侧门铰链设计

➢ 检查门缝线造型的关键线（K线） 车身的门缝线是空间曲线。检查车门开缝线的位置和形状是否合理的方法是作K 线—门缝最后极限位置线。
表面门缝线与铰链轴线的关系 a)俯视 b)前视
C-风窗下边缘线 D-前翼子板表面后边缘线 T-前门前边缘
K线的研制是为了确保车门摆动时车门与其它部分（如翼子板，门体等）具有合适的 间隙： ① 确定间隙最小的条件 ② 根据上述条件，和初始车门外板表面和铰链轴线位置，在A、F、D、B、G、C、
的最小值为2N，同时又使车门关闭时不产生过大的力，一般设计助动力矩（向心力矩）的最 大值为6N。 车门回正力主要是由内倾角贡献。 车门抬升量：我国城市道路设计标准规定，路面横向坡度为2%，最大路缘高度为200mm，根据该规定，当汽 车停在路边时，建议车门开启时的提升值为15~30mm。车门抬升量定义为车门开启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。 车门抬升量主要内倾角贡献。 车门分缝线：车门分缝线布置尽量靠近铰链轴心线，即尽可能靠前靠外布置轴线。 车门分缝线主要是由前倾角和后倾角贡献。
➢ 设计初期一般先根据CAS造型确定比较合理的分缝线，然后根据车型平台及车型定位， 以及现有铰链库内铰链的成熟度结合优缺点，确定选用何种铰链。然后在分缝线基本设 定的情况下调整铰链间距及铰链的倾角。结合前车门外板运动校核与翼子板、前后车门 之间运动间隙值反推布置铰链，直到寻找的最佳倾角轴线同时又能保证最大铰链间距。
➢侧门铰链 车门铰链是连接车身与车门的关键部件，也是车门主要受力部件，车门围绕门铰链 轴开启与关闭。
➢铰链的功能： 联接：将车门与车身联接在一起； 旋转：使车门能够旋转自由开启； 限位：使车门能保持在一定的角度或档位； 保持：保持车门能够正常开启，不下垂。
➢铰链的组成： 固定页：与车身联接的部分； 旋转页：与车门连接的部分； 销轴：使旋转页与固定页铰接在一起的轴件； 衬套：旋转页与轴之间的耐磨部件。
二、侧门铰链分类
➢按加工工艺分类
➢按装配方式分类
螺接结构式
焊接结构式
➢按设计功能分类
简易铰接式
Hale Waihona Puke 扭簧自限位式三、铰链轴心线布置
➢ 车门摆动分析解图 铰链轴线的布置影响车门的摆动轨迹 在车身外形设计的初步阶段，就需要布置铰链轴线并对车门旋转轨迹进行检 查，防止车门边缘与周边结构（如前翼子板）或前、后门之间发生干涉 车门绕铰链轴线的摆动轨迹分析解图： ① 垂直于铰链轴线截取需要分析的截面 ② 在截面图上给出铰链轴心位置 ③ 作门边的摆动轨迹 ④ 分析间隙
四、铰链间距布置
➢ 可以肯定地说，如果空间允许，铰链间距设置得越大越好。越大，铰链”X 向”受力越 小，同时，也可以有效地防止门下垂。可实际设计中，由于受到各种条件的制约，比如 车身外部造型、A 柱B 柱的形状等，常导致铰链间距无法设置得足够大；但经验表明，无 论如何，“铰链间距HS（hinge spread）”与“铰链锁柱间距DL(doorlength)”的比值不 应小于1/3；示例见下图。
五、侧门铰链最大开启角度设定
➢ 铰链最大开启角度是由门的开度决定的；门的开度设定一般由总布置工程师来完成，在 造型设计时初步的可行性分析时考虑上下车的空间是否足够、仪表板的进出的可行性、 以及相应A、B柱结构的可行性时，即确定了门车的开启角度；
➢ 根据总布置要求的门开度，确认铰链要求达到的最大开度。通常情况下我们选取铰链的 最大开启角度要比门的开度大8度，即： 最大开启角度≧门开度 +8°
