【技研】车门设计方法与规范

1．范围

本标准规定了公司白车身设计开发过程中车门设计的方法及应执行的设计规范

2．标准引用文件

GB/T 4780  汽车车身术语

GB15743  轿车侧门强度

GB15086 汽车门锁及门铰链的性能要求和试验方法

3．车门设计流程

3.     设计输入

A.      设计任务书、项目要求、计划及客户要求

B.       车身总布置方案中与车门有关的控制尺寸

C.       参考样车、样件、点云和样车参考资料

D.      客户对车门附件的选用要求

E.       车门附件的样件、数模、图纸、性能参数

F.       密封条和挡水条断面图

G.      数字表面

H.      内饰部门提供内饰件安装位置和相关控制尺寸

I.        电器部门提供电器件安装位置和外形数模

4.     设计结构的熟悉及数据的采集

A． 样车拆解之前应观察样车车门结构，注意车门与侧围及内饰的密封及配合关系。

B．样车拆解之前应采集以下数据：

车门开度及档位、铰链轴线的坐标位置、门缝尺寸及面差、玻璃与门外板面差、门内饰与侧围内饰配合尺寸、门与侧围密封面配合尺寸。

C．拆下门内饰板后应采集以下数据：

玻璃上止点位置、玻璃下止点位置、玻璃与门内板、外板、防撞梁之间的最小距离、玻璃行程、玻璃升降器的设计位置等。

5.     车门开口线的确定

A.      车门开口形状和位置的基本尺寸由车身总布置确定，开口线的初步形状由造型部门根据车身总布置确定的基本尺寸按造型风格确定，也可以根据客户要求按样车逆向确定。

B.       车门结构设计人员应及时对初步的开口线进行分析，校核其是否能满足铰链布置要求和车门运动间隙要求，做到及时发现问题、及时反馈问题。

C.       车门开口线最终由数字表面部门确定。

D.      门缝间隙应根据制造企业的生产水平确定，一般为5mm～6mm，门下边通常比门另外三边大1mm～2mm。

E.       门缝线最终由数字表面部门确定。

6.     确定玻璃曲面

A.      玻璃曲面的曲率半径和倾斜度由车身总布置和造型风格确定。也可以按要求根据样车逆向确定。

B.       玻璃曲面一般为圆柱面。

C.       玻璃曲率应满足造型要求，同时应满足玻璃升降过程中玻璃升降器的摆动量的要求，玻璃升降器的摆动量一般应小于15mm。轿车侧窗玻璃曲率半径一般在1000mm～1500mm之间。

D.      前、后门玻璃柱面的轴线所在平面应与车身腰线平行。

7.     确定玻璃导轨的位置

A.      玻璃导轨位置应满足玻璃视野要求和造型要求。

B.       玻璃两侧导轨的嵴线应平行。

C.       确定玻璃导轨位置时，应注意导轨下部及玻璃下位置与铰链螺栓、铰链加强板等门内其它零件保持一定间隙，一般应大于5mm。

8.     建立车门附件的分析数模

A.      玻璃升降器分析数模应准确表达出玻璃升降器的最大轮廓尺寸、安装面位置、安装孔尺寸和摇臂活动范围等信息。

B.       门锁分析数模应准确表达锁机构最大轮廓尺寸、安装面安装孔尺寸、锁体与锁扣相对位置关系等信息。

C.       密封条及玻璃导槽分析数模应准确表达密封条及玻璃导槽的各个断面形状和尺寸。

D.      铰链分析数模应表达铰链最大轮廓尺寸、铰链轴线位置、铰链安装面位置。铰链分析数模应按铰链各零件运动关系分别建立，以便进行运动分析。

E.       限位器分析数模应表达限位器最大轮廓尺寸及安装尺寸，应按限位器总成各零件运动关系分别建立，以便进行运动分析。

F.       建立玻璃数模：玻璃设计位置为玻璃最高位置，按已确定的玻璃曲面切出玻璃形状，下边要考虑玻璃升到最高位置和将降到最低位置时，不与门内其它部件干涉，且间隙一般要大于20mm。玻璃宽度的大小应考虑玻璃安装，要保证玻璃能装入玻璃导槽，同时在玻璃滑动过程中玻璃不会偏离玻璃导槽。

9.     车门布置

A.      玻璃升降器布置要点（以臂式为例）：

a、Z方向，主动臂摆动中心点应布置在靠近玻璃行程一半处

b、X方向，玻璃的支承中心应接近玻璃的质心；

c、Y方向，玻璃升降器的运动轨迹应平行于玻璃上下极限位置所确定的弦，且距弦1/3～1/2弦高。

B.       门锁布置要点

a)       门锁有全锁紧和半锁紧两个位置，设计位置为全锁紧位置。

b)       锁体和锁扣处于全锁状态时的相对位置尺寸是固定的，应由锁厂提供。

c)       车门布置时，应将锁体和锁扣按固定关系作为一个整体进行布置。

d)       在高度上，锁体应略高于车门质心或与车门质心布置在同一水平线上。e)       在水平方向上，门锁布置与玻璃和玻璃导轨的位置关系一般比较紧张，尤其是前门，布置时要考虑锁芯、拉杆等部件的布置空间和运动空间，活动部件之间最小距离应大于10mm。

f)        锁扣销轴的轴线应与铰链的轴线垂直。

C.       铰链布置和设计要点：

a)       上、下铰链轴线应同轴，并尽可能的靠外布置，间距尽量加大，但间距大小受车门外表面制约，上、下铰链中心线间距应在300mm～500mm之间，一般不小于400mm。

b)       为使车门有自闭合趋势，铰链轴线应有一个内倾角度，内倾角度一般为1°～4°。

c)       铰链安装面位置的确定应满足侧围外板和车门内板的工艺性，不能钣金件出现冲压负角，同时要满足铰链开度要求。铰链安装面一般应平行于铰链轴线。

d)       铰链布置好后应进行车门运动分析，检查车门在达到最大开度过程中是否与车身其它部件发生干涉，最小间隙3mm是否能保证，验证车门开口线的位置和形状是否合理。

