资源目录
压缩包内文档预览：
编号：23169152
类型：共享资源
大小：6.42MB
格式：RAR
上传时间：2019-11-07
上传人：qq77****057
认证信息
个人认证
李**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
30
积分
- 关 键 词：
-
轿车
掀背式尾箱门
各部
设计
- 资源描述：
-
轿车掀背式尾箱门各部件的设计,轿车,掀背式尾箱门,各部,设计
- 内容简介：
-
2 掀背式尾箱各部件的设计2.1 汽车后备箱盖概述尾门是厢式车的重要系统部件，它通过2个在上边的铰链悬挂在顶盖后横梁上，后挡风玻璃通过胶条或者玻璃粘胶固定在尾门上，并与后保险杠、后灯具总成和后侧围组成整个厢式车的尾部外表，有良好的外形、间隙和结构匹配如图所示。尾门一般采用单点式铰链，尾门气弹簧开启时起到举升及止位作用尾门关闭时，因设有限位器，能最大限度地抑制尾门晃动摇摆。零部件的构成和功能铰链总成一般为单点式铰链，其结构简单，成本低，旋转中心固定，在设计时需要考虑开启过程中避免与其他构件干涉1。注：1后窗玻瑞、2后窗密封胶条、3尾门装饰板、4防水薄膜、5-限位器、6尾门体、7一滩交链、8尾门锁体、9一气弹赞、10一尾门锁扣。图1 尾门总成分解图 图2 尾门系统结构Fig 1 Tailgate assembly exploded view Fig 2 Tailgate system architecture2.2 后备箱盖参数布置2.2.1 开口宽度如图3所示，开口宽度是后备箱盖开启时横向宽度尺寸，主要受后备箱造型以及车灯的影响。其波动范围应为8501100mm，开口越宽，后部可以通过的行李尺寸就越大，因此应该在保证外观以及车灯造型的前提下尽量增加开口宽度。图3开口宽度Fig 3 Opening width2.2.2 门槛高度如图4所示，门槛高度是指后备箱盖关闭的时候，其底端距离地面的高度，这个高度会影响取放行李的便携程度。图4门槛高度Fig 4 Sill height当门槛高度过高时，用户在存放行李的时候需要抬升较高的距离，影响便携程度；当门槛高度过低时，追尾撞击时将会直接冲击后箱盖部分，会对乘客造成安全威胁。一般设定门槛高度在500700mm之间。此时门槛高度可在用户存放行李的范围内，同时保证追尾时不会受到冲击，确保乘客的安全。2.2.3 开启手柄高度开启手柄高度是指用户开启后备箱盖的时候使用外力作用点的离地高度，这个尺寸主要受到人机工程影响。把手位置过高或者过低的时候都会影响用户操作便携程度，一般定开启手柄的高度在600800mm。2.2.4开启力与关闭力开启力与关闭力是指用户在开启关闭后备箱盖时的操作力，根据人机工程学以及机械设计的科学性方向考虑，开关门推荐的操作力范围在5080N。2.2.5 开关运动背门的开关运动要由铰链来实现，铰链布置是重点。两侧铰链轴线应共线并平行于水平面，左右铰链安装位应尽量往两侧靠，不容易变形；铰链应该尽量往车身前方布置（尽量靠近顶盖），增加背门上边缘与顶盖的间隙，也有利于顶盖后部翻遍设计。如图5所示，背门开启高度要保证满足人机工程要求，开启后的最低点要高于大多数人的头顶，不易伤人。最高点要保证大多数人的手臂能够到，据此决定了后背门的开启角度。此外，运动过程中的最小间隙3mm以上。图5背门开启高度Fig 5 Back door opening height2.2.6 打开状态后背门打开后一般有液压弹簧撑杆支撑。由于撑杆在白车身上的安装位置一般是流水槽，而且背门关闭后撑杆要放置在流水槽中，因此撑杆的布置要结合车身后流水线的结构进行。2.2.7 关闭状态首先要保证背门密封性。在结构设计时，根据主断面反应的设计思想选择密封条形式，确定背门密封面与车身流水槽边的距离，从而定义背门的密封面。