背门设计指南 R
背门设计指南R
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背门设计指南R背门设计指南目录1.概述背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2.背门的结构型式上开式背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
图1 上开式背门图2 上开式背门结构侧开式背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。
由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
图3 侧开式背门典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
图4 侧开式背门3.背门设计流程本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下?:4.背门设计要求法规要求外部凸出物背门外部型面需要满足以下法规:国内 GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》欧洲 ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》法规要求如下(详见GB 11566-2009):除以下零部件外:——高于地面的零部件;——低于底线的零部件;——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;——凸出车身外表面不到的零件以及凸出车身外表面以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
其余车身外表面凸出零件的圆角半径不应小于。
如图5所示。
对于后牌照安装在后背门外板上面的,需根据以下法规要求进行校核:图5 外部凸出物要求国内 GB 17541-1995 《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》欧洲 70/222/EEC 《机动车辆及其挂车后牌照板的固定及其安装空间》北美 SAE J686-1999 《机动车牌照板》后牌照的尺寸具体如下:1),国内:440mm×140mm2),欧州:520mm×120mm(一般采用此种)340mm×240mm后牌照的安装位置要求如下:1),后牌照板的中点不要处于车辆纵向对称平面的右方;2),后牌照板及号牌架不要超出车辆后端左边缘;3),后牌照板下边缘距离地面不小于;4),后牌照板上边缘不要高于地面,如果不能满足,则尽可能靠近,但不能超过?;5)后牌照板的垂直度的范围为±5°,如果由于车身后部形状的设计原因,不能满足此要求,则:上边缘不超过,向上的倾斜角度不超过30°,如上边缘超过,则向下倾斜角度不超过15°。
背门设计指南
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背门设计指南目录1.概述............................................................... 错误!未指定书签。
2.背门的结构型式..................................................... 错误!未指定书签。
上开式............................................................. 错误!未指定书签。
侧开式............................................................. 错误!未指定书签。
3.背门设计流程....................................................... 错误!未指定书签。
4.背门设计要求....................................................... 错误!未指定书签。
法规要求........................................................... 错误!未指定书签。
人机要求.......................................................... 错误!未指定书签。
性能要求.......................................................... 错误!未指定书签。
工艺性要求........................................................ 错误!未指定书签。
轻量化设计......................................................... 错误!未指定书签。
后背门设计指南
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后背门设计指南-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及 BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE 01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE 01 ):高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。
