轿车车身加油口盖零件设计分析

万方数据 ２００９－４０（Ｎｏ １０）ＡＰＡ技术与应用
轿车车身加油口盖零件设计分析
作者： 作者单位： 刊名：
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孙海涛， 乔淑萍 上海大众汽车有限公司
汽车与配件 AUTOMOBILE & PARTS 2009(40)
本文读者也读过(3条) 1. 孙海涛.乔淑萍.Sun Haitao.Qiao Shuping 轿车车身加油口盖零件[期刊论文]-上海汽车2010(1) 2. 万晓敏.赵辉.WAN Xiao-min.ZHAO Hui 加油口盖的工艺分析及压形翻边模[期刊论文]-模具技术2000(5) 3. 赵高明 前端支架的模块化发展[期刊论文]-汽车与配件2010(6)
针对这一问题。国外有把加油 口盖盖板和盖板旋转臂分开制造， 然后卡接或螺栓连接在一起的做 法。解决了因为壁厚不均匀造成表 面缩痕的问题。作者根据对大量车 型加油口盖的观察，提出了采用金 属加油口盖盖板和塑料盖板旋转臂 连接的解决方案，规避了目前加油 口盖模块面临的材料问题和油漆问 题，成本上有优势。这一方案已经 获得了国家实用新型专利。
如前所述，加油口盖板一般有 锁闭和不带锁闭两种。为了保证油 箱盖不遗失，加油口盖板不带锁闭 装置的车辆，油箱盖则带锁闭结 构。带锁闭结构的加油口盖板一般 有以下三种，即电动锁止销结构、 手动拉索锁止销结构、锁芯转片结 构。油箱盖带锁芯的结构，由于有 容易通过橇取锁芯配出整车钥匙， 或为了避免配钥匙而减少锁芯叶 片数而增加了油箱盖的互开率的缺 陷，目前在Ａ级以上轿车上已经较 少使用。
缺点：加工工艺要求高，废品
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技柬与应用ＡＰＡ（Ｎｏ １０）２。０¨４０
帕萨特的加油１：３盖设计时要求 加油口盖在开启关闭位置均有一定 的保持力，在Ａ、Ｃ点弹簧设计的 压缩力的大小和加油口盖是否带锁 闭机构有关联，Ｆａｂｉａ、桑塔纳Ｂ２ 为无锁闭结构，弹簧在闭合位置的 反力需要大些，避免加油口盖意外 打开。但太大的弹簧力容易引起过 大的开启和关闭时的磕碰声音， 引起用户的不快，在Ｆａｂｉａ车型加 油口盖上设计上除采用了传统的减 振橡胶结构。还设计了关闭夹持结 构，较好地解决了这一问题。对有 锁闭结构的加油口盖，闭合保持力 可设计的小些。
如图４，弹簧的下支点为Ｏ点。 上支点按闭合、换向、开启最大位 置用Ａ、Ｂ、Ｃ三个点表示。帕萨特 Ｂ５从闭合位置到开启最大位置弹 簧ＯＡ先压缩再伸长。在Ａ点到Ｂ点 的开启过程中，弹簧受压缩力，弹 簧有阻止加油口盖打开的趋势。在 Ｂ点之后形成力的换向，Ｂ点到Ｃ 点过程中，弹簧长度伸长，弹力释 放，弹簧辅助加油口盖迅速开启。 一般设计在Ｃ点弹簧力接近于０， 以减小磕碰噪声。
加油口盖盖板常用材料和常见缺陷 轿车加油口模块由加油口盖盖
板、梳形弹簧、双料底座三部分组 成。由于对加油口盖盖板通常有防撬 强度和抗石子冲击的要求，同时由于 要经常使用，要求盖板材料要有一定 的强度和尺寸稳定性。针对这些方面 设计有专门的试验检验方法。
目前，一般加油口盖盖板常用 材料的选取有两个方向：一种是 金属板金材料；另一种是高分子 材料。对于高分子材料，目前国 内应用较成熟可靠的材料是聚邻苯 二酰胺（ＰＰＡ）材料，它是半芳香性 的聚酰胺。ＰＰＡ是极性材料，熔点 ３１０℃，具有较高的强度和刚度， 对水不敏感、耐冲击、热稳定性 好。缺点是韧性不足。ＰＰＡ的商品 名根据材料商的不同有Ａｍｏｄｅｌ、 Ｚｙｔｅｌ、Ａｒｌｅｎ等叫法。大众公司多 年使用ＡｍＯｄｅＩ材料，质量很稳 定。一些对外观要求略低的车系， 有采用尼龙混一定量的玻纤材料的 结构。但在ＶＷ集团内部由于质量 要求苛刻．一般不常见。近期国外 开始使用ＰＢＴ＋ＰＣ材料来做加油口 盖盖板的材料，利用ＰＣ来改善ＰＢＴ 的易扰曲性．如果开发成功，实现