密封面和流水槽面理论上要求90，这样有利于密封。2.3 尾门装配工艺 2.3.1 车身装配工艺 图6 尾门安装方式1 图7 尾门安装工具Fig 6 Tailgate Installation 1 Fig 7 Tailgate installation tool（1）方式一：将带有铰链总成的尾门直接挂到车身上，打紧螺母，此方式下车身铰链安装孔设计作为铰链定位孔（如图6所示铰链M8螺母对应车身直径9mm安装孔），尾门与侧围、顶盖的间隙面差由铰链位置决定。这种方式操作简易，但对铰链尺寸精度及一致性要求较高，在供应商水平一般的情况下，适用于对外观要求不高的车型。（2）方式二：车身的安装孔设计为过孔（如图7所示，铰链M8螺母对应车身直径11mm安装孔），首先将安装工具安装在车身上（图6方框所示安装工具），一般位于尾灯罩位置，利用灯罩上孔做定位，然后将尾门放入安装工具，这样就建立了尾门包边同尾灯、侧围匹配面尺寸关系，然后再打紧螺母。这种方式直接通过安装工具来保证尾门区域间隙面差，包容铰链制造及安装偏差带来的不稳定因素，适用于外观要求较高的车型2。2.3.2 总装装配工艺装配顺序为：安装气弹簧安装缓冲胶塞安装门锁总成安装尾门限位器安装尾灯调整缓冲胶塞、尾门限位器。总装车间对尾门尺寸的主要影响在于尾门缓冲胶塞、限位器及门锁扣的调整。2.3.3 尺寸控制要求 图8 尾门尺寸控制要求 图9 尾门内间隙要求Fig 8 Tailgate size control requirements Fig 9 Tailgate clearance requirements外观相关尺寸控制要求：（1）图8位置1：尾门与顶盖间隙121.5mm；（2）图8位置2：尾门与侧围间隙51.0mm，面差01.0mm；（3）图8位置3：尾门与尾灯间隙51.0mm， 面差01.0mm；（4）图8位置4：尾门与后保间隙82mm。功能相关尺寸控制要求：图9中尾门密封面与尾门框胶条安装边距离关系到漏水及关门力大小，要求为121.5mm。以上控制尺寸在关联零件及白车身控制到公差要求范围内的情况下，可以通过尾门铰链安装、胶塞缓冲长度、限位器及尾门锁扣的调整来实现。缓冲胶塞具有一定的压缩变形量，对于调整的要求不高。对于零件个体及白车身尺寸精度控制本文不再赘述，下面主要讨论在尾门铰链位置固定的前提下尾门限位器及尾门锁扣的调整对尾门相关配合尺寸的影响2.4 可调整件调整行程设计2.4.1 限位器的几种形式 尾门通过铰链、锁扣及胶条等附件与尾门框连接在一起成为一个子系统。与前门、后侧门相比较尾门一般会大很多，加之锁扣与锁体之间存 在一定的间隙，不能起到固定尾门下部与车身的作用。故车辆行驶在起伏路上时，尾门下部会有较大的Y向窜动（X向由胶条支撑），进而产生抖动异响。为了抑制这种抖动异响，需要在尾门下部增加车身与尾门之间的Y向联系，尾门限位器就这样产生了。 图10 尾门限位器形式1 图11 尾门限位器形式2 图12 尾门限位器形式3Fig 10 Tailgate retainer Form 1 Fig 11 Tailgate retainer Form 2 Fig 12 Tailgate retainer Form 3限位器一般由车身侧限位器及尾门侧限位器组成，当尾门关闭时，两侧限位器贴合，抑制车辆行驶过程中尾门抖动。以下为几种常用形式的限位器。图10形式的限位器由（1）尾门侧限位器、（2）车身侧限位器组成，钢板冲压而成，结构简易，自身无调整量，仅能通过调整在车身及门上的安装位置来控制尾门的X、Y方向，且起来调整费时费力。这种形式限位器成本低、难调整，一般用在要求不高的低成本车上。图11形式限位器由（1）车身侧活动限位、（2）尾门侧固定限位器组成，其中车身侧限位器由固定块及弹簧连接活块组成，活块为楔形，故可同时控制X、Y方向。