车门铰链布置的要求规范.docx
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车门铰链布置的要求规范.docx
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车门铰链布置的要求规范
X/XX
XXXX汽车制造某某企业标准
车门铰链布置规X
XXXX-XX-XX发布
XXXX-XX-XX实施
XXXX汽车制造某某 发布
目 次
前 言
本文介绍了车门铰链结构型式、材料选择、设计要点、与其车门铰链布置方法等。
为以后的车门铰链设计提供了理论依据。
在今后的设计开发中还将不断修正和完善。
本标准起草单位:
汽车工程研究院车身部。
本标准主要起草人:
XXX
车门铰链布置
1 X围
本规X规定了车门铰链的布置方法与其验证方法。
本规X适用于公司新开发的M1类和N1类汽车。
2 规X性引用文件
如下文件对于本文件的应用是必不可少的。
但凡注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
但凡不注日期的引用文件,其最新版本〔包括所有的修改单〕适用于本文件。
GB15086-1994《汽车门锁与门铰链的性能要求和试验方法》
3 车门铰链布置
3.1 车门铰链作用
铰链是车身与车门之间实现联接固定的关键部件,是车门主要承重部件,车门绕铰链轴线转动,实现车门开闭功能。
3.2 车门铰链的根本要求
1)门铰链支架可靠性好,满足重复试验要求,且碰撞或受冲击后不脱落;
2)门铰链衬套转动灵活,不滞涩;
3)两铰链轴的轴线必须在一条直线上,为了使车门有自动关闭的趋势,铰链轴线应有一定的内倾角度和前倾角度,不宜过大,一般铰链中心线的倾角内倾1-3°、后倾1-3°、前倾1-3°,在通常情况下,铰链中心线都采用前倾和内倾的方式;
4)两铰链的间距应尽量大,以减小铰链的受力,上下铰链的距离不能低于320mm〔对于经济型轿车,前门不小于350mm,后门不小于320mm〕,并且铰链间距应大于车门长度的1/3;。
5)铰链的最大开启角度应比限位器最大开启角度〔实际开启角度〕大3-5°;
6)铰链轴线应尽量布置得靠车门外板和车门前端,以减少车门旋转时铰链轴前面的车门的旋入量;
7)铰链要固定结实,活动件间隙尽量小,防止车门下沉。
3.3 车门铰链介绍
车门铰链的分类
铰链的结构分类目前有两种方式,一种是按制造方式分类,一种是按拆分方式分类。
根据制造方式的不同,铰链分为冲压铰链(如图1)、铸造铰链(如图2)、型钢铰链(如图3)、冲压铸造混合铰链(如图4)等。
按拆分方式分为:
可拆分铰链〔如图5〕和不可拆分铰链〔如图6〕。
而在铰链的结构设计过程中,是要综合考虑所设计铰链的制造和安装,以与铰链在整车组装时的工具空间等。
图1 冲压铰链
图2 铸造铰链
图3 型钢铰链
图4 冲压铸造混合铰链
图5 不可拆分式
图6 可拆分式
车门铰链结构优缺点比照
8)冲压铰链与铸造铰链
9)可拆分铰链与不可拆分铰链
10)焊接装配铰链与螺栓装配铰链
车门铰链的组成
车门铰链〔如图7〕一般由阴铰链、阳铰链、铰链销和衬套组成。
阴铰链通过焊接、螺栓等方式固定在车身上,阳铰链如此通过焊接、螺栓等方式固定在车门上。
在阴铰链和阳铰链之间,通过铰链销组合在一起。
铰链销提供铰链乃至整个车门的旋转中心。
由于铰链销在车门运动时,承受的摩擦较大,一般应增加自润滑衬套,已减少铰链销的磨损。
图7 车门铰链结构
车门铰链的设计配合
铰链属于精细零部件,装配配合方面的要求很高。
因此,对铰链总成中每一个零部件的要求都比拟高,这里主要介绍阴阳铰链、铰链销的设计尺寸要求。
图8为一种阴铰链的设计样图。
在尺寸方面,需要定义安装孔的位置、大小和相对距离,以与铰链销通过孔的直径和相对位置等。
在公差方面,安装孔的位置公差一般为±0.2mm,孔径应规定+0.2mm的上偏差,下偏差为0,铰链销通过孔径应规定+0.05mm的上偏差,下偏差为0,另外还要规定两个孔之间的同轴度,一般为0.1。
对各孔的内部,还需要有1.6的外表粗糙度要求。
对阴铰链安装面还要有平面度要求,一般设定为0.1。
图8 阴铰链尺寸
图9为一种阳铰链的设计样图。
在尺寸、形位、公差、外表粗糙度等方面与阴铰链类似。
需要特别指出的是,阳铰链的安装孔一般设计为腰孔,设定2mm左右的调节量,目的是为方便车门装配时进展调整。
另外,在阳铰链的安装面也需要有平面度要求,一般设定为0.1。
图9 阳铰链尺寸
图10为一种铰链销的设计样图。
由于铰链销在整个车门总成中起到旋转中心的作用,其尺寸、形位、公差等方面的要求比阴阳铰链还要高。
在设计样图中,应对假如干尺寸进展详细标注。
需要提与的是,铰链销外径应规定下偏差为0,上偏差一般设定为0.1mm。
铰链销与铰链上通过孔的公差带设定,应能防止铰链销松动,影响车门运动和使用寿命。
对于可拆分式铰链,还要考虑铰链销的可进入性和可拆解性。
根据装配和拆解方向,铰链销的一端直径要小一些,并应在尾部倒角。
