【正文】 22s ??????? ???? 鉸鏈軸的剪切強(qiáng)度足夠 。 內(nèi)傾角 =2176。車門鉸鏈的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠、成本低。 24 從制造工藝上區(qū)分，車門鉸鏈又可以分為壓鑄式鉸鏈與鍛壓成型鉸鏈，如圖 所示。轎車的車門鉸鏈出于美觀和空氣動(dòng)力學(xué)的要求，都采用暗鉸鏈。明鉸鏈在卡車、吉普車、軍車上都有應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)型式上區(qū)分，車門鉸鏈一般可以分為明鉸鏈和暗鉸鏈。 圖 限位器結(jié)構(gòu)圖 23 限位器的具體結(jié)構(gòu)尺寸：限位拉桿長(zhǎng) 280 mm、寬 12 mm、厚 10 mm，滾輪 D=15 mm2。限位器具有以下功用： a)保護(hù)車門前邊框，防止與車身板金接觸； b)實(shí)現(xiàn)一定角度區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)開啟定位與自動(dòng)關(guān)閉車門； c)刮風(fēng)天，特別是車輛順風(fēng)開門時(shí)，它能保護(hù)車門，限制到一定程度、而不被損壞。 其 結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)是 比較 堅(jiān)固、使用壽命 相對(duì)較 長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定（雙玻璃導(dǎo)軌設(shè)計(jì)）， 缺點(diǎn)是 噪音相對(duì)較大。 特點(diǎn)；雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但制作工藝較復(fù)雜，大型車應(yīng)用較多。 特點(diǎn)；重量輕，噪音小，設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單，制 作容易，同時(shí)還有多種滑道進(jìn)行選 擇 .使用廣泛 ,大眾多款汽車使用此裝置。它有著本身獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。首先玻璃中心線的曲率和趨勢(shì)應(yīng)逼近外表面線，其次是保證玻璃沿導(dǎo)軌順利升降， 玻璃前后兩邊導(dǎo)軌平行且具有足夠的導(dǎo)向段，并要求導(dǎo)軌的曲率保持不變。 轎車車門玻璃面主要分為五種類型： a)圓柱面玻璃 ——這種玻璃生產(chǎn)的工藝比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)整車的造型美觀方面影響 較大，不夠美觀； b)斜圓柱玻璃 ——在布置玻璃圓斷面方向時(shí)盡可能與玻璃導(dǎo)槽的方向 保持 一致，導(dǎo)槽的模擬就是一個(gè) 圓弧 ，玻璃的升降 過程 比較順暢 ，運(yùn)行流暢； c)圓環(huán)面玻璃 ——這種玻璃的滑槽的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單一些，因?yàn)榍谐鰜淼那?線的曲率變化相對(duì)較小 ， 所以運(yùn)行簡(jiǎn)單； d)啤酒桶面玻璃 ——很多玻璃均采用這種形式，相對(duì)于 b)和 c)，玻璃的生產(chǎn) 工 藝相對(duì)復(fù)雜 很多 ，但 能提升車體的美觀； e)任意的 A 面 ——對(duì)于這種 曲面的玻璃，主要就是去近似擬合一下滑槽，只要滿足相應(yīng)的要求就好了，但是自由曲面玻璃在制造上有一定的難度，并且在降過程中容易發(fā)生卡住現(xiàn)象。手摳式內(nèi)手柄就是凹進(jìn)車門內(nèi)板之內(nèi)而與內(nèi)飾板平齊，外觀漂亮，不會(huì)碰開車門，安全可靠，如圖 所示。掀拉式外手柄平時(shí)隱藏在車門外板內(nèi)，不易被碰壞，但轉(zhuǎn)軸易壞。對(duì)于 載貨車，除了滿足門鎖的一般要求外，應(yīng)選用工藝簡(jiǎn)單，成本低的結(jié)構(gòu) 。 棘輪式門鎖的特點(diǎn)是鎖內(nèi)有一套制楔機(jī)構(gòu)，它由鎖鉤 (棘爪 )、棘輪組成。當(dāng)鎖 止時(shí)，如按下鎖鈕或外手柄處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，搬動(dòng)車門內(nèi)、外手柄，不能打開車門。 外開啟機(jī)構(gòu) 鎖體機(jī)構(gòu) 內(nèi)開啟機(jī)構(gòu) 鎖緊機(jī)構(gòu) 圖 門鎖系統(tǒng)組成原理框圖 圖 鉤簧鎖結(jié)構(gòu)圖 18 圖 車門鎖系統(tǒng) 車門鎖的基本作用有兩點(diǎn)：其一是栓緊作用。 門鎖是重要的安全件。 16 (a) 窗框（滾壓） (b) 玻璃導(dǎo)槽 圖 滾壓窗框 車門機(jī)能件 車門機(jī)能件包括車門鎖、車門外手柄、車門內(nèi)手柄、車門玻璃、玻璃升降器、車門限位器、車門鉸鏈等。 圖 窗 框結(jié)構(gòu)型式 與內(nèi)外板同體式窗框在很多的小型車中有比較普遍的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，窗框由于與車門內(nèi)外板一體，所以剛性較好，工藝性也比較容易控制，缺點(diǎn)是材料利用率低；一體閉合式窗框由于窗框結(jié)構(gòu)閉合式，所以結(jié)構(gòu)剛性好；多體式窗框在一些較早的車型上出現(xiàn)，成型工藝簡(jiǎn)單，但是裝配誤差不容易控制。 