当尾门关闭时，楔形活块可以自动压缩到合适的位置，保证与尾门侧限位器贴合的同时，确保外部间隙面差合格。但此形式限位器结构复杂，成本较高。图12形式限位器由（1）车身侧活动限位器，（2）尾门侧固定限位器组成，其中车身侧限位器由固定块及活动块组成，活块为楔形，可以在固定块上自由滑动，当调整到正确位置后打紧固定螺栓边组成一个固定的限位器。楔形的限位器可以同时控制尾门的X、Y方向。2.4.2 尾门限位器行程设计尾门限位器主要作用是抑制尾门与车身之间窜动，故尾门侧与车身侧的限位器需保证贴合，但是车身及尾门的限位器安装点自身都存在一定的偏差，保证限位器贴合的同时可能会造成外观尺寸超差，故限位器需设计一定的调整量来包容限位器安装点的偏差，在功能与尺寸之间做一个平衡。限位器位于最后侧至-2mm位置时，对于尾门中下部测点的间隙面差影响较大，当限位器位于-2mm2mm范围内时，间隙面差基本能保证在公差要求范围内。当限位器从2mm再向前调整时，受到尾门胶条反作用力及其他因素影响，对尾门的间隙面差贡献不再明显3。3 掀背式尾箱车门的密封性车身密封条的主要性能要求是密封性能好，装配后能达到防噪声、防灰尘和减轻振动的目的，并降低关门力，减小异味且美观大方。此外，整车厂商在舒适性和耐久性方面也提出新的要求，如改进密封件动力学性能、降低发动机功率消耗和燃料消耗、提高密封系统的安全性能等。橡胶密封件在车身机件间形成缓冲层，由于大部分车身密封条长期处于动密封状态，受力方向不断变化，不同部位的密封条承受不同的拉力、压力、剪切和扭曲等多种负荷应力。尾箱密封条主要装配在车身尾部的行李箱盖上面，使用时始终处于压缩变形状态，这就要求产品不仅具有良好的密封效果，还要缓冲关门时的冲击，减轻行车过程中的振动等。本章对现有尾箱密封条的结构设计进行探讨4。3.1 密封部位的结构设计3.1.1 密封泡管尾箱密封条密封部位一般处于装配部位顶部，在使用过程中始终处于径向压缩状态，密封部位材料的弹性决定产品的密封效果。一般密实胶为不可压缩或可微压缩材料，海绵为可压缩材料，因此尾箱密封条和密封部位均采用海绵。对于不同的车型结构，尾箱密封条的压缩状态和密封部位的结构有所差异，因此选取的材料也有所不同，但总体上均采用中空的海绵泡管结构，一般在泡管的顶部设计有微小的压力唇边。反映产品密封性能的主要指标是挤压力，挤压力又称压缩负荷，指以规定的速度将具有海绵泡管或具有空腔的密封条压缩，使之产生规定的形变所需要的力，测试方法见图13压力的影响因素主要有密封部位海绵的性能、泡管的形状和壁厚。一般欧美车型的车身比较宽敞，对行李箱密封条的挤压力要求较低，标准范围大，设计简单；日韩车型较为小巧，对行李箱密封条的挤压力要求严格，标准范围苛刻，通常采用分级测试。表1示出了不同车型尾箱密封条挤压力的实测值和指标。图13 压力测试方法示意Fig 13 Pressure test method schematically表1 不同车型尾箱密封条挤压力对比 NTable 1 Different models rear seal extrusion pressure contrast N车型实测值指标123欧美U-VAN14.5415.3714.83124帕萨特21.0618.6420.32185日韩雅阁一级43.182.932.2雅阁二级4.73.834.562.2-5.2雅阁三级2.932.932.935.6CRV一级3.124.033.862.94-4.9CRV二级4.365.475.323.43-6.37CRV三级5.787.156.983.92-7.84从表1日韩车型尾箱密封条挤压力要求苛刻，设计较合理，关门力低，密封性能好。在产品结构设计过程中，应根据不同产品挤压力要求进行泡管结构设计。