汽车加油口盖可能转变成其他能源 输入的入口盖板。或者最终从汽车 上消失。
模块化设计的加油口盖主要有 以下优缺点：
优点： １．整体化：简化了装配工艺。节 省工时，装配精度高；２．轻量化：采 用高分子材料，重量较轻；３．人性化 设计：方便工人装配。有些带自动
弹关功能，方便加油；４．夕懈美观：
减小了匹配缝隙，表面平整度好； ５．环保：零件可以很方便拆卸和材料 可以回收利用。
轿车车身加油口盖零件设计分析
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＦｕｅＩ Ｆｌａｐ Ｕ ｎ ｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ
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撰文／上海大众汽车有限公司孙海涛乔淑萍
本文对轿车加油口盖的布置、设计规范、常用材料、典型结构等方面进行了提炼和介绍，并针对轿车加油
口盖在国内实际使用中遇到的一些问题，提出了新的低成本解决方案。
Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔＵＳ ｏｆ ｆｕｅｌ ｆｌａｐ ｕｎｉｔ．ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ
加油口盖的开启和锁闭 加油口盖的开启一般有辅助开
启和不带辅助开启两种。有辅助开 启的车型，例如上海大众Ｐｏｌｏ轿车 的加油口盖的辅助开启采用的是按 弹式结构，帕萨特Ｂ５则采用直弹 式结构。不带辅助开启的车型如桑 塔纳Ｂ２采用缺角结构，Ｆａｂｉａ采用 局部外凸结构，也有一些车型采用
侧围上局部内凹的结构。Ｐｏｌｏ的加 油口盖开启元件可以实现按压弹开 加油口盖的功能，是目前常用的加 油口盖辅助开启功能中。具有很好 的舒适性的一种结构。作者受一些 按压式圆珠笔结构启发。提出采用 按压式圆珠笔结构设计加油口盖辅 助开启元件的简化设计思路。希望 对目前仍从事这方面设计的同行提 供一些设计灵感。
批量化，可以降低材料成本。 结合国内一些轿车使用加油１：３
模块零件的经验，总结出加油口 盖盖板常见质量缺陷主要有表面 波浪形、缩痕、表面毛刺、色差 等。其中表面波浪形与材料尺寸 稳定性相关；缩痕与零件结构中 盖板与转动臂连接等处的壁厚变 化有关：表面毛刺与零件表面打 磨、油漆工艺相关；色差与油漆 调配、施工工艺有关。
２考虑碰撞、翻车时的火灾安 全问题，客车设计时通常将油箱口 与乘客门异侧，轿车则更多设计成 与驾驶者异侧。并应避免布置在碰 撞变形区内。目前国际上对追尾碰 撞主要关注燃油泄漏问题，一般认 为不易把加油口盖布置得太靠近车
辆尾部。 ３．考虑加油方便性，加油口盖
分左驾右置和右驾左置式。这是因 为早期的汽车加油站总是在路边， 加油口盖布置在行驶方向的靠路边 侧．方便加油。车辆靠右侧行驶国 家有：美国、俄罗斯、中国、加拿 大、德国、希腊、古巴、巴西、墨 西哥和摩洛哥等国家。车辆靠左侧 行驶国家有：英国、日本、泰国、 印度、印度尼西亚、爱尔兰、澳大 利亚、巴基斯坦、南非等国家。但 当这两种行驶方式的国家的车辆交 互贸易时，考虑加油口盖位置改动 的工程量较大。一般均保持原设计 位置，不再调整。即出现了一些右 驾右置油箱口盖和左驾左置油箱口 盖的车辆。