D.      限位器布置要点：

a)       限位器的功用：限制车门最大开度、车门全开时停位功能和车门半开时停位功能。

b)       限位器轴线应平行于铰链轴线。

c)       限位器轴线应尽量远离铰链中心线。

d)       限位器在运动过程中，不能与玻璃、门内板等发生干涉。

E.       密封条布置要点：

a)       侧门密封包括车门与门框之间的密封和门窗玻璃的密封。

b)       车门密封条的布置型式有：布置在门上、布置在车身门框上、双重布置、三重布置，采用什么型式应根据整车密封性能要求、车门结构和工艺水平来定。

c)       分析车门四周密封条的受力方向和被压缩方式，通常铰链附近密封条受压力，其它边受推力，设计时应考虑密封条的安装支撑结构，保证关门后，密封条受力均匀，不扭曲，不移位，不脱落。

d)  密封条的压缩量应按密封条厂家提供的密封条压缩特性曲线设计，并根据密封条单位长度所受载荷和密封条的长度，计算门周圈密封条所受压力，此压力大小应合适。在没有厂家数据的情况下，一般按压缩密封泡的1/3设计。

e)       门窗玻璃的密封条：包括玻璃导槽和玻璃内外挡水条，布置时应考虑其外露部分的装饰美观性，一般外挡水条要略高于内挡水条，且挡水条一般设计为直线型的。

f)        车门密封性校核：门周圈同一密封条断面，密封条压缩量理论尺寸应不

变。

F.       车门防撞梁布置：

a)       按GB15743 中对轿车侧门强度的要求，一般应在门内设置防撞梁。b)       防撞梁中部应通过膨胀胶对车门外板形成支撑，涂膨胀胶的间隙一般为4mm～5mm。

c)       防撞梁两端在整车侧视时应与门柱有合理的重叠区。

G.     确定车门厚度：根据车身总布置提供的车身内外控制尺寸、车门布置和门内饰布置，参考同类车型，确定车门厚度。车门钣金本体厚度一般控制在120mm～150mm范围内，门内饰结构厚度约为50mm。

10.  运动分析

A.      按车门开关的实际过程建立电子样机。

B.       分析车门开度、铰链开度、限位器功用是否满足设计要求。

C.       分析车门开关过程中，是否与翼子板、侧围、后门（或前门）等发生干涉，最小间隙是否满足大于等于3mm的条件。

D.      校核玻璃及玻璃升降器在门内的运动空间是否足够大，一般玻璃与门内板、门外板、防撞梁、门锁等固定件最小间隙应大于20mm。

E.      分析限位器运动空间：限位器在运动轨迹为曲线，限位器在运动过程与玻璃最下位置的最小距离应大于20mm。

11.  绘制车门主截面

根据车门布置，绘制车门主要特征截面，主截面中应包含与车门有关的钣金件断面结构、附件安装结构、内饰件安装结构和电器件安装结构。绘制主截面时，应注意与侧围设计人员和内饰设计人员和电器设计人员互相协调，注意同一特征截面应绘制在同一坐标位置上。车门特征截面一般有以下几处：

A.      前门玻璃A柱处

B.       前、后门玻璃B柱处

C.       后门玻璃上框处

D.      后门玻璃C柱处

E.       前、后门玻璃挡水条处

F.       前、后门上、下铰链处

G.      前、后门限位器处

H.      前、后门锁处

I.        前、后门下框处

J.        前、后门门锁下部

12.  主截面完成后应按CHMS-008要求，对5、6、7、11项工作结果，进行内部评审。

13.  5、6、7、11项工作结果评审通过后，车门设计人员应按公司规定的设计输出程序和格式向造型部门输出，同时积极配合造型部门工作，及时对5、6、7、8、9、10、11项工作进行修改和调整。

14.  车门钣金件设计要点

a)       根据主截面设计车门周边结构，应保证门周圈密封条压量均匀、受力均匀。

b)       门内板与门框的间隙应与内饰设计协调，以保证车门的外观效果以及车门关闭后，内饰的整体效果。注意门锁处Y方向间隙最小要大于5mm（装内饰件后）。

c)       密封条安装面应平滑，不应有局部凸起和凹陷，以免影响密封条的使用效果。

d)       铰链、限位器、门锁等的安装面位置和形状应按车门附件空间布置位置设计。

e)       门内板上的孔洞、托台应按相应附件、内饰、电器的安装位置设计，同时要考虑这些附件、内饰、电器的安装空间和拆卸空间。

f)        门内板上通常有若干个用于安装内饰板卡扣的托台，它们应位于互相平行的平面上，以便内饰件设计。

15.  前、后门设计一致性问题：

前、后门在设计时，考虑外观、工艺、成本等因素，一般在以下几方面应保持一致：

A.      玻璃曲率一致

B.       玻璃导槽、玻璃内挡水条、玻璃外挡水条截面和外观一致

C.       玻璃导轨截面一致

D.      窗台高度应在同一直线上

E.       门锁外手柄造型一致

16.  运动分析校核：用最终数模进行运动分析，并给出分析报告。车门分析报告内容包括：车门运动分析报告、车门密封性报告和车门主截面报告。

17.  设计输出：按CHMS－XXX 白车身开发程序及设计规范和CHMS－XXX 车身附件开发程序及设计规范中要求进行。