一般圆形厚壁的泡管挤压力高，设计简单，满足欧美车型的要求；菱形薄壁的泡管设计复杂，挤压力小，满足日韩车型的要求。桑塔纳和思域尾箱密封条泡管结构对比见图14。过装配跑车试验，菱形薄壁的泡管结构越来越得到广泛应用。 a 桑塔纳 b 思域图14 桑塔纳和思域尾箱密封条泡管结构对比Fig 14 Compare Bulb tail box seal structure Santana and Civic在开发赛欧尾箱密封条时，根据图纸进行了结构设计，而在装配跑车试验中出现了尾箱关门力大的问题，经过技术分析，发现密封泡管结构对产品的挤压力影响大，通过改进，在密封泡管的应力点增加了应力槽，解决了关门力大的问题(见图15和图 16)。 a 改进前 b 改进后图15 赛欧尾箱密封泡管改进示意图Fig 15 Sail schematic tail box seal Bulb Improvement-改进前； -标准； -改进后。 图16 赛欧尾箱密封泡管改进前后挤压力对比Fig 16 Sail around tail box seal Bulb improved extrusion pressure comparisona 别克 b CRV图17 不同车型尾箱密封条第二档水唇边结构对比Fig 17 The second tranche of the water structure lips comparison of different models tail box seal3.1.2 第二挡水唇边为保证产品的整体密封性能，尾箱密封条一般在靠近装配部位设计有第二挡水唇边，不同车型尾箱密封条第二挡水唇边结构对比见图17材料基本与密封泡管一致，以保证在装配后紧密贴合于车身钣金。3.1.3 辅助密封尾箱密封条与钣金装配后，因车身钣金间存在大小不等的间隙，雨水容易从间隙处渗出进入尾箱内，导致密封失效，因此，一般的尾箱密封条在设计过程中，要求在夹持底部注入密封不干胶(欧美车型)，防止水从钣金间隙渗出。但由于密封不干胶是一种粘稠体，在工艺操作中很难控制注射量。同时，密封不干胶随温度的变化粘度也发生变化，夏天环境温度高，不干胶易流淌、干涸；冬季粘度大，不干胶不容易注射，这些都给产品的密封效果带来隐患。因此，密封不干胶逐步被新结构产品替代，即目前日韩车型使用的密封止水块，该密封结构尺寸稳定，密封效果好(见图18)。 a 不干胶 b 止水块图18 尾箱密封条内部辅助密封结构Fig 18 Tail box seal secondary seal internal structure3.2 装配部位的结构设计为了使密封条更易装配，在产品设计时必须考虑装配部位的结构。尾箱密封条的装配部位一般由密度中等的实心胶和骨架材料组成，需通过对装配夹持部位的密封齿和骨架结构的优化设计，以满足对产品的插入力(以规定的速度将专用的插板从产品的夹紧部位插入时所需要的力)和拔出力(以规定的速度将专用的插板从产品的夹紧部位拔出所需要的力)要求。3.2.1 骨架结构应用于尾箱密封条的骨架结构分为3 种，需根据不同的车型结构和装配要求，采用不同的骨架结构(见表2和图19)。不同结构骨架各有特点。由于拉伸骨架齿型间隙较小，与胶料结合力较差，因此相应产品柔软性不足，但冲切尺寸稳定，收缩小，装配于车身钣金后固定牢固。钢丝表2 不同骨架结构的性能比较Table 2 Performance comparison of different skeletal structure项目拉伸骨架钢丝编织骨架折断骨架材质碳钢碳钢/ 聚酯纤维碳钢厚度/ mm0 .500 .030 .760 .02 0 .500 .03抗拉强度/M Pa 64050650 47030拉断伸长率/ % 2520 815编织骨架使用冷拉钢丝，采用聚酯纤维编织，以增加产品的稳定性和强度，编织线的数量和位置可根据产品要求进行设置。