汽车车门铰链知识ppt课件

铰链Hinge 要知道什么是汽车铰链 首先得知道什么是铰链 1 铰链也叫合页或门铰 是用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置 2 按材质分 不锈钢铰链和铁铰链 3 为了让人们得到更好的享受又出现了液压铰链 又称阻尼铰链 阻尼铰链的特点是在柜或门关闭时带来缓冲功能 最大程度的减小了关闭时物体碰撞发出的噪音 什么是汽车铰链 汽车的铰链一般应用在汽车的车门和发动机盖及尾箱盖 油箱盖铰链等 下面主要介绍汽车车门铰链 门铰链装置 行标 确定车门与车身的相对位置 并能控制车门运动轨迹的装置 门铰链 行标 国标 与车门和车身相联接 能够绕 上下方向的 同一轴线回转且相互结合部件的总称 为了让驾驶者和乘客能从车外进入车内 从车内回到车外 所以有了车门 为了把车门和车身连接起来 铰链负责连接车门车身并保证车门的开合 并使得车门可以开合 所以有了车门铰链 车门存在让进出成为可能 铰链负责连接车门车身和保证车门的开合 为什么要有门铰链 做为链接车门 或车盖 与车身重要零件 它的主要作用是 保证和保持车门相对与车身的位置 保证和便于车门的开合 铰链除满足必要的功能性作用外 还要考虑人机工程 造型分缝 车门下垂等问题 结合对于为什么要求车门铰链的分析 我们总结出车门铰链的两个基本功能 1 将车门和车身连接起来并保证和保持车门相对于车身的位置 2 保证和便于车门的开合 车门铰链的功能 作用是什么 车门铰链由哪几部分构成车门铰链的功能之一就是连接车身和车门 那么车门铰链至少就应该有三个部分构成 1 和车身相连接的车身件 阴铰链 2 和车门相连接的车门件 阳铰链 3 连接车身件和车门件并保证车门铰链能做出开合运动的其他部件 铰链销 衬套等 2铰链的基本介绍2 1车门铰链形式铰链有明铰链与暗铰链之分 明铰链就是我们大多数门用到的那种 没有回弹力的 明铰链在车身比较常用 且有内开式与外开式两种运动形式 暗铰链多用于家具上 可分为液压 快装 框门和普通的 根据铰链结构形式 铰链可分为冲压式 焊接式 固定式 整体式 可拆卸式等 车门铰链由哪几部分构成 车身件 车门件 连接车身件与车门件的其他部件 按照车门开合的方式不同 我们可以将车门铰链分为以下几个大的类别 1 旋转开合的门铰链1 车门铰链有哪些类别 1 旋转开合的门铰链2 剪刀门 欧翼式 1 旋转开合的门铰链3 2 推拉开合的门铰链 几种典型的门铰链 A 分体式门铰链 某公司B11 东方之子 汽车门铰链系统 A 分体式门铰链 钣金门铰链 1 成本低廉 重量小 2 加工步骤短 易于控制 3 强度偏低 奇瑞 S11 QQ系列门铰链 锻件门铰链 A 分体式门铰链 沃尔沃门铰链系列 B 一体化门铰链 型钢一体化门铰链 型钢一体化门铰链 车门铰链的连接方式 车门铰链和车门以及车身的连接方式有哪些 常见的车门铰链和车门以及车身的连接方式有 螺栓螺母连接 1 螺栓连接车门铰链车身件 车门件以及车身和车门间均有安装孔 靠穿过安装孔的螺栓螺母将车门铰链和车身以及车门连接起来 2 焊接连接车门铰链车身件 车门件以及车身和车门间没有安装孔 靠焊接把车门铰链以及车身 车门件连接起来 3 焊接 螺栓连接车门铰链车身或者车门件有一个是靠螺栓连接到车身或者车门上 另外一个则靠焊接和车身或者车门连接起来 车门铰链的要求 车门铰链的要求1 缝隙大小和均匀性取决于 a 车身门框尺寸 b 车门尺寸 c 车门铰链尺寸 缝隙尺寸是由这三个尺寸相互配合形成的 在车身门框以及车门尺寸一定的基础之上 车门铰链的尺寸将影响缝隙的均匀和一致性 1 车门铰链和车门以及车身之间安装面一定要平整 如果是靠螺栓连接的车门铰链 车身 车门件螺栓安装孔间的相对尺寸 一定要符合规定尺寸且稳定 因此 对车门铰链的第一个要求是 2 车门铰链要有一定的刚性 在承受一定力量时候 弹性以及塑性变形量需得到控制 考虑到车门铰链需要承受车门的重量并且时常承受其他力量 在车门承受额外力量时 车门位置会发生改变 有些改变在额外力量解除时改变会得到恢复 我们称之为弹性变形 但有些改变不能得到恢复 我们称之为塑性变形 如果弹性 塑性变形过多 将导致车门位置的较大改变 