【正文】 模型；生成NC代碼，生產(chǎn)樣車。車門設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整車的造型效果、安全性、密封性、視野、噪聲控制以及乘坐空間等諸方面的優(yōu)劣。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。車門設(shè)計(jì)必須走流程化的道路，并且要利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)做早期的判斷分析、循環(huán)優(yōu)化，是目前我們公司正在努力探索的一個(gè)方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，結(jié)合知識(shí)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。車門設(shè)計(jì)兼顧的方面多、初期布置復(fù)雜、需要有豐富的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，基于流程與知識(shí)的車門布置很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。本課題研究是以花冠汽車開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為依托、以CAD為軟件平臺(tái)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中從造型數(shù)據(jù)模型確立，到前車門各個(gè)機(jī)能件選型，結(jié)構(gòu)布置，直到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成，并結(jié)合工藝、工裝的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，建立起一套完善的車門設(shè)計(jì)解決方案。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)前CAD/CAM系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一，主要是通過(guò)改動(dòng)圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動(dòng)完成對(duì)圖形中相關(guān)部分的改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的驅(qū)動(dòng)，只需要根據(jù)某些具體的條件和參數(shù)來(lái)決定產(chǎn)品某一結(jié)構(gòu)形式下的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而設(shè)計(jì)出不同規(guī)格的產(chǎn)品。參數(shù)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是幾何約束關(guān)系的提取和表達(dá)、約束求解以及參數(shù)化幾何模型的構(gòu)造。在車門設(shè)計(jì)的布置設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品的內(nèi)部機(jī)能件主要位置、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)難以具體化，設(shè)計(jì)師關(guān)心的是產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)、主要尺寸關(guān)系，因此無(wú)法采用具體尺寸繪圖設(shè)計(jì)。一般來(lái)講，乘用車車門分為帶窗框車門和無(wú)窗框車門（Frameless GlassConstruction，多見(jiàn)于高檔跑車，俗稱硬頂車）兩大類，其中帶窗框車門又可以分為整體式（Full Stamped Inner and Outer Panel Construction，即內(nèi)外門板帶著窗框部分一起沖壓成型）和獨(dú)立窗框（Loose Upper Frame Construction，即窗框部分與窗口線以下的內(nèi)外板分別成型）兩大類。、外板整體沖壓成型式車門1)外板整體沖壓成型式車門（Full Stamped Inner and Outer Panel）－窗框部分進(jìn)入到車頂區(qū)域（into roof，從外觀看，就是車門上部有面共享了車頂面）。