汽车后背门设计总结
轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计
摘要通过ＡＤＡＭＳ建模对某轿车后背门开启机构做运动分析，来解决后背门初开启阶段的干涉问题和完全开启时的漏雨问题。
通过ＡＤＡＭＳ的优化分析和运动分析，给出了解决问题的建议：调整相关点位置可以改善后背门与侧围的干涉现象，而且最佳的办法是将铰链机构整体前移；调整相关点位置或修改限位块尺寸可以改善后备门开启角度过大及行李箱漏雨的问题。
ＣＡＥ在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。
关键词后背门铰链结构运动分析ＤＯＥＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＰａｓｓｅｎｇｅｒＣａｒＢａｃｋＤｏｏｒＨｉｎｇｅＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｏｐｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃａｒｂａｃｋｄｏｏｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｂｕｉｌｄｉｎｇａｍｏｄｅｌｗｉｔｈＡＤＡＭＳ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｏｐｅｎｉｎｇａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄｒｅｓｏｌｖｉｎｇｌｅａｋｒａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｉｎｆｕｌｌ－ｓｉｚｅｏｐｅｎｉｎｇ．ＳｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｏｆｆｅｒｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｂｏｔｈｆｉｎｉｓｈｅｄｗｉｔｈＡＤＡＭＳ．Ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｔｈｅｂｅｓｔｗａｙｏｆａｄｊｕｓｔｉｎｇｉｓｔｏｍｏｖｅｔｈｅｗｈｏｌｅｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｗａｒｄC ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔａｎｄｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｌｉｍｉｔｉｎｇｂｌｏｃｋｃａｎａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｇｌｅｏｆｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｅａｋｒａｉｎ．ＴｈｅｖａｌｕｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＣＡＥｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｓｃｌｅａｒｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｃｋｄｏｏｒＯｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓＤＯＥ张德超杨亚娟刘红领陈伟柳杨（奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院ＣＡＥ部）车门是车身上重要部件之一，按其开启方式分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。