影响外观 因此对车门铰链的第二个要求是 影响因素 车门 车身件材料的刚性 销轴的刚性 各部位间的间隙 车门铰链的要求2 3 车门铰链要有一定的耐久性 在使用过一段时间以后 各功能部件的磨损需要得到控制 车门铰链的第二个基本功能是 保证和便于车门的开合 由于汽车的使用有一定的质保期限 我们不但要求车门铰链在刚出厂是能满足这一功能 在使用过一段时间以后 或者车门开合一定次数之后仍然能保持这一功能 因此对车门铰链的第三个要求是 影响因素 衬套 销轴的耐磨性 车门铰链的要求3 汽车在发生侧向撞击时 车门会承受较大的撞击力量 在车门承受撞击时 车门铰链不能脱开致使车门被撞入成员厢内危害乘员安全 因此对车门铰链的第四个要求是 4 车门铰链在承受一定的拉散力量时 车身和车门件之间不能脱开 影响因素 销轴孔的壁厚 销轴的强度 车身以及车门件材料的强度 车门铰链的要求4 门铰链要求大纲 性能 尺寸 实验 装车 使用 门铰链设计要领 满足 3D软件在门铰链设计中的使用 Catia的设计步骤 车门铰链固定形式与安装方式 门铰链一般采用三种连接方式 a 与车身与侧围采用螺栓连接方式 b 与车门采用焊接 与侧围采用螺栓连接方式 c 与车门 侧围采用焊接连接方式 车门铰链的安装方式有很多种 但其主导思想一般都是车门端不可调解 在车身端的安装具有调解功能来保证外观的设计品质 其车身安装端的调解方式可根据具体情况进行选择 主定位孔安装螺栓带有定位凸台阶 定位台阶 定位台阶尺寸与空尺寸一致 示意图如下 方式一 无工装时 铰链与车门连接端的安装 定位 孔中 一个是主定位孔 另一个是辅助定位孔 铰链与侧围连接端为安装 调整 孔 如右图所示 辅助定位孔安装螺栓与主定位孔安装螺栓相同 安装过程中在长轴方向上可以调节 安装断面如下图 安装调整孔安装螺栓为标准件 可以调整车门与车身之间的相对位置 保证外观的设计要求 安装断面如下图 方式二 有工装时 车门上下铰链与车门同时安装 需使用工装 主定位孔与辅助定位孔分别位于上下铰链上 如下图所示 车门铰链与车身连接端螺栓也带有定位台阶 不可调整 但是侧围上的铰链安装螺母板可以进行调解 其螺母板由一个薄板 A 固定 需要调整的时候可以通过调整螺母板的位置来达到调整车门的目的 螺母板结构如下图 某企业铰链的企业标准举例 车车门铰链技术规范1 范围本标准规定了车门铰链的技术要求 试验方法及要求 标志 包装 运输及贮存 本标准适用于车车门铰链 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 ESNR 83110 001测试要求SAEJ934拉伸试验方法ECER11有关门锁和门把持件统一规定DIN50021SS腐蚀试验用不同的氯化钠溶液的喷雾试验DIN ISO9000ff质量体系标准 3 技术要求单独进行车门检查开启角度70 2 3 上 下车门铰链 BIW停止前后车门的分隔 方向 轴向前后单个车门铰链的扭矩 MD 0 5 5 0Nm 测试符合ESNR 83110 001220 保持20min后 前后单个车门铰链的扭矩 MD 0 0 5 0Nm车门铰链轴承 免维修前 后车门的附件 车身部分 螺栓连接 车门部分 焊接Edscha供应车身部分 车门部分 螺丝连接具体尺寸是由图纸确定的 4测试方法及要求4 1总体要求温度范围 工作范围 40 80 涂装温度 220 20min服务期限要求 停止生产后10年 车身带附属螺丝的固定扭矩 45Nm4 2循环耐用要求铰链的物理测试将在坚硬的金属构架上完成 用没有喷涂的零件 对行李厢门或者车身无影响 构架重32kg 成套车门最大重量 以每分钟6 8次的速度循环100 000次 一开一关为一个循环 4 3拉伸测试要求测试符合SAEJ934和ECER11纵向负载测试 X 在超过11 1kN时破裂 横向负载测试 Y 在超过8 9kN时破裂 4 4车门下沉量测试要求车门重量32kg测试时打开角度 15 最大测试负载 1000N 以100N为单位递增 负载时间间隔 每次递增持续20秒 铰链系统的最大变形 负载的情况下 5 00mm 使用塑料制品 0 35mm车门铰链距离320mm4 5抗腐蚀的要求根据DIN50021SS 