車門鉸鏈布置規(guī)范.doc

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X/XX XXXX汽車制造有限公司企業(yè)標準 車門鉸鏈布置規(guī)范 XXXX - XX - XX發(fā)布 XXXX - XX - XX實施 XXXX汽車制造有限公司發(fā)布 目次 前言 II 1　范圍 1 2　規(guī)范性引用文件 1 3　車門鉸鏈布置 1 3.1　車門鉸鏈作用 1 3.2　車門鉸鏈的基本要求 1 3.3　車門鉸鏈介紹 1 3.3.1　車門鉸鏈的分類 1 3.3.2　車門鉸鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點對比 3 3.3.3　車門鉸鏈的組成 5 3.3.4　車門鉸鏈的設(shè)計配合 5 3.3.5　車門鉸鏈材料 7 3.4　車門鉸鏈軸心線的布置 7 3.4.1　車門鉸鏈布置注意事項 7 3.4.2　車門鉸鏈布置的前期輸入 9 3.4.3　車門鉸鏈的布置 9 3.4.4　繪制上下鉸鏈斷面 11 圖1　沖壓鉸鏈 2 圖2　鑄造鉸鏈 2 圖3　型鋼鉸鏈 2 圖4　沖壓鑄造混合鉸鏈 3 圖5　不可拆分式 3 圖6　可拆分式 3 圖7　車門鉸鏈結(jié)構(gòu) 5 圖8　陰鉸鏈尺寸 6 圖9　陽鉸鏈尺寸 7 圖10　銷軸尺寸 7 圖11　鉸鏈間距 8 圖12　鉸鏈與車門外板的距離 8 圖13　包邊數(shù)據(jù) 9 圖14　傾角平面 9 圖15　傾角軸線 10 圖16　車門運動分析 10 圖17　軌跡線 11 圖18　上下鉸鏈安裝平面 11 圖19　上鉸鏈斷面 12 圖20　參考內(nèi)容 12 前言 本文介紹了車門鉸鏈結(jié)構(gòu)型式、材料選擇、設(shè)計要點、及其車門鉸鏈布置方法等。為以后的車門鉸鏈設(shè)計提供了理論依據(jù)。在今后的設(shè)計開發(fā)中還將不斷修正和完善。 本標準起草單位：汽車工程研究院車身部。 本標準主要起草人：XXX 車門鉸鏈布置 1　 范圍 本規(guī)范規(guī)定了車門鉸鏈的布置方法及其驗證方法。 本規(guī)范適用于公司新開發(fā)的M1類和N1類汽車。 2　 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 GB 15086-1994 《汽車門鎖及門鉸鏈的性能要求和試驗方法》 3　 車門鉸鏈布置 3.1　 車門鉸鏈作用 鉸鏈是車身與車門之間實現(xiàn)聯(lián)接固定的關(guān)鍵部件，是車門主要承重部件，車門繞鉸鏈軸線轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車門開閉功能。 3.2　 車門鉸鏈的基本要求 1) 門鉸鏈支架可靠性好，滿足重復(fù)試驗要求，且碰撞或受沖擊后不脫落； 2) 門鉸鏈襯套轉(zhuǎn)動靈活，不滯澀； 3) 兩鉸鏈軸的軸線必須在一條直線上，為了使車門有自動關(guān)閉的趨勢，鉸鏈軸線應(yīng)有一定的內(nèi)傾角度和前傾角度，不宜過大，一般鉸鏈中心線的傾角內(nèi)傾1-3、后傾1-3、前傾1-3，在通常情況下，鉸鏈中心線都采用前傾和內(nèi)傾的方式； 4) 兩鉸鏈的間距應(yīng)盡量大，以減小鉸鏈的受力，上下鉸鏈的距離不能低于320mm（對于經(jīng)濟型轎車，前門不小于350mm,后門不小于320mm），并且鉸鏈間距應(yīng)大于車門長度的1/3；。 