背门设计指南R
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°。
机动车后背门设计指南
之间
6
密封条 A、 漏水 A、 漏水
A、 接触不好�间
B、闭 合 力 B、闭合力大
隙大
大
B、 间隙小
7
铰 链 轴 轴 线 不 同 开关困难�有噪音 装配问题
定期检查�加强质量控
线
轴�发生变
制
形
8
加 工 工 难 于 冲 压 延来自开发周期�浪费 有些地方模具难 成型 CAE 验证
艺性 焊接
材料�影响产品质量 于控制�
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
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� GB17541-1995
2-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING(基准) 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�
�3069. 3�0�1187.2�
3、 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。
布置 干涉
布置时出错或装 重新布置或者加强装配
后背门设计指南概要
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。
汽车后背门设计指南
板装安灯车刹位高门背后——3111036-21S、E �称对右左�板强加右/左链铰门背后——231/1311036-21S、D �用通右左�链铰门背后——0136036-21S、C 板内门背后——1111036-21S、B 板外门背后——1011036-21S、A G H
E
F
B D C A 造构的模数、4
。明说行进图 附细详会面下在�式方装安及以置布的锁门门背后、簧弹气�如例件附要主各 。系关动运 的门背后核校以可也面截此过通 �置位的小最隙间间之盖顶与中程过启开板外门背后是 面截 0Y�外另。式方装安及以置布的件附等锁门门背后、板护门背后、机电刮雨、簧 弹气、灯车刹位高、牌标门背后、璃玻门背后、板流扰出映反以可中面截该在 � 面截 0 Y 、 �1� 。手扶门背后、锁门门背后、板护门背 后、机电刮雨、垫冲缓、簧弹气、座定固架帽衣、束线、灯车刹位高、链铰�板内 �芯锁门背后、牌标门背后、璃玻门背后、嘴喷刮雨、板流扰�板外 �有次依下到上由件附装 安锁上门背后 21S�件附些那装安要都面上门背后楚清搞要先首前之面截型典做在 �析解的面截型典 、3
�义定料材、1 重减及以义定料材 章六第 �制控于 难 具模 方 地 些 有 量质品产响影�料材 费浪�期周发开长延 接焊 压冲于难 性艺 工工加
证验 EAC 型成 制 控量质强加�查检期定
8
题问配装
音噪有�难困关开
形 变生发�轴 同不线轴
线 轴链铰
7
小隙间 、B 大隙 间 �好不触接 、A
大力合闭 、B 水漏 、A
审评及核校计设、析分 EAC 章五第
纸图的母螺焊凸带�2�
纸图件单�1� 定设的差公及以寸尺、5 板装安锁门门背后——1211036-21S、H 板装安右/左簧弹气门背后——251/1511036-21S、G 板装安机电刮雨雨门背后——1711036-21S、F
后背门设计指南
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。
汽车后背门设计总结
后背门总结1、功能及用途1.1 定义后背门也称尾门或后门，是位于车身后部，对乘员或储存物起防护和遮盖作用的向外可移动的车身件。
它是通过两个铰链悬挂在顶盖后横梁上。
1.2 功能及用途后背门通常通过左右两个铰链连接在顶盖后横梁上。
与车身其它外表面一起必须满足车身外观整体造型要求。
对于两箱式轿车，运动型车和商务车后背门有着存取物方便，有效存放空间大等特点。