铰链必须抗腐蚀至少96小时 4 6符合DIN ISO9000ff的质量标准5标志 包装 运输及贮存 待定 车门铰链一般设计开发流程 见图1 车门铰链设计 2 3铰链轴线参数a 车身内 外倾角 铰链轴线在x o平面上投影与Z轴之间的夹角 建议内倾角不超过2度 一般没有外倾角 b 车门前 后倾角 铰链轴线在Y O平面上投影与Z轴之间的夹角 建议前 后倾角不超过2度 c 门铰链最大开度角 车门铰链所能开启最大角度值 如带限位器铰链 最大角度值制造误差为 3度 d 车门最大开度值 车门所能打开角度值 一般是指限位器最大开启角度值 开启角度值制造误差为 3度 e 上下门铰链中心的距离 上下门铰链中心距离一般与车门自重 分缝线的曲率及固定立柱的外形等有关 车门铰链设计 2 4门铰链的运动干涉检查 铰链必须保证车门从闭合到铰链最大开启角度 3度过程中不与车身上任何部位发生干涉 在运动中 车身与车门最小间隙 设计门缝间隙4mm时 最小间隙为1 8 2 5mm 最小间隙一般出现在车门开启 3度一8度 及车门外板最大凸弧面处 前门开启角度一般不小于60度 极限的超程角度为64 3度 后门开启角度一般不小于66度 极限超程角度为70 3度 车门打开过程中 不能和铰链本体及铰链本体固定螺栓干涉 推荐最小间隙3 5mm 2 5门铰链轴线优化在正向设计车门过程中 根据外造型和车门分缝线 铰链位置的确定步骤如下 第一步 选定铰链的结构形式与安装方式 第二步 初步指定铰链的倾角 然后把上下铰链安装在适当位置上 同时检查铰链车门旋转到最大开度加超程角过程中 保证车门与车身不干涉 车门外板与铰链本体不干涉 铰链验证时 要考虑生产中可能的误码差 一般铰链轴线的验证时按 X 2mm Y 1mm 进行 如图2所示 3 1确定铰链结构形式根据前期输入车门的尺寸 重量初步确定铰链的结构形式 确认能否沿用现有产品 3 2铰链间距的设定 HINGESPREAD 如果空间允许 铰链间距设置得越大越好 越大 铰链 X向 受力越小 同时 也可以有效地防止门下垂 可实际设计中 由于受到各种条件的制约 比如车身外部造型 A柱B柱的形状等 常导致铰链间距无法设置得足够大 但经验表明 无论如何 铰链间距HS hingespread 与 铰链锁柱间距DL doorlength 的比值不应小于1 3 示例见图3 3铰链布置研究 3 3确认门铰链的最大开启角度 MAXOPENINGANGLE 铰链最大开启角度是由门的开度决定的 门的开度设定一般由总布置工程师来完成 在造型设计时初步的可行性分析时考虑上下车的空间是否足够 仪表板的进出的可行性 以及相应A B柱结构的可行性时 即确定了门车的开启角度 目前统计各车型门开度统计表见图4 根据总布置要求的门开度 确认铰链要求达到的最大开度 通常情况下我们选取铰链的最大开启角度至少要比门的开度大8度 即 MAXOPENINGANGLE DOOROPENINGANGLE 8并且在门闭合的时候 铰链的不能自身干涉 通常情况下铰链也要有3度以上的夹角 3 4铰链与周边的布置关系主要看门在开关的过程中铰链与门 门与翼子板 门与侧围之间的关系是否满足要求 同时还要考虑密封条安装的可行性及密封条的性能能否保证 铰链在安装时 安装工具是否可以正常操作 从而初步布置出图5所示的断面 以上是对铰链初步布置进行的分析 以上初步确定后 即可确定铰链是否可以沿用已有的铰链 如果已有的铰链各条件均满足要求 则可以采用已有的铰链 这时只要进行CAE分及试验验证即可 如果 已有的铰链无法满足要求 则要进行以下的工作 如果以上没有问题 我们就初步确认这个铰链 如果不合适必须进行新开发 但是此阶段要确认新铰链的初步的断面分析 直到合适为止 4 1确定铰链的详细内部结构确定铰链共有几部分组成 各部分材料 料厚 结构形式 尺寸 此处要求铰链的结构要做成带参数的铰链 4 2完成铰链各部分的数模4 3铰链校核a 确定铰链的材料与料厚 一般情况下冲压式铰链的料厚为 5 Omm 材料为 SPHC 对于门较大很重的门材料用 SAPH340 国内因为生产制造的原因不推荐使用SAPH400及更高硬度材料目前 世界铰链的材料趋势是 SAPH440 b 