2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:北美: SAE J686欧洲: EEC 70/222国内: GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及 BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
后背门布置及结构设计指南
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5 后背门设计流程 设计开发流程图如下:
标杆车导入
CAS 后背门概念方案设计
附件方案设计
Y
PLM 人机布置方案设计
DMU
Y
PLM
钣金方案设计
2
5.1 市场调研 根据汽车市场上常见的后背门以及整车开发成本预算,确定对标车型及后背门结构。
5.2 造型确定 5.2.1 根据造型提供初版 A 面进行工程可行性分析,给造型提供工程支持,包括零部件位置、尺寸等, 并提供造型必要的布置分析做参考。 5.2.2 根据 A 面分析产品结构可行性、空间尺寸,确定零件的结构位置及可预见的工程建议,以确保工 程结构能够实现。 5.2.3 根据对标车型,完成后背门 A 面与周边零部件的间隙、面差值。 5.2.4 根据对标车型,完成后背门初版设计方案,确定后背门结构分块、装配顺序、空间要求、辅助工 具等信息。 5.3 法规校核 5.3.1 依据 GB 15086,对后背门锁体以及后背门铰链进行相关法规校核。 5.3.2 对 A 面进行 CAE 风阻分析。 5.3.3 外部突出物应满足 ECE R26.03 要求。 5.3.4 对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:国内 GB 15741—1995,北美:SAE J686, 欧洲:1003/2010/EU 及其修订指令(EU)2015/166 的附件 5。 5.4 零部件设计 5.4.1 根据 A 面进行 3D 零部件建模,确定后背门结构分块。 5.4.2 对 3D 数据进行工程检查,确认装配顺序、装配过程中是否存在干涉现象、操作空间是否满足要 求等信息。 5.4.3 对 3D 数据进行制造工艺分析,对产品结构制造工艺可行性进行评审,主要对难成型零件进行冲 压可行性分析等。 5.4.4 对 3D 数据进行强度分析,主要分析后背门的刚度模态分析及结构的合理性、安装点布置和紧固 方式等是否满足要求。 5.4.5 对 3D 数据进行匹配状态控制检查,主要对零件公差、公差累积、定位方式等进行检查。 5.4.6 对 3D 数据进行空间布置检查,主要针对后背门自身内部零件结构间隙、与周边件安全间隙进行 排查。 5.4.7 对 3D 数据进行最终数据复查。 5.5 工程分析 5.5.1 将 3D 数据输入 DMU 科进行后背门 DMU 运动校核检查。 5.5.2 将 3D 数据输入 SE 工艺部进行背门钣金工装设计、冲压和焊接工艺分析。 5.5.3 将 3D 数据输入 CAE 部进行后背门 CAE 强度分析。
(2021年整理)后背门设计指南
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后背门设计指南编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(后背门设计指南)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为后背门设计指南的全部内容。
后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化.在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2—2 后背门设计目标要求及 BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE NO。
背门设计指南-R
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背门设计指南目录1.概述 (2)2.背门的结构型式 (2)2.1上开式 (2)2.2侧开式 (3)3.背门设计流程 (4)4.背门设计要求 (5)4.1法规要求 (5)4.2 人机要求 (7)4.3 性能要求 (7)4.4 工艺性要求 (8)4.5轻量化设计 (8)5. 背门附件布置和典型断面设计 (8)5.1 背门附件布置 (9)5.2典型断面设计 (14)6.背门密封面设计 (15)6.1背门密封面定义 (15)6.2背门密封面的基本要求 (15)6.3 背门密封面设计要点 (16)7.选材建议 (22)1.概述背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2.背门的结构型式2.1上开式背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
图1 上开式背门图2 上开式背门结构2.2侧开式背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。