另外。
后背门处于汽车尾部，会形成汽车尾部涡流。
斜背式后背门尾涡和尾流区较小。
气动阻力也小。
而有后行李箱盖的轿车的为阶梯式后背，尾部涡流要比斜背式后背门大。
因此，后背门的存在还可以减少整车的风阻，对整车的经济性和动力性有好处。
1.3 分类后背门按照车型分类主要应用于以下三类：1、两厢式轿车用后背门。
如图12、运动型车型（SUV、CRV 等）用后背门。
如图23、商务车、微型客车用后背门。
如图3图 1 两厢式轿车后背门图 2 运动车型后背门图 3 商务车或微型客车后背门如图示，轿车用后背门的角度变化比较大，形成一个很大的弧度变化，而商务车用后背门则相对比较平直，SUV 车型的后背门比较类似与商务车，但弧度变化有所改变，随着人们对乘坐舒适性的追求，SUV 趋向于城市化发展，CRV 逐步走入大众视线，销量越来越多。
CRV 的背门形式已经在向轿车靠近，形成一种介于厢式轿车和商务车之间的一种造型风格除上述图示几种后背门形式均是采用上部铰链连接的形式，在实际应用中出于结构或者重量因素考虑也有其他的链接方式的后背门，如对开形式的后背门，如图4。
铰链布置在侧面的，背门侧开的，如图5。
在中间分开，上下分别布置铰链的后背门，如图6。
这些形式均可以满足后背门开闭的需要。
我们主要讨论铰链布置在上面的情况。
其他情况的形式我们不作讨论。
图 4 对开式后背门图 5 侧开式后背门图 6 上下开式后背门2、后背门总成设计2.1 总成描述后背门是通过两个左右铰链安装在顶盖后横梁上，背门外部装有玻璃，部分车型配置装有后雨刮，并与后保险杠、尾灯及后背门后尾翼（选装）组成整个车的尾部外表。
后车门研究报告
后车门研究报告摘要后车门是汽车的一个重要部件，它为乘客提供了方便的上下车方式，同时也为车辆的安全性能提供了保障。
本研究报告对后车门进行了深入的研究和分析，主要包括后车门的结构和工作原理、材料选择、安全性能以及未来的发展趋势。
1. 引言后车门作为汽车的重要组成部分，其设计和技术的改进对于提高车辆的安全性能和乘客的舒适性具有重要意义。
本报告旨在探讨后车门的设计和工作原理，分析不同材料对后车门性能的影响，评估车门的安全性能，并展望后车门技术的未来发展趋势。
2. 后车门的结构和工作原理后车门由门框、门扇和门锁组成。
门框是门的骨架，为门提供了稳定的结构支撑。
门扇是门的可移动部分，乘客通过门扇进出车辆。
门锁用于控制门的开启和关闭。
后车门的工作原理是通过操作门把手或遥控器控制门锁释放门扇，乘客通过推拉门扇进出车辆。
3. 后车门材料选择后车门需要具备轻量化、强度高、耐磨损、耐腐蚀等特性。
常用的后车门材料有钢铁、铝合金和复合材料。
钢铁具有较高的强度和耐久性，但重量较大。
铝合金具有良好的强度和耐腐蚀性能，同时较轻，但成本较高。
复合材料由纤维增强材料和基质材料复合而成，具有优秀的强度和轻量化特性，但生产工艺较为复杂。
4. 后车门的安全性能后车门的安全性能对于乘客的安全具有重要影响。
安全性能包括结构强度、防破坏性能和防撞击性能。
车门的结构强度需要能够承受各种外力，防止车门变形或破裂。
防破坏性能要求车门能够抵抗外部攻击，防止被撬开或破坏。
防撞击性能要求车门能够在碰撞时减轻冲击力，并保护车内乘客的安全。
5. 后车门技术的发展趋势随着汽车工业的发展，后车门技术也在不断创新和改进。
未来，后车门的发展趋势主要包括以下几个方面： - 智能化：后车门将结合智能技术，实现远程开启和关闭、自动感应开关等功能，提高乘客的使用便捷性和安全性。
- 轻量化：以提高车辆的燃油经济性和减少尾气排放为目标，后车门将使用更轻的材料和结构设计，以减轻车辆重量。
SUV车型后背门刚度设计
辆 时 ，会进 行直观 测试 ，对车 门外板 等外 覆盖件 进行 按压 以观察其 变形情 况 ，若变形较 大 ，直接影 响顾客对车辆 的初 始印象 。 （ ４ ）部分 乘 用空 间大 的 ｓ ｕ Ｖ车 型 ，后背 门尺 寸较 大 ，在 后 背
