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设 计 研 究 汽 车 实用 技 术 A U T O M O B lL E A P P L I E D T E C H N O L 0 G Y 2 0 14年 第5期 2 0 l 4 N 0 5 车门外把手设计开发 刘美丽 ，班正逸 ，欧 阳明 (安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601) 摘 要：本文主要针对乘用车车 门外把手的设计方法进行探讨 。通过归纳分析车 门外把手的典型 结构形式、其与周边相关各部件的匹配关系及其试验验证方法 ，提出了车门外把手设计流程及思 路，总结 了车 门外把手设计开发方法及要点，以保证车门外把手开发 的准确性。 关键词：外把手 ：布置 ；设计 ；试验验证 中图分类号 ：U 463 834 文献标识码 ： A 文章编号 ：1 67 17988(201 4)05 32-05 D e si g n a n d D ev el o p m e n t o f D o o r O u tsi d e H a n d l e L i u m ei l i ， B an zhengyi ， O u yangm i n g (Ji an ghu ai A utom obi l e C o ， L td A nh u i ， A nh ui H efei 230 60 1 ) A bstract：T h i s arti cl e m ai nl y di scusses outsi de han dl e desi gn w ay for vehi cl e 。 B y anal yzi ng the typi cal structure of the door outsi de han dl e， the rel ati on sh i p betw een the door outsi de handl e an d th e parts aroun d i t， an d experi m ent veri ficati on m ethod ， desi gn sol uti on o f the outsi de hand l e i s p ut forw ard i n thi s paper,desi gn m eth od and key poi nt i s sum m ari zed， i n order to en sure the correctness of th e outsi de handl e desi gn K e yw o rd s ： o u tsi d e h an d l e ； l ay o u t； d esi g n ； e x p e ri m e n t v er i fica ti o n C L C N 0 ： U 463 834 D ocum ent C ode： A A rti cl e ID ： 16717988(2014)053205 引言 汽车作为最主要的现代化交通工具之一，其外 饰 设计的好坏 (如造型风格、结构形式、空间布置、 工艺质量等 ) 将直接影响到用户的乘坐舒适性 、使 用方便性、安全性乃至心情 ，因此汽车外饰设计尤 为重要 。汽车车门外把手作为车门外观造型件同 时也是开启车门的外部操作件，是用户最常使用的 外饰功能件 ，兼具造型美和功能美，其设计开发直 接关系到产品性能好坏 ，也直接影响着顾客对整车 性 能好坏 的评价 。设计优 良的车门外把手，需根据 产 品的使用要求和外观要求从力学性能、美术造型 和成型工艺及装配制造等多方面进行全面考虑 。因 作者简介 ： 刘美丽， 江淮汽车技术中心车身设计主管工程师。 此 ，掌握车门外把手设计开发的正确方法变得尤为 重要 。 1、外把手基本介绍 1 1 外把手的功用 车门外开把手是车 门系统关键 的部件之一，其 主要功用为：在乘员开启车门过程中，外开把手需 要能便利的开启一定的开启角度，方便开启车门锁 体及车 门；车 门开启后，外开把手能顺利回到初始 位置并与车 门钣金保持 良好的匹配关系，使车门有 良好的视觉外观 ；外把手需要 良好 的结构及材料 ， 有足够的强度及 刚度，具有 良好的操作手感；车 门 外把手是锁芯、天线等 电子器件的安装载体，便于 车门锁功能的扩展。