浅析汽车开闭件结构设计

1、    浅析汽车开闭件结构设计    石攀摘 要 汽车开闭件作为汽车车身的重要运动部件，在灵活性、密封性、坚固性等关键的特性上则容易显露出其问题，极大的影响着汽车产品的使用品质。可以说，汽车开闭件装配的水准则可直接影响到汽车整车的性能和品质，也从侧面体现出汽车生产制造商的生产工艺水准。因此，在汽车开闭件的生产制备问题上生产制造商对其还是较为重视的。基于此，本文先简要说明汽车开闭件的类型，并简要梳理了几种较为重要的汽车开闭件结构设计的设计要点，以供相关汽车开闭件的从业者进行参考和借鉴。关键词 汽车 开闭件 结构 设计汽车开闭件作为汽车车身中制备流程较为复杂

2、的运动部件，主要包含有零部件冲压与制备、包边焊接、零部件装配、总成组装等制备工艺，可以说是汽车车身上安装附件最多的总成，因此，在汽车零部件尺寸配合和工艺技术方面均有相当严格的要求。汽车开闭件作为汽车车身的重要运动部件，在灵活性、密封性、坚固性等关键的特性上则易于显露出其结构设计问题，这样极易影响着汽车产品的使用品质。因此，这就对汽车开闭件结构设计提出了更多的需求，以期达到人们的要求。一、汽车开闭件的分类汽车开闭件通常被称之为可以开闭的汽车零部件，也就是通过铰链等联结到汽车车身上的零件和部件的总成，一般包含有车门开闭件、发动机盖开闭件、行李箱盖开闭件、天窗开闭件等，主要应用在电子件、塑料件、钣金

3、件等方面的领域，是汽车车身较为关键的部件总成。依照功能来分，汽车开闭件的分类见图1所示。二、汽车开闭件设计要点简述在对汽车开闭件进行分类的基础上，本文结合当前关注较多的几类汽车开闭件的设计进行了简要的论述。（一）汽车发动机罩和后行李箱的设计要点在对汽车舱盖进行设计时，应在铰链处设计成向内收口的形式，要不然在打开的过程中会形成干涉，其设计应注意：舱盖的最大开启度应稍微大于处在被支撑情形时的开启度，且其被支撑情形时的高度要達到国家标准；在对舱盖内板进行设计时，基准主大面和外板的关系是偏置关系，约有35mm的偏置距离，而中空内板则存在有1535mm的偏置距离；舱盖和外板采用周围包边的连接形式，除此之

4、外，内外板间可均匀布置有涂胶点，涂胶区域应设计凸起的特征；在对舱盖内板实施结构设计时其强度不可太大，通常在发动机舱盖中间区域配置一条贯穿的横筋，应确保撞击时不可碰断铰链进到乘客舱。因此，相对发动机罩和后行李箱盖来说，可自行选取发动机罩内板的几何形状，然而在设计过程中也应注意几个要点：因为发动机罩和后行李箱盖的最初形态和最大开度的关系，不管是铰链、撑杆和空气弹簧，这些部件所能起到的均为支撑力的作用；把发动机罩和后行李箱盖开启到约定的角度时，通常在90°左右，这些部件都不会和前后挡风窗玻璃相碰触，而是维持在大约10毫米的最小间距；同时还要考虑到发动机罩和后行李箱盖的加工工序、轻量化、车身

5、的防护和最低成本的原则。通常发动机罩和后行李箱盖所需的附件不多，也无须限位，因此在进行设计和校核的时候仅需要校核发动机罩和后行李箱盖在活动的时候不应和周围零部件干涉即可。（二）车门铰链的设计要点在进行车门铰链的设计时，其应能确保车门可适应汽车设计者的设计路线，并依照车门的活动轨迹运动。假设车门铰链在设计上存在问题，那么对于乘客来说进出则无法保证，因此对车门铰链的合理设计是相当重要的。车门铰链通常由铰链和限位器组成，它可明确车门和车身的相对位置，同时可把控车门活动的轨迹。可以说通过车门铰链可将车门和车身相互连接起来，并可绕上下方向的同一轴线回转且相互结合。总的来说，在对车门铰链进行设计时，应满足

