车门铰链构造及设计介绍..doc

做为链接车身与车身重要零件，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。 1车门铰链一般设计开发流程（见图1） 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，暗铰链比较常用，且有内开式与外开式两种运动形式。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。 2.2车门铰链固定形式 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； 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；-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。 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铰链布置研究 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。 3.3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。 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。 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。 4铰链结构设计 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：SAPH