后背门设计指南.doc

后背门设计指南第一章 概论1-1 该设计指南的主要目的：S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型，其概念设计是由意大利博通公司完成的，在结构过程中，我们以可行性分析为依据，并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。 门盖系统的设计大致经历了以下几个过程：外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。在整个项目过程中，我们学习了韩国人的设计理念与流程，为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。 后背门的设计与门系统相比来说简单的多，零件也少很多。编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来，大家共同学习一下，也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。有不足之处请大家提出意见，我将继续修正。1-2 该指南的主要内容第一章 概论第二章 后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 2-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING 研究第三章 后背门间隙以及平度间隙第四章 后背门结构设计1、开启角度的的定义2、铰链轴线的布置3、典型截面的解析4、数模的构造5、尺寸以及公差的设定第五章 CAE分析、设计校核及评审1、CAE分析2、失效模式及相应措施第六章 材料定义以及减重1、材料定义2、减重第七章 设计心得第二章 后背门设计要求2-1 后背门法规要求1、 ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488关于车辆就其外部突出物认证的统一规定法规大致内容如下（ 详见标准ECE NO.26/01 ）：高出地面2m的零部件，或者低于底线的零部件，或者在工作状态或静止状态下，均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件，车身外表面凸出零部件的曲率半径不得小于2.5mm。2、 S12的后牌照是安装在后保险杠上面的，对于后牌照安装在后背门外板上面的，后牌照尺寸还要满足：北美： SAE J686欧洲： EEC 70/222国内： GB17541-19952-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING 研究 S12的定位是一款小型普及经经济型轿车；用途主要是家用、上班代步、休闲旅行；用户主要面向：年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。因此要求该车在设计上要求时尚、美观、便宜、性能要好。第三章 后背门间隙以及平度的定义1、后背门与侧围外板之间间隙与平度：2、后背门玻璃与侧围外板之间间隙与平度：3、后背门外板、后背门玻璃以及顶盖之间的间隙和平度：4、 背门外板与玻璃之间的间隙与平度：5、后背门与后保险杠之间的间隙及平度：6、后背门玻璃与后尾灯灯罩之间的间隙以及平度：7、后背门外板、后尾灯以及侧围外板之间的间隙与平度：8、后尾灯与后保险杠之间的间隙和平度：第四章 后背门结构设计1、开启角度的的定义根据可行性分析图纸上面定义后背门开启角度为80度，该角度的定义主要是根据后背门开启以后的最低点距离满载地面之间高度来定义的。在博通的可行性分析中，该高度为1584mm，现在S12的该高度为1588.3mm。2、铰链轴线的布置前后盖铰链与四门铰链相比，在布置上简单的多，因为其轴线是平行与Y轴的，我们在布置铰链轴线的时候是在博通的可行性分析的基础上，使用最新的A面数据，在保证最小动态间隙为3.5mm的基础上确定的。现在铰链轴线中心点坐标为（3069. 3，0，1187.2）。（3069. 3，0，1187.2）3、 典型截面的解析： 在做典型截面之前首先要搞清楚后背门上面都要安装那些附件，S12后背门上锁安装附件由上到下依次有： 外板：扰流板、雨刮喷嘴、后背门玻璃、后背门标牌、后背门锁芯； 内板：铰链、高位刹车灯、线束、衣帽架固定座、气弹簧、缓冲垫、雨刮电机、后背门护板、后背门门锁、后背门扶手。（1）、Y0截面：在该截面中可以反映出扰流板、后背门玻璃、后背门标牌、高位刹车灯、气弹簧、雨刮电机、后背门护板、后背门门锁等附件的布置以及安装方式。另外，Y0截面是后背门外板开启过程中与顶盖之间间隙最小的位置，通过此截面也可以校核后背门的运动关系。各主要附件例如：气弹簧、后背门门锁的布置以及安装方式，在下面会详细附图进行说明。A、气弹簧： 在所有后背门附件的布置中，气弹簧是最难布置，花费时间最长的一个附件。由于后背门在开启的过程中，气弹簧要承受整个后背门包括所安装附件的整体重量，并且开启80度完全是由其保证的，所以在布置的时候不仅要考虑到其自身的性能，而且其行程也非常重要。S12的气弹簧布置是在OPENING LINE的基础上，参考后背门造型的特点，初步确定了上支点的位置,然后根据开启角度，气弹簧自身的性能、长度来寻找下安装点。