本文链接：/Periodical_qcypj200940008.aspx
由于车身漆底漆烘干温度 为１ ７０℃～１ ８０℃，烘干时间为 ２０～３０ｒａｉｎ；面漆烘干温度为１ ２０℃ ～１４０。Ｃ，烘干时间为２０～３０ｍｉｎ， 属高温喷涂。塑料加油口盖油漆底 漆烘干温度为６００Ｃ～８０。０。烘干时 间在１０ｍｉｎ；面漆烘干温度为８７℃ ～３℃，烘干时间为１０ｍｉｎ。属于 低温喷涂。漆的批次、颜色调配、 工艺不能一致，塑料材料在烘干过 程中存在一定的变形。因此，生产 中有一定的不合格率。
轿车车身加油口盖零件作为轿 车车身上的一个附件。很少被系统 地研究和重视。本文对这一产品的 功能、结构特点、布置方法和发展 过程和发展趋势进行了初步的整理 和总结，并提出了低成本设计方案 和辅助开启机构的简化设计构想。 有些观点难免不全面，正确，还待 不断学习提高。＾哦

随着汽车新能源 的推广，汽车加 油口盖转变成其 他能源输入的入 口盖板
断提高，港湾式加油站的普及，加 油口盖的布置更多的取决于整车美 学设计的要求。
加油口董的模块化设计方案 从最早的汽车外露的油箱。到
国内８０年代引进的桑塔纳轿车的 加油口盖（图２），再到９０年代至今 国内以帕萨特Ｂ５轿车为代表的加 油口盖板（图３），可以发现轿车上 这个零件的设计概念，经历了从无 到有。从由几个零件在汽车装配线 上装配的铁皮盖板，再到如今的塑 料模块化的小总成几个阶段。接下 来随着汽车新能源的推广，将来的
４．服从整车风格、美观要求。 加油口盖经常布置在车身侧围的大 平面上。如不注意整车的布局、缝 隙方面的统一，很可能影响整车侧 面的美观。随着汽车安全技术的不
２００９－４０（Ｎｏ １０）ＡＰＡ技术与应用
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率较高，成本有所增加。
Ｐａｓｓａｔ—Ｂ５加油口盖弹簧的力学 设计
加油口盖模块的机械结构比较 简单，从机构运动的角度值得关注 的是他的铰链结构和连接铰链的弹 簧力的设计。类似于车门铰链。也 可以将其分为合页式和臂式两种结 构。合页式结构占用空间小但加油 口盖板开启时易和车身干涉；臂式 结构占用空间较大但加油口盖板开 启时不易和车身干涉。现以帕萨特 Ｂ５轿车为例分，介绍其加油口盖 的回位力、保持力等等。如何通过 加油口盖内含的弹簧实现。
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ．Ｎｅｗ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｃｏｎｃｅｐｔ ｉＳ ｒａｉｓｅｄ ｕｐ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｄｕｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．
轿主拳麓嚣淼呈；
加油Ｅｌ盖。前者紧固在油箱加油管 颈上，有保证油箱的密封、调节油 箱内气压的作用；后者固定在车身 上可以翻转打开，用来遮盖油箱 盖。近年来随着车身设计的发展， 车辆／ＪＤ，由口盖零件的设计有从金属 向非金属，由主机厂散件装配到整 体模块化外包的发展变化。一些新 材料、新工艺都在模块零件上出 现，国内很多车辆上已经采用模块 化的加油Ｅｌ盖。
加油口盖的布置 轿车加油口盖的布置一般从以
下四个方面综合考虑：
６＠零
车辆加油Ｅｌ盖零件的设计有从金属向非金 属，由主机厂散件装配到整体模块化外包的 发展变化。