汽车车门总体布置要求

汽车车门总体布体布置要求

1 前言

车门总成的总体布置设计是车门设计的重要环节，总布置质量的好坏将直接影响到车门总成的使用性能。因此设计人员在进行车门总成的总体布置设计工作以前，应充分了解与掌握车门的构造与结构形式、主要性能参数和尺寸参数、车门附件的种类与性能以及它们的位置关系，在此基础上进行车门总成的布置工作。总布置工作的重要内容是：合理地、准确地选择车门附件并将其布置到车门总成的合适位置上。

2 车门的构造与设计要求

2.1 车门的构造

汽车车门由门体板金件、车门附件和内饰组成。门体板金件包括车门外板、车门内板、车门窗框、车门内外加强板、防撞杆、铰链加强板、锁加强板、后视镜安装板等零件组成；车门附件包括铰链、锁系统、限位器、玻璃升降器、车门玻璃、密封条、扬声器、后视镜等组成；内饰由门护板骨架、蒙皮、内扶手、玻璃升降器开关等组成。

2.2车门设计的基本要求

车门设计的基本要求如下：

①车门开启时应保证乘员上下车方便性。车门要停留在最大开度的位置上。

②车门开启的过程中不应和车身的其他部位发生位置干扰。

③车门关闭时，要锁止可靠、安全，行车中车门不会自动打开。

④车门机构操纵要方便，包括开关车门自如，玻璃升降轻便等。

⑤应具有良好的密封性能。

⑥具有大的透光面，满足侧向视野要求。

⑦门体应具有足够的强度和刚度。

⑧良好的车门制造，装配工艺。

3 车门附件的布置

车门附件的设计与布置是车门设计的重要内容，其质量直接影响到车门的使用性能。

3.1铰链

汽车车门依靠上下两个铰链支撑在车身骨架上，并实现车门的顺利开关（见图1）。对车门铰链的布置要求是：

图1 铰链布置图

为实现车门耐久、可靠地进行工作，车门上下铰链之间一定要保证足够的距离。对前门而言，由于使用频率、重量等因素，要求上下铰链的距离在320mm

以上；后门则要求在300mm以上。

考虑到铰链轴线内倾角有利于车门的关闭，同时又使车门关闭时不产生过大的力，铰链内倾角要求0-3°之间。考虑到车身的造型需要，车门门缝线的位置、尺寸与倾角以及门打开时与周围零件的最小间隙大小，车门铰链轴线的前、后倾角要求在0-1.5°之间。

门侧铰链安装面与车身坐标系Y轴方向的角度，考虑到车门内板的冲压工艺性要求，铰链安装面与Y轴方向的角度大于3°。

铰链限位角度，考虑铰链与限位器的运动关系，车门铰链的限位角度应大于限位器的限位角4°以上。

考虑到车身骨架、门总成的制造误差、使用过程中的变形情况以及为了实现车门的顺利开关，要求在车门开闭过程中，检查门与周围零件的最小距离，其值应大于3mm；前门检查与翼子板、A柱、铰链座本身的距离；后门检查与前门、B柱、铰链座本身的距离。

确定铰链在X方向的位置，考虑铰链安装在A、B柱时，工具进入的安装空间，即门缝线与铰链安装孔之间的最小距离大于安装工具的半径。

为了确定铰链在Z方向上的位置需要考虑以下两点：

①铰链在Z轴方向上的确定，先定义下铰链的位置，为了保证车门的结构要求、车门内板的冲压工艺要求和铰链的安装空间，下铰链座最低位置与车门的下边缘的距离，一般应大于130mm。

②为了确保车门与车身骨架的连接刚度，除在门内板和立柱上设计必要的加强板外，布置时应尽量加大上下铰链的间距，减小作用在铰链上的力，提高铰链的使用耐久性；前门铰链距大于320mm，后门铰链距大于300mm。