最重要的就是L1始终等于L2.L2L1雨刮喷嘴B、雨刮喷嘴，扰流板扰流板 C、密封条：后背门密封间隙保持在11mm，大了会使密封条压缩永久变形而漏水，小了会因为接触面积减小而漏水。而且密封面与整圈OPENING FLANGE成902度。密封条D、后雨刮电机 E、后背门锁芯：固定在外板上 安装孔尺寸： F、后背门锁后背门锁的布置：锁安装面垂直于锁与锁柱啮合点与铰链点的连线，夹角在6度范围内可以接受。（2）高位刹车灯的固定：高位刹车灯沿用T11。 （3）高位刹车灯灯罩的固定 （4）铰链安装，设计时要考虑安装工具尺寸在后盖开启过程中，注意顶盖与后背门外板之间的距离，避免干涉。另外S12的造型决定了在侧围后部上拐角处运动间隙很小，所以在设计过程中要不断校核该点的运动间隙。 （5）衣帽架固定座： （6）缓冲垫的布置 （7）气弹簧下安装点 气弹簧下安装点是随着后背门运动的，所以其与后尾灯之间的间隙一定要尽可能大，否则安装之后，误差累计下来，容易与灯干涉，使灯损坏。一般改间隙要求10mm，但是由于空间的问题现在8.1mm可以接收。 （8）后背门护板后背门护板安装共有12个安装点，开始时只有8个安装点，但由于雨刮电机的布置位置，所以后背门护板是比较大，为了外观和质量，在上面又加了4个安装点。CA4、数模的构造 DBEFHGA、S12-6301101后背门外板B、S12-6301111后背门内板C、S12-6306310后背门铰链（左右通用）D、S12-6301131/132后背门铰链左/右加强板（左右对称）E、S12-6301113后背门高位刹车灯安装板F、S12-6301171后背门雨雨刮电机安装板G、S12-6301151/152后背门气弹簧左/右安装板H、S12-6301121后背门门锁安装板5、尺寸以及公差的设定 （1）单件图纸 （2）带凸焊螺母的图纸 第五章 CAE分析、设计校核及评审1、 CAE分析根据CAE部门2004年10月2日的“后背门刚度与模态分析报告”，后背门刚度和模态均满足要求。 （1）数据状态：（2）结论2、 失效模式及相应措施序号要求潜在失效模式失效潜在影响失效原因推荐解决方法1符合安全法规钣金强度不足不满足安全法规A、 钣金强度不足；B、 焊点失效A、 根据CAE分析来改善钣金强度；B、 定期检查焊接设备，加强质量控制2测试外板强度钣金变形关闭后盖时声音不正常，开启后盖时锁芯区域变形钣金料厚太薄A、 增加料厚B、 加强钣金 3合理的布置零件之间干涉零件变形或损坏布置时出错或装配问题重新布置或者加强装配过程的控制4焊接可行性装配过程中有干涉现象个别件装配不上，无法焊接设计与工艺之间沟通不够，工艺介入太迟工艺与设计同步进行5滴水孔漏水的能力水不能全部流出，积在内外板之间钣金腐蚀孔太小根据参考样车调整孔尺寸6密封条A、 漏水B、 闭合力大A、 漏水B、 闭合力大A、 接触不好，间隙大B、 间隙小7铰链轴线轴线不同轴，发生变形开关困难，有噪音装配问题定期检查，加强质量控制8加工工艺性难于冲压焊接延长开发周期，浪费材料，影响产品质量有些地方模具难于控制，成型CAE验证第六章 材料定义以及减重1、材料定义： 2、减重 在不影响结构强度和成型性的基础上，尽可能多的开减重孔或减少材料料厚。第七章 设计心得 首先很感谢项目经理和室领导能够给我这个机会参与S12项目的开发工作，项目启动的时候我才刚刚转正，S12对于我来说，是一个很好的锻炼机会，但是对于项目本身来说是有风险的。因为我们对于车身设计都基本上是一无所知的，尤其是对于其他车型的历史问题清单，我们不是很清楚，而且缺乏现场经验，很多问题根本就不知道怎么解决。参加项目组以来，我觉得虽然在专业知识上有了较以前有了大幅度的提高，但是在对待工作的态度上，我觉得收获更大。我觉得对于设计人员来说责任心真的很重要，以前我很害怕犯错误，更害怕承担责任，而且只知道低头干活，很少抬头看路。但是经过一个项目完整的做下来以后，我发现没有人会不犯错误的，除非他什么都不做。我如何正确面对自己设计过程中的失误，只要在发现问题以后尽快更改不延误项目进度都是可以接收的。而且项目过程中，与其他部门的沟通是非常重要的。后背门上面安装的所有的附件以及其相邻的边界条件都有可能引起我的设计变更，这就需要我要密切关注与自己相关的零件的边界条件，而且无论多么小的更改都可能引起其他附件装配关系的变动，所以要及时检查各个附件的装配情况以及间隙变化。其他附件的变动也有可能会造成相邻部件的干涉等情况。比如说2005年3月28日的后尾灯数据，在气弹簧安装点处发生了变化，我当时检查的时候只是把后背门总成与后尾灯数据装配起来检查了一下，没有干涉，以及间隙是均匀的。但是后来在一个很偶然的机会把气弹簧的数据装配进来发现后尾灯与气弹簧下安装点的数据发生了干涉，干涉量为0.6mm，但是在2005年2月18日的数据里面是没有干涉的。具体情况见插图：虽然这种更改并没有影响钣金，但是对于其他附件已经产生了很大的影响。如果是刚加入项目组的时候我一定会觉得各种更改应该是自己的件自己检查，比如说气弹簧就应该是负责气弹簧的工程师来负责，但是经过这么长时间，我的思想转变了，因为气弹簧是装在后背门上面的，所有安装在后背门上面的附件出现了问题，我都是有责任的，所有附件的变更都必须做截面不断的检查，避免在装车的时候出现重大问题。 后背门出现过的最重大的问