工况 关闭弯曲刚度 （ Ｎ ／ ｍｍ） 开启弯曲刚度 （ Ｎ ／ ｍｍ） 横向刚度 （ Ｎ ／ ａ ｒ ｍ） 扭转刚度 ｍ／ 。 ） Ｓ ｔ ｅ ｐ １ ： 后背 门自重 ＋撑杆力 下垂 刚度 Ｓ ｔ ｅ ｐ ２ ： 门锁处增加 － Ｚ向外载 Ｓ ｔ ｅ ｐ ３ ： 移除 － Ｚ向外载
（ ３ ）后 背 门外板 上特征较 少 ，是大 面积的薄 板结构 ，必须保证 计 算结果 刚度有 明显提升 。如 图 １ ，图 ２ 。 具备一定 的抗 凹陷性能即能 够承受一定 的外载而不 发生较大 的变形 ， 表 １ 设 计 更 改 前 后 的 后 背 门 刚 度 结 果 对 比
后背门设计指南
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。
后背门1
2．基于CA TIA的轿车后背门开发零部件的设计1. 主断面的构造通过CATIA的SKETCH功能，绘制结构断面（见图1），分析各部件搭接关系。
目的是表现设计的想法，验证设计的可行性。
背门是运动部件，其结构形式必须满足间隙尺寸和运动关系。
所以使用CATIA进行主断面设计时，能够动态模拟背门的运动过程，体现运动过程中各个状态的间隙和位置关系（见图2、图3），并不断优化零部件尺寸与位置尺寸。
在方案设计中，一般可以多考虑几种方案，与负责相关部件的设计人员一同讨论方案的可行性。
图1 背门在铰链位置的主断面图2 背门人机方案图 3 背门与扰流板之间的关系图 4 使用CATIA对背门进行参数化设计2. 零件设计中应注意的问题（1）在保证性能要求的前提下，钣金件之间的主要搭接方式是焊接与包边，所以需要确定零部件之间的搭接关系；（2）非金属件一般作为外观件使用，所以主要考虑与周边部件的间隙、面差和角度等影响视觉效果的参数；（3）金属件与非金属件之间一般都是用卡子、卡扣和螺钉等连接，所以钣金件与非金属件之间的搭接主要考虑几个安装面在同一平面上，便于生产线上的操作。
图5 加强筋及小凸台3. 零件详细设计过程背门附件的布置在整个背门设计过程中是一个重点，主要因为背门上附件（如铰链、门锁和支撑杆）在概念设计过程中必须进行各个部件间的运动分析、间隙校核等复杂的工作，所以车门各附件的布置是一个不断尝试，逐步优化的过程。
详细设计过程大体可分为几个阶段：基本面设计、加强结构及功能结构设计、工艺性能检查和搭接关系确定等。
在设计中使用CATIA进行参数化设计可以有效提升检查、校正设计的效率。
以背门附件为例，如图4所示，首先在满足各附件基本功能要求的情况下给出附件各自粗略的初始定位；然后在保证不出现安装干涉和运动干涉的情况下，对它们的位置进行逐步的调整和细化。
在CATIA的参数化设计中，各附件可以作为分总成出现在装配文件中，通过给出某一部位的定位参数，实现对整个附件总成的定位。
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
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。
尾门总成与顶盖总成设计总结
设计总结N300接近尾声，自己有很多感触，我将从建模的思路上谈谈这次尾门总成与顶盖总成的设计过程。
包括一些建模顺序，以及途中遇到的一些问题和解决方法，还有一些自己感觉比较好的建模思路。
（一）尾门总成尾门总成主要包含：尾门外板、尾门内板、铰链及气弹簧加强板焊合件、尾门外板加强板、尾门窗框加强板、尾门锁加强板焊合件、铰链、雨刮电机、尾门锁等结构。
在做数模前，先分析整个尾门总成结构，分析断面，确定一个比较好的正确建模思路，有疑问多和相应工程师沟通，多看看以前的数模，或样车。
这些前提准备非常重要，避免在建模过程中走一些弯路。
建模顺序分别是：尾门外板、尾门内板、加强板。
并不一定是完全遵循这个顺序，建模中看自己的需要，有些细节需互相参照。
1.尾门外板从A面上看，外板还需构建的是玻璃安装框、包边和冲孔（当然具体开什么样的孔自己还未知），包边和某些冲孔放在内板建模完成后构建。
