【正文】 體式車門。而附件則是為滿足車門的各項(xiàng)功能要求，在車門本體或其他相鄰結(jié)構(gòu)件上裝配的零件及總成。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)化的位置點(diǎn)來捕捉機(jī)能件的位置，同時(shí)也允許對零件進(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，對位置的編輯可以簡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。 在經(jīng)歷了以上詳細(xì)布置以后，所有的布置信息在中用最簡單的點(diǎn)、線、面構(gòu)建出來 ，作為對所有車門部件詳細(xì)設(shè)計(jì)的必備輸入條件來發(fā)布。 其他孔的布置主要包括 :裝焊基準(zhǔn)孔、沖壓基準(zhǔn)孔、升降器安裝孔、限位器安裝孔、鎖安裝孔、玻璃導(dǎo)槽安裝孔、內(nèi)飾安裝孔、內(nèi)扣手支架安裝孔、鉸鏈安裝孔、線束卡子安裝孔、排液孔、工藝過孔等。 內(nèi)手 柄布置 內(nèi)手柄的位置是造型所必需的，而且要滿足人體工學(xué)的要求，根據(jù)人體工學(xué)的要求，內(nèi)手柄相對的適用范圍見圖。 車門外手柄布置 外手柄配置中最重要的就是位置的確定，如果位置確定得不合理，乘員在開關(guān)車門時(shí)就有可能發(fā)生危險(xiǎn)。 2 b 上止點(diǎn)滾輪間距 ≥ 200mm 3 c 下止點(diǎn)滾輪間距 ≥ 190mm 4 d 滾輪中心到止點(diǎn)余量 ≥ 10mm 5 e 舉升臂滾輪的余量 ≥ 10mm 6 f 平衡臂滾輪中心的余量 ≥ 10mm 7 g 玻璃殘余量 3mm≤ h≤ 5mm d)升降器布置經(jīng)驗(yàn)判斷 升降器布置以經(jīng)驗(yàn)值來判斷，但不是絕對的，最終的參數(shù)確定需要經(jīng)過校核，其推薦值如表 所示。 3)增 加 PP 片 這三種方法要對其成本加以考核，最終確定（如圖 所示）。 b)車門外板剛性設(shè)計(jì) 外板張剛性設(shè)計(jì)也是外板設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 17 一般的車采用一層密封，高級車采用雙層密封。 密封條的壓縮量 S 的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮表 中的幾個(gè)方面 表 密封條壓縮量考慮的幾個(gè)方面 序號 變量 內(nèi)容 推薦值（ mm） 1 a 負(fù)壓吸出量 ≤ 2 b 安裝公差 177。外表面的變動(dòng)能夠直接引起主斷面的快速更新。至此，工程分析對前車門外表面的定義已經(jīng)基本結(jié)束。鉸鏈與內(nèi)板之間的間隙為 D1=，內(nèi)、外板間距 3mm ，內(nèi)板厚度 ，所以鉸鏈凸緣到外板的間距為+3mm+=，車門上安裝鉸鏈平面調(diào)整余量為 D2=，鉸鏈座與外板間距 D=+6mm+3mm=，以這兩個(gè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)在 H、 W 兩方向反復(fù)比較，使上圖中 a、 e 兩值盡可能合理，最終確定鉸鏈位置。 2)鉸鏈布置 車門開口線限界的確定是以鉸鏈中心為基礎(chǔ)進(jìn)行的，前面提到過鉸鏈的配置，但 15 只是為了分析外板成立性而進(jìn)行的簡單分析。后不發(fā)生干涉，與鉸鏈座面 (側(cè)圍安裝 )間隙為 0mm 時(shí)，確定相對鉸鏈的限界點(diǎn)。開口線的限界通過斷面分析可以做出。一般來講，車門開口線的確定，與外板面和鉸鏈的位置有很大關(guān)系，但鉸鏈對車門來講承擔(dān)著支撐車門重量、回轉(zhuǎn)中心的任務(wù)，因此鉸鏈應(yīng)盡可能拉開間距，鉸鏈中心線盡可能向外板一側(cè)靠近，這樣可以減小車門開口線的回轉(zhuǎn)半徑。 圖 邊梁處斷面 D 車門開口線定義與鉸鏈中心定義 表 開口線主要控制尺寸目標(biāo)值 序號 項(xiàng)目 前后車門 目標(biāo)值 (mm) 1 a 前車門 ≥ 380 2 后車門 ≥ 330 3 b 前車門 ≤ 35 4 后車門 ≤ 30 14 5 c —— ≥ 15 6 d —— ≥ 15 7 e —— ≥ 16 8 f —— ≥ 16 車身外表面數(shù)據(jù)在經(jīng)過造型與質(zhì)量檢查確認(rèn)之后，會發(fā)布到工程部門，作為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。對此間隙要做三種分析，如圖 所示： 外手柄動(dòng) —— 玻璃動(dòng) b 大于 8mm 外手柄動(dòng)（靜） —— 玻璃動(dòng)（靜） b 大于 5mm 外手柄靜 —— 玻璃靜 b 大于 3mm 對外手柄的分析還有一項(xiàng)重要內(nèi)容：危險(xiǎn)感的分析（在后面詳細(xì)討論）。 