5) 鉸鏈的最大開啟角度應(yīng)比限位器最大開啟角度（實際開啟角度）大3-5； 6) 鉸鏈軸線應(yīng)盡量布置得靠車門外板和車門前端，以減少車門旋轉(zhuǎn)時鉸鏈軸前面的車門的旋入量； 7) 鉸鏈要固定牢固，活動件間隙盡量小，避免車門下沉。 3.3　 車門鉸鏈介紹 3.3.1　 車門鉸鏈的分類 鉸鏈的結(jié)構(gòu)分類目前有兩種方式，一種是按制造方式分類，一種是按拆分方式分類。 根據(jù)制造方式的不同，鉸鏈分為沖壓鉸鏈(如圖1)、鑄造鉸鏈(如圖2)、型鋼鉸鏈(如圖3)、沖壓鑄造混合鉸鏈(如圖4)等。按拆分方式分為：可拆分鉸鏈（如圖5）和不可拆分鉸鏈（如圖6）。而在鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，是要綜合考慮所設(shè)計鉸鏈的制造和安裝，以及鉸鏈在整車組裝時的工具空間等。 圖1　 沖壓鉸鏈 圖2　 鑄造鉸鏈 圖3　 型鋼鉸鏈 圖4　 沖壓鑄造混合鉸鏈 圖5　 不可拆分式 圖6　 可拆分式 3.3.2　 車門鉸鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點對比 1) 沖壓鉸鏈與鑄造鉸鏈 2) 可拆分鉸鏈與不可拆分鉸鏈 3) 焊接裝配鉸鏈與螺栓裝配鉸鏈 3.3.3　 車門鉸鏈的組成 車門鉸鏈（如圖7）一般由陰鉸鏈、陽鉸鏈、鉸鏈銷和襯套組成。陰鉸鏈通過焊接、螺栓等方式固定在車身上，陽鉸鏈則通過焊接、螺栓等方式固定在車門上。在陰鉸鏈和陽鉸鏈之間，通過鉸鏈銷組合在一起。鉸鏈銷提供鉸鏈乃至整個車門的旋轉(zhuǎn)中心。由于鉸鏈銷在車門運動時，承受的摩擦較大，一般應(yīng)增加自潤滑襯套，已減少鉸鏈銷的磨損。 圖7　 車門鉸鏈結(jié)構(gòu) 3.3.4　 車門鉸鏈的設(shè)計配合 鉸鏈屬于精密零部件，裝配配合方面的要求很高。因此，對鉸鏈總成中每一個零部件的要求都比較高，這里主要介紹陰陽鉸鏈、鉸鏈銷的設(shè)計尺寸要求。 圖8為一種陰鉸鏈的設(shè)計樣圖。在尺寸方面，需要定義安裝孔的位置、大小和相對距離，以及鉸鏈銷通過孔的直徑和相對位置等。在公差方面，安裝孔的位置公差一般為0.2mm，孔徑應(yīng)規(guī)定+0.2mm的上偏差，下偏差為0，鉸鏈銷通過孔徑應(yīng)規(guī)定+0.05mm的上偏差，下偏差為0，另外還要規(guī)定兩個孔之間的同軸度，一般為0.1。對各孔的內(nèi)部，還需要有1.6的表面粗糙度要求。對陰鉸鏈安裝面還要有平面度要求，一般設(shè)定為0.1。 圖8　 陰鉸鏈尺寸 圖9為一種陽鉸鏈的設(shè)計樣圖。在尺寸、形位、公差、表面粗糙度等方面與陰鉸鏈類似。需要特別指出的是，陽鉸鏈的安裝孔一般設(shè)計為腰孔，設(shè)定2mm左右的調(diào)節(jié)量，目的是為方便車門裝配時進行調(diào)整。