a．构建玻璃框：首先确定一个参照面。
玻璃安装面是以玻璃面偏置而成，玻璃面已知，再根据截面线，便可得到玻璃安装面。
然后参照提供的截面线构建周圈部分。
这里值得注意的是：玻璃安装面的宽度必须符合规定的宽度要求。
b．玻璃安装凸台：确定凸台的长宽高。
分别是46mmX20mmX1.7mm。
玻璃与凸台之间存有双向定位块，单块厚度为3.3mm,两块定位块黏结在一起，压缩量为2.3mm。
c．包边：包边我是放在内板建模完成后构建。
包边是尾门外板建模最难的一项。
具体要求：1.一般翻边高度为10mm。
2.翻边边缘离圆角至少5mm。
3.在拐角接近90度处（如下图右）翻边只保留圆角，斜度大致是20-30度。
4.外板翻边外圆角是R0.9。
5.内板外轮廓与外板翻边间隙直边保持2mm. 我试过几种包边构建方法，这里分享一下我的经验，我感觉最好的一次是把包边做为一个独立的特征，用包边边界拉伸切割实体，然后抽壳，再并入整个尾门实体中。
如图一。
(图一)d、冲孔：外板上包括牌照（含有牌照灯）安装孔、锁孔、扰流板孔、喷水口等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
后背门总结1、功能及用途1.1 定义后背门也称尾门或后门，是位于车身后部，对乘员或储存物起防护和遮盖作用的向外可移动的车身件。
它是通过两个铰链悬挂在顶盖后横梁上。
1.2 功能及用途后背门通常通过左右两个铰链连接在顶盖后横梁上。
与车身其它外表面一起必须满足车身外观整体造型要求。
对于两箱式轿车，运动型车和商务车后背门有着存取物方便，有效存放空间大等特点。
另外。
后背门处于汽车尾部，会形成汽车尾部涡流。
斜背式后背门尾涡和尾流区较小。
气动阻力也小。
而有后行李箱盖的轿车的为阶梯式后背，尾部涡流要比斜背式后背门大。
因此，后背门的存在还可以减少整车的风阻，对整车的经济性和动力性有好处。
1.3 分类后背门按照车型分类主要应用于以下三类：1、两厢式轿车用后背门。
如图12、运动型车型（SUV、CRV等）用后背门。
如图23、商务车、微型客车用后背门。
如图3图1 两厢式轿车后背门图2 运动车型后背门图3 商务车或微型客车后背门如图示，轿车用后背门的角度变化比较大，形成一个很大的弧度变化，而商务车用后背门则相对比较平直，SUV车型的后背门比较类似与商务车，但弧度变化有所改变，随着人们对乘坐舒适性的追求，SUV趋向于城市化发展，CRV 逐步走入大众视线，销量越来越多。
CRV的背门形式已经在向轿车靠近，形成一种介于厢式轿车和商务车之间的一种造型风格除上述图示几种后背门形式均是采用上部铰链连接的形式，在实际应用中出于结构或者重量因素考虑也有其他的链接方式的后背门，如对开形式的后背门，如图4。
铰链布置在侧面的，背门侧开的，如图5。
在中间分开，上下分别布置铰链的后背门，如图6。
这些形式均可以满足后背门开闭的需要。
我们主要讨论铰链布置在上面的情况。
其他情况的形式我们不作讨论。
图4 对开式后背门图5 侧开式后背门图6 上下开式后背门2、后背门总成设计2.1 总成描述后背门是通过两个左右铰链安装在顶盖后横梁上，背门外部装有玻璃，部分车型配置装有后雨刮，并与后保险杠、尾灯及后背门后尾翼（选装）组成整个车的尾部外表。
背门总成内部装有内饰，遮挡内部钣金结构。
两侧通常配置气弹簧辅助车门的开启与关闭，缓冲块对车门的关闭起牵制作用，避免过大的过关量造成零部件损坏，限位块对车门关闭时起限制和导向作用。
后背门锁装置在背门下部。
2.2 结构分块无论商务车用后背门还是轿车或者SUV用后背门在整体的结构上基本都是一致的，都是由内板总成（如图 7）和外板总成（如图 8）组成。
图 7 内板总成图 8 外板总成后背门内、外板周边是通过翻边压合组合到一起，中间部分采用隔振胶连接，在后背门装饰条和后牌照遮挡区域可以考虑采用点焊连接，其他位置尽量不要采用点焊连接，否则后破坏外表面的美观。
2.3 外板总成设计2.3.1 外板总成外板总成一般有两种情况，一种是灯具部分布置在后背门上，另一种是灯具完全布置在侧围。