图10 销轴尺寸
车门铰链材料
冲压铰链的阴阳铰链的材质在以往车型上一般选用4.5mm厚的SPHC板〔热轧板〕,但鉴于冷轧板在外表质量,尺寸精度,冲压成型性以与焊接性上都很优越,冷轧板镀锌,镀锡工艺简单,推荐冲压铰链选用冷轧板〔SPCC、SPCD、SPCE〕。
铸造铰链的阴阳铰链材质一般选用铸铁。
因为铸铁具有优良的减震性,耐磨性,铸造性和切削加工性能,而且本钱低廉。
对于铰链来说,一般选用灰铸铁,当强度,刚度要求较高时可采用球墨铸铁。
可拆分式铰链的销轴材质采用普通碳素结构钢,如Q235,Q255,Q275。
也可选用优质碳素结构钢,如45钢等。
不可拆分的铰链销轴直接采用铆螺钢,或如此直接应用铆销标件。
铰链销轴衬套的材质目前行业内较多采用黄铜,但随着技术的开展以与对铰链衬套在铰链耐久性,保持性,消声性等方面的研究,其材质已采用复合材料。
如某某圣戈班推出的铰链衬套采用铜网覆高分子材料。
3.4 车门铰链轴心线的布置
车门铰链布置须知事项
11)由于车门在腰线以上的厚度急剧减少,不具备铰链布置的空间,车门铰链一般都布置在车门腰线以下。
在布置时,应使上下铰链间距尽可能大,以利于车门受力状况的改善,上下铰链的距离不能低于320mm〔对于经济型轿车,前门不小于350mm,后门不小于320mm〕,并且铰链间距应大于车门长度的1/3。
如图8所示。
图11 铰链间距
12)轴心线的布置,考虑其前倾角和内倾角,确定车门举升高度
〔舒适性和自闭性〕。
一般铰链中心线的倾角内倾1-3°、后倾1-3°、前倾1-3°。
在通常情况下,铰链中心线都采用前倾和内倾的方式。
13)铰链的最大开启角度应比限位器最大开启角度〔实际开启角度〕大3-5°。
14)铰链的拆装工艺性,例如车门铰链的安装螺栓一般为M8,要充分考虑套筒尺寸Φ22的通过性。
15)铰链安装位置立柱的强度和结构。
16)铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利;原因是:
轴线越靠近车门外板,门完全打开后,其前门与翼子板间隙以与前后门间隙就越大,防止干预;轴线越靠近车门前端,门旋转时,其对A、B柱的侵入量越小。
但阳铰链与车门外板的距离应不小于12mm。
如图9所示。
图12 铰链与车门外板的距离
17)布置车门铰链中心线时,应满足在车门整个运动过程中,车门与周边零件的安全间隙不小于1.8mm,在车门运动到铰链最大开启角度时,车门与周边零件的安全间隙不小于6mm。
车门铰链布置的前期输入
18)CAS面和分缝线根据初版分缝线,对CAS进展分块处理,将分块后的CAS面进展简单处理〔缝合、倒角〕,侧围腰线倒角尽量小,因为偏小的话对运动分析时测量间隙影响更大〔最终倒角将由造型和工艺部门确定〕,车门应进展包边建模,翼子板应进展翻边建模,得到翼子板与车门数据。
如图13所示。
图13 包边数据
19)车门最大开度。
20)轴线的倾斜角度,比如前倾角和内倾角。
车门铰链的布置
我们以某一车型CAS面,开度68°,前倾1°,内倾2°为例,布置车门铰链。
21)初步确定铰链倾角平面,如图14所示。
内外倾平面为偏移yz平面距离A,前后倾平面为偏移zx平面距离B。
图14 倾角平面
22)在铰链倾角平面内分别绘制铰链轴线,初定铰链倾角,如图15所示的铰链倾角为前倾
,内倾
。
图15 倾角轴线
23)用bine
命令将倾角线
,
合成,得到铰链轴线L。
24)车门绕铰链轴线L运动分析,校核车门运动间隙,车门举升高度,如图16所示。
图16 车门运动分析
在铰链轴线的设计过程中需要重复步骤1〕~4〕,校核车门运动间隙、车门举升高度〔如图17所示,作出车门边界的轨迹线,测量最高点与关闭状态的Z向距离,确定车门举升高度
〕、铰链装配调节空间等,直至得到合理的铰链轴线。
图17 轨迹线
绘制上下铰链断面
25)在轴线L上取一点H,做过此点垂直于轴线L的一平面C(一般在腰线以下),即为上铰链安装平面。
如图18所示。
26)向下偏移平面C350mm以上得到平面D〔内板密封面下边界以上〕,即为下铰链安装平面。
图18 上下铰链安装平面
27)铰链优先选择借用。
将借用车型的铰链移动到铰链中心点位置,然后将铰链投影到上铰链草绘平面C内,再分别绘制其它相关数据典型截面草图〔侧围外板、门内外板、翼子板、密封条等〕,如图19所示。
图19 上铰链断面
28)同理绘制下铰链断面。
在绘制上下铰链断面的设计过程中需要重复步骤5〕~8〕,以保证侧围位置阴铰链安装面足够,门内板阳铰链安装面足够,密封条安装与密封面足够,铰链安装螺栓焊接空间等。
其它需要分析内容可参照图20所示内容,同时借鉴其它车型。
图20 参考内容
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- 关 键 词:
- 车门 铰链 布置 要求 规范
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