另外，在陽鉸鏈的安裝面也需要有平面度要求，一般設(shè)定為0.1。 圖9　 陽鉸鏈尺寸 圖10為一種鉸鏈銷的設(shè)計樣圖。由于鉸鏈銷在整個車門總成中起到旋轉(zhuǎn)中心的作用，其尺寸、形位、公差等方面的要求比陰陽鉸鏈還要高。在設(shè)計樣圖中，應(yīng)對若干尺寸進行詳細標注。需要提及的是，鉸鏈銷外徑應(yīng)規(guī)定下偏差為0，上偏差一般設(shè)定為0.1mm。鉸鏈銷與鉸鏈上通過孔的公差帶設(shè)定，應(yīng)能避免鉸鏈銷松動，影響車門運動和使用壽命。 對于可拆分式鉸鏈，還要考慮鉸鏈銷的可進入性和可拆解性。根據(jù)裝配和拆解方向，鉸鏈銷的一端直徑要小一些，并應(yīng)在尾部倒角。 圖10　 銷軸尺寸 3.3.5　 車門鉸鏈材料 沖壓鉸鏈的陰陽鉸鏈的材質(zhì)在以往車型上一般選用4.5mm厚的SPHC板（熱軋板），但鑒于冷軋板在表面質(zhì)量，尺寸精度，沖壓成型性以及焊接性上都很優(yōu)越，冷軋板鍍鋅，鍍錫工藝簡單，推薦沖壓鉸鏈選用冷軋板（SPCC、SPCD、SPCE）。 鑄造鉸鏈的陰陽鉸鏈材質(zhì)一般選用鑄鐵。因為鑄鐵具有優(yōu)良的減震性，耐磨性，鑄造性和切削加工性能，而且成本低廉。對于鉸鏈來說，一般選用灰鑄鐵，當強度，剛度要求較高時可采用球墨鑄鐵。 可拆分式鉸鏈的銷軸材質(zhì)采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，如Q235，Q255，Q275。也可選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如45鋼等。不可拆分的鉸鏈銷軸直接采用鉚螺鋼，或則直接應(yīng)用鉚銷標件。 鉸鏈銷軸襯套的材質(zhì)目前行業(yè)內(nèi)較多采用黃銅，但隨著技術(shù)的發(fā)展以及對鉸鏈襯套在鉸鏈耐久性，保持性，消聲性等方面的研究，其材質(zhì)已采用復(fù)合材料。如上海圣戈班推出的鉸鏈襯套采用銅網(wǎng)覆高分子材料。 3.4　 車門鉸鏈軸心線的布置 3.4.1　 車門鉸鏈布置注意事項 1) 由于車門在腰線以上的厚度急劇減少，不具備鉸鏈布置的空間，車門鉸鏈一般都布置在車門腰線以下。在布置時，應(yīng)使上下鉸鏈間距盡可能大，以利于車門受力狀況的改善，上下鉸鏈的距離不能低于320mm（對于經(jīng)濟型轎車，前門不小于350mm,后門不小于320mm），并且鉸鏈間距應(yīng)大于車門長度的1/3。如圖8所示。 圖11　 鉸鏈間距 2) 軸心線的布置，考慮其前傾角和內(nèi)傾角，確定車門舉升高度（舒適性和自閉性）。一般鉸鏈中心線的傾角內(nèi)傾1-3、后傾1-3、前傾1-3。在通常情況下，鉸鏈中心線都采用前傾和內(nèi)傾的方式。 3) 鉸鏈的最大開啟角度應(yīng)比限位器最大開啟角度（實際開啟角度）大3-5。 4) 鉸鏈的拆裝工藝性，例如車門鉸鏈的安裝螺栓一般為M8，要充分考慮套筒尺寸Φ22的通過性。 5) 鉸鏈安裝位置立柱的強度和結(jié)構(gòu)。 