第一种情况时，外板总成由后背门外板和尾灯安装板焊接和粘接组成。
第二种情况时基本不存在后背门外板总成，只是单一的后背门外板，有时会有一些焊接螺母或者铆接螺母存在。
对于后背门外板如需使用连接螺母，建议选用铆接螺母，因为后背门外板一般情况高度和宽度都比较大，如选用焊接螺母，工人在操作时很不方便，操作性差。
图 9 无尾灯结构的外板总成图 10有尾灯结构的外板总成2.3.2 外板设计外板设计相对内板件需要考虑的结构因素要少于造型的因素。
因为后背门是构成整车外观表面不可或缺的一部分，在结构设计时外造型已经定义完成，能够给我们做结构发挥的空间也有限。
这是主要是考虑完成和内板的包边结构，和玻璃的粘接配合间隙、后背门装饰条的安装配合结构，牌照板的安装结构和空间。
2.3.3 外板设计的影响因素影响外板设计的主要因素有以下几个1、造型的影响2、法规要求3、材料选择4、冲压工艺成形性5、玻璃的配合结构和间隙6、包边配合结构、包边间隙。
2.3.3.1 造型的影响在造型阶段，技术部门就应该今早的介入，给造型部门足够的约束边界，让造型的思想发挥在我们给定的范围内，否则后期的变更会给设计工作带来更大的麻烦，浪费人力、物力。
后背门后风窗玻璃斜度大小直接影响车身尾部的气流分离状态。
根据1974年德国VW公司简森和胡乔所作的斜背式轿车后风窗斜度对尾流分离影响的实验情况。
当β＝30°时，气动阻力系数最大。
因此人们将β＝30°称为后风窗临界斜度。
一般β＜30°时气动阻力较小。
图 11 后背门倾斜角度对流场的影响对于一些商务车或者微型客车后背门倾斜角度较大的情况我们可以考虑在后背门上部增加一个尾翼，这样就可以改善因倾斜角度大对流场的影响。
但尾翼的长度和倾斜角度最好可以通过CAE分析后确定。
2.3.3.2 法规要求造型阶段同样要做好法规要求的检查工作，保证设计的造型效果是在法规允许的范围的。
毕竟汽车是要走向市场，面向消费者的，我们必须向消费者负责，而且作为安全产品，国家对汽车是有一系列的强制法规要求的。
涉及到后背门的法规主要是两部分，第一是后视野法规要求，第二是牌照尺寸法规要求，第三是后号牌板照明装置配光性能要求，第四是后背门开启高度法规要求，第五如涉及到后背门有灯具的情况还要考虑位置和高度的法规要求。
第六外部凸出物法法规要求第一后视野法规要求后背门玻璃窗高度和尺寸要满足内后视野和内后视镜的视野障碍物要求。
相应标准GB15084-2006 《机动车辆后视镜性能和安装要求》。
即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20m的视野区域，其中心平面为汽车纵向基准面，并从驾驶员眼点后60m处延伸至地平线，如图10所示。
图12 后视野要求后排座头枕及后背门玻璃窗刮水器和加热元件等部件遮挡部分视野，但遮挡部分的总和应占所规定视野的15％以下。
第二牌照尺寸法规要求牌照选用M1类型牌照，国标尺寸为440×140mm，如图11，图13 牌照尺寸这样要求装牌照位置的平面尺寸必须大于440×140,因一般情况下，牌照在后背门装饰条下方，要考虑装饰条对牌照的视觉遮挡，而且牌照下方外表面会有较大的造型圆角，如果安装平面的尺寸高度正好为140，就可能出现遮挡部分牌照或拍照与外表面圆角干涉情况。
建议高度方向与留在160mm以上。
长度方向一般情况不会存在问题，注意校核就可以了。
另外一下几点也需要考虑在造型内。
1)后号牌中点不得处于车辆对称面的右方；2)后号牌及后号牌架不得超出车辆后端左边缘；3)当后号牌上边缘离地高度不大于1.20m时，后号牌正面允许不大于30º的上仰角（整备质量状态）；4)安装于后号牌板架上的后号牌下边缘离地高度应不小于0.30m5)安装于后号牌板架上的后号牌应有如下4个平面组成的可视范围：通过号牌两侧并且呈向外30º的两个铅垂平面，通过号牌上边缘与水平向上呈15º的平面，经过号牌下边缘的水平面。