缺點(diǎn)：廢料多；增加了密封成本：如沿著車頂與車門邊的密封，沿著風(fēng)窗與車門邊的密封；不具備整形能力。（Frame Under Glass）該類型又可以分為兩類：一類是門內(nèi)板整體沖壓（Full Stamped Inner），質(zhì)量與密封性都好，而且Jline的工藝性拔模也可以做，外觀當(dāng)然極像無(wú)窗框式車門的新穎前衛(wèi)；但是內(nèi)板仍然要產(chǎn)生許多廢料，密封性有待改善。另一類是獨(dú)立窗框（Loose UPR Frame）廢料率低，質(zhì)量也好，左右內(nèi)（外）板可以在一個(gè)模具中成型，外觀優(yōu)勢(shì)同上。缺點(diǎn)：可裝配性差，會(huì)產(chǎn)生匹配上的這樣那樣的問(wèn)題（諸如gap、flush等等）；限制了主密封樣式的選擇范圍，而且也存在密封性差的潛在問(wèn)題。（Frameless Glass）優(yōu)點(diǎn)：造型前衛(wèi)時(shí)尚，且外觀上各處配合對(duì)消費(fèi)者很是養(yǎng)眼；因?yàn)闆](méi)有窗框部分的金屬板材，內(nèi)外板沖壓成型不必考慮此處廢料損失，可將廢料率降至最低；左右內(nèi)（外）板可以在一個(gè)模具中成型；該類型車門具備整形能力。車門基本構(gòu)成分為鈑金件、機(jī)能件、密封件、裝飾件與電器線束件五大類，下面分別說(shuō)明。車門附件均參照現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的具體部件包括：鉸鏈、限位器、后視鏡、外板、內(nèi)板、門鎖、門玻璃、玻璃升降器、防撞梁及密封等。1)車門外板車門外板是汽車覆蓋件中極為重要的部件之一,是車身上的活動(dòng)部件,對(duì)其剛性及表面質(zhì)量要求很高。一般對(duì)車門外板的質(zhì)量要求高：外觀表面光順平滑,棱線清晰,剛性好。成形時(shí)凸模表面與毛坯以大平面接觸,由于平面上的拉應(yīng)力很低,材料得不到充分的塑性變形，所以車門外板剛性差，一般選擇外板材料時(shí)，考慮硬質(zhì)板材。 外板的剛度加強(qiáng)。因車門外板是車身外表面件，中部不應(yīng)該有焊點(diǎn)，以免影響外觀質(zhì)量，這樣外板中部剛度就差，行車時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)噪音，因此必須對(duì)外板剛度進(jìn)行加強(qiáng)，采取的措施有：在外板內(nèi)側(cè)粘貼磁性瀝青板；設(shè)計(jì)加強(qiáng)梁，與外板柔性粘接。車門內(nèi)板是車門中所有主要部件的安裝載體，其結(jié)構(gòu)形狀的構(gòu)建也是我們本課題研究的重點(diǎn)之一。 車門內(nèi)板（左側(cè)：高強(qiáng)板，用于鉸鏈加強(qiáng)板，右側(cè)：一般材料）鉸鏈加強(qiáng)板的型式多樣，一般根據(jù)性能與成本的需要來(lái)選擇。當(dāng)然也有的車中取消了該加強(qiáng)板，、。基于側(cè)面撞擊的概率，消費(fèi)者在選購(gòu)車子的時(shí)候，一定把防側(cè)撞鋼梁這一項(xiàng)重要的安全配置考慮進(jìn)去。事實(shí)證明，車門防撞梁在車輛撞擊固定物體（比如樹(shù)木）時(shí)的保護(hù)效果非常明顯。車門防撞梁的形狀：一般分為管狀和帽形兩種；日韓車常用管狀車門防撞梁（一般情況下兩端有支架，用于連接固定防撞梁與車門，而歐美車門常用帽形防撞梁，一般直接焊接在車門上）；管狀防撞梁主要是圓管，也有矩形管、梅花形管、橢圓形管等，這要綜合考慮許多因素，如車門內(nèi)部空間，吸能設(shè)計(jì)等；而帽形防撞梁主要有單帽形狀（U形）和雙帽形狀（m形）；車門防撞梁的布置方式：最常見(jiàn)的是對(duì)角線布置方式，也有垂直布置的。 M型管柱式防撞梁結(jié)構(gòu)示意，采用特殊材料的鋼材，大大提高了車門的抗扭性，保證了駕乘人員的安全。 6)車門窗框單獨(dú)對(duì)于窗框而言，我們可以簡(jiǎn)單分為幾大類：與內(nèi)外板同體式窗框、一體閉合式窗框、多體式窗框、滾壓窗框。滾壓窗框（）的滾壓截面較為復(fù)雜，而且歐美日德的結(jié)構(gòu)各不相同，如很多日系車沒(méi)有belt pnl，即窗框加強(qiáng)板，前后兩個(gè)腳沒(méi)有加強(qiáng)板連接，剛度和安全性都不太好；歐美系車大多數(shù)車窗框都帶有加強(qiáng)板窗框。一般后門獨(dú)立窗框的滾壓件較難，因?yàn)榇蠖鄶?shù)車型在C柱有很大的彎曲弧度，超過(guò)90度，有的是分成兩件滾彎，再焊接，容易造成焊接面的面差，批量生產(chǎn)難以滿足；有的是一道彎曲，但是受材料流動(dòng)和成型工藝控制影響，會(huì)有縮頸或擴(kuò)口，修整調(diào)整模具也很難解決問(wèn)題，除非更改造型或更換材料。