➢ 在门闭合的时候，铰链的不能自身干涉，通常情况下铰链也要有3度以上的夹角 。
六、铰链与周边布置关系
主要看门在开关的过程中铰链与门、门与翼子板、门与侧围之间的关系是否满足要求， 同时还要考虑密封条安装的可行性及密封条的性能能否保证。铰链在安装时，安装工具 是否可以正常操作。从而初步布置出下面所示的断面：
铰链的跨距与车门的长度 1-上铰链；2-下铰链；3-铰链轴线；4-门外板；5-门内板锁啮合口s点； A-铰链轴线至车身最宽点距离；z-铰链跨距；l-门长度
➢ 铰链轴线的倾角
铰链轴心线内倾角设计主要目的：其一，车门回正力；其二，车门抬升量。铰链内倾角一般设计为0-3°之间。 铰链轴心线后倾角设计主要目的：其一，车门回正力；其二，车门分缝线。铰链后倾角一般设计为0-2°之间。 铰链轴心线前倾角设计主要目的：其一，车门分缝线；其二，车门抬升量。铰链前倾角一般不需要。 车门回正力：为保证车门闭合性能，车门在关闭时提供关门的助动力矩（向心力矩），一般设计助动力矩
侧门铰链设计
主讲：赵为纲 时间：
一、侧门铰链概念说明 二、侧门铰链分类 三、铰链轴心线布置 四、铰链间距布置 五、侧门铰链最大开启角度设定 六、铰链与周边布置关系 七、侧门铰链法规要求 八、DFMEA 九、常见问题 十、侧门铰链设计发展方向
一、侧门铰链概念说明
➢门铰链装置 确定车门与车身的相对位置，并控制车门运动轨迹的装置。
八、DFMEA
九、常见问题
➢ 铰链螺栓极限调整余量不足，与固定页翻边干涉； ➢ 铰链角度定义不准确，与限位器角度定义不一致； ➢ 铰链结构刚度不足，增加料厚、更改料边或者优化结构； ➢ 铰链与密封条干涉； ➢ 车门打开最大角度，固定页板与固定页料边干涉； ➢ 没考虑到防错功能； ➢ 铰链安装工具空间不足； ➢ 自限位结构限位力矩设定不科学，过大或者过小；四门铰链转动页板的转动力矩为
E等位置作垂直于铰链轴线的截面，并作各截面前门摆动运动分析图
③ 将其余截面（A、B、D、E）向后移调至K线，并将其边缘点反投到车身侧表面 上，连接这些反投点所得的线就是铰链上、下穿透点之间的门缝后移的限制线。
➢ 铰链轴线在车身宽度方向的布置 铰链轴线与车门外板表面的距离愈大则愈容易发生干涉，铰链轴线应尽可能 向车身宽度方向外移 铰链布置时要处理好轴线外移与铰链跨距和车门长度三者之间的关系
铰链旋转时，门内板与铰链的最小间隙；（经验值为：≥5mm） 铰链旋转时，前门外板与翼子板（或后门与前门）的最小间隙；（经验值为：≥2.5mm） 铰链旋转时，门边缘与A柱的最小间隙；（经验值为：≥5mm） 铰链的安装工具与门边缘（静止或旋转）的最小间隙；（经验值为：≥1mm）
七、侧门铰链法规要求
国际上不同的国家对铰链都作了详细的法规要求，在最初的时候就需要确定车是否要 出口，出口到那些国家，铰链的法规要求，以下是不同国家的法规： 中国：GB 15086-2006 美国：FMVSS206 欧洲：ECE11/02 韩国：KM104 中东：GS419/420 澳大利亚：ADR2/00
➢ 模块化：如果能够把铰链的结构形式系列化、模块化，将来的铰链设计将趋 向于标准统一
THE END
0.2~1.2N.m； ➢ 自限位结构限位出现异响； ➢ 铰链限位结构不可靠，限位结构失效 ➢ 铰链断裂。
十、侧门铰链设计发展方向
➢ 可拆卸性：因为可拆卸铰链具有安装简便、易于维修等优点，导致越来越多 的铰链设计采用这种型式；
➢ 螺栓紧固型：如果采用焊接紧固形式，常会导致后续生产质量不易控制以及 成本偏高；因此越来越多的铰链设计采用螺栓紧固