该种骨架钢丝间隙大，骨架与胶料的结合力强，但外观不良，相应产品冲切尺寸稳定性差、收缩大，在负荷状态下易拉伸和压缩，在车身钣金装配后固定性较差，因此很少用于采用辊压成型装置安装成型的产品。欧美车型一般采用拉伸骨架或钢丝编织骨架,产品的插入力和拔出力高，自身质量大。折断骨架指挤出后将骨架折断成型，骨架与胶料的结合力强。该种骨架主要用于对柔软性有所要求和弯曲半径小的场合，相应产品冲切尺寸稳定性差、收缩大，但便于安装，在车身钣金装配后固定性优于钢丝骨架产品。a 拉伸骨架b 钢丝编织骨架c 折断骨架图19 不同的骨架结构Fig 19 Different skeletal structure3.2.2 密封齿 a 插入力 b 拔出力图20 插入力和拔出力测试方法示意Fig 20 Insertion and extraction force test method schematic插入力和拔出力与夹持部位的密封齿结构有关，其测试方法见图20插入力反映尾箱密封条的装配性能，拔出力反映尾箱密封条装配于车身钣金后的保持力。对整车厂而言，插入力是望小值，插入力越小，装配越简便；拔出力是望大值，拔出力越大，装配后在车身钣金上的保持力强，固定密封性能越好。由于车身各处钣金厚度不一致，尾箱转角处通常是钣金叠合部位，厚度最大，因此密封条生产企业在产品设计时如何取得平衡极为重要。一般欧美车型取钣金厚度的中值进行设计，日韩车型则根据钣金厚度的最小值与最大值进行设计。帕萨特B5尾箱密封条夹持部位的原密封齿结构见图21（a），这种结构的产品插入力标准高，在整车厂装配过程中使用锤击式装配，生产效率低，安装强度高。随着装配效率的提高，装配方式由原来的锤击式改为辊压成型方式, 因此对产品性能提出了新的要求。通过改进产品夹持部位密封齿结构见图21（b），满足了整车厂的需求, 结构改进前后帕萨特B5尾箱密封条插入力和拔出力对比见表3。表3帕萨特B5尾箱密封条插入力和拔出力对比 (N)Table 3 Passat B5 tail box seal insertion and extraction force contrast （N）结构插入力 拔出力实测值 指标 实测值 指标新结构 31 1040 65 40原结构 58 60 115 100 a 改进前 b 改进后图21 帕萨特B5尾箱密封条夹持部位密封齿结构改进示意Fig 21 Passat B5 tail box seal clamp seal tooth portion schematic structural improvements在对雅阁尾箱密封条夹持部位密封齿结构进行改进的过程中，采用不同的钣金厚度进行了对比测试。改进前后密封齿结构以及插入力和拔出力对比分别见图22和表4。从表4可以看出，夹持部位密封齿结构对插入力和拔出力均有影响，根据不同用户的需求进行合理的设计, 是产品取得理想密封效果的关键。 a 改进前 b 改进后图22 雅阁尾箱密封条夹持部位密封齿结构改进示意Fig 22 Accord tail box seal clamp seal tooth portion schematic structural improvements表4 雅阁尾箱密封条插入力和拔出力对比 (N)Table 4 Accord tail box seal insertion and extraction force contrast (N)结构插入力拔出力实测值指标实测值指标新结构0 .7 mm 板2139 .28258.85 .0 mm 板6798原结构0 .7 mm 板3850104805 .0 mm 板87112 3.2.3 装饰
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号