淺談乘用車門關(guān)閉力影響因素及解決方案

宋慶杰　孫建　王勇力　侯立鑫　王之義　張澤

摘 要：乘用車門關(guān)閉力直接影響顧客使用感受，目前市場乘用車車門關(guān)閉力值在200-250N，當開關(guān)門關(guān)閉力值大于300N時，乘客會明顯感到關(guān)門力度大，不舒適。車門關(guān)閉力的影響因素較多，主要因素為車門及門框密封條反力、車門鉸鏈與限位器的摩擦阻力、鎖體與鎖扣配合摩擦力。本文從以上三點影響因素出發(fā)，重點介紹了改善車門關(guān)閉力大問題的常規(guī)解決方案。

關(guān)鍵詞：車門關(guān)閉力 結(jié)構(gòu) 阻力 摩擦 密封條

Talking about the Factors Influencing the Closing Force of Passenger Car Doors and Solutions

Song Qingjie Sun Jian Wang Yongli Hou Lixin Wang Zhiyi Zhang Ze

Abstract：The closing force of passenger car doors directly affects customers' experience. At present，the closing force of passenger car doors in the market is 200-250N. When the closing force of opening and closing doors is greater than 300N，passengers will obviously feel the door closing force is large and uncomfortable. There are many factors influencing the closing force of the door. The main factors are the reaction force of the door and door frame sealing strip，the friction resistance of the door hinge and the stopper，and the friction force of the lock body and the lock. Starting from the above three influencing factors，this article focuses on conventional solutions to improve the problem of large door closing force.

Key words：door closing force，structure，resistance，friction，sealing strip

1 引言

車門系統(tǒng)是乘用車各活動零件中的主要零件之一，總成下包含6個主要子零件：車門鈑金、門窗玻璃、玻璃升降模塊、車門內(nèi)飾板、門把手、車門鎖系統(tǒng)、密封條等。車門系統(tǒng)設(shè)計過程中既要滿足乘用車門系統(tǒng)設(shè)計法規(guī)要求，符合人機工程基本需要，關(guān)閉力適中，乘員使用方便舒適。3D模型完成后要進行產(chǎn)品DMU運動分析，滿足工程技術(shù)要求。本文結(jié)合多款乘用車車門系統(tǒng)總成設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗、內(nèi)飾系統(tǒng)零部件設(shè)計要求、產(chǎn)品工程開發(fā)故障履歷等方面進行闡述。希望能給車門系統(tǒng)的設(shè)計工程師提供參考和幫助，避免問題重復(fù)發(fā)生。

2 車門系統(tǒng)主要構(gòu)成

車門系統(tǒng)作為乘用車日常頻繁運動構(gòu)件，主要包括以下零件，車門鈑金、門窗玻璃、玻璃升降模塊、車門內(nèi)飾板、門把手、車門鎖系統(tǒng)、密封條，由于材料、成型各異，裝配工藝彈性較大，因此車門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計相對復(fù)雜，設(shè)計師可根據(jù)產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)特點、安裝配合形式、裝配順序等進行分析和歸納，了解系統(tǒng)匹配原則。如圖1。

3 車門關(guān)閉力影響因素

在車門快速的關(guān)閉的過程中，車門繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動，配合著限位器的作用，壓縮密封條直到車門完全關(guān)閉。車門關(guān)閉就是克服阻力做功，消耗能量的過程，從力學(xué)角度來看，車門關(guān)閉涉及內(nèi)間隙尺寸，緩沖塊與鈑金壓縮量，鎖體與鎖扣配合摩擦力的相互作用因素。

3.1 因素1-內(nèi)間隙尺寸

內(nèi)間隙是指車門內(nèi)板與車身之間的固定尺寸位置，內(nèi)間隙的空間是密封條存在空間，通過密封條的擠壓，保障車身密封性能。車門與車身配合有兩道密封條，分別為車門密封條、門框密封條。如圖2。

當出現(xiàn)車門關(guān)閉力值超差時，要及時排查車門內(nèi)間隙，是否符合設(shè)計要求。排查點如圖3。測量方式為在門框位置放置適當大小橡皮泥，關(guān)門后，測量橡皮泥高度尺寸，與理論值對比。分析得出超差位置點。對超差點進行修正。如圖4。

3.2 因素2-緩沖塊與鈑金壓縮量

車門緩沖塊位于車門右下角位置，為橡膠材質(zhì)。緩沖塊的位置、尺寸直接影響車門關(guān)閉力值。如圖5。

①車門緩沖塊與門框設(shè)計，理論間隙為1.0mm。車門關(guān)閉力值超差時，及時排查緩沖塊尺寸。如圖6。

②對車門內(nèi)板鈑金進行抽樣測量，排查緩沖塊安裝點Y向偏差，分析CPK過程能力，鎖定超差點，對超差點進行修正，恢復(fù)至理論位置，車門關(guān)閉力值顯著下降。如圖7。

3.3 因素3-鎖體與鎖扣配合摩擦力

車門門鎖與鎖扣配合狀態(tài)，直接影響車門關(guān)閉力值，二者不水平，存在高低差，導(dǎo)致在關(guān)門時門鎖與鎖扣配合的摩擦阻力增大，關(guān)閉力隨之增大。如圖8。

發(fā)生門鎖，鎖扣配合不水平問題與車門預(yù)調(diào)整量息息相關(guān)。整車生產(chǎn)順序為焊裝焊接整車、車門，二者裝配完成，調(diào)整車門Z向高度至（預(yù)調(diào)整）合理狀態(tài)，整車進入涂裝，完成電泳、噴漆，最后進入總裝，分裝車門內(nèi)其他附件（車窗玻璃、升降器、尼槽、門鎖、內(nèi)飾板等）。車輛下線，檢測車門關(guān)閉力。如圖9。

車門關(guān)閉力問題流出前整車經(jīng)歷多道工序，關(guān)鍵一步就是要提前計算車門系統(tǒng)附件重量，根據(jù)系統(tǒng)重量，計算得出車門裝配附件后整體下沉量，依據(jù)下沉量標注刻度線，在焊裝裝配車門鈑金時，嚴格按照刻度線裝配調(diào)整車門狀態(tài)，保證后續(xù)門鎖與鎖扣的匹配，從而使車門關(guān)閉力在合理范圍內(nèi)。如圖10。

車門系統(tǒng)內(nèi)部活動零件多、成型工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣，是新車型開發(fā)工程中匹配類問題最多的模塊，因此，工程師在研發(fā)階段既要嚴格按照設(shè)計要求建模，進行DMU校核，同時也要結(jié)合以往車型的設(shè)計經(jīng)驗值和競品車型的同類結(jié)構(gòu)，在工程數(shù)據(jù)階段規(guī)避規(guī)避設(shè)計類問題，節(jié)約新車型投產(chǎn)過程中設(shè)變費用，縮短項目開發(fā)周期，最終使顧客使用方便，舒適。