角度 尺寸 c CAE分析强度与耐久性 门下垂分析等 d 与供应商共同确定 结构设计的工艺可行性 e 在铰链页板上 是否为紧固螺栓留有足够接触平面 及螺栓装配后残余力矩 f 门全开后 门与铰链的间隙是否足够 g 确定铰链安装时的门状态及安装工具是否可以正常操作 4 4完成详细的铰链图纸与技术要求 4铰链结构设计 铰链轴线的设定 虽然原理和程序非常简单 就是不断地试 但真正设定一个合理的轴线是一件非常枯燥烦琐的事 既要照顾到门与A B柱的间隙 还要照顾到门与铰链的间隙 而且没有捷径可寻 在设计过程中 尽量请教一些有经验的老工程师 铰链的校核 校核的内容要方方面面的考虑 要进行旋转干涉校核 安装可行性校核 冲压可行性校核 还要进行相关部件的结构可行性校核 比如铰链这样设计 铰链加强板 铰链安装板能否有空间 A B柱的形状是否可行 这些都需要和相关工程师进行深入探讨 铰链的设计是后续结构设计的基础 因此必须小心谨慎 通盘考虑 一旦发现铰链的设计有误 往往意味着车门所有的结构设计等于白做 5车门铰链设计总结与注意事项 汽车铰链行业标准 QC T586 1999 QC T586 1999前言本标准是JB4048 1 1985 汽车车门铰链技术条件 和JB4048 2 1985 汽车车门铰链试验方法 的修订版 本标准试验方法主要参考JISD1621 1988 汽车侧门铰链装置试验方法 主要技术要求参考EEC70 387和ECENo 11 02等法规 本标准对JB4048 1和JB4048 2的主要内容作了以下修改 删除有关门铰链制造工艺和设计参数的条款 删除 标志 包装 运输和贮存 的内容 本标准自生效之日起 同时代替JB4048 1 1985和JB4048 2 1985 本标准由国家机械工业局提出 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口 本标准起草单位 武汉汽车车身附件研究所 本标准主要起草人 李再华 车勇 本标准于1985年首次发布 本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释 中华人民共和国汽车行业标准QC T586 1999代替JB4048 1 85JB4048 2 85 汽车门铰链 1范围本标准规定了汽车门铰链的技术要求 试验方法和检验规则等 本标准适用于汽车车门上下绕同一轴线回转的侧门门铰链 2引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB T2828 1987逐批检查计数抽样程序及抽样表3定义本标准采用下列定义3 1门铰链装置确定车门与车身的相对位置 并能控制车门运动轨迹的装置 3 2门铰链与车门和车身相联接 能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称 3 3纵向当门锁处于锁紧位置时 在锁体和挡块 或锁扣 的啮合点 和门铰链旋转中心线所确定的平面内 并与门铰链旋转中心线垂直的方向 3 4横向当门锁处于锁紧位置时 垂直于锁体和挡块 或锁扣 的啮合点 和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向 横向 纵向 4技术要求4 1汽车门铰链应按照规定程序批准的图样和有关技术文件制造 并符合本标准的要求 4 2门铰链表面应进行防腐蚀处理 并符合制造厂要求 彩锌 环保锌 等等4 3门铰链的最大开度角应不小于设计要求的车门开度角 门铰链的最小关闭角应小于设计要求的车门关闭角 对于装有车门开度限位器的门铰链 其限位应可靠 4 4纵向负荷门铰链装置应能承受11110N的纵向负荷 不得脱开 4 5横向负荷门铰链装置应能承受8890N的横向负荷 不得脱开 4 6耐久性门铰链装置应进行105次耐久性试验 试验后门铰链应能正常工作 并能满足4 4和4 5的要求 5检验和试验方法5 1检验规则5 1 1产品需经制造商检验合格后才能出厂 并附有产品质量合格文件 5 1 2订货单位有权抽验产品 抽验方法按GB T2828中一般检验水平 合格质量水平数 AQL 由供需双方决定 5 1 