汽車后舉門與側(cè)圍干涉問題的分析及改進(jìn)研究

祝志立 許善燎 劉靜 李明 楊博

摘 要：作為汽車重要組成部分，汽車后舉門對(duì)汽車結(jié)構(gòu)性能和外觀匹配有重要影響。本文以兩廂車項(xiàng)目造車過程中后舉門動(dòng)態(tài)干涉問題為研究對(duì)象，采用七顆鉆石分析方法梳理問題影響因素并鎖定根本原因，結(jié)果表明所研究后舉門與側(cè)圍部件動(dòng)態(tài)干涉問題是由于側(cè)圍輪廓度超差導(dǎo)致，從而揭示了后舉門與側(cè)圍部件的動(dòng)態(tài)干涉問題分析的一般規(guī)律，本文研究?jī)?nèi)容對(duì)提高后舉門與側(cè)圍匹配質(zhì)量具有重要的應(yīng)用價(jià)值與參考意義。

關(guān)鍵詞：后舉門 匹配 動(dòng)態(tài)干涉 側(cè)圍

1 前言

汽車后舉門是汽車的重要組成部件之一，對(duì)于使用客戶來說，后舉門的使用頻次、NVH密封性、靜態(tài)舒適感知度等要求高于前部發(fā)動(dòng)機(jī)艙[1]，其中外觀上后舉門和側(cè)圍配合區(qū)域較大，也是客戶容易關(guān)注及抱怨的地方[2]，在關(guān)上后舉門狀態(tài)下，其外觀上與側(cè)圍配合區(qū)域較大，隨著客戶對(duì)汽車外觀的要求越來越高，汽車外觀尺寸控制也顯得越來越重要，客戶對(duì)此也越來越關(guān)注。汽車后舉門應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度、剛度和良好的振動(dòng)特性，以滿足車門閉合時(shí)耐沖擊性及側(cè)碰時(shí)的耐撞性等要求[3]。

2 后舉門與側(cè)圍的主要結(jié)構(gòu)

后舉門由后舉門鈑金總成、擾流板、D柱飾板、尾燈、后標(biāo)牌、后雨刮、后風(fēng)擋、后舉門鉸鏈、氣彈簧、可調(diào)緩沖塊、不可調(diào)緩沖塊、門鎖總成、后舉門內(nèi)飾板等零件組成。對(duì)于車身后部，由尾門密封條、側(cè)圍、D燈及其安裝鈑金、上端板、后保等主要零部件構(gòu)成。

3 后舉門的工程開發(fā)

3.1 后舉門與側(cè)圍部件間隙

后舉門與側(cè)圍部件的匹配狀態(tài)，直接決定汽車外觀的好壞?？p隙較大則整車后部的匹配效果較差，視覺感知質(zhì)量較差。由于匹配涉及的問題較多，所以后舉門和側(cè)圍的間隙以及零件匹配的階差問題經(jīng)常發(fā)生?；谑袌?chǎng)的需求以及整車品質(zhì)的提升，綜合整車的設(shè)計(jì)及制造水平，兼顧后舉門緩沖部件的設(shè)計(jì)及與側(cè)圍部件的匹配[4]。

3.2 后舉門緩沖部件的設(shè)計(jì)

后舉門在過關(guān)情況時(shí)運(yùn)動(dòng)終止前，依靠后舉門密封條、可調(diào)緩沖塊以及不可調(diào)緩沖塊的緩沖作用，吸收后舉門運(yùn)動(dòng)情況下的多余能量，克服后舉門的變形[5]，而對(duì)于緩沖部件，緩沖塊是主要的吸能部件，由于所占位置及功能較單一，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)限制。

3.3 后舉門過關(guān)校核

在后舉門過關(guān)校核中，常用的方法主要包括運(yùn)動(dòng)包絡(luò)校核與有限元仿真兩種模擬方法。其中包絡(luò)校核基于三維數(shù)字模型，以后舉門鉸鏈旋轉(zhuǎn)中心連線為運(yùn)動(dòng)中心，將后舉門沿關(guān)閉方向過關(guān)，過關(guān)運(yùn)動(dòng)量的大小根據(jù)客戶使用調(diào)查數(shù)據(jù)決定。由于生產(chǎn)基地條件限制，將后舉門過關(guān)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)角速度轉(zhuǎn)換為工廠易測(cè)量的線速度，，其轉(zhuǎn)換公式為v=α（角速度）×R（旋轉(zhuǎn)半徑）。

4 實(shí)車問題研究

4.1 實(shí)車問題描述

該車型從項(xiàng)目階段開始，部分車輛后部側(cè)圍鈑金及后保有磕碰印記，當(dāng)滿足DTS要求（尾燈與側(cè)圍單側(cè)要求5.5±1.5mm，后保處（5.0-6.0）±1.0mm）時(shí)，側(cè)圍出現(xiàn)干涉磕碰的情況，具體頻次左側(cè)約73%，右側(cè)約27%。