由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
3.背门设计流程 本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下 :图3 侧开式背门图4 侧开式背门NO4.背门设计要求4.1法规要求4.1.1外部凸出物背门外部型面需要满足以下法规:国内GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》欧洲ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》法规要求如下(详见GB 11566-2009):除以下零部件外:——高于地面1.8m的零部件;——低于底线的零部件;——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;——凸出车身外表面不到1.5mm的零件以及凸出车身外表面1.5mm以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
后背门设计指南
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后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型;其概念设计是由意大利博通公司完成的;在结构过程中;我们以可行性分析为依据;并在韩国工程师的指导下对此进行了优化..门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化..在整个项目过程中;我们学习了韩国人的设计理念与流程;为我们在以后的设计中奠定了良好的基础..后背门的设计与门系统相比来说简单的多;零件也少很多..编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来;大家共同学习一下;也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生..有不足之处请大家提出意见;我将继续修正..1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下详见标准ECE NO.26/01 :高出地面2m的零部件;或者低于底线的零部件;或者在工作状态或静止状态下;均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm..2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的;对于后牌照安装在后背门外板上面的;后牌照尺寸还要满足:北美:SAE J686欧洲:EEC 70/222国内:GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性..因此要求该车在设计上要求时尚、美观、便宜、性能要好..第三章后背门间隙以及平度的定义1、后背门与侧围外板之间间隙与平度:2、后背门玻璃与侧围外板之间间隙与平度:3、后背门外板、后背门玻璃以及顶盖之间的间隙和平度:4、背门外板与玻璃之间的间隙与平度:5、后背门与后保险杠之间的间隙及平度:6、后背门玻璃与后尾灯灯罩之间的间隙以及平度:7、后背门外板、后尾灯以及侧围外板之间的间隙与平度:8、后尾灯与后保险杠之间的间隙和平度:第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义根据可行性分析图纸上面定义后背门开启角度为80度;该角度的定义主要是根据后背门开启以后的最低点距离满载地面之间高度来定义的..在博通的可行性分析中;该高度为1584mm;现在S12的该高度为1588.3mm..2、铰链轴线的布置前后盖铰链与四门铰链相比;在布置上简单的多;因为其轴线是平行与Y轴的;我们在布置铰链轴线的时候是在博通的可行性分析的基础上;使用最新的A面数据;在保证最小动态间隙为3.5mm的基础上确定的..现在铰链轴线中心点坐标为3069. 3;0;1187.2..3069. 3;0;1187.23、典型截面的解析:在做典型截面之前首先要搞清楚后背门上面都要安装那些附件;S12后背门上锁安装附件由上到下依次有:外板:扰流板、雨刮喷嘴、后背门玻璃、后背门标牌、后背门锁芯;内板:铰链、高位刹车灯、线束、衣帽架固定座、气弹簧、缓冲垫、雨刮电机、后背门护板、后背门门锁、后背门扶手..1、Y0截面:在该截面中可以反映出扰流板、后背门玻璃、后背门标牌、高位刹车灯、气弹簧、雨刮电机、后背门护板、后背门门锁等附件的布置以及安装方式..另外;Y0截面是后背门外板开启过程中与顶盖之间间隙最小的位置;通过此截面也可以校核后背门的运动关系..各主要附件例如:气弹簧、后背门门锁的布置以及安装方式;在下面会详细附图进行说明..A、气弹簧:在所有后背门附件的布置中;气弹簧是最难布置;花费时间最长的一个附件..由于后背门在开启的过程中;气弹簧要承受整个后背门包括所安装附件的整体重量;并且开启80度完全是由其保证的;所以在布置的时候不仅要考虑到其自身的性能;而且其行程也非常重要..S12的气弹簧布置是在OPENING LINE的基础上;参考后背门造型的特点;初步确定了上支点的位置;然后根据开启角度;气弹簧自身的性能、长度来寻找下安装点..最重要的就是L1始终等于L2.B 、雨刮喷嘴;扰流板C 、密封条:后背门密封间隙保持在11mm;大了会使密封条压缩永久变形而漏水;小了会因为接触面积减小而漏水..