【正文】 σ下鉸鏈 =yWM= lht62Q=2 )Rda(6 bht lP ? 72 )(6 ???? ?????? 鉸鏈的具體結構尺寸為：鉸鏈軸長為 46 mm，固定葉板長 74 mm、寬 80 mm，活動頁板長 116 mm、寬 32 mm，鉸鏈軸直徑 8 mm，活頁鋼板厚度 4 mm、寬度 12 mm。 內傾角 =2176。 圖 為鉸鏈的受力分析圖，其中 R 為手柄上的力沿豎直方向的分力， P 為車門重力， S、 Q 為鉸鏈處的受力沿豎直和水平兩個方向的分力。車門鉸鏈的設計要求結構簡單、安裝方便、工作可靠、成本低。 圖 鍛壓式車門鉸鏈 25 鉸鏈是車門與車身連接的關鍵部件，同時也是車門上一個重要的活動部件。 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。臂式鉸鏈的鉸鏈軸安裝在門柱上，要求門柱粗大，優(yōu)點是開門時車門外移，發(fā)生干涉的可能性小。轎車的車門鉸鏈出于美觀和空氣動力學的要求，都采用暗鉸鏈。 優(yōu)點：是結構堅固，連接可靠，車門不易下沉；鉸鏈不外露，不破壞車身側面造型。明鉸鏈在卡車、吉普車、軍車上都有應用。 優(yōu)點：為結構簡單、緊湊；體積小、重量輕；調整車門和鉸鏈拆裝容易。從結構型式上區(qū)分，車門鉸鏈一般可以分為明鉸鏈和暗鉸鏈。為此，先將拉桿端部截開，在截開的截面上有拉應力 σ，假定它是均勻分布的，其合力為 N1，由平衡條件可知： N1 = P 根據(jù)軸向拉伸強度校核公式： ][1 ?? ?? AN （ 38） 式中 A 是被切開桿的橫截面積的凈面積，為 )( dbA ??? （ 39） 將有關數(shù)據(jù)代入得： MPdb PAN 3 3 0][2 5 010)812(10 1 0 0)( 61 ?????????? ? ??? （ 310） 故所設計的限位桿滿足拉伸強度要求。 圖 限位器結構圖 23 限位器的具體結構尺寸：限位拉桿長 280 mm、寬 12 mm、厚 10 mm，滾輪 D=15 mm2。目前應用的限位器類型有兩種：拉 桿式限位器（傳統(tǒng)形式）和凸輪機構式限位器（與鉸鏈一體）。限位器具有以下功用： a)保護車門前邊框，防止與車身板金接觸； b)實現(xiàn)一定角度區(qū)域內的自動開啟定位與自動關閉車門； c)刮風天，特別是車輛順風開門時，它能保護車門，限制到一定程度、而不被損壞。設計風格的不一致，限位器的結構型式也分為兩類，一類拉桿式限位器（傳統(tǒng)形式）是一個獨立的限位系統(tǒng)，由于結構簡單，成本低得到廣泛應用，一般轎車上都使用此類，如圖 所示；另一類是凸輪機構式限位器，限位器是與鉸鏈合在一起的，凸輪機構式限位器可以更好的解決檔位不清，較易滿足力矩要求和開啟角度要求，以及實現(xiàn)關門力 的要求，而這種限位器的成本也自然高出很多。 其 結構 優(yōu)點是 比較 堅固、使用壽命 相對較 長，運行穩(wěn)定（雙玻璃導軌設計）， 缺點是 噪音相對較大。大致有以下幾種類型：繩輪式、齒輪叉臂式、齒輪式和軟軸式等。 特點；雖然結構簡單，但制作工藝較復雜，大型車應用較多。 特點；適用于負載較大的車門玻璃，相對來說成本較低，豐田汽車多種車型應用此設計。 特點；重量輕，噪音小，設計也相對簡單，制 作容易，同時還有多種滑道進行選 擇 .使用廣泛 ,大眾多款汽車使用此裝置。根據(jù)結構型式的不同，升降器可以分為繩輪式 ， 軟軸式 ， 叉臂式（如圖 所示）。它有著本身獨立的運動機構及系統(tǒng)結構。 圖 車門玻璃 21 4)車門玻 璃升降器 在車門及其附件設計中，車門玻璃及玻璃升降器是占有空間最大的部件，也是最重要的一個子系統(tǒng)。首先玻璃中心線的曲率和趨勢應逼近外表面線，其次是保證玻璃沿導軌順利升降， 玻璃前后兩邊導軌平行且具有足夠的導向段，并要求導軌的曲率保持不變。