圖 玻璃面校核斷面 1)頂蓋斷面 A 此斷面主要對噪音等級做探討。 本章小結(jié) 車門設(shè)計(jì)硬點(diǎn)是總布置設(shè)計(jì)過程 中，為保證零部件之間的協(xié)調(diào)和裝配，及造型風(fēng)格要求所確定的控制點(diǎn) (或坐標(biāo) )、控制線、控制面及控制結(jié)構(gòu)的總稱。導(dǎo)軌位置確定后，通過偏置玻璃面求出導(dǎo)軌的弧度，此導(dǎo)軌弧度為空間螺旋曲線。 R=15～ 25km， r=1200～ 2021m；大客車為 R=∞， r=4000～ 7000m。后傾角指鉸鏈軸線在 y=0 平面上的投影與 z軸之間的夾角，一般為 0～ 2176。 車門鉸鏈設(shè)計(jì) 車門鉸鏈的設(shè)計(jì)是車門設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作，直接關(guān)系到車門能否正常開啟。在車門內(nèi)板和側(cè)圍建模完成后，取車門周邊不同位置的斷面，逐一檢查修改，根據(jù)國內(nèi)廠商的生產(chǎn)精度水平，車門周邊密封間隙應(yīng)取 15 mm 左右，日本車廠車身制造精度較高，密封間隙多取在 10～ 12 mm。 車門密封系設(shè)計(jì)和檢查 車門密封系的設(shè)計(jì)主要是車 門內(nèi)板與周邊零件如側(cè)圍等的間隙，密封條及其壓縮量的設(shè)計(jì)。主要方法有： (1)肥邊調(diào)整法。鎖扣到門內(nèi)板魚嘴口的距離設(shè)計(jì)有 2種方案： (1)當(dāng)鎖扣超出車門內(nèi)板表面時(shí)，直接留足鎖開啟和閉合的余量，超出鎖體口邊緣 3 mm； (2)當(dāng)鎖扣不超出車門內(nèi)板表面時(shí)，鎖扣到門內(nèi)板魚嘴口的距離在超出鎖體口邊緣的情況下為 7 mm 以上。(2)另外也可以采用空間曲線光順后與曲面相交，反復(fù)相交反復(fù)光順的方法，相交后將交 線進(jìn)一步光順，重新獲得邊界線，再將該線投影到光順面上獲得更新的邊界線，重復(fù)這一過程直到邊界線達(dá)到 A 級曲線要求，用最后獲得的邊界線作為車門邊界線，并與大的光順面相切割得到車門外板面。主要設(shè)計(jì)硬點(diǎn)有外板曲面、分縫線、門鎖結(jié)構(gòu)、內(nèi)板結(jié)構(gòu)、密封間隙、鉸鏈中心線長度姿態(tài)、玻 璃升降器位置和玻璃曲面等。 當(dāng)然 ， 上 述的設(shè)計(jì)步驟并不是絕對不變的 ， 要根據(jù)設(shè)計(jì)的需要靈活進(jìn)行各步驟之間的反復(fù)往往要多次進(jìn)行 ， 如根據(jù)鉸鏈位置等初步確定車門邊界 ， 然后進(jìn)行附件布置 ， 但布置過程中出現(xiàn)問題又要求重新修改邊界等等 。 車門的各附件要容易裝拆 ， 門內(nèi)板上要留有足夠大的孔洞并考慮玻璃的裝配方法 。 此外 ， 還要求保證密封 不干涉等要求 ，形狀較復(fù)雜對于車門本體上面的兩個(gè)角部要考慮與車窗連接的強(qiáng)度以及密封性 。 4)車門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行車門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 實(shí)際就是把前面的工作細(xì)化 。 在具體確定邊界線時(shí)還可以做一定修改 ， 以適應(yīng)其它的要求 。 一般在確定車門類型時(shí) ， 我們應(yīng)考慮如下一些因素 ，車門的實(shí)用性 、 舒適性 、 安全性 、 密封性 、 工藝性和藝術(shù)性等 。 本設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容 本 設(shè)計(jì) 是以威馳汽車開發(fā)項(xiàng)目為依托 ，主要完成了 車門限位器設(shè)計(jì)、后視鏡設(shè)計(jì)、外板設(shè)計(jì)、內(nèi)板設(shè)計(jì)、門鉸鏈設(shè)計(jì)、門鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、玻璃升降器設(shè)計(jì)、防撞梁設(shè)計(jì)及門玻璃等設(shè)計(jì)。上海通用汽車、上海同濟(jì)同捷科技有限公司等對基于逆向工 程基礎(chǔ)上車身設(shè)計(jì)開發(fā)流程進(jìn)行了比較深入地研究，形成了一套比較完善的車身開發(fā)程序。這些軟件都屬于通用機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，具有較強(qiáng)的曲面設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)能力或混和設(shè)計(jì)功能，并能支持機(jī)械制造的全過程，即設(shè)計(jì)建?！