車門防撞梁的吸能效果主要與以下幾個(gè) 因素有關(guān)： a)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ——這是最重要的一點(diǎn)，一般來說，帽形防撞梁的吸能效果比管狀 防 撞梁好；另外，雙帽形結(jié)構(gòu)一般比單帽結(jié)構(gòu)要好；當(dāng)然，還有帽形結(jié)構(gòu)的高度，與 A/B/C柱、車門檻等的匹配等都至關(guān)重要； 14 b)材料的強(qiáng)度 ——人們通常以為里面的管子是普通水管之類的，其實(shí)不然；一般 日韓車中所用的管子抗拉強(qiáng)度高達(dá) 14001570MPa（目前有些國(guó)內(nèi)品牌車是用的較為普通的管子），是普通管子強(qiáng)度的 4 倍以上；而歐美車中常見的帽形防撞梁的抗拉強(qiáng)度一般為 10001600MPa； c)材料的厚度 ——當(dāng)然是材料越厚，吸能效果 越好（不考慮與 A/B/C 柱、車門檻 的匹配），吸能效果與材料的厚度成正比。 車門防撞作為一種額外吸能保護(hù)，可以降低乘員可能遭受的來自外部的力量。 圖 鉸鏈加強(qiáng)板型式 3)內(nèi)外板加強(qiáng)板 一般車門鈑金結(jié)構(gòu)中都有內(nèi)外板加強(qiáng)板，起到增加車門內(nèi)外板在窗框處的剛性的作用，同時(shí)也可以作為正面碰撞時(shí)的力的傳遞途徑之一，將作用在門框上的力合理地向后傳遞。 2)車門內(nèi)板 內(nèi)板是車門附件主要的安裝機(jī)體，許多主要受力件均安裝在內(nèi)板上，如鉸鏈、限位器、門鎖等，為增加連接部位強(qiáng)度和剛度，使附件正常工作，須在連接部位設(shè)置加強(qiáng)板。車門外板和內(nèi)板的裝配，一般采用點(diǎn)焊、粘接及咬合等方法。它是典型的具有復(fù)雜型面的大型板料沖壓件。本設(shè)計(jì)采用分體式車門結(jié)構(gòu)，外板上集成窗框，內(nèi)板與車門框架集成一體，外、內(nèi)板之間焊接連接。 。整體沖壓的內(nèi)板剛度大，免去焊接的麻煩，尺寸精度高。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛性好，密封性好，在整條 J－ Line（就是指車門在關(guān)閉時(shí)，車門上與車身接觸的密封條區(qū)域，總裝車 間一般稱為 “頭道 ”）上可以作出對(duì)結(jié)構(gòu)有利的拔模斜角。參數(shù)化計(jì)系統(tǒng)可以在布置設(shè)計(jì)過程中通過捕捉模型中存在的關(guān)系及其定義的參數(shù)化的 8 位置點(diǎn)來捕捉機(jī)能件的位置，同時(shí)也允許對(duì)零件進(jìn)行反復(fù)地編輯，允許用戶試探不同的設(shè)計(jì)方案或生成不同的位置版本和零件版本，對(duì)位 置的編輯可以簡(jiǎn)單地通過改變草圖的關(guān)系來完成，如在鉸鏈布置時(shí)，通過改變幾個(gè)不同方向上的草圖上的幾個(gè)點(diǎn)，然后進(jìn)行重新計(jì)算，就可以完成新的設(shè)計(jì)，非常簡(jiǎn)便。參數(shù)化設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率，有效保證產(chǎn)品模型的安全可靠性，極大地改善設(shè)計(jì)的柔性，并在概念設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、實(shí)體造型、裝配、公差分析、機(jī)構(gòu)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。所以本 課題以某款新車的開發(fā)為例，在該領(lǐng)域做一些研究是很有意義的。車門結(jié)構(gòu)分 析的早期介入，可以及早解決因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的機(jī)能件運(yùn)動(dòng)干涉、鈑金成型性差、總成的振動(dòng)特性無法滿足整車 NVH 的需要，避免后期修改造成的資金與時(shí)間上的大量浪費(fèi)。 車門主要由車門內(nèi)外板、內(nèi)飾板、加強(qiáng)梁、加強(qiáng)板、車門玻璃及升降器、門鎖、內(nèi)外手柄、車門鉸鏈、限位器、車門密封條和車門開關(guān)機(jī)構(gòu)組成。 自從上世紀(jì) 70 年代，隨著計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的迅速發(fā)展，車身 6 設(shè)計(jì)過程中部分或全程引入計(jì)算機(jī)輔 助系統(tǒng) (CAD/CAM 軟件 )，在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建車身三維數(shù)字化模型，以 “所見即所得 ”的交互方式完善設(shè)計(jì)方案，是現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在汽車工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用 現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)計(jì)的要求越來越高，但是相對(duì)越來越低的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)成本、大大縮短的設(shè)計(jì)周期，要求對(duì)汽車設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鈑金成型以及 NVH 的研究在設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)該介入，傳統(tǒng)的后期介入會(huì)浪費(fèi)大量的費(fèi)用，設(shè)計(jì)周期很長(zhǎng)，這在愈發(fā)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中已經(jīng)逐步淘汰。 