而且密封面与整圈OPENING FLANGE 成90±2度.. 密封条D 、后雨刮电机E 、后背门锁芯:固定在外板上 安装孔尺寸:F 、后背门锁后背门锁的布置:锁安装面垂直于锁与锁柱啮合点与铰链点的连线;夹角在6度范围内可以接受..2高位刹车灯的固定:高位刹车灯沿用T11.. 3高位刹车灯灯罩的固定4铰链安装;设计时要考虑安装工具尺寸在后盖开启过程中;注意顶盖与后背门外板之间的距离;避免干涉..另外S12的造型决定了在侧围后部上拐角处运动间隙很小;所以在设计过程中要不断校核该点的运动间隙.. 5衣帽架固定座: 6缓冲垫的布置 7气弹簧下安装点气弹簧下安装点是随着后背门运动的;所以其与后尾灯之间的间隙一定要尽可能大;否则安装之后;误差累计下来;容易与灯干涉;使灯损坏..一般改间隙要求10mm;但是由于空间的问题现在8.1mm 可以接收.. 8后背门护板后背门护板安装共有12个安装点;开始时只有8个安装点;但由于雨刮电机的布置位置;所以后背门护板是比较大;为了外观和质量;在上面又加了4个安装点.. 4、数模的构造A 、S12-6301101——后背门外板B 、S12-6301111——后背门内板C 、S12-6306310——后背门铰链左右通用D 、S12-6301131/132——后背门铰链左/右加强板左右对称E 、S12-6301113——后背门高位刹车灯安装板F 、S12-6301171——后背门雨雨刮电机安装板G 、S12-6301151/152——后背门气弹簧左/右安装板 H 、S12-6301121——后背门门锁安装板 5、尺寸以及公差的设定扰流板L1L2 雨刮喷嘴 A BCD E F GH1单件图纸2带凸焊螺母的图纸第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析根据CAE部门2004年10月2日的“后背门刚度与模态分析报告”;后背门刚度和模态均满足要求..1数据状态:2结论2、失效模式及相应措施序号要求潜在失效模式失效潜在影响失效原因推荐解决方法1 符合安全法规钣金强度不足不满足安全法规A、钣金强度不足;B、焊点失效A、根据CAE分析来改善钣金强度;B、定期检查焊接设备;加强质量控制2 测试外板强度钣金变形关闭后盖时声音不正常;开启后盖时锁芯区域变形钣金料厚太薄A、增加料厚B、加强钣金3 合理的布置零件之间干涉零件变形或损坏布置时出错或装配问题重新布置或者加强装配过程的控制4 焊接可行性装配过程中有干涉现象个别件装配不上;无法焊接设计与工艺之间沟通不够;工艺介入太迟工艺与设计同步进行5 滴水孔漏水的能力水不能全部流出;积在内外板之间钣金腐蚀孔太小根据参考样车调整孔尺寸6 密封条A、漏水B、闭合力大A、漏水B、闭合力大A、接触不好;间隙大B、间隙小7 铰链轴线轴线不同轴;发生变形开关困难;有噪音装配问题定期检查;加强质量控制8 加工工艺性难于冲压焊接延长开发周期;浪费材料;影响产品质量有些地方模具难于控制;成型CAE验证第六章材料定义以及减重1、材料定义:2、减重在不影响结构强度和成型性的基础上;尽可能多的开减重孔或减少材料料厚..第七章设计心得首先很感谢项目经理和室领导能够给我这个机会参与S12项目的开发工作;项目启动的时候我才刚刚转正;S12对于我来说;是一个很好的锻炼机会;但是对于项目本身来说是有风险的..因为我们对于车身设计都基本上是一无所知的;尤其是对于其他车型的历史问题清单;我们不是很清楚;而且缺乏现场经验;很多问题根本就不知道怎么解决..参加项目组以来;我觉得虽然在专业知识上有了较以前有了大幅度的提高;但是在对待工作的态度上;我觉得收获更大..我觉得对于设计人员来说责任心真的很重要;以前我很害怕犯错误;更害怕承担责任;而且只知道低头干活;很少抬头看路..但是经过一个项目完整的做下来以后;我发现没有人会不犯错误的;除非他什么都不做..我如何正确面对自己设计过程中的失误;只要在发现问题以后尽快更改不延误项目进度都是可以接收的..而且项目过程中;与其他部门的沟通是非常重要的..后背门上面安装的所有的附件以及其相邻的边界条件都有可能引起我的设计变更;这就需要我要密切关注与自己相关的零件的边界条件;而且无论多么小的更改都可能引起其他附件装配关系的变动;所以要及时检查各个附件的装配情况以及间隙变化..其他附件的变动也有可能会造成相邻部件的干涉等情况..比如说2005年3月28日的后尾灯数据;在气弹簧安装点处发生了变化;我当时检查的时候只是把后背门总成与后尾灯数据装配起来检查了一下;没有干涉;以及间隙是均匀的..但是后来在一个很偶然的机会把气弹簧的数据装配进来发现后尾灯与气弹簧下安装点的数据发生了干涉;干涉量为0.6mm;但是在2005年2月18日的数据里面是没有干涉的..具体情况见插图:虽然这种更改并没有影响钣金;但是对于其他附件已经产生了很大的影响..如果是刚加入项目组的时候我一定会觉得各种更改应该是自己的件自己检查;比如说气弹簧就应该是负责气弹簧的工程师来负责;但是经过这么长时间;我的思想转变了;因为气弹簧是装在后背门上面的;所有安装在后背门上面的附件出现了问题;我都是有责任的;所有附件的变更都必须做截面不断的检查;避免在装车的时候出现重大问题..后背门出现过的最重大的问题就是成型性的问题;后背门锁区域由于拉延深度太深而无法成型;后来通过重新布置锁等附件;;增大圆角等方法来解决了成型性的问题..但是我觉得所有现在已经发现了的问题都不算是问题;因为只要我们发现的问题就有办法解决它;但是一些潜在的失误是很可怕的;所以现在我们一直在不断的检查;尽可能在去暴露更多的问题..整个项目过程中;大家都很辛苦;但是因为缺乏经验;所以犯错误在所难免;希望大家能够对我的数据和该指南多提宝贵意见;我会加以修正..2005-3-30。
