车门设计过程

1、张作青北汽福田诸城汽车厂技术中心车身室摘要车门总成设计是整车开发至关重要的环节，本文以福田全新开发的一款车型为例，详细阐述了在车门总成设计过程中车门玻璃、升降器、门锁的布置及车门内外板的设计，为今后一般载货汽车车门总成布置与设 计奠定了基础。关键词 车门玻璃 升降器 门锁 车门内板 车门外板普通载货汽车车门总成布置与设计 1车门设计应满足的设计要求 1 1、 车门应满足必要的车门应满足必要的高度、宽度和开度高度、宽度和开度。车门应开关灵活，运动自如，应能在。车门应开关灵活，运动自如，应能在 最大开度的位置上最大开度的位置上停稳停稳。2 2、 车门在锁止时车门在锁止时不能因振动、碰撞而不能因振动

2、、碰撞而自动开启自动开启，而在撞车等情况下，不得因扭，而在撞车等情况下，不得因扭曲变形而曲变形而打不开打不开车门，门锁必须安全可靠，车门，门锁必须安全可靠，开关自如开关自如。3 3、 车门应有足够的车门应有足够的刚度刚度，不得因自重或正常情况下的外力引起车门变形、，不得因自重或正常情况下的外力引起车门变形、下沉下沉从而影响车门开关的可靠性。在关门时不得有从而影响车门开关的可靠性。在关门时不得有敲击声敲击声、行驶时不得产生、行驶时不得产生震动震动噪声。噪声。4 4、 具有足够的具有足够的强度强度，以确保成员的安全。，以确保成员的安全。5 5、 车门与门洞之间应有良好的车门与门洞之间应有良好的密封

3、性密封性，保证雨水、雪、灰尘和泥水不能渗入车，保证雨水、雪、灰尘和泥水不能渗入车门以保持车内的清洁。门以保持车内的清洁。6 6、 结构合理，结构合理，便于附件便于附件的安装以及保证附件的功能可靠，使用方便，互不干涉。的安装以及保证附件的功能可靠，使用方便，互不干涉。工艺性工艺性要好，便于零件的加工维修。要好，便于零件的加工维修。2车门设计流程车门设计流程确定车门的类型、附件的类型及种类确定车门的类型、附件的类型及种类 编制明细表编制明细表 确定出门缝线的大致位置确定出门缝线的大致位置车门附件的布置车门附件的布置 车门铰链的布置车门铰链的布置 密封条的选用密封条的选用 玻璃的布置玻璃的布置 玻璃

4、升降器的布置玻璃升降器的布置 门锁的布置门锁的布置 车门本体的设计车门本体的设计 确定各处断面的形状确定各处断面的形状 设计各种加强筋及加强板设计各种加强筋及加强板附件在内板的安装附件在内板的安装 设计各种工艺孔及流液孔设计各种工艺孔及流液孔校核各附件安装孔位校核各附件安装孔位对车门总成运动分析对车门总成运动分析 编制明细表编制明细表 3确定车门的类型，附件的类型及种类确定车门的类型，附件的类型及种类 确定车门的类型，附件的类型及种类。然后定性的对总成及零件进行描述，之后，再制定开发计划。我们参照时代轻卡车门类型选用有框旋转式车门。附件初步选定铰链为时代轻卡铰链（主要考虑其车门开度大，车门开启

5、时车门外让，不易与前力柱干涉，价格便宜）；升降器为2310-5式（主要考虑玻璃形状相仿）；门锁选用时代形式（主要考虑其性能可靠，价格便宜，安装方便）。4给出门缝线的大致位置给出门缝线的大致位置车门边界 5车门铰链的布置车门铰链的布置 布置时应注意以下问题布置时应注意以下问题a a、在尽可能的情况下尽量加在尽可能的情况下尽量加 大两铰链的间距；大两铰链的间距；b b、为使车门有自动关闭的趋为使车门有自动关闭的趋 势，铰链轴线应有一定的势，铰链轴线应有一定的 内倾，但角度不易过大，内倾，但角度不易过大， 一般在一般在4 4度以下；度以下；c c、铰链轴线应尽量靠近外表铰链轴线应尽量靠近外表 面，尽

6、量靠近前端线。面，尽量靠近前端线。 6a越小，门端旋入越小，强度好a应尽量小b越大，越大当b=a时， =45度当ba时，45度越小 应尽量 45度铰链布置的详细情况铰链布置的详细情况7铰链的布置铰链的布置8 门洞密封条选用三复合式密封条（同时代）。它主要门洞密封条选用三复合式密封条（同时代）。它主要由带有金属骨架的卡紧部分和空心的环状发泡橡胶组成。由带有金属骨架的卡紧部分和空心的环状发泡橡胶组成。密封条的选用密封条的选用门洞密封条门洞密封条9 门玻璃密封条 密封条应易于紧固于玻璃导轨内；密封条应能与玻璃紧密贴合，有一定的压紧作用，弹性要好，适应性强，同时又能使玻璃易于滑动，滑动阻力要小，且能起