6) 鉸鏈軸線布置越靠近車門外板和車門前端就越有利；原因是：軸線越靠近車門外板，門完全打開后，其前門與翼子板間隙以及前后門間隙就越大，避免干涉；軸線越靠近車門前端，門旋轉(zhuǎn)時，其對A、B柱的侵入量越小。但陽鉸鏈與車門外板的距離應(yīng)不小于12mm。如圖9所示。 圖12　 鉸鏈與車門外板的距離 7) 布置車門鉸鏈中心線時，應(yīng)滿足在車門整個運動過程中，車門與周邊零件的安全間隙不小于1.8mm，在車門運動到鉸鏈最大開啟角度時，車門與周邊零件的安全間隙不小于6mm。 3.4.2　 車門鉸鏈布置的前期輸入 1) CAS面和分縫線 根據(jù)初版分縫線，對CAS進行分塊處理，將分塊后的CAS面進行簡單處理（縫合、倒角），側(cè)圍腰線倒角盡量小，因為偏小的話對運動分析時測量間隙影響更大（最終倒角將由造型和工藝部門確定），車門應(yīng)進行包邊建模，翼子板應(yīng)進行翻邊建模，得到翼子板及車門數(shù)據(jù)。如圖13所示。 圖13　 包邊數(shù)據(jù) 2) 車門最大開度。 3) 軸線的傾斜角度，比如前傾角和內(nèi)傾角。 3.4.3　 車門鉸鏈的布置 我們以某一車型CAS面，開度68，前傾1，內(nèi)傾2為例，布置車門鉸鏈。 1) 初步確定鉸鏈傾角平面，如圖14所示。內(nèi)外傾平面為偏移yz平面距離A，前后傾平面為偏移zx平面距離B。 圖14　 傾角平面 2) 在鉸鏈傾角平面內(nèi)分別繪制鉸鏈軸線，初定鉸鏈傾角，如圖15所示的鉸鏈傾角為前傾，內(nèi)傾。 圖15　 傾角軸線 3) 用Combine 命令將傾角線，合成，得到鉸鏈軸線L。 4) 車門繞鉸鏈軸線L運動分析，校核車門運動間隙，車門舉升高度，如圖16所示。 圖16　 車門運動分析 在鉸鏈軸線的設(shè)計過程中需要重復(fù)步驟1）～4），校核車門運動間隙、車門舉升高度（如圖17所示，作出車門邊界的軌跡線，測量最高點與關(guān)閉狀態(tài)的Z向距離，確定車門舉升高度）、鉸鏈裝配調(diào)節(jié)空間等，直至得到合理的鉸鏈軸線。 圖17　 軌跡線 3.4.4　 繪制上下鉸鏈斷面 5) 在軸線L上取一點H，做過此點垂直于軸線L的一平面C(一般在腰線以下)，即為上鉸鏈安裝平面。如圖18所示。 6) 向下偏移平面C 350mm以上得到平面D（內(nèi)板密封面下邊界以上），即為下鉸鏈安裝平面。 圖18　 上下鉸鏈安裝平面 7) 鉸鏈優(yōu)先選擇借用。將借用車型的鉸鏈移動到鉸鏈中心點位置，然后將鉸鏈投影到上鉸鏈草繪平面C內(nèi)，再分別繪制其它相關(guān)數(shù)據(jù)典型截面草圖（側(cè)圍外板、門內(nèi)外板、翼子板、密封條等），如圖19所示。 圖19　 上鉸鏈斷面 8) 同理繪制下鉸鏈斷面。 在繪制上下鉸鏈斷面的設(shè)計過程中需要重復(fù)步驟5）～8），以保證側(cè)圍位置陰鉸鏈安裝面足夠，門內(nèi)板陽鉸鏈安裝面足夠，密封條安裝及密封面足夠，鉸鏈安裝螺栓焊接空間等。其它需要分析內(nèi)容可參照圖20所示內(nèi)容，同時借鑒其它車型。 圖20　 參考內(nèi)容 _________________________________