こ谭治觥庸ぶ圃?，有些甚至能較好的支持車身設(shè)計(jì)的最初階段，即概念設(shè)計(jì) (Concept Design)階段 (如 Autostudio)，并通過一定的手段將其與建模結(jié)合起來，將平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為二維模型。世界上比較大的汽車公司都已普遍采用 CAD 系統(tǒng)進(jìn)行車身的二維設(shè)計(jì)，如車身的總布置 (人機(jī)工程 )、內(nèi)外覆蓋件的曲面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件結(jié)構(gòu)和裝配設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)，并自動(dòng)生成相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)檔。 長期以來，車門設(shè)計(jì)一直是一個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，使得車門設(shè)計(jì)的后期分析可以提前到設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行，使設(shè)計(jì)的難度降低。很多時(shí)候，各個(gè)環(huán)節(jié)是一個(gè)循環(huán)反復(fù)的過程，造成了傳統(tǒng)的車門設(shè)計(jì)難度與周期很長。 車門的流程化設(shè)計(jì) 車門是汽車車身結(jié)構(gòu)中重要的組成 部分，同時(shí)相對獨(dú)立，是供乘員或貨物進(jìn)出的必要通道。有了這樣一個(gè)基礎(chǔ)，一般只需要試制一輪樣車作為驗(yàn)證，產(chǎn)品即可定型。 基于上述兩者之間的交互式設(shè)計(jì) (改型設(shè)計(jì) )。 傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法的流程可用圖 來表示。精度低的主要原因在于設(shè)計(jì)和生成準(zhǔn)備的各個(gè)環(huán)節(jié)之間信息傳遞是一種“移形”，例如由主圖板制作主模刑，由主模型進(jìn)行加工工藝補(bǔ)充，制造工藝模型，由凸的工藝模型翻成凹的工藝模型，再由 工藝模型反靠加工沖模，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過這些環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換，各種人為的誤差就在所難免，導(dǎo)致加工出的模具精度無法保證，只有靠下一步的手工研配來解決。 在傳統(tǒng)車身設(shè)計(jì)方法中，車身的設(shè)計(jì)信息和數(shù)據(jù)的傳 遞主要是靠二維圖紙和主模 3 型，人的手工設(shè)計(jì)部分較多。 探討汽車車身設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際意義主要體現(xiàn)在有助于促進(jìn)汽車車身制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，有助于縮短車身產(chǎn)品的在設(shè)計(jì)周期，有助于制造和完善各種外形美觀的車身產(chǎn)品，有助于提高車身產(chǎn)品的制造精度和經(jīng)濟(jì)效益。一個(gè)總成設(shè)計(jì)優(yōu)良的汽車品牌在市場競爭中的成敗主要取決于其外形能否吸引顧客 和能否不斷更新。因此，在概念設(shè)計(jì)階段完成好車門的布置設(shè)計(jì)是轎車前車門結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中相當(dāng)關(guān)鍵的一環(huán) , 可以為以后的詳細(xì)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。 21世紀(jì)以來，“安全、環(huán)保、節(jié)能”的造車?yán)砟钜鸦敬_立。 因此，車門要求密封性好、防塵、防水、隔音，如果車門的質(zhì)量差，時(shí)間久了容易產(chǎn)生車門卡死、關(guān)閉不嚴(yán)等現(xiàn)象，隨之帶來的噪聲和振動(dòng)不但降低乘坐舒適性，而且容易造成汽車零部件的損壞。 它 是車身中工藝最復(fù)雜的部件，涉及到零件沖壓、零件焊接、零部件裝配、總成組裝等工序，尺寸配合和工藝技術(shù) 等 要求都 非常 嚴(yán)格。