淺談汽車(chē)隱藏式門(mén)把手的應(yīng)用及其裝調(diào)工藝

摘要：隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的推進(jìn)，汽車(chē)外飾造型也向低風(fēng)阻、科技感的方向發(fā)展。車(chē)門(mén)外把手作為外飾造型革新的重要對(duì)象，其形式的研究備受行業(yè)關(guān)注，而隱藏式門(mén)把手便是其中的一種主流設(shè)計(jì)方向。介紹了隱藏式門(mén)把手的應(yīng)用及其基本結(jié)構(gòu)，針對(duì)常見(jiàn)的隱藏式門(mén)把手設(shè)計(jì)，討論其尺寸控制的必要性和主要方法，分析其與車(chē)身門(mén)鈑金的匹配要求及裝調(diào)工藝方案，總結(jié)對(duì)成本和生產(chǎn)操作時(shí)間的影響，為隱藏式門(mén)把手的應(yīng)用推廣提供借鑒。

關(guān)鍵字：隱藏式門(mén)把手；裝調(diào)工藝；匹配要求

隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的推進(jìn)，汽車(chē)造型也向著科技感、低風(fēng)阻系數(shù)的方向發(fā)展，在滿足基本功能和實(shí)用性的前提下，向著功能多樣化、造型一體化的方向發(fā)展，車(chē)門(mén)把手與汽車(chē)整體外形的配合也成為了行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

門(mén)把手作為外飾核心零件之一，是外飾造型革新的重要對(duì)象。門(mén)把手部分功能與其造型非強(qiáng)相關(guān)，隨著數(shù)字鑰匙、手機(jī)鑰匙等技術(shù)的推廣，其開(kāi)關(guān)門(mén)鎖的功能逐漸被弱化，門(mén)把手的造型將向簡(jiǎn)潔化發(fā)展，隱藏式門(mén)把手便是其中一種主流方向。隱藏式門(mén)把手的造型面與車(chē)門(mén)外表面保持齊平，使得汽車(chē)造型更簡(jiǎn)潔，并且在一定程度上降低了風(fēng)阻系數(shù)，減少能量損耗，提升汽車(chē)的續(xù)駛里程。

汽車(chē)隱藏式門(mén)把手常見(jiàn)類型和結(jié)構(gòu)

1.常見(jiàn)類型

隱藏式門(mén)把手按工作運(yùn)動(dòng)路徑可分為杠桿式和平出式。

杠桿式隱藏門(mén)把手的驅(qū)動(dòng)方式可以是手動(dòng)或電動(dòng)。對(duì)于手動(dòng)把手，用戶需按壓把手前端，把手握柄旋轉(zhuǎn)一定角度后，觸發(fā)開(kāi)鎖結(jié)構(gòu)方可打開(kāi)車(chē)門(mén)；對(duì)于電動(dòng)把手，當(dāng)電子鑰匙或數(shù)字鑰匙接近汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)自動(dòng)解鎖，門(mén)把手由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)至開(kāi)啟位置，用戶拉開(kāi)把手即可開(kāi)門(mén)，用戶進(jìn)入座艙或進(jìn)行鎖車(chē)操作后，把手自動(dòng)收回。如圖1所示。

平出式隱藏門(mén)把手驅(qū)動(dòng)方式多為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)行方式與電動(dòng)杠桿式類似，不同點(diǎn)為把手移動(dòng)路徑為向車(chē)外平移。如圖2所示。

2.隱藏式門(mén)把手和傳統(tǒng)門(mén)把手結(jié)構(gòu)對(duì)比

隱藏式門(mén)把手與傳統(tǒng)外拉式門(mén)把手相比，結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。

常見(jiàn)的傳統(tǒng)外拉式門(mén)把手一般由把手拉桿、把手支架、轉(zhuǎn)軸、鎖芯及彈簧等構(gòu)成。整體尺寸較小，質(zhì)量約500g。

隱藏式門(mén)把手一般由把手拉桿、把手支架、轉(zhuǎn)軸、密封墊、調(diào)節(jié)器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)滑塊、傳感器、鎖芯及彈簧等構(gòu)成。其子零件更多，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支架結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，整體質(zhì)量增大400～700g不等。