3型式检验的产品应从出厂检验合格的同一批产品 至少50对 中抽取 数量不小于6对 其中纵向负荷试验不少于2对 横向负荷试验不少于2对 耐久性试验2对 5 2试验方法5 2 1静态纵向负荷试验5 2 1 1试验设备a 拉力试验机 b 门铰链静态负荷试验专用夹具 见图l 5 2 1 2试验程序a 将门铰链装置按照车门处于全锁紧状态时的位置 安装在专用夹具上 上 下铰链轴心应在同一直线上 b 将纵向负荷加在上 下铰链的中点处 且通过门铰链旋转中心线 拉力试验机以不大于5mm min的速度增加负荷 直至4 4所规定的值 纵向当门锁处于锁紧位置时 在锁体和挡块 或锁扣 的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内 并与门铰链旋转中心线垂直的方向 横向当门锁处于锁紧位置时 垂直于锁体和挡块 或锁扣 的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面的方向 5 2 2静态横向负荷试验5 2 2 1试验设备a 拉力试验机 b 门铰链静态负荷试验专用夹具 见图1 5 2 2 2试验程序a 将门铰链装置按照车门处于全锁紧状态时的位置 安装在专用夹具上 上 下铰链轴心应在同一直线上 b 将横向负荷加在上 下铰链中点处 且通过门铰链旋转中心线 拉力试验机以不大于5mm min的速度增加负荷 直至4 5所规定的值 5 2 3耐久性试验5 2 3 1试验设备 以下三种试验设备可任选一种进行试验 a 实车 b 实车车门和相应部件以及开关车门用的机械传动系统组成的模拟试验装置 c 采用车门或与车门相当的构件 可模拟实车工作条件的耐久试验机 5 2 3 2试验程序a 将门铰链装置按照实际工作位置安装在试验设备上 b 以接近实际开闭车门的速度 并以车门最大开启角度进行105次往复车门开闭试验 试验中为防止因摩擦热而发生的故障 允许加注润滑剂 c 试验后 门铰链应能保持正常工作 并能满足4 4和4 5的要求 汽车铰链国家标准 GB15086 1994 中华人民共和国国家标准汽车门锁及门铰链的性能要求和试验方法GB15086 1994Motorvehicles Doorlocksanddoorhinges Performancerequirementsandtestmethods 1主题内容与适用范围本标准规定了汽车门锁及门铰链性能要求和试验方法 本标准适用于M1类汽车上用铰链安装的车门 简称铰接门 本标准不适用于折叠门 上卷门 滑动门 上开门 对开门 2术语2 1锁体装在车门内 与门柱上的挡块 或锁扣 啮合 以保持车门处于锁紧位置的部件 2 2挡块 或锁扣 装在车门立柱上 与锁体啮合 以保持车门处于锁紧位置的部件 2 3全锁紧位置车门完全关闭时 锁体与挡块 或锁扣 所处的啮合位置 2 4半锁紧位置车门不完全关闭时 锁体与挡块 或锁扣 所处的啮合位置 2 5纵向负荷当门锁处于锁紧位置时 在锁体与挡块 或锁扣 的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内 并与铰链旋转中心线垂直方向上的负荷 见图1 2 6横向负荷当门锁处于锁紧位置时 垂直于锁体与挡块 或锁扣 的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面方向上的负荷 见图1 3性能要求3 1门锁性能要求3 1 1门锁必须有全锁紧和半锁紧两个位置 3 1 2门锁在半锁紧位置承受4440N的纵向负荷 或在全锁紧位置承受11110N的纵向负荷时 均不得脱开 3 1 3门锁在半锁紧位置承受4440N的横向负荷 或在全锁紧位置承受8890N的横向负荷时 均不得脱开 3 1 4当门锁在纵向或横向受到294 2m s2 30g 的加速度时 必须保持在全锁紧位置不得脱开 3 2门铰链性能要求3 2 1铰接门的铰链必须固定在车门沿汽车行驶方向的前缘 3 2 2每个门铰链系统应能承受11110N的纵向负荷 不得脱开 3 2 3每个门铰链系统应能承受8890N的横向负荷 不得脱开 4试验方法4 1门锁4 1 1静态纵向负荷试验4 1 1 1试验设备a 拉