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 33 汽车实用技术 2014 年第 5 期 1 2 外把手组成 1 基座2 配重块 3 弹簧4 垫片 5 操作手柄6 锁芯端盖 图 1外把手基本组成图 外把手基本组成：基座 、配重块、弹簧、垫片、 操作手柄、锁芯端盖，如图 1 所示。 外把手工作原理：操作手柄通过与配重块配合 联动外把手开启拉杆，而外把手开启拉杆与锁体摆 臂联动配合，当操作手柄绕转轴转动到一定角度时 将车 门 (锁体 ) 打开。 1 3 外把手工作原理 如下 图 2 所示，外把手开启工作原理简述：锁 体外开拉杆卡接固定到外把手基座上 ，当外开把手 拉手绕转轴转动到一定角度时，外开启拉杆跟随拉 手运动 ，并带动相应的车 门锁体机构 ，从而将车门 打开 ；外把手锁芯罩盖作为锁芯安装载体，当钥匙 插入锁芯转动时， 锁芯杆带动相应的车门锁体机构， 当转动到一定角度 时锁止或解锁车门。 1 外开把手拉手 2 外开把手锁芯罩盖 3 外开把手基座 4 锁芯 5 锁体外开启拉杆 6 锁体 图 2 外把手开启工作原理简 图 1 4 外把手分类 按照外把手开启方式的不同，将外把手分为 外拉式和上掀式两种。 外拉式：外把手操作手柄通过绕布置在前端 轴线旋转，外拉式开启车门，如图 3 所示； 上掀式：外把手操作手柄通过绕布置在上端 轴线旋转，上旋式开启车门，如图 4 所示。 打开方 向 图 3 外拉式 开启 车门 图 4 上旋式开启车 门 2、外把手布置设计 2 1 外把手设计要求 对于车 门外把手的开发研究 ，需满足如下设计 要求 ： 1) 外把手布置位置符合人机操作工程要求； 2) 外把手开启角度及行程与车 门锁体行程相匹 配 ； 3 ) 外把 手与车门钣金有 良交 搭接及 安装关 系，视觉效果 良好； 4) 外把手 自身强度及刚度满足使用要求； 5 ) 外把手安装固定工艺 良好 ，满足生产线工艺 要求； 6) 外把手需符合外部突出物要求【2】 7 ) 外把手需满足实验大纲及规范要求。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2014 年第 5 期 刘美丽 等：车门外把手设计开发 3 4 2 2 外把手布置及断面设计 2 2 1 外把手布置要 求 外把手须布置于乘员易于接触区域 ；车 门外把 手离地高度：(760 1100 ) m m 。 2 2 2 外把手主要参数设定 手部操作空间是设计车 门外把手的关键要素之 一 ，本文提供市面成熟车型操作空间参数作为参考 ， 参见 图 5 及表 1。其 中，A 为手部最大插入长度，B 为沉台到把手最大距离 ，C 为沉 台到钣金线距离。 图 5 手部操作空间 表 1 手部操作空间关键尺寸 、 、 、尺寸 (m m ) 车型 、 、 A B C 、 雪铁龙 C 3 108 30 25 35 l 15 2 8 2 3 景程 106 31 19 宾悦 98 27 5 18 奔驰 109 30 | C R V 10 8 2 6 5 12 思域 1O6 25 13 老途胜 108 31 16 标志 307 107 30 19 乐风 103 30 19 普锐斯 93 30 16 骊威 95 26 16 悦翔 100 33 25 嘉年华 106 36 17 R E 10 6 36 | A 10 8 110 34 19 B 92 6 l 10 3 1 2 4 外把手参数设定时可参照以上车型数据设定， 避免重新设计时参数设计不合理 。 2 2 3 外把手外观间隙设定 间隙设定需结合把手边界结构、 转轴位置考虑 ， 校核确认把手转动过程中与周边最小间隙在 0 5m m 以上 ， 图 6 所示 A 值设定范围在 0 5m m 一 1 5m m 范围 内，公差 (0 3 0 5) m m 。(具体问隙及公差依据 造型及整体公差设定)。 图 6 外观 间隙的设定 2 2 4 外把手典型断面设计 外拉式外把手典型断面结构如下 图 7 所示，上 掀式外把手典型断面结构如下图 8 所示 。结构设计 时需要关注安装方便性及部件运动校核。 图 7 外拉式外把手典型断面 盖 _o 图 8 上掀式外把手典型断面 3、外把 手周 边匹配设计 3 1 外把手与锁体外开行程匹配 图 9 操作手柄开启高度 外把手行程必须与锁体相匹配，方能实现外把 操 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 5 汽车实用技术 2014 年第 5 期 手安全开启锁体的功能。 