汽車(chē)隱藏式門(mén)把手裝調(diào)工藝研究

1.隱藏式門(mén)把手和傳統(tǒng)門(mén)把手安裝方式對(duì)比

汽車(chē)中常見(jiàn)的傳統(tǒng)外拉式門(mén)把手通常拆分為兩部分安裝，即把手支架和把手拉桿。門(mén)外鈑金成型時(shí)已沖出把手安裝孔，門(mén)內(nèi)側(cè)的把手支架可通過(guò)卡接方式直接定位于門(mén)外板上，通過(guò)緊固件完成安裝。把手外側(cè)拉桿則通過(guò)卡接結(jié)構(gòu)安裝在支架上。

隱藏式門(mén)把手總成通過(guò)掛鉤或卡接結(jié)構(gòu)預(yù)掛于門(mén)加強(qiáng)版上，使用3～4個(gè)緊固件完成安裝，按需進(jìn)行一定量的調(diào)節(jié)以滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)類型門(mén)把手還需進(jìn)行接插件連接。

2.隱藏式門(mén)把手尺寸控制必要性

傳統(tǒng)外拉式門(mén)把手造型外凸，無(wú)型面配合，客戶視覺(jué)上對(duì)其尺寸偏差不敏感，如圖3所示。

隱藏式門(mén)把手要求外表面和車(chē)身門(mén)鈑金齊平，如圖4所示，其作為高頻使用和客戶直接面對(duì)的部件，客戶視覺(jué)上對(duì)其尺寸偏差敏感。

客戶對(duì)隱藏式門(mén)把手的外觀感知主要有兩類：間隙一致性和平整度。間隙一致性，即門(mén)把手拉桿飾板一周與門(mén)外板開(kāi)口的間隙尺寸公差和平行度。平整度，即門(mén)把手拉桿飾板外表面和門(mén)外鈑金型面的階差和平行度。

為了保證車(chē)門(mén)外板外觀一致性，門(mén)把手子零件的注塑工藝應(yīng)有較高要求，需設(shè)計(jì)比較好的澆注順序和流道，在模具調(diào)試階段及時(shí)調(diào)整并優(yōu)化澆注控制參數(shù)，最大程度降低模具調(diào)試失誤產(chǎn)生的各種問(wèn)題[1]。

隱藏式門(mén)把手的螺栓或者卡扣等都與車(chē)門(mén)加強(qiáng)板進(jìn)行連接，而車(chē)門(mén)加強(qiáng)板與車(chē)門(mén)外鈑金連接常采用膨脹膠或結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行連接，以達(dá)到支撐和固定的作用且不在外板留下印痕[2]；車(chē)門(mén)加強(qiáng)版的涂膠過(guò)程需對(duì)厚度進(jìn)行控制；車(chē)門(mén)加強(qiáng)板本身需設(shè)計(jì)一定加強(qiáng)筋與翻邊增加強(qiáng)度，減少焊接或烘烤變形；在車(chē)身門(mén)總成進(jìn)行油漆前和油漆后，需要使用仿形檢具進(jìn)行校核。除了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面上進(jìn)行尺寸控制外，依據(jù)實(shí)車(chē)情況，也可能有在生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整操作的需要，下文將分別對(duì)間隙一致性和平整度控制的裝調(diào)方案進(jìn)行闡述。

隱藏式門(mén)把手裝調(diào)方案

1.間隙一致性控制裝調(diào)方案

（1）產(chǎn)品特征控制方案" 門(mén)外鈑金把手開(kāi)口翻邊局部沖出耳片結(jié)構(gòu)作為定位特征，同時(shí)門(mén)把手支架上應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)插孔結(jié)構(gòu)，截面示意如圖5所示。此類型設(shè)計(jì)依靠產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)特征實(shí)現(xiàn)Z向和Y向間隙的控制，通過(guò)在支架插孔內(nèi)添加一定限位結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)X向間隙控制。該方案對(duì)門(mén)鈑金耳片結(jié)構(gòu)的沖裁精度要求較高，潛在影響門(mén)鈑金零件的單件成本。

（2）工裝控制方案" 對(duì)于自身無(wú)定位特征的產(chǎn)品，可使用輔助工裝對(duì)隱藏式門(mén)把手與門(mén)外板之間的間隙進(jìn)行控制，如圖6所示。工裝基座貼合門(mén)把手拉桿的型面，并可保持在門(mén)把手上，工裝翻邊上有耳片特征，可進(jìn)行X向和Z向的精定位，同時(shí)可限制緊固件旋轉(zhuǎn)期間和把手重力影響下的尺寸變化。除了精定位特征面以外，翻邊其余部分的材料厚度應(yīng)小于耳片厚度，避免過(guò)定位情況發(fā)生。工裝外側(cè)有拉手的結(jié)構(gòu)，便于其安裝和拆卸。間隙控制工裝的制造基于應(yīng)用數(shù)量和耐用性的需求，可采用3D打印、注塑等工藝，精定位特征處可選擇增加金屬嵌塊提高精度和使用壽命。該方案會(huì)增加一定的操作時(shí)間及工裝成本。