KBE系統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品模型包含幾何、非幾何信息以及描述產(chǎn)品如何設(shè)計(jì)、分析和制造的工程準(zhǔn)則。目前傳統(tǒng)的手工造型方法已被建立在各種先進(jìn) 5 的造型建模軟件基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)輔助造型方法所取代，參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠快速吸收國(guó)外汽車車身設(shè)計(jì) 的先進(jìn)技術(shù)，快速響應(yīng)市場(chǎng)，提高我國(guó)自主設(shè)計(jì)開發(fā)汽車的能力，提高汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。在以后的新車設(shè)計(jì)中，將每一個(gè)過程融入了這種既定的設(shè)計(jì)模式，按部就班地推進(jìn)，控制著汽車的每一個(gè)非常詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程，從而順利高效地完成設(shè)計(jì)。汽車設(shè)計(jì)方法正逐步由傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，向著以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)精度為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)變。經(jīng)過整理的知識(shí)庫就像一個(gè)專家委 員會(huì)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)師的工作，引導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行每一步設(shè)計(jì)，指出所選擇的尺寸和參數(shù)的界限，并驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否合理，及時(shí)糾正設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，使設(shè)計(jì)師避免誤入歧途和返工，絕對(duì)不會(huì)因經(jīng)驗(yàn)不足和考慮不周而造成嚴(yán)重疏忽。 我國(guó)汽車行業(yè)經(jīng)過十多年努力和發(fā)展， CAD 技術(shù)、專家系統(tǒng)、知識(shí)庫技術(shù)等新興技術(shù)在我國(guó)汽車行業(yè)的應(yīng)用已取得很大的進(jìn)步，但由于起步較晚，車身技術(shù)與國(guó)外汽車公司相比還有很大的差距，國(guó)內(nèi)各汽車公司普遍存在設(shè)計(jì)效率低下、后期問題難以預(yù)測(cè)的問題。 由于電子樣機(jī)（ DMU）技術(shù)加強(qiáng)了設(shè)計(jì)過程中最為關(guān)鍵的空間和尺寸控制之間的集成，在產(chǎn)品開發(fā)過程中不斷對(duì)電子樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，大部分的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤都能被發(fā)現(xiàn)或避免，從而大大減少實(shí)物樣機(jī)的制作與驗(yàn)證。 DMU 主要有以下功能和特點(diǎn)： 1)與 CAX 系統(tǒng)完全集成，并以 “上下關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì) ”方式作業(yè)。一汽，東風(fēng)汽車公司在八十年代就開始在車身設(shè)計(jì)方面研究與應(yīng)用 CAD/CAM 技術(shù)。日本豐田公司很早就引進(jìn)了 CAD 系統(tǒng)，并且在初步升級(jí)改善。 生產(chǎn)廠家為了能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就必須提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，所有這些迫使設(shè)計(jì)者不斷地尋求智能化的設(shè)計(jì)工具和先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。 2020 年嚴(yán)峻的宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，中國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，同時(shí)也受到來自各個(gè)方面的沖擊。 全套圖紙，加 153893706 汽車技術(shù)的發(fā)展 使得 汽車的舒適性不斷提高以滿足人們的要求。這些都要求車門必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度。 1 第 1 章 緒 論 概述 車門是整個(gè)車身中結(jié)構(gòu)復(fù)雜又相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)總成 ,它主要由車門骨架及蓋板、車門護(hù)面、門窗、車門玻璃及玻璃升降器、門鎖及其手柄、車門鉸鏈、車門密封條和車門開關(guān)機(jī)構(gòu)組成 。鑒于側(cè) 面碰撞對(duì)乘員造成的危險(xiǎn)性，在設(shè)計(jì)車門時(shí)注意將車門的變形限制在一定范圍內(nèi)，為乘員提供一個(gè)有效的生存空間。