7、到良好的密封效果。 窗台内外密封条 装配应简单，固定部分应有相当的硬度，使之与门板卡紧。而与玻璃的密封部分应有一定的弹性，并应带有植绒以减小玻璃上下运动的阻力。外装饰条还应考虑其装饰效果，要与整车的外饰件相协调。密封条的选用密封条的选用门玻璃密封条窗台内外密封条门玻璃密封条窗台内外密封条10选用尽量符合车身表面造型要求的圆柱半径，拖动圆柱轴线位置。注意：注意：多数情况下，都使后窗框保留一定的倾斜度，使门端板与玻璃导槽之间有一定的空间给门琐使用，门锁脱离了玻璃导槽，从而使锁体内外手柄等机构的连接就比较方便了。但这样布置对门玻璃中心线的运动轨迹造成一定的影响，应从造型与结构综合考虑。玻璃表面的确定

8、玻璃表面的确定车门玻璃表面所在圆柱半径车门玻璃表面所在圆柱半径为为56005600mmmm。11玻璃升降器玻璃升降器 质心BA中心线 1、升降器对玻璃的支撑中心线应尽可能支撑在玻璃的质心上，以减少因玻璃倾斜而产生的阻力。 122、玻璃厚度的中心线与前后导轨中心线应在同一柱面内。 玻璃升降器玻璃升降器玻璃中心线前导轨中心线后导轨中心线共同曲面13玻璃升降器玻璃升降器手柄运动轨迹仪表板大致边界3、摇手柄的位置应使乘员在座椅上正常的乘坐姿势下，可以方便的进行操纵。同时要校核摇手柄的摇手是否具有足够的空间，与周围是否干涉。本车手柄轨迹距仪表板大致边界为30mm。14玻璃升降器固定面的确定玻璃升降器固定

9、面的确定 4、对于臂式升降器来说，由于玻璃是曲面的，而玻璃升降器做平面运动，它是靠升降器滑轮的旷量和臂的弹性变形来弥补两面之间弦高的，升降器的固定面与玻璃上下止点连线平行，两面之间的距离等于升降器底板固定面到升降臂上的滚子中心线的距离（不包括旷量与弹性变形）。前止点连线后止点连线升降器固定面升降器固定面15门锁的布置门锁的布置锁体锁体 车门质心锁体 1、高度位置：锁体应略高于车门质心或与车门质心布置在同一水平线上。从受力角度看，这样布置使车门关闭时比较稳定，可避免车门的最高点在行驶时发生振动。16门锁的布置门锁的布置锁体锁体 2、在宽度位置上，门锁与玻璃中心线的相对位置一般有四种情况，既门锁在

10、玻璃的外侧、内侧、中间和脱离玻璃。我们的设计原则是，在布置好所有附件的基础上尽量减薄车门厚度，以增大内部空间。我们选用脱离玻璃的方式。窗玻璃中心线17门锁的布置门锁的布置锁体锁体 3、门锁有两个档位应引起注意，门锁进入第二档位时，门处于正确位置。 锁销的轴线平面与铰链的轴线垂直：一般在布置铰链时，为使车门有自动回位的作用，铰链一般都有一个内倾角，在布置门锁时要注意这点。 锁销锁销处处于第二于第二档位置档位置锁销的轴锁销的轴线平面线平面18布置外手柄布置外手柄 布置外手柄时应该注意以下几点：a、 外手柄的高度位置应便于操纵，前后门外手柄的高度位置要与整车的窗台线，腰线相协调。b、 外手柄的高度位

11、置要尽量接近上铰链的高度，以使铰链的受力尽量小。c、 在不影响外手柄固定的情况下，外手柄应尽量靠近门锁，使外手柄连动杆尽量短和直，保证操纵可靠，同时要校核外手柄在运动时是否与玻璃干涉。注意：外手柄的布置应在玻璃导槽布置完成之后。19门锁的内外锁止机构门锁的内外锁止机构 内手柄的布置，一内手柄的布置，一般情况下以乘员坐在般情况下以乘员坐在车内易于操纵，前后车内易于操纵，前后门位置相互协调为准门位置相互协调为准。 内锁止机构一般有内锁止机构一般有两种形式，一是窗台两种形式，一是窗台上的按钮式，一是内上的按钮式，一是内手柄上的按键式，按手柄上的按键式，按键式与内手柄组合在键式与内手柄组合在一起。我们

12、采用前一一起。我们采用前一种。种。 外锁止机构即锁外锁止机构即锁芯。有两种方法：一芯。有两种方法：一是设计在外手柄上，是设计在外手柄上，二是独立布置在门外二是独立布置在门外板上，一般是在外手板上，一般是在外手柄下方，位置应靠近柄下方，位置应靠近门锁体一侧。门锁体一侧。20车门本体的设计车门本体的设计 8mm6mm 根据前步确定的门边界线的大致位置以及铰链的布置，确定门的边界线的具体位置，预留间隙。21 根据铰链、门锁、内外手柄及玻璃升降器的布置，确定前板的断面形状，细化到图纸上。在确定车门锁固定板时，要注意支柱与门里板的配合面应有一定的角度，这是为了避免车门运动时门与门柱发生干涉。如图所示，车

