汽车门铰链设计规范

汽车门铰链设计规范

汽车门铰链设计规范

1 范围

本标准规定了汽车门铰链的设计要点及其判定标准等。

本标准适用于新开发的M1类和N1类汽车侧门铰链设计。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是不注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 699-1999 优质碳素结构钢

GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T 710-1991 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带

GB 11566-1995 轿车外部突出物

GB 15086-2006 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法

QC/T 323-2007 汽车门锁和车门保持件

3 术语和定义

3.1

侧前门

从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的前方。

3.2

侧后门

从侧面看，当驾驶员座椅靠背调节到最垂直和最靠后位置时，车门50%或以上的开启面是位于该座椅靠背最后点的后方。

3.3

门铰链装置

确定车门与车身的相对位置，并能控制车门运动轨迹的装置。

3.4

门铰链

与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。

3.5

纵向

当门锁处于锁紧位置时，在锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内，并与门铰链旋转中心线垂直的方向。

3.6

横向

当门锁处于锁紧位置时，垂直于锁体和挡块（或锁扣）的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向。

4 技术要求

4.1 门铰链支架可靠性好，满足重复试验要求，且碰撞或受冲击后不脱落。

4.2 门铰链衬套转动灵活，不滞涩。

4.3两铰链轴的轴线必须在一条直线上，为了使车门有自动关闭的趋势，铰链轴线应有一定的内倾角度（一般为0°~3°）和前、后倾角度（一般为0°~2°），但不宜过大（图1为某一款车的倾角设计）。

4.4两铰链的间距应尽量大，一般不小于车门总长度的1/3或不小于300mm，以减小铰链的受力。

4.5 铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端，以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量。

4.6铰链要固定牢固，活动件间隙尽量小，避免车门下沉。

图 1

5 车门铰链设计要点

5.1铰链的结构形式

表1 铰链的结构形式

分类结构特点事例图片备注

加工方式冲压

铰链

冲压铰链具有质量小，

低等优点，但其缺点主要

有制造一致性不易保证，

承载能力较铸造铰链弱。

铸造

铰链

铸造铰链可以将结构做

得比较复杂，能够保证良

好的制造精度和一致性。

缺点是质量大，成本高。

续表

分类结构特点事例图片备注

装配方式焊接

铰链

焊接铰链主要集中在欧

美车型上，其特点是连接

强度可靠。由于其产生热

变形的缘故，越来越多的

欧美车开始放弃这种安

装方式。

总装

铰链

总装铰链采用螺栓安装

的方式连接车门和车体。

螺栓安装可以避免焊接

过程中产生的热变形及

应力集中，安装工艺简

单，得到广泛应用。

新型铰链(带限位功能的铰链) 该种型式铰链包括固定在车门上的门铰链座，固定在车身上的门柱铰链座，铰链销轴，其特征在于，在所述的铰链座上设有限位器。这样可以取消单独的车门限位器以及零部件，整车结构简单，成本低，安装维修方便。

在进行铰链回轴心线的布置时，应尽量把轴心线布置的靠近车门外板和车门前端，以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量，见图2。在布置铰链回转轴心线时，减小c和b的尺寸，可以减少铰链轴心线前面的车门的旋入量d和e，从而降低车门布置的难度。考虑其前倾角和内倾角，要保证当车门打开60°时，在离铰链轴线垂直距离为762mm处的门下边缘点升起的高度值，一般为15~30mm。

图2 铰链回转轴心线的布置

5.3铰链干涉分析

为了避免车门在开关过程中车门与铰链发生动态干涉，建议在进行车门系统布置时应满足以下的要求（如图3所示）。

图3 铰链干涉分析

5.4

车门铰链最大开度要比限位器最大开度大5~10°，最大开度一般为68°。

6 评价标准

6.1 CAE分析值

6.2

6.2.1静态纵向负荷试验和静态横向载荷试验

该试验应在以下条件下进行。

（1）用螺栓分别把铰链臂、铰链座固定到刚性门和刚性支柱上；

（2）设置刚性门处于无载荷状态；

（3）分别在车门完全开启和完全关闭时，在刚性门的加载方向上从无载荷状态以50N·m的力矩间隔加载到750N·m；

（4）测量在以上每一个间隔载荷时的变形值。

图4 车门下垂试验

车门开启状态载荷考核内容目标值

完全打开

500 N·m 弹性变形目标值mm ≤2.0 塑性变形目标值mm ≤0.3

完全关闭弹性变形目标值mm ≤2.0 塑性变形目标值mm ≤0.3

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