对于车 门外把手开启高度 ， 从人机操作方便性及外观效果考虑 ，一般最大开启 高度为 20m m 左右。操作手柄开启高度参考(H )，参 见图 9 及表 2 。 表 2操作手柄开启高度参考 腾翼 和悦 途胜 RA V 4 瑞鹰 景逸 P O D C RV 蓝鸟 伊兰特 同悦 C 30 20 22 24 24 5 l 8 22 2l 21 5 26 23 23 外把手行程需考虑到锁体 自身制造误差，外把 手 自身制造误差 ，外开拉杆 自身制造误差，锁体、 外开拉杆及把手之间的匹配误差等误差总和导致的 开启效率下降之后的满足性 。 空行程主要 是考虑制造 误差避 免锁体 自动 打 开，一般设定为 2m m ；超越行程则是为了保证外把 手开启锁体的可靠性 ；为了获取 良好的开启效果及 可靠性，作用行程一般设定为全开行程 的 25 - 75 。 一 般情况下 ，(锁体外开有效行程+制造误差 ) 外把手最大行程 (锁体外开最大行程+ 制造误 差 )。某车型外 把手行程与锁行程 匹配关系详见图 1 0 。 图 1 O 某外把手行程与锁行程匹配图 3 2 外把手与拉杆的匹配 外把手与拉杆的固定形式一般为：外把手拉杆 通过卡扣 固定到外把手总成上 。考虑到外把手运动 时，拉杆及卡扣不能脱落 ，一般采用图 11 形式的配 合结构。 饕 图 11把手与拉杆固定结构 4 、外把手材料选择 外把手材料的选择主要从把手表面处理要求及 强度方面考虑 ，如采用一般喷涂 ，则限制性较小， 常用的把手材料均可选择 ；但若需要镀铬 ，则需选 用 PC + A B S(电镀级) L3J。通常情况下，外把手操作 推荐采用 PC +A B S，而基座采用 PA 6+G F30 。常用 的把手材料及其基本参数如下表 3 所示 。 表 3常用外把手材料基本参数 材 料 PC+ABS PA6+GF30 PA66+GF30 PC+PBT PC+PET 基 本 参 数 拉伸强度(Mpa) 3865 88170 l 02190 4885 4288 弯fffI强度 (Mpa) 5586 130235 l 22282 5696 5198 断裂伸长率() 30 4 3 50 5O 热变 形温度 () 100 215 248 l 1O l 10 模具收缩率() 0 407 O3一 O 6 02一 O 8 O61 O O 61O 密度(g, em ) 1 1l 1 36 1 47 1 23 123 5 、车门外把手主要性能试验【 4 5 1 靠性试验 试验设备：四门两盖试验台。 试验方法 ：将试验件按实车装配状态安排在四 门两盖试验 台上，沿外开拉杆 拉线作用力方 向，施 加 50N负载 (或保持手柄打开力在 60N 至 80N 之 间)，可靠性循环试验 80000 次。 试验要求：试验后把手功 能完好 ，且无断裂、 异响。 5 2 耐温性试验 试验设备 ：高低温交变试验箱。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2014 年第 5 期 刘美丽 等：车门外把手设计开发 36 试验方法：将 门把手总成放入高低温交变试验 5 6 气候交变试验 箱 内， 将温度调至(90-4-l 1的条件下， 存放 24 小时； 在(一 40 1)的条件下，存放 22士 2 小时。 试验要求：试验后外把手功能完好 ，零件无损 坏 ，把手所增加的操作力不超过初始的 25。 5 3 断裂强度试验 试验设备：拉力试验机。 试验方法 ：无载荷情况下，对把手模拟人拉把 手位置向外施加破坏力： 外掀式外把手 600N ， 外拉 式外把手 1000N 。 试验要求：试验后把手功能完好 ，零件无损坏。 5 4 耐腐蚀性试验 试验设备：盐雾试验箱。 试验方法：将产品置于温度为(352)盐雾箱 内，采用 5的盐溶液进行连续雾化方式试验， 持续 144 小时时 ，在盐雾箱任 意位置放置 一个面积 为 80cm 的漏斗，用于收集盐雾沉降量，平均每小时应 能收集 1 0m l 20m l的溶液，用于检测雾化程度 。 试验结束后 ，用流动水将试件盐沉积物洗去、再在 蒸馏水中漂洗，洗涤水温不高于 35，然后在标准 大气压条件下恢复 l h 2h 。 试验要求：试验后把手功能完好 ，红锈面积不 多于 3。 5 5 热膨胀阻力测试 试验方法 ：将把手浸泡在(4021温水 中 3 小 时，然后放在室温下 I 小时，如此进行 3 个循环。 试验要求：试验后把手没有产生可见的变色和