1)車門鎖一個(gè)完整的汽車門鎖系統(tǒng)必須能實(shí)現(xiàn)內(nèi)開(kāi)啟、外開(kāi)啟、內(nèi)鎖止保險(xiǎn)、外鎖止保險(xiǎn)及鎖緊車門的功能，因此汽車門鎖是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能要求多的組合系統(tǒng)。 鉤簧鎖結(jié)構(gòu)圖外開(kāi)啟機(jī)構(gòu)鎖體機(jī)構(gòu)內(nèi)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)鎖緊機(jī)構(gòu) 門鎖系統(tǒng)組成原理框圖：(1) 鎖緊機(jī)構(gòu)部分，即圖中鎖鉤擋塊兒組成的機(jī)構(gòu)，當(dāng)關(guān)閉車門時(shí)，鎖鉤從擋塊兒的開(kāi)口方向進(jìn)入帶動(dòng)鎖鉤擺動(dòng)至圖示的嚙合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鎖緊動(dòng)作；(2) 外開(kāi)啟機(jī)構(gòu)部分為外拉式手柄，是一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件是外開(kāi)啟手柄；(3) 內(nèi)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)部分，由構(gòu)件11等機(jī)架組成，為一空間四桿機(jī)構(gòu)，內(nèi)開(kāi)啟手柄與擺桿的運(yùn)動(dòng)處在兩個(gè)相互垂直的平面內(nèi)，原動(dòng)件是內(nèi)開(kāi)啟手柄。由兩個(gè)零件構(gòu)成，一個(gè)零件固定在車門上，另一個(gè)零件固定在車身上，通過(guò)門閂阻止車門向外打開(kāi)，通過(guò)簡(jiǎn)單的杠桿運(yùn)動(dòng)或壓撳按鈕的動(dòng)作將它們脫開(kāi)。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)門鎖的安全性、輕便性、車門關(guān)閉和開(kāi)啟無(wú)聲、美觀等方面不斷提出新的更高的要求，促使大量新型門鎖產(chǎn)生。門鎖必須工作可靠，在正常關(guān)閉車門后，除非轉(zhuǎn)動(dòng)或拉車門手柄，以及按鈕等正常操作，否則用其它外力不能打開(kāi)車門，因而在汽車行駛時(shí)不會(huì)因振動(dòng)和沖擊使車門打開(kāi)。車門鎖的性能要求：1)易于制造，成本低；2)車門開(kāi)啟與關(guān)閉輕便、靈活；3)磨損小，保證足夠的使用壽命；4)工作可靠，門鎖必須可靠地將車門鎖緊，在汽車行駛時(shí)車門不允許自動(dòng)打開(kāi)；5)操縱內(nèi)、外手柄時(shí)車門能輕便打開(kāi)；6)設(shè)有鎖止機(jī)構(gòu)。在車外只有使用鑰匙才能打開(kāi)車門，在車內(nèi)只有先拉起鎖止按鈕才能打開(kāi)車門；7)當(dāng)車門開(kāi)著，鎖止按鈕按下時(shí)，此時(shí)關(guān)閉車門撞動(dòng)鎖爪，即可通過(guò)聯(lián)動(dòng)桿來(lái)解除鎖止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)可以防止由于鑰匙遺忘在車內(nèi)而打不開(kāi)車門；8)當(dāng)車門處于全鎖緊狀態(tài)時(shí)，車門鎖能經(jīng)受一定的縱向載荷、橫向載荷和沖擊慣性力的作用，從而不因汽車碰撞、翻車、顛簸而使門鎖失靈；根據(jù)車門鎖的結(jié)構(gòu)類型，門鎖按其結(jié)構(gòu)大致可分為舌式、棘輪式和凸輪式。但由于彈簧力大，操縱笨重，不能承受縱向載荷，僅能承受開(kāi)門方向的載荷，故現(xiàn)已在汽車上淘汰。按門腔外部的鎖拴與門柱上的擋塊形式不同，又可分為轉(zhuǎn)子鎖和卡板鎖。對(duì)于越野車，主要是在不平路面上行駛，道路條件不好，主要考慮可靠性，可選卡板鎖。2)車門內(nèi)外手柄外手柄有旋轉(zhuǎn)式、掀拉式、按鈕式、手摳式等。按鈕式外手柄結(jié)構(gòu)可靠，零件數(shù)稍多，同時(shí)當(dāng)車門鎖開(kāi)啟力大時(shí)，手指明顯有開(kāi)啟沉重感。手摳式外手柄是近年來(lái)出現(xiàn)的新款式，可以安裝的與外板齊平，使其不產(chǎn)生危險(xiǎn)性，也有利于減小空氣阻力。