后背门设计指引
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后背门设计指南第一章概论1-1该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1后背门法规要求2-2后背门设计目标要求及BENCHMARKING研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求 2-1 1、后背门法规要求ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统 规定法规大致内容如下(详见标准ECENO.26/01): 高出地面2m 的零部件,或者低于底线的零部件, 均不能被直径为100mm 的球体所触及的零部件, 径不得小于2.5mm 。
或者在工作状态或静止状态下, 车身外表面凸出零部件的曲率半 2、 S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后 牌照尺寸还要满足:北美: 欧洲: 国内: SAE J686 EEC 70/222 GB17541-19952-2后背门设计目标要求 及BENCHMARKING 研究 S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行; 用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
后背门设计指南
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后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12 是奇瑞企业第一款正向开发的车型,其观点设计是由意大利博通企业达成的,在结构过程中,我们以可行性剖析为依照,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。
门盖系统的设计大概经历了以下几个过程:外观空隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的成立、CAE剖析、工艺问题的剖析以及改良、公差确实定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在此后的设计中确立了优秀的基础。
后背门的设计与门系统对比来说简单的多,零件也少好多。
编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12 后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一排列出来,大家共同学习一下,也希望大家在此后的设计过程中防止近似错误的重复发生。
有不足之处请大家提出建议,我将持续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法例要求2-2后背门设计目标要求及BENCHMARKING研究第三章后背门空隙以及平度空隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的部署3、典型截面的分析4、数模的结构5、尺寸以及公差的设定第五章 CAE剖析、设计校核及评审1、CAE剖析2、无效模式及相应举措第六章资料定义以及减重1、资料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2-1 后背门法例要求1、 ECE 01 EEC NO. 74/483-79/488——对于车辆就其外面突出物认证的一致规定法例大概内容以下(详见标准 ECE 01 ):超出地面2m的零零件,或许低于底线的零零件,或许在工作状态或静止状态下,均不可以被2.5mm。
直径为 100mm的球体所涉及的零零件,车身表面面凸出零零件的曲率半径不得小于2、 S12 的后牌照是安装在后保险杠上边的,对于后牌照安装在后背门外板上边的,后牌照尺寸还要知足:北美: SAE J686欧洲: EEC 70/222国内: GB17541-19952-2后背门设计目标要求及 BENCHMARKING研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主假如家用、上班代步、休闲旅游;用户主要面向:年青踊跃向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼备性格爽朗的年青女性。
后背门设计指南
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后背门设计指南第一章概论1-1 该设计指南的主要目的:S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化.门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。
在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。