工裝基本操作流程為：工裝提前裝配于隱藏式門(mén)把手拉桿上，門(mén)把手總成攜帶工裝安裝至門(mén)鈑金上并緊固，緊固完成后從車(chē)門(mén)外側(cè)拉拔工裝移除。

2.平整度控制裝調(diào)方案

區(qū)別于傳統(tǒng)外拉式門(mén)把手，隱藏式門(mén)把手在裝配過(guò)程中新增了平整度控制的要求。平整度控制的方案有多種，見(jiàn)表1。

隱藏式門(mén)把手一般安裝于門(mén)加強(qiáng)版上，門(mén)加強(qiáng)版使用膠與門(mén)外板進(jìn)行連接。除了要對(duì)門(mén)加強(qiáng)版的強(qiáng)度和膠的厚度進(jìn)行控制以外，門(mén)把手總成應(yīng)集成Y向公差補(bǔ)償器或可調(diào)節(jié)緊固件，或結(jié)構(gòu)上允許進(jìn)行Y向調(diào)整，進(jìn)一步保證門(mén)把手最終狀態(tài)的外觀質(zhì)量。

方案Ⅰ通過(guò)增減緊固件處的墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)，平整度檢查在調(diào)節(jié)及把手緊固后進(jìn)行，若尚未滿足要求，需移除把手，再次調(diào)整。該方案雖無(wú)特殊工具需求，墊片成本較低，但其調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，易對(duì)生產(chǎn)線帶來(lái)明顯沖擊。

方案Ⅱ使用一種非標(biāo)雙頭螺柱進(jìn)行調(diào)節(jié)，此類螺柱中部有限位面，一側(cè)有供調(diào)節(jié)的特征，其需在緊固前進(jìn)行Y向調(diào)節(jié)，若尚未滿足要求，需松除緊固件，再次調(diào)整，調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)。

方案Ⅲ使用手動(dòng)補(bǔ)償器集成的緊固件將門(mén)把手固定，之后可使用手動(dòng)工具對(duì)其公差補(bǔ)償部件進(jìn)行Y向調(diào)整，無(wú)需拆除零件，調(diào)整時(shí)間較短，但此類公差補(bǔ)償器成本較高。

方案Ⅳ采用自適應(yīng)公差補(bǔ)償器集成的緊固件安裝門(mén)把手。補(bǔ)償器是由旋出塊、襯套和靜止塊三部分組成，靜止塊固定于支架上，當(dāng)螺栓攻入襯套之后，通過(guò)產(chǎn)生的靜摩擦力矩帶動(dòng)旋出塊轉(zhuǎn)動(dòng)，直至旋出塊與車(chē)身鈑金貼合[3]。該方案需支架具有與門(mén)外板定位或限位的特征，保證支架在安裝全過(guò)程與門(mén)外板相對(duì)靜止，公差補(bǔ)償器在緊固時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償Y向間隙，后續(xù)不可調(diào)節(jié)。該方案實(shí)施的前提條件為：門(mén)鈑金和門(mén)把手均已預(yù)留工裝或夾具的操作空間，車(chē)間具備門(mén)把手位置保持工裝或夾具并在安裝過(guò)程中使用，以確保把手位置唯一。但以上條件在目前的車(chē)門(mén)總成設(shè)計(jì)上難以實(shí)現(xiàn)。

綜合以上分析，當(dāng)隱藏式門(mén)把手作為新技術(shù)引入汽車(chē)企業(yè)時(shí)，方案Ⅲ較優(yōu)。該方案調(diào)節(jié)時(shí)間短，所需工具簡(jiǎn)單，總體對(duì)既有生產(chǎn)線的影響較小。

結(jié)語(yǔ)

隱藏式門(mén)把手不僅在設(shè)計(jì)上滿足人們對(duì)汽車(chē)的個(gè)性化需求，更是給汽車(chē)智能化帶來(lái)了更多可能。隨著汽車(chē)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝水平的不斷提升，隱藏式門(mén)把手的應(yīng)用將越來(lái)越具備普適性，逐漸成為外飾設(shè)計(jì)中的主流，其相關(guān)工藝未來(lái)也將向著高精度、自調(diào)節(jié)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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