玻璃形狀和窗口處造型形狀及窗框結構密切相關確定時應本著盡量逼近外形的原則，并保證玻璃沿導軌順利升降。 轎車車門玻璃面主要分為五種類型： a)圓柱面玻璃 ——這種玻璃生產的工藝比較簡單，但是對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盡可能與玻璃導槽的方向 保持 一致，導槽的模擬就是一個 圓弧 ，玻璃的升降 過程 比較順暢 ，運行流暢； c)圓環(huán)面玻璃 ——這種玻璃的滑槽的設計相對比較簡單一些，因為切出來的曲 線的曲率變化相對較小 ， 所以運行簡單； d)啤酒桶面玻璃 ——很多玻璃均采用這種形式，相對于 b)和 c)，玻璃的生產 工 藝相對復雜 很多 ，但 能提升車體的美觀； e)任意的 A 面 ——對于這種 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。曲面玻璃在轎車上得到了廣泛的應 20 用，曲面玻璃可以有效的利用車內空間，減少車門厚度，并且外形美觀，使車身更趨于流線型，車室內的寬度也有所增大。手摳式內手柄就是凹進車門內板之內而與內飾板平齊，外觀漂亮，不會碰開車門，安全可靠，如圖 所示。門鎖的內手柄有旋轉式、掀拉式、按鈕式和手摳式。掀拉式外手柄平時隱藏在車門外板內，不易被碰壞，但轉軸易壞。旋轉式外手柄結構簡單，零件數(shù)量少，但手柄易歪斜，脫落，影響汽車外形美觀。對于 載貨車，除了滿足門鎖的一般要求外，應選用工藝簡單，成本低的結構 。在選擇門鎖時，應 19 考慮新車型及使用條件，對于輕型客車，一般在較好的路面上行駛，并且制造條件也較好，故可選用操縱輕便的轉子鎖和卡板鎖。 棘輪式門鎖的特點是鎖內有一套制楔機構，它由鎖鉤 (棘爪 )、棘輪組成。舌式鎖結構簡單，安裝容易，易于制造，對車門 的安裝精度要求低，常見于載荷汽車和大客車，如 CA1 EQ1 NJ130 等。當鎖 止時，如按下鎖鈕或外手柄處于鎖止狀態(tài)時，搬動車門內、外手柄，不能打開車門。其二是防止外人侵入的鎖緊作用。 外開啟機構 鎖體機構 內開啟機構 鎖緊機構 圖 門鎖系統(tǒng)組成原理框圖 圖 鉤簧鎖結構圖 18 圖 車門鎖系統(tǒng) 車門鎖的基本作用有兩點：其一是栓緊作用。門鎖作為汽車車身上使用最頻繁的部件之一，具有功能性和裝飾性的雙重作用。 門鎖是重要的安全件。門鎖看成是由多個構件組成的運動鏈系統(tǒng)，應用機構運動簡圖測繪法畫出在鎖緊狀態(tài)的機構運動簡圖，如圖所示，從而為機構的結構分析、運動分析及力分析提供依據(jù)。 16 (a) 窗框（滾壓） (b) 玻璃導槽 圖 滾壓窗框 車門機能件 車門機能件包括車門鎖、車門外手柄、車門內手柄、車門玻璃、玻璃升降器、車門限位器、車門鉸鏈等。 滾壓窗框一般要經(jīng)過滾 壓、拉彎或扭彎、沖切、點焊或氬弧焊（焊接總成）。 圖 窗 框結構型式 與內外板同體式窗框在很多的小型車中有比較普遍的應用，結構簡單，窗框由于與車門內外板一體，所以剛性較好，工藝性也比較容易控制，缺點是材料利用率低；一體閉合式窗框由于窗框結構閉合式，所以結構剛性好；多體式窗框在一些較早的車型上出現(xiàn)，成型工藝簡單，但是裝配誤差不容易控制。 5)鉸鏈支座 車門鉸鏈支座是安裝在車門內板上的鉸鏈座凸焊螺母的安裝載體，通常形狀簡單，板材比較厚，如圖 所示。 車門防撞梁的吸能效果主要與以下幾個 因素有關： a)結構設計 ——這是最重要的一點，一般來說，帽形防撞梁的吸能效果比管狀 防 撞梁好；另外，雙帽形結構一般比單帽結構要好；當然，還有帽形結構的高度，與 A/B/C柱、車門檻等的匹配等都至關重要； 14 b)材料的強度 ——人們通常以為里面的管子是普通水管之類的，其實不然；一般 日韓車中所用的管子抗拉強度高達 14001570MPa（目前有些國內品牌車是用的較為普通的管子），是普通管子強度的 4 倍以上；而歐美車中常見的帽形防撞梁的抗拉強度一般為 10001600MPa； c)材料的厚度 ——當然是材料越厚，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。