4.2 影響因素分析

針對(duì)缺陷車輛，通過七顆鉆石問題分析方法，依次對(duì)安裝焊接工藝、制造過程、使用工具以及零件是否正確進(jìn)行了一一確認(rèn)。

針對(duì)具體后舉門動(dòng)態(tài)干涉問題，影響因素很多，根據(jù)工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，梳理出以下四點(diǎn)主要影響因素：

4.2.1 后舉門與側(cè)圍Gap狀態(tài)。

利用塞尺對(duì)缺陷車后舉門與側(cè)圍Gap進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果表明實(shí)車Gap滿足DTS要求。

4.2.2 四個(gè)緩沖塊與對(duì)手件接觸狀態(tài)

該車型后舉門中部布局一對(duì)可調(diào)緩沖塊，工程定義與對(duì)手件為干涉狀態(tài)，其干涉量大小用以調(diào)整后舉門與側(cè)圍的匹配狀態(tài);后舉門下部布局一對(duì)不可調(diào)緩沖塊，工程定義為干涉狀態(tài)，依據(jù)A4紙是否可以完整抽出作為緩沖塊與側(cè)圍是否零接觸的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。缺陷車輛檢查發(fā)現(xiàn)，后舉門4個(gè)緩沖塊均與側(cè)圍接觸。

4.2.3 后舉門Sealmargin值

后舉門Seal margin值指整車狀態(tài)下后舉門密封條安裝面與后舉門內(nèi)板間隙，同密封條CLD值共同決定整車后部的密封狀態(tài)。針對(duì)后舉門與側(cè)圍干涉問題，Seal margin值越大，后舉門關(guān)閉時(shí)緩沖越小;反之則對(duì)后舉門的緩沖作用越大。實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)部分測(cè)點(diǎn)Seal margin值偏小，對(duì)干涉問題反而是有利貢獻(xiàn)。

4.2.4 緩沖塊及對(duì)手件鈑金面的面輪廓度

后舉門緩沖塊是后舉門關(guān)閉時(shí)多余能量吸收的主要部件，在緩沖塊幾何尺寸滿足要求的情況下，緩沖塊及對(duì)手鈑金面的面輪廓度決定后舉門與側(cè)圍的干涉量，因此，緩沖塊及對(duì)手鈑金面的面輪廓度對(duì)該干涉問題有至關(guān)重要的作用。圖1中A、B、C、D區(qū)分別是緩沖塊對(duì)手鈑金面，是該車型緩沖塊對(duì)手鈑金面的面輪廓度三坐標(biāo)值，圖紙要求±1mm，從顯示結(jié)果可以看出，對(duì)手件鈑金面輪廓度大部分超差，朝不利方向偏移，是該問題的主要貢獻(xiàn)。

4.3 解決方案及措施驗(yàn)證

根據(jù)問題分析結(jié)果表明，后舉門與側(cè)圍干涉問題的主要影響為緩沖塊對(duì)手鈑金面廓度的整體超差。模擬鈑金面輪廓度向名義值靠近，在后舉門緩沖塊對(duì)手件上左右同步貼貼片（單張厚度0.25mm）方式，驗(yàn)證后舉門與側(cè)圍干涉情況，按照依次貼2pcs，4pcs，6pcs的驗(yàn)證方案進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果如下表1所示：

驗(yàn)證結(jié)果表明當(dāng)對(duì)手件鈑金面輪廓度改善向名義值偏移后，后舉門最大關(guān)門速度提升，干涉問題得到改善和解決，鈑金面輪廓度超差為該車型后舉門與側(cè)圍干涉的根本原因，根據(jù)上述驗(yàn)證情況，對(duì)對(duì)手鈑金的面輪廓度加強(qiáng)監(jiān)控以后，問題得到解決。

5 結(jié)語

針對(duì)兩廂車型的后舉門與側(cè)圍動(dòng)態(tài)干涉問題，從項(xiàng)目造車過程中的實(shí)際問題的解決行了探討與分析，對(duì)同類型問題有一定借鑒作用。針對(duì)項(xiàng)目造車階段的實(shí)際問題，利用七顆鉆石檢查是否滿足要求，主要有以下幾點(diǎn)關(guān)鍵因素：

a.后舉門與側(cè)圍Gap是否滿足DTS;

b.后舉門4 個(gè)緩沖塊是否與側(cè)圍貼合;

c.后舉門Seal margin值是否滿足工程要求

d. 緩沖塊對(duì)手件鈑金面的面輪廓度是否滿足工程要求。

參考文獻(xiàn)：

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