后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多.编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生.有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。
1-2 该指南的主要内容第一章概论第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究第三章后背门间隙以及平度间隙第四章后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章设计心得第二章后背门设计要求2—1 后背门法规要求1、ECE NO。
26/01 EEC NO. 74/483—79/488--关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下(详见标准ECE NO。
26/01 ):高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。
2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后牌照尺寸还要满足:北美:SAE J686欧洲:EEC 70/222国内: GB17541-19952-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。
背门设计指南R
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背门设计指南目录1.概述背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2.背门的结构型式上开式背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
图1 上开式背门侧开式 背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV 车型。
由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
图3侧开式背门图2 上开式背门结构图4 侧开式背门3.背门设计流程本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下?:法规要求外部凸出物背门外部型面需要满足以下法规:国内GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》欧洲ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》法规要求如下(详见GB 11566-2009):除以下零部件外:——高于地面的零部件;——低于底线的零部件;——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;——凸出车身外表面不到的零件以及凸出车身外表面以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
其余车身外表面凸出零件的圆角半径不应小于。
如图5所示。
对于后牌照安装在后背门外板上面的,需根据以下法规要求进行校核:图5 外部凸出物要求国内GB 17541-1995 《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》欧洲70/222/EEC 《机动车辆及其挂车后牌照板的固定及其安装空间》北美SAE J686-1999 《机动车牌照板》后牌照的尺寸具体如下:1),国内:440mm×140mm2),欧州:520mm×120mm(一般采用此种)340mm×240mm后牌照的安装位置要求如下:1),后牌照板的中点不要处于车辆纵向对称平面的右方;2),后牌照板及号牌架不要超出车辆后端左边缘;3),后牌照板下边缘距离地面不小于;4),后牌照板上边缘不要高于地面,如果不能满足,则尽可能靠近,但不能超过?;5)后牌照板的垂直度的范围为±5°,如果由于车身后部形状的设计原因,不能满足此要求,则:上边缘不超过,向上的倾斜角度不超过30°,如上边缘超过,则向下倾斜角度不超过15°。
背门设计指南-R
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背门设计指南目录1.概述 (2)2.背门的结构型式 (2)2.1上开式 (2)2.2侧开式 (3)3.背门设计流程 (4)4.背门设计要求 (5)4.1法规要求 (5)4.2 人机要求 (7)4.3 性能要求 (7)4.4 工艺性要求 (8)4.5轻量化设计 (8)5. 背门附件布置和典型断面设计 (8)5.1 背门附件布置 (9)5.2典型断面设计 (14)6.背门密封面设计 (15)6.1背门密封面定义 (15)6.2背门密封面的基本要求 (15)6.3 背门密封面设计要点 (16)7.选材建议 (22)1.概述背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2.背门的结构型式2.1上开式背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
图1 上开式背门图2 上开式背门结构2.2侧开式背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。