從安全考慮，最好內(nèi)手柄布置在車門內(nèi)飾里或扶手下面不易碰到的位置。 掀拉式車門外手柄 3)車門玻璃目前幾乎所有車門玻璃都采用鋼化曲面玻璃。但曲面玻璃在制造上有一定的難度，并且在升過(guò)程中容易發(fā)生卡滯，一般將曲面玻璃的球面弦高控制在4mm以下。車門玻璃（）的形狀、大小、位置的確定是順利實(shí)現(xiàn)玻璃升降布置的前提，也是車門布置的重要內(nèi)容。逼近外形是指車門玻璃的大小、形狀與車身造型所要求的窗口一致，并盡量使玻璃外表面與車身外表面貼近。傳統(tǒng)的柱面汽車車門玻璃（調(diào)質(zhì)玻璃，曲率 R=1210 mm）配合柱面導(dǎo)軌，其導(dǎo)軌為單一半徑圓弧，前后導(dǎo)軌為柱面上的等距線；其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)校核方便。玻璃升降器的功能是保證車門玻璃平穩(wěn)升降，門窗能隨時(shí)并順利的開(kāi)啟和關(guān)閉。玻璃升降器主要有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、止動(dòng)機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)等幾大部分組成。a)繩輪式由開(kāi)關(guān)控制直流電動(dòng)機(jī)極性，使其做正反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)做上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)中間各傳動(dòng)裝置起到升降玻璃的作用 。 b)叉臂式 由開(kāi)關(guān)改變直流微電機(jī)極性，由電機(jī)傳動(dòng)軸上的小齒輪帶動(dòng)長(zhǎng)臂上的扇形齒輪在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而改變長(zhǎng)臂與短臂的夾角，起到升降玻璃的作用。c)軟軸式由開(kāi)關(guān)控制直流電動(dòng)機(jī)極性使其正反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)做上下運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)螺旋形鋼絲軟軸，使其帶動(dòng)玻璃上下運(yùn)動(dòng)，起到升降玻璃的效果。玻璃升降器是車門上主要附件之一，它帶動(dòng)玻璃上下運(yùn)動(dòng)占據(jù)門內(nèi)大量空間，在選擇玻璃升降器時(shí)應(yīng)考慮以下因素：車門造型特點(diǎn)、車窗開(kāi)口大小、玻璃形狀和安裝方式等。本設(shè)計(jì)采用齒輪交叉臂式玻璃升降器。 齒輪交叉臂式5)限位器車門限位器是車門運(yùn)動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中的定位裝置，同樣是不可忽視的部件。兩種類型限位器的作用都是一樣的。 車門的開(kāi)度限位器用以限制車門的最大開(kāi)度，防止車門外板與車體相碰，還必須能使車門停留在最大開(kāi)度，起著防止車門自動(dòng)關(guān)閉的作用。本設(shè)計(jì)采用拉帶式限位器，由于彈簧力作用，滾輪壓在限位桿，當(dāng)門的開(kāi)度到滾輪被拉過(guò)限位桿上的凸起時(shí)，由于限位桿端頭的橡膠緩沖塊與限位盒殼相碰而使門限制在最大開(kāi)度。限位器的拉伸強(qiáng)度校核由于限位拉桿圓孔對(duì)桿的截面面積的削弱，所以要對(duì)桿進(jìn)行拉斷校核。6)車門鉸鏈車門鉸鏈主要包括固定部分(即鉸鏈座，固定在門框上)、活動(dòng)部分(安裝在車門上)和鉸鏈軸。a)明鉸鏈——明鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸心在車身外表面的外面。缺點(diǎn)：鉸鏈暴露在外，增大了風(fēng)阻系數(shù)；影響車的美觀，易刮碰。b)暗鉸鏈——暗鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸心在車身外表面的里面。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量重、安裝調(diào)整不方便。暗鉸鏈又有臂式和合頁(yè)式之分。合頁(yè)式鉸鏈的鉸鏈軸安裝在門柱之外，與臂式鉸鏈相比，具有質(zhì)量輕、剛度好、結(jié)構(gòu)緊湊、裝配關(guān)系簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在廣泛采用。