6、以下设计要求：要想符合汽车制造厂商的要求，则应对车门铰链的表面实施防腐蚀操作；在最大开度角和最小关闭角方面，在进行车门铰链设计时均应不小于设计所需的车门开度角和车门关闭角，同时对配备有车门开度限位器的车门铰链在设计时应确保其限位的可靠性；同时在纵向和横向载荷方面，车门铰链应可承受110n的纵向负荷和890n的横向负荷，且不可脱开；在实施耐久性试验时，应确保车门铰链可经受10万次的实验，同时在实验结束后车门铰链还可正常使用。（三）汽车门锁的设计要点门锁和上下铰链一同组成车门的三个受力点，所以需要门锁高度的较为合理的位置应位于铰链轴线中心垂直面处。此外，门锁的位置也要确保车门可成功的开启和锁止，这

7、就要求在设计的后视图中门锁锁舌的中心线一定要和铰链轴线平行，所允许的偏差应控制在±1°内。尤其需要关注的是，门锁所处的位置需确保玻璃具有足够升降的地方，除了门锁本体外，门锁上相应的附件，运动拉杆装置等配件均可不在玻璃活动的轨迹中出现，因此在后视图中应校队门锁到门外板表面的空间余量。在对车门锁扣到车门内板鸭嘴口之间的距离的设计时，通常有两种设计方案，其一为假设锁扣超过车门内板表面的情况下，则可直接留够锁顺当开启和锁止的余量，超过锁体口边缘3mm；其二为假设锁扣为超过车门内板表面的情况下，则需要锁扣到车门内板鸭嘴口的距离在超过锁体口边缘的情形下达10毫米以上。这两种设计方案均考

8、虑汽车撞击后人们还可顺利的开启车门所确定的。（四）车门外把手的设计要点车门把手在设计的后视图中应进行显示和定位。在旋转车门把手时做到无干涉，同时旋转的角度也要确保锁的开关行程。通常对车门外把手进行安装时要有三个安装点和一定位销，同时门把手和外表面间一定要设有减振垫，这样不仅可以实现减震的目的，也可以实现密封。设计门把手外板结构时，除了确保车门外把手安装构造和强度外，还要可容易冲压。通常情况下门外把手设计在车门外板的棱线处，同时要确保车门外把手运动部分的旋转没有干涉，旋转角度也要确保锁的开关行程。此外，车门把手的设计开角行程应大于可使车门开启所要的行程。（五）玻璃升降器的设计要点玻璃升降器作为汽

9、车车窗玻璃关键升降设备，其首要目的则为完成车窗玻璃的任意升降，同时确保车窗玻璃具有较好的气密性。因此，对玻璃升降器进行设计也是汽车开闭件结构设计的一个关键环节，设计合理与否，则关系到汽车车窗是否可以开启和闭合。因此，在对玻璃升降器实施设计时，最重要的就是玻璃导轨的曲线的明确和其合理的安装。在安装的时候，应明确电机和导轨的安装方位，然而玻璃导轨的曲线通常由b柱和玻璃型面所确定，车窗玻璃在移动至最低位置时和车门内板底部的距离不可小于12毫米。（六）密封条的设计要点在绝大部分的汽车结构设计过程中，由于车身各区域的功能结构有所区别，因此密封条断面结构也会有所区别。尽管零件结构存在差别，但是在搭接关系和

10、焊接关系方面则是较为相似的，比如不一样的车型但在相同区域处其密封条的构造则基本上是相近的。此外，密封条也应考虑到密封标准和不同的构造也有些许的变化。因此在进行密封条的设计过程中，应主要其设计的要点：其一是断面方面的设计，应确保密封条的断面处于装配情况下，这可有利于对密封条断面实施检测和修改，密封面和密封条应处于干涉状态，但不宜太大和太少。通常设定为有效压缩尺寸的1/31/2内，则可确保密封条的密封效果，同时也不至于活动件在活动时形成很大的摩擦力。三、结语汽车开闭件结构设计是汽车车身设计过程中较为关键的内容，其重要性和复杂程度是毋庸置疑的。因此在对汽车开闭件进行结构设计时，除了全面考量标准、功能、结构因素外，同