行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置優(yōu)化及制造公差對(duì)性能影響分析

胡宏 周偉 俞克勝 劉書展

摘 要：本文通過VB將行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置的計(jì)算方法程序化，程序具有：布置優(yōu)化、計(jì)算、制造公差分析等功能。輸入相關(guān)參數(shù)后在可行的設(shè)計(jì)空間內(nèi)尋找最優(yōu)的四連桿鉸鏈布置方案且提前評(píng)估擬選方案對(duì)制造公差的波動(dòng)是否敏感，避免后期出現(xiàn)因制造原因引起行李箱蓋開啟/關(guān)閉性能的較大波動(dòng)，減少后期的設(shè)計(jì)變更，縮短開發(fā)周期。

關(guān)鍵詞：四連桿鉸鏈；VB；最優(yōu)設(shè)計(jì)；制造公差分析

中圖分類號(hào)：U463.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2019）01-0091-05

Abstract： This paper introduces a VB program for the calculation of the layout of the torsion bar 4-link rods hinge for trunk lid. The program's functions include calculation， layout optimization， manufacturing tolerance analysis ，etc. With the input parameters， the program will search the best solution for the layout of torsion bar 4-link rods hinge for trunk lid. To avoid the manufacture tolerance affects the trunk lid open/closure performance， the sensitivity of the manufacturing tolerance for each proposal should be evaluated in advance. And therefore， the possibilities of design changed will be decreased， and the development duration will be also shortened.

Key Words： 4-link rods hinge； VB； optimization design； manufacturing tolerance analysis

前言

目前行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈的布置一般參考上代車型或Benchmark車型，主要依賴工程師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算達(dá)成性能目標(biāo)定義的開啟力/關(guān)閉力等即可，很難做到最優(yōu)布置且無法評(píng)估制造公差帶來的影響，可能會(huì)出現(xiàn)制造變化引起開啟/關(guān)閉性能的較大波動(dòng)。

奇瑞E3的四連桿鉸鏈布置在理論位置能滿足開啟/關(guān)閉性能要求，可實(shí)際生產(chǎn)過程中由于四連桿位置的波動(dòng)，引起行李箱蓋開啟/關(guān)閉性能的較大波動(dòng)，主要體現(xiàn)在行李箱蓋彈起高度/關(guān)閉力值在較大范圍內(nèi)變化。為了保證產(chǎn)品性能一致性，勢(shì)必要加嚴(yán)產(chǎn)品的制造公差，還要增加過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大浪費(fèi)了人力、物力、財(cái)力。

奇瑞艾瑞澤5車型的四連桿鉸鏈布置就較好的避免了該問題，不僅僅在理論位置行李箱蓋的開啟/關(guān)閉性能較優(yōu)，且四連桿位置在制造公差范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)對(duì)總成的性能影響較小，就是本文所說的性能對(duì)制造公差的波動(dòng)不敏感，該布置方案可以說是較優(yōu)的布置方案。

本文提供一種行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置的設(shè)計(jì)方法，即在可行的布置空間內(nèi)，快速找到開啟/關(guān)閉性能滿足要求的最優(yōu)四連桿布置方案 ，并對(duì)擬選的布置方案進(jìn)行制造公差影響預(yù)估，確保四連桿的各安裝點(diǎn)在公差內(nèi)變化時(shí)對(duì)行李箱蓋總成的開啟關(guān)閉性能影響較小。

1 四連桿鉸鏈布置的程序化設(shè)計(jì)方法

行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈的計(jì)算模型如圖1所示（將四連桿布置位置投影到整車的XZ平面）。

將點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4的x和z向坐標(biāo)分別放寬2mm，如點(diǎn)1的優(yōu)化空間為：x=2988.967～2992.967、z=810.811～814.811，點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4類似，利用程序進(jìn)行優(yōu)化布置，圖4為優(yōu)化后結(jié)果。

3 結(jié)論

從上述對(duì)比可知：該優(yōu)化方案要優(yōu)于初始布置方案，而且計(jì)算非常方便快捷，幾分鐘內(nèi)就能完成，大大提高了工作效率，降低了設(shè)計(jì)師的勞動(dòng)量！

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