由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
3.背门设计流程 本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下 :图3 侧开式背门图4 侧开式背门NO4.背门设计要求4.1法规要求4.1.1外部凸出物背门外部型面需要满足以下法规:国内GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》欧洲ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》法规要求如下(详见GB 11566-2009):除以下零部件外:——高于地面1.8m的零部件;——低于底线的零部件;——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;——凸出车身外表面不到1.5mm的零件以及凸出车身外表面1.5mm以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
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后挡风玻璃透明区域要满足以下法规:
国内GB 15084-2013《机动车辆后视镜的性能和安装要求》
欧洲2003/97/EC《间接视野装置和安装这类装置车辆的型式批准》
法规要求如下(详见GB 15084-2013):
驾驶员借助内后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为20000mm的视野区域,其中心平面为汽车纵向基准面,并从驾驶员的眼点后60000mm处延伸至地平线。
2.
上开式
背门铰链布置在背门顶部,开启时背门绕铰链轴线向上举升(如图1所示)。这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。
侧开式
背门铰链布置在背门侧面,常见于背门上挂备胎的SUV车型。由于备胎置于背门外,影响后部碰撞,另外背门铰链布置在侧面,侧围后立柱需要加强,导致侧围、背门结构左右不对称,会增加设计难度及成本。
背门限位块布置
参考成熟车型进行合理布置,保证其安装结构容易实现,背门关闭时受力良好。
典型断面设计
背门气弹簧布置应满足以下要求:
1)背门关闭状态气弹簧的力与车门重力的合力应具有关闭背门的趋势,以保证安全性;
2)靠气弹簧力应能保证将车门开启到最大开度,并保证一定的开启速度;
3)在关闭过程中,有一段距离内气弹簧力与车门重力正好平衡,即平衡点。为保证操作安全性,平衡点一般设计在人的腰部高度上;
4)为保证安全,车门开启到最大开度2/3位置左右时,要求减小开启速度,这可通过调整气弹簧内部阻尼来实现;
欧洲ECER26《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》
74/483/EEC《机动车辆外部凸出物》
法规要求如下(详见GB 11566-2009):
除以下零部件外:
——高于地面的零部件;
——低于底线的零部件;
——在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件;
——凸出车身外表面不到的零件以及凸出车身外表面以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。
5)后牌照板的垂直度的范围为±5°,如果由于车身后部形状的设计原因,不能满足此要求,则:上边缘不超过,向上的倾斜角度不超过30°,如上边缘超过,则向下倾斜角度不超过15°。
后牌照可视角度要求(在如下空间可见):
1),从后牌照两侧向外的可视角度为30°;
2),从后牌照的上边缘向上的可视角度为15°;
3),如果后牌照上边缘离地高度大于,通过牌照板下边缘的水平面,则上边缘向下的可视角度为15°。
气弹簧布置方式
根据气弹簧在背门上的安装方式可以分为反转式和倒立式。
1)反转式:背门关闭时,气弹簧在车体侧的安装点处于背门上的安装点的上方;背门完全开启时,气弹簧在车体侧的安装点处于背门上的安装点的下方。即气弹簧上端安装点在车体侧。如图6所示。
2)倒立式:背门关闭时和完全开启时,气弹簧在车体侧的安装点都处于背门上的安装点的下方。即气弹簧下端安装点在车体侧。如图7所示。
2)铰链间距:在考虑背门分缝、顶盖后部分块等情况下,背门铰链间距应尽可能加大,以保证背门连接稳定性。
3)铰链轴线位置:上开式背门铰链轴线沿Y向布置,X向、Z向位置与造型面、背门与顶盖分缝、铰链类型和尺寸、铰链处背门内外板断面面积等因素有关。布置时,首先应满足背门与顶盖的最小运动间隙及背门最大开度时与铰链固定部分安全间隙;其次应满足背门内板在铰链处结构及顶盖流水槽的结构。铰链在车体侧的安装面应该尽量与顶盖外表面和背门包边面平行,以保证背门在前后方向上调整时,背门与顶盖的段差在Z向不发生变化。
2)保证气弹簧的结构能实现,主要是指气弹簧的伸长量加上压缩终了时气体的长度不要大于气弹簧的总长,且保证压缩终了时气体的长度不得小于10mm;
3)布置空间足够,气弹簧拆装方便;
4)保证气弹簧与侧围及背门内板、背门框密封条等周边零件的运动间隙≥8
mm;
5)气弹簧安装点刚度满足要求。
6)气弹簧安装时一般采用活塞在上方,活塞杆在下方,这样可以减低摩擦和确保最好的阻尼质量及缓冲性能。
背门外板抗凹性
背门外板平坦部位应有背门内板的撑脚或者补强板进行支撑,以满足抗凹性,避免当人手按压背门外板等情况时,产生过大变形,影响外观品质。