确定铰链在Y轴方向上的位置，在车门铰链布置时，铰链应尽量靠近车门外板，以增大车门打开时，车门前端包边线与翼子板后翻边之间的最小间隙。但是受门内板结构的限制，铰链座离车门外板（class-A表面）的最小距离不得小于10mm 。

由于车门开启时，整个车门的质量及作用在其上的力都作用在门铰链上，因此，应对铰链进行强度、刚度、耐久性分析，以保证车门的正常工作。

3.2锁系统

车门锁系统包括锁体结构、锁扣、锁芯、锁传动机构、锁止结构、内外手柄等组成（见图2）。锁系统的布置要求如下：

图2 锁系统

3.2.1锁安装面的角度，考虑到锁的工作要求以及车门内板的冲压工艺性要求，锁安装面与Y轴方向的角度应大于4°。

3.2.2为保证锁系统有足够的使用寿命，锁在关闭的瞬间锁钩进入锁扣内的切入角度应控制在90±3°以内。

3.2.3为保证锁系统能正常地工作，锁与玻璃导轨之间的最小距离应大于6mm。

3.2.4为保证锁传动结构能正常有效地工作，锁传动结构与玻璃导轨、玻璃、门里板之间的最小距离应大于6mm，同时应对锁传动机构进行传动可靠性分析、工作稳定性分析、结构强度、刚度分析。

3.2.5为保证车门在关闭时，车门工作的可靠性和稳定性，锁在高度方向上的布置应尽量布置在上、下门铰链中间的位置或中间向上偏移一段距离的位置上。

3.2.6为保证锁芯能可靠地工作，锁芯和玻璃外表面之间的距离应大于9mm，这主要考虑门玻璃在升降时，玻璃在玻璃泥槽里有一定的晃动量和玻璃运动的不稳定性。

3.2.7锁的开启行程的校核，为保证锁系统能正常有效地工作，锁开启机构（外把手、内扣手、锁止结构、锁芯）的开启行程应大于锁体工作行程4mm以上；这主要考虑锁传动机构在工作过程中的变形、零件的制造、装配误差以及零件之间的间隙等因素。

3.3升降器

玻璃升降器是实现车门玻璃升降运动的车门附件。通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动，从而使车门玻璃沿着导轨作升降运动。

3.3.1 玻璃升降器应具备以下三个方面的要求：

①玻璃升降平顺、工作可靠、无冲击和阻滞现象。

②操作轻便、省力。

③具有防止玻璃升降器倒转的制动装置。

3.3.2升降器布置时应考虑的问题

目前常用的玻璃升降器有臂式玻璃升降器和绳索式升降器。臂式玻璃升降器可分为单臂式升降器和双臂式玻璃升降器；绳索式升降器可分为单导轨式升降器和双导轨式玻璃升降器。玻璃升降器应根据玻璃曲率半径的大小、玻璃升降行程大小和玻璃的质量大小来选择。当玻璃横向断面的弦高尺寸大于15mm时，为了玻璃能顺利地升降，应选择绳索式升降器；当玻璃横向断面的弦高尺寸小于15mm时，可选择绳索式升降器和臂式玻璃升降器。前门升降器由于使用频率高和前门玻璃重量相对较重等原因，一般选择双臂式玻璃升降器和双导轨式玻璃升降器；后门升降器，一般选择单臂式玻璃升降器和单导轨式玻璃升降器。玻璃升降器布置时应注意的问题。

当玻璃升到最高位置时，玻璃下端与水切口上端之间的距离值应大于50mm，以确保玻璃的稳定性。

当玻璃下降到最低位置时，玻璃下端与门里板下框之间的最小距离值应大于15mm；玻璃上端高出水切口0—2 mm。

升降器与限位器在运动过程中的最小距离值应大于6 mm，以确保车门附件能正常地工作。

要充分检查升降器电机的有关参数，以确认参数的合理性。

合理确定玻璃升降器活动导轨在最高位置、中部位置、最低位置的布置，并检查滑轮与导轨之间位置的合理性。

合理定义臂式玻璃升降器的压缩量和拉伸量。由于臂式升降器的理论运动