而一些老車型在進(jìn)行換代開發(fā)時(shí)也開始用分體式取代原來的整體式車門，如 ： 老款的蒙迪歐和新款蒙迪歐、老款的馬自達(dá) 323和新款的馬自達(dá) 3等。 2021年 7月 1日起正式實(shí)施 的 側(cè)撞法規(guī)主要要求的是車輛側(cè)門結(jié)構(gòu)的安全性 。車身工程已經(jīng)為汽車工業(yè)中發(fā)展最迅速而最具活力的分支之一。因此，如何利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，加快車身設(shè)計(jì)總體和外形的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品不斷的更新?lián)Q代，是一個(gè)汽車品牌在市場競爭中立于不敗之地的重要法寶。為了使這些圖紙和換型能夠確切地表現(xiàn)出車身的形狀和結(jié)構(gòu)，需要通過一套復(fù)雜的設(shè)計(jì)程序來完成。 設(shè)計(jì)精度低、周期長。 此外，現(xiàn)代汽車的車身零部件由于結(jié)構(gòu)和美觀的需要，空間曲面日趨復(fù)雜化，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法己很難滿足設(shè)計(jì)要求。 產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì) (概念設(shè)計(jì) )，如圖 所示，產(chǎn)品信息來源土要是圖片、模型及造型人員的設(shè)計(jì)思維等。 可以方便地將造刑結(jié)果的 CAD 數(shù)學(xué)模型用于車身設(shè)計(jì)中的各種分析；建立了車身的 CAD 數(shù)學(xué)模型后，即可用于車身的強(qiáng)度、剛度有限元分析、車身覆蓋件成烈模擬和空氣動(dòng)力特性模 擬，獲得對招個(gè)車身設(shè)計(jì)的車身剛度，車身安全性，整車空氣動(dòng)力特性的初始評定，使得設(shè)計(jì)的可信度大為提高。如轎車的二廂、三廂車的設(shè)計(jì)，卡車的單排、排半、雙排、寬車、窄車、高頂、平項(xiàng)系列車身的設(shè)計(jì)等，均可在一個(gè)車身平臺的基礎(chǔ)上衍生多個(gè)車身，使得產(chǎn)品的系列化、通用化程度大人提高，極人的滿足了客戶的需求。車門從布置到設(shè)計(jì)再到制造，每一個(gè)環(huán)節(jié)考慮的因素都比較多，既要保證車門與整車的協(xié)調(diào)一致，還要保證車門本身的技術(shù)要求。 6 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，結(jié)合知識工程，各大汽車公司紛紛建立了自己的研發(fā)流程，確立了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 基于逆向的現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法日前己在技術(shù)先進(jìn)的國外汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 在車身設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用較多的可進(jìn)行逆向工程設(shè)計(jì)的軟件包主要有美國 ALIAS 公司的 Autostudio, IBM 公司的子公司 Daussault 的 CATIA, EDS 公司的 UG、參數(shù)技術(shù)公司的 PRO/Engineer 等。北京汽車摩托車制造公司研制了 BJABSM 車身 CAD系統(tǒng)，成功地應(yīng)用于 BJ124, BJ125 等各種新車型的車型工作?？偟膩碚f，國內(nèi)逆向工程在汽車車身外形設(shè)計(jì)中應(yīng)用的深度和廣度與國外先進(jìn)水平相比還有很大差距，尤其在 CAD/CAM、 UG 7 集成應(yīng)用等方面還處 于起步階段。 車門設(shè)計(jì)流程 1)確定車門類型 一般情況下 ， 車 門類型根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書及使用調(diào)研分析結(jié)果來確定 ， 然后再結(jié)合汽車廠以前產(chǎn)品存在的問題 ， 以及保持結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性 、 工藝的延續(xù)性等 ， 最后確定車門的類型和選擇車門上的附件 。 同時(shí)車門與座椅的相對位置也很重要 ， 要用人機(jī)工程學(xué)的知識進(jìn)行校核 ， 在確定車門邊界時(shí) ， 各邊界處的結(jié)構(gòu)斷面應(yīng)該初步確定下來 。 車門附件的布置在車門設(shè)