冲压工艺性
首先要考虑的就是背门总成各零件的冲压工艺性。比如对冲压方向,拔模角度,开孔方向,工艺缺口,零件最小圆角,孔边距等要有充分的考虑。
焊接工艺性
在设计时要考虑到焊接的可行性和方便性。比如对焊接顺序,焊接层数,焊接边尺寸,焊枪操作空间,焊接定位等问题的考虑。
这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成(如图3所示)。
典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。
3.
本文就上开式背门展开论述,其设计流程如下?:
4.背门设计要求
法规要求
外部凸出物
背门外部型面需要满足以下法规:
国内GB 11566-2009《乘用车外部凸出物》
其余车身外表面凸出零件的圆角半径不应小于。如图5所示。
对于后牌照安装在后背门外板上面的,需根据以下法规要求进行校核:
国内GB 17541-1995《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》
欧洲70/222/EEC《机动车辆及其挂车后牌照板的固定及其安装空间》
北美SAE J686-1999《机动车牌照板》
后牌照的尺寸具体如下:
5)背门开启和关闭操作力应便于操纵。
背门锁及开启手柄布置
背门锁、开启手柄一般借用成熟车型的部件进行布置,要求锁止安全,满足法规要求。背门锁和开启手柄之间的拉杆根据布置位置重新设计。
背门锁布置
1)锁体位置:
锁体应位于背门中间下侧,背门关闭状态锁销轴线延长线应通过铰链轴线或者锁体与锁销啮合点和铰链轴线的连线跟锁销轴线的夹角≤5°,保证锁体在啮合瞬间与锁销切向啮合,保证背门安全锁止,提高锁体寿命,如图8所示。
涂装工艺性
要在背门内板下部加漏液孔,在背门内板上部加排气孔,两个零件非焊接面之间的间隙应≥3mm,考虑流液路线是否合理,涂胶间隙等。
装配工艺性
满足背门总成相关附件及电器、内外饰等系统零部件的安装,且拆装方便。
轻量化设计
在汽车行业,轻量化是趋式。轻量化可以有两种方式,一是采用轻质材料来减少车身重量。另一种是优化车身结构。在这里我们主要谈的是第二种,我们在设计背门内板和加强板时要考虑到通过加加强筋或通过优化结构来加强强度,从而可以在不需要的地方做减重孔、减小零件尺寸来达到轻量化的目的。
4)运动间隙:在背门开启过程中,应保证背门与周围零件(顶盖、侧围、铰链固定部分等)满足最小安全间隙要求。
背门与顶盖运动间隙≧(背门与顶盖分缝间隙8mm)
背门与侧围运动间隙≧4mm(背门与侧围分缝间隙4mm)
背门与铰链固定部分运动间隙≧4mm
5)装配要求:应把安装工具装配到铰链安装位置进行校核,保证工具通过空间,拆装方便,铰链与车门内板间隙要求﹥3mm,如图所示。同时需满足背门内板冲压、涂装要求。
在测量上述后视野时,允许头枕、遮阳板、后风窗刮水器、加热元件、S3类制动车灯,或车身构件(如:纵向基准面附近对开门的后窗立柱等部件)遮挡部分视野,但当遮挡部分投影在与汽车纵向基准面垂直的铅垂面上时,其总和应占视野的15%以下。遮挡程度是在头枕处于最低位置,遮阳板处于收回位置时测定。
对于在背门牌照灯盖板区域布置外开扣手的,其离地高度推荐值为1000mm,以保证操作舒适。
背门开启和关闭力推荐值40≤F≤55N。
刚度
刚度是物体抵抗变形的能力。刚度有两种,静态刚度和动态刚度。
静态刚度一般包括弯曲刚度和扭转刚度两种。
背门总成的刚度应满足设计目标,以保证汽车在正常使用过程中不会产生过大变形,避免产生无法正常开闭、密封不良导致漏水等质量问题。
动态刚度用车身模态频率来衡量。这个频率应该与载荷的激振频率相差较大才可以,以在汽车行驶过程中避免产生共振,提升NVH性能。
2)开启匹配:
锁开启机构与锁扣、拉杆开启行程匹配。
3)安全间隙:背门锁体随背门一起运动,考虑到背门受到重力作用下垂的因素,需要保证背门锁在运动过程中与周边件(包括锁体与背门门槛;锁外开机构与背门内、外板等)的最小运动间隙≥5mm。
4)装配要求:
考虑锁安装可行性和方便性。
背门锁开启手柄布置
1)开启手柄手部操作空间要求≥25mm;
1),国内:440mm×140mm
2),欧州:20mm×120mm(一般采用此种)
340mm×240mm
后牌照的安装位置要求如下:
1),后牌照板的中点不要处于车辆纵向对称平面的右方;
2),后牌照板及号牌架不要超出车辆后端左边缘;
3),后牌照板下边缘距离地面不小于;
4),后牌照板上边缘不要高于地面,如果不能满足,则尽可能靠近,但不能超过?;
这两种方式的优缺点:背门开启时,反转式在背门开口处没有气弹簧的干扰便于取放物品,而倒立式容易在取放物品时碰到气弹簧。相同的背门开度,倒立式需要的摆转空间比反转式的小,但安装尺寸L一般比反转的长,倒立式的气弹簧活塞杆始终朝下,对其性能发挥有一定的好处。
当背门处于关闭状态时,如果气弹簧轴线的延长线在铰链轴线的前方,则气弹簧布置方式应采用反转式;如果气弹簧轴线的延长线在铰链轴线的后方,则气弹簧布置方式应采用倒立式。
背门设计指南
1.
背门总成是位于车身后背部的开闭件,需要保证其基本的开关运动,打开时的支撑定位和关闭时的密封;需要满足相关法规要求,模态、刚度应达到设定目标,满足制造工艺要求,在满足性能的前提下重量尽可能轻。
背门总成与外造型息息相关,需要从造型效果图阶段就开始介入分析,保证满足造型意图的前提下,相关工程结构能实现。
2)开启手柄开启后与牌照灯饰板间隙≥5mm。
背门限位块布置