因此車門的設(shè)計(jì)成為車身設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 從 1957 年新中國(guó)的第一輛汽車正式生產(chǎn)下線，中國(guó)汽車在 20 世紀(jì)中期經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的緩慢發(fā)展階段，在經(jīng)過 2020 年和 2020 年的兩輪爆發(fā)式增長(zhǎng)后，開始步入平穩(wěn)增長(zhǎng)階段。我們的起步盡管有些晚，但是汽車產(chǎn)業(yè)作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來在技術(shù)研發(fā)上的投入力度明顯增加，從過去的汽車產(chǎn)品進(jìn)口到產(chǎn)品引進(jìn)生產(chǎn)再到技術(shù)轉(zhuǎn)化，近幾年來更是直接的技術(shù)引進(jìn)、并購國(guó)外先進(jìn)的汽車企業(yè)，中國(guó)的汽車技術(shù)如雨后春筍般迅猛發(fā)展。 CAD 是一種技術(shù)，其中人與計(jì)算機(jī)結(jié)合為一個(gè)問題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所長(zhǎng)，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應(yīng)用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。我國(guó)各大汽車公司近幾年來紛紛引進(jìn)了先進(jìn)的 CAD/CAM/CAE 軟件用于汽車車身設(shè)計(jì)和開發(fā)，并取得較好的成果。電子樣機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代汽車業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，正在逐步取代物理樣機(jī)用于多方面的研究。 4)具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置和信息交流功能。可以幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員方便地求解各類板料成形問題，同時(shí)， autofoum 也最大限度地發(fā)揮了傳統(tǒng) CAE 技術(shù)的作用，減少了產(chǎn)品開發(fā)的成本和周期，目前世界上大多數(shù)大汽車公司都已經(jīng)將鈑金成形模擬作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必有過程，避免了鈑金模具的后期修改問題。筆者曾親身體驗(yàn)過豐田公司的設(shè)計(jì)檢查卡 （ CHECKLIST） 與德國(guó)大眾公司的對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)庫，在每一個(gè)細(xì)節(jié)，總括了在該領(lǐng)域的各種車型的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)值，詳盡嚴(yán)密地表述出設(shè)計(jì)流程。汽車設(shè)計(jì)技術(shù)及手段的不斷發(fā)展，特別是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代工程技術(shù)方法的飛速進(jìn)步，日益成熟的 CAD/CAE/CAM 一體化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)在轎車車身設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 而每一款汽車的設(shè)計(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)的工程，是相對(duì)獨(dú)立的過程，很多跨國(guó)汽車公司早在幾十年前就已經(jīng)打破了這種相對(duì)的獨(dú)立，將設(shè)計(jì)的每一個(gè)過程凝練提升，形成一個(gè)個(gè)模塊，按照系統(tǒng)的方法組織起來，定義為汽車設(shè)計(jì)流程。參數(shù)化設(shè)計(jì)是以一種全新的思維方式來進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)和修改設(shè)計(jì)的方法 [1]。知識(shí)工程實(shí)質(zhì)上是突破了簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算，把經(jīng)驗(yàn)和推 理合起來，將邏輯思維和形象思維結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的智能化。使用 KBE 建立模型可以將幾何造型與分析等結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科優(yōu)化，并確切地進(jìn)行可行性評(píng)估，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來提高產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)設(shè)計(jì)實(shí) 踐、過程經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)信息進(jìn)行數(shù)字化獲取和重用，從而提高自動(dòng)化過程的效率。通常各零件模型分類存放在大型數(shù)據(jù)庫中，以后對(duì)車型