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车身门系统设计及附件布置;开闭件设计规则;一. 前、后车门系统的设计.
1、功能要求:
1) 车门应具有必要的开度, 以保证人和货物进出方便,且
开启后能停止在最大开度和半开的位置上。
2)车门安全可靠,关闭时能锁住,且能防盗;行车或撞
车时,车门不会自动打开;发生车辆侧撞或翻滚时,车门能
起到结构支撑作用,且能正常打开。
3)操作性良好。车门开关方便,玻璃升降轻便、灵活;
部件系统可靠耐久。
4)具有良好的密封性,使乘员与外界隔离。车内噪声最
小, 灰尘和废气的吸入量最少,并应有防止门腔内积水的措
施。
5) 具有足够的刚度, 不易变形下沉;行车时不振动。
; 6)制造工艺性好,易于冲压并便于安装附件。
7)车门造型与整车协调,保证表面齐平,门缝间隙均匀;
色彩与内饰和整车匹配。
8)设计就满足人机工程要求,如空间位置???操作件位置
和视野障碍最小化等要求,以提高乘员舒适性。
; 二、车门系统的组成:
由于大家都比较熟悉开闭件系统的构成,在此简
要叙述一下:
车门系统一般由门体、车门附件和车门内饰件三
部分组成。
1. 门体--包括车门内、外板,门体加强板,窗框
等零件的焊接总成,如图1。
2.车门附件—包括铰链、限位器、锁体、升降
器、密封条等。
3.车门内饰件—包括门护板、门拉手、开手、扶
手板等。;三 车门附件布置及要求
1. 铰链和限位系统功能要求
如图2所示, 车门通过上、下铰链悬挂在门柱上。整
个车门(包括门内饰板)的重量及任何作用在车门上的
力,在车门关闭状态下,是由两个铰链、门锁及固定在车
身门柱上的锁扣来支撑;而在车门打开时,则全由铰链支
撑;
铰链的结构形式:一般为合页式。此种铰链的优点是质
量轻、刚度高和易于装配。还有一种是带限位器的铰链。
此限位合安装在门下铰链上。
门铰链的最大开度角应不小于设计要求的车门开度
角,对于装有车门限位器的门铰链,其限位应可靠;
; 车门的开度限位器具有门半开时的支撑功能和全开时的
制止功能,其作用是限制车门的最大开度,防止车门外板与
车身相碰,并使车门停留在所需开度,防止车门自动关闭。
车门限位器的结构一般如图3所示,通过改变臂的形状,
可设定门半开的保持位置和保持力。设计时要考虑过力开启
和暴风吹开门的作用力。
; 车门开度---车门的最大开度一般在60°-75°,较多的车门开度设置在70°。这要根据上下车方便性,上车后关门方便以及车门与车身不干涉等条件而定。
链轴线在车身上的布置---铰链轴线与车门外板表面距离愈大则愈容
易发生干涉,所以铰链轴线应尽可能向车身宽度方向外移。但轴线外移受上下铰链跨距的限制。从受力观点出发,上下铰链的跨距Z与车门长度L之比Z/L>1/3。且上铰链的上轴衬到下铰链下轴衬之间的距离≥330mm。如图4、5所示。
铰链轴线的倾斜--为了车门有自闭趋势。为此,应使车门铰链轴线内倾或后倾,内倾一般不大于4°。图6所示。
铰链的开启角度—铰链的设计开启角度比车门的最大开启角度大3-5°,其目的是防止限位器失效或过开门时门板与翼子板干涉。
车门间隙—建议车门开启的最少间隙在2.5mm以上,工艺水平高的公司不小于2.0mm。
;; 2 车门铰链布置和门边结构设计
车门靠铰链和门锁悬挂于车身门框上。当给定车门表面形
状和车门边缘的结构形式及尺寸后,即可开始布置车门铰
链。
1) 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(如翼子板、门框)或前、后
门之间发生干涉,确保造型设计(门缝设计)的可行性,并
确定门柱尺寸等。
车门绕铰链轴线的摆动轨迹分析是通过作一系列的摆动解
图来完成的。
解图作法:
; 1.1 垂直于铰链轴线截取需要分析的截面.
1.2 在截面图上给出铰链轴心的位置.
1.3 作门边的摆动轨迹.
1.4 分析间隙.
由于车门与门框的相对位置主要靠铰链总成的位置来调整,
因此在车身门柱上的铰链合页装配位置,应允许在车身上/下
、前/后和内/外方向有一定的调整量。如:铰链轴线在车身
前后方向的调整量a=1.5mm,在宽度方向调整量b=4mm,
前门制造偏差c=1.0mm,d=1.5mm。还要考虑后门边缘有超
差c=1.0mm的制造偏差,和前门砰击关闭时前后门后边缘深
入表面e=3mm的情况。; 根据我国城
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