13、门运动时，以O为圆心，以OA为半径，那么端板的倾斜度应不小于通过A点的切线TA的倾斜度。车门本体的设计车门本体的设计22 在确定门框断面时在确定门框断面时应考虑它的密封形式、应考虑它的密封形式、密封条结构、密封条密封条结构、密封条的结构方式及密封条的结构方式及密封条与玻璃的关系，应细与玻璃的关系，应细化方案到二维图纸上。化方案到二维图纸上。 车门本体的设计车门本体的设计确定门框断面确定门框断面23根据玻璃升降器的布置以及前后端板的断面，综合考虑门的厚度。在门里板上，沿周设计要有密封面。密封面一般情况下要与门洞上沿周的牙子平行，而且曲面过渡应光顺，以利于达到良好的密封效果。尤其在窗框与下板过渡处

14、要处理好，保持光顺。 车门本体的设计车门本体的设计确定门框断面确定门框断面过渡应光顺车门厚度为107mm24 根据窗框的弧度和窗框的断面以及车门的大小，确定玻璃的尺寸及玻璃导轨的位置。要考虑玻璃升降器与玻璃的连接方式，以及玻璃是否能降到底。 确定玻璃的尺寸及玻璃导轨的位置确定玻璃的尺寸及玻璃导轨的位置25确定窗台处断面的形状确定窗台处断面的形状 确定窗台处断面的形状确定窗台处断面的形状，应包括玻璃与窗台内外密，应包括玻璃与窗台内外密封条之间的关系，及密封条封条之间的关系，及密封条与内板的关系，如图所示。与内板的关系，如图所示。同时，应综合考虑内护面的同时，应综合考虑内护面的固定方式。外窗台上的

15、棱线固定方式。外窗台上的棱线要符合造型要符合造型。 26细化玻璃升降器的布置细化玻璃升降器的布置 将玻璃升降器的布置情将玻璃升降器的布置情况细化到方案图上，包括升况细化到方案图上，包括升降器的固定，与玻璃的连接降器的固定，与玻璃的连接情况，及摇手柄的位置等。情况，及摇手柄的位置等。此步应在内板上做出升降器此步应在内板上做出升降器的各安装孔位，校核内板装的各安装孔位，校核内板装入升降器孔的大小，看其是入升降器孔的大小，看其是否能使升降器顺利否能使升降器顺利 装入。装入。 27细化门锁、锁体、内外手柄的布置细化门锁、锁体、内外手柄的布置 门锁、锁体、内外手柄的布置细化到方案图上，包括锁体，内外手柄

16、的外轮廓及固定点，以及门锁按钮和门锁与手柄之间的各个连杆。要分析各个连杆运动的最大行程位置和正常工作位置，以确认各件是否能满足功能需要和校核他们之间是否干涉。并在内板上门锁安装及运动间隙的具体结构。28 在对车门附件布置完成之后，在做各种加强筋之前，应对车门内所有运动件进行一次全面的运动校核，检查各个附件之间在运动过程中是否干涉，以及在安装位置时，内板上是否留有足够的孔位便于安装。 运动校核运动校核29 设计各种设计各种加强筋和加强加强筋和加强板，以满足各板，以满足各部位的强度要部位的强度要求。求。 在内板上在内板上要设计各种工要设计各种工艺孔，对各孔艺孔，对各孔的周边要加以的周边要加以处理，

17、以增加处理，以增加刚性和强度。刚性和强度。 加强筋加强筋加强筋加强筋各种安装工艺孔30在内板的最低处要设计有流水孔，它即可留水也可排漆。 24mm5mm3mm31加强板加强板铰链加强板铰链加强板铰链加强板，铰链加强板，t=1.5mmt=1.5mm。5mm周圈此处点焊32加强板加强板车门内外板加强板车门内外板加强板车门外加强板车门外加强板，t=1mmt=1mm；车门内加强板车门内加强板，t=1.2mmt=1.2mm。此两处凸焊螺母安装大扶手33玻璃降到最底玻璃降到最底时，大扶手高时，大扶手高于玻璃上边缘于玻璃上边缘1010mmmm。8mm周圈6.5mm周圈此处设计盖板大扶手的设计安装大扶手的设计安装34此处安装天线外后镜在车门上的安装外后镜在车门上的安装为满足视野要为满足视野要求，竖直旋转求，竖直旋转角角4 4度。度。35内护面的设计内护面的设计 内 护 面 为内 护 面 为吸塑，设计时要吸塑，设计时要考虑其加工工艺考虑其加工工艺性，要符合整车性，要符合整车整体风格，美观整体风格，美观大方，易加工，大方，易加工，便于安装。便于安装。 固定方式同固定方式同10281028。 周圈间隙5mm（圆角后）3