第三后号牌板照明装置配光性能要求后号牌板照明装置配光性能法规要求节录如下1)装置的安装应使照明区域任意位置上的光入射角不大于82°，入射角从照明装置至距离号牌板最远的极端位置测量。
若照明装置多于一个，则本条要求仅适用于由相关装置照明的那一部分。
2)照明区域的最小可见范围应符合：在垂直截面，α≤85°,α′≤85°; 在水平截面，β≤60°，β′≤60°；具体含义图12所示：图14 后号牌板照明装置配光性能要求第四后背门开启高度法规要求后背门要求有足够的开启高度，保证人和货物进出方便。
后背门的开启高度和角度我们可以在造型前期就给出定义，后期的时候要进行整体的校核，保证车门完全开启时95%百分位男性头部不应该碰击车门(SAE标准为:距地面高度1880mm, 美国男性模型头部为1902），而5%百分位的女性乘员伸手可关闭车门（ SAE标准为: 距地面高度1856mm。
美国女性模型伸手触接为1950 ）。
一般我们要求后背门的开启高度大于1800mm（上述距离一般以空载地面线为测量基准）。
开启角度在75°-90°之间。
如图12图15 后背门开启高度校核第五后组合灯相关法规要求国标中对灯具的位置、发光强度、颜色等都有强制法规要求这里我们只需要考虑位置的要求。
法规中关于后组合灯的规定要求如下。
后雾灯法规要求：高度：离地高度不小于250mm，不大于1000mm。
制动灯法规要求：高度：离地高度应不小于350mm，不大于1500mm；横向：两灯间距不小于600mm，外缘距车侧不大于400mm。
图16 制动灯安装简图后位置灯法规要求：横向：在基准轴方向上，离车辆纵向对称平面最远的视平面上的点到车辆外缘端面的距离应不大于400mm。
在基准轴方向上，两视平面内缘间的距离应不小于600mm。
若车宽小于1300mm，则该距离可减至为不小于400mm。
高度：离地高度不小于350mm，不大于1500mm。
若车型结构不能保证1500mm 内，可增至2100mm。
倒车灯法规要求：高度：离地面高度不小于250mm，不大于1200mm。
横向：无特殊要求。
图17 倒车灯安装位置示意图后转向信号灯法规要求：横向：在基准轴方向上，转向信号灯视表面边缘到车辆外缘端面之间的距离不大于400mm；两相邻视表面内边缘之间的距离应不小于600mm。
高度：不小于350mm，不大于1500mm。
因后组合灯中，包括了制动灯、倒车灯、后位置灯、后雾灯、后转向信号灯，造型时要根据不同的灯具布置情况来进行校核，但要求尽量不要把纵向深度要求较大尺寸的灯具布置到后背门上，如制动灯等，如考虑采用LED灯具，这种限制情况就不会很大。
第六外部凸出物法法规要求下面根据国家标准GB 11566-2009《乘用车外部凸出物》中规定。
校核的凸出物主要是指对行人和骑自行车及摩托车者等易引起擦、刮、撞伤的车身外表面凸出物。
标准中对外部凸出物的基本要求为：a)车身外表面不得有任何朝外的尖锐零件，以及由于其形状、尺寸、朝向、硬度等在碰撞事故中可能增加刮伤、撞伤的危险性或加重被撞者伤势的凸出物b)车身外表面凸出零件的圆角半径不得小于 2.5mm。
这一要求不适用于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以下但零件朝外的部分是圆滑的零件。
c)所以，要求背门造型时不宜出现很小的圆角，这种小圆角对法规校核有影响，冲压工艺又不好实现。
但并不是说就取消掉背门上所有的造型筋线，这样背门外板会显得光秃、无层次感、而且刚度又差。
适当的造型筋线还是需要保留的。
只需要注意不要形成小于2.5mm的圆角。
尤其是后背门车标位置和车标的特征。
这些位置很容易出现造型师一味追求造型形成小圆角的情况。
2.3.3.3 材料选择后背门外板对结构的刚性贡献不大，而且很多时候造型的因素形成很深的冲压深度和很小的冲压圆角，为了能够保证冲压工艺性的实现，材料多选择易于拉伸的材料，如宝钢的DC05、DC06或者BSFD、BSUFD等材料,但也有些单位选用一些高强度钢板如B170P1和B180H1。