依據(jù)美國國家公路交通安 全管理局（ NHTSA）發(fā)布的數(shù)據(jù)，車門防撞梁在 2020 年拯救了994 名事故受害者。 車門防撞作為一種額外吸能保護，可以降低乘員可能遭受的來自外部的力量。 圖 車門外板加強板 13 圖 車門內板加強板 4)車門 內的 防撞 鋼 梁 車門防撞梁（桿）（ Side Impact Beam,Door Beam），也叫側門防撞梁（桿），是指在車門內部結構中加上橫梁（從外面看不到），用以加強車輛側面的結構，進而提高側面撞擊時的防撞抵抗力，以提升側面的安全。 圖 鉸鏈加強板型式 3)內外板加強板 一般車門鈑金結構中都有內外板加強板，起到增加車門內外板在窗框處的剛性的作用，同時也可以作為正面碰撞時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。在車門靠近車身 A、 B 柱一側，由于需要考慮車門的下沉及鉸鏈等結構的安裝此處剛度和強度要求較高，為此這一部分鋼板厚度為 或 的高強板，其余部分采用了 的鋼板，這樣在保證 車門內板必要的剛度和強度性能時又能減輕質量，降低成本，如圖 所示 。 2)車門內板 內板是車門附件主要的安裝機體，許多主要受力件均安裝在內板上，如鉸鏈、限位器、門鎖等，為增加連接部位強度和剛度，使附件正常工作，須在連接部位設置加強板。 車門外板采用強度適當、沖壓性能好的薄鋼板材料（厚度為 1 mm）經(jīng)沖壓、輥壓等工藝制成。車門外板和內板的裝配，一般采用點焊、粘接及咬合等方法。 由于門外板是一種平坦淺拉延件。它是典型的具有復雜型面的大型板料沖壓件。 車門鈑金 10 車門鈑金一般分為車門外板、內板、外板加強板、防撞梁、內板加強板、鉸鏈加強板、鎖加強板、鉸鏈支座、窗框（如果為滾壓窗框）、窗框安裝支架、玻璃前后導槽、導槽安裝支架等，如圖 所示。本設計采用分體式車門結構，外板上集成窗框，內板與車門框架集成一體，外、內板之間焊接連接。 缺點：窗玻璃的穩(wěn)定性差（當玻璃在 full up 位置時，至少在門肚子里留有露出部 分的三分之一長度，否則容易失穩(wěn)）；門肚子里需要有額外的支架來保持玻璃的穩(wěn)定性；當然這些都會增加產品成本，而且造成門密封性先天不足，為了改善其密封性，不得不花更多代價；除此之外，車身腰線（ Belt line）也被抬高。 。但凡獨立窗框，裝配時產生的問題是無法避免的，而且因為滾壓的窗框，使得密封形式的選擇有限，會導致潛在的密封性能問題 獨立窗框式車門（ Loose Upper Frame） 優(yōu)點：廢料率同樣能降至最少；左右內（外）板可以在一個模具中成型 ；該類型車 9 門具備整形能力；門質量好。整體沖壓的內板剛度大，免去焊接的麻煩，尺寸精度高。 2)內、外板整體沖壓成型式車門（ Full Stamped Inner and Outer Panel）－窗框部分側向暴露（ exposed on side，相對于上面類型）。 優(yōu)點：結構剛性好，密封性好，在整條 J－ Line（就是指車門在關閉時，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 ”）上可以作出對結構有利的拔模斜角。 實際上車門還可以做更細致的區(qū)分，現(xiàn)在按照以下分類對各個類型的優(yōu)缺點略做評述。參數(shù)化計系統(tǒng)可以在布置設計過程中通過捕捉模型中存在的關系及其定義的參數(shù)化的 8 位置點來捕捉機能件的位置，同時也允許對零件進行反復地編輯，允許用戶試探不同的設計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