车门附件设计要点
车门布置设计指导手册-上交版
详细造型可行性分析，是针对造型特点，选择和布置合适的车门附件，详细 分析和布置玻璃面、PP1、铰链、限位器、门锁、外手柄及锁芯、玻璃升降器、 防撞梁、门槛断面、窗框断面、窗台及水切断面、线束护套以及车门密封面等。
2. 车门布置与流程 .............................................. - 2 2.1 在产品开发流程中的阶段 ............................... - 2 2.2 车门布置（可行性分析）微流程 ......................... - 3 -
车门布置过程如第一章介绍的那样，是一个不断重复完善的过程，即便如此， 为了使布置过程尽量的标准化，指导后来者，制定可行性分析的微流程也是极为 必要的。
3. 宏观造型可行性分析
该阶段主要工作：对造型效果图或草版的 CAS 表面车身侧部的硬点进行分析 和判断。分析玻璃面是否合理，初步判断 A/B/C 柱、腰线以及门槛的合理性；对 总布置图进行分析，检查上下车方便性，初步定义 PP1（门洞密封面）。
首先需要说明的是，无法设定详细的车门布置过程。 因为，一旦车门设计遵循特定的步骤，那么设计研究的过程就会显得不必要。 事实上，必然有类似内/外造型不匹配、各种要求达不到等问题存在，那么就要 去解决这些问题并且加以研究直到获得完美的车门结构。 在车门结构中，一些部件也有具体的设计顺序。例如：应先布置铰链轴线再 布置门锁；先优化玻璃面再布置升降器等。通过对这些设计要点进行总结，就形 成了较为基本的设计步骤，但在实际工作中仍需要针对具体问题进行详细分析。 车门布置的基本步骤[1]：
车门系统设计指南
车门系统设计指南
4.1.2 设计验证方法 .............................................................................................................................. 33 4.2 设计评审........................................................................................................................................... 39 5.典型设计案例......................................................................................................................................... 40 5.1 前期预研阶段...................................................................................................................................... 41
1.2.1 车门系统通用要求......................................................................................................................... 3 1.2.2 车门系统功能要求......................................................................................................................... 3 1.3 车门系统典型结构、工艺及材料介绍 ............................................................................................... 3 1.3.1 典型结构........................................................................................................................................ 3 1.3.2 典型工艺........................................................................................................................................ 6 1.3.3 材料介绍........................................................................................................................................ 9 2 车门系统设计流程 ................................................................................................................................ 9 2.1 车门系统设计过程介绍 ..................................................................................................................... 9 2.1.1 前期研究阶段................................................................................................................................. 9 2.1.2 概念设计阶段............................................................................................................................... 11 2.1.3 详细设计阶段............................................................................................................................... 13 2.1.4 设计验证阶段............................................................................................................................... 13 2.2 车门系统开发各阶段输入输出内容定义 ....................................................................................... 16 3 车门系统详细设计 .............................................................................................................................. 18 3.1 选型及布置设计 ............................................................................................................................... 18 3.1.1 车门整体结构选型....................................................................................................................... 18 3.1.2 车门附件详细设计....................................................................................................................... 18 3.2 典型断面设计................................................................................................................................... 18 3.3 车门钣金详细设计 .............................................................................................................................. 30 4 车门系统设计评审及验证 .................................................................................................................. 33 4.1 设计验证内容及方法 ....................................................................................................................... 33 4.1.1 设计验证内容............................................................................................................................... 33
车门附件设计
帽形防撞梁
管状防撞梁 防撞梁的布置原则为： 1.防撞梁与车门外板的间隙为3~5mm，便于涂胶； 2.防撞梁的布置主要考虑充分有效的引导撞击载荷到车身刚度更好承载能力更强的地 方 ，前车门防撞梁一般布置为前高后低，其目的是将侧碰的能量传递到B柱下端及与 门槛的连接处，减少车门的侵入量； 3.后车门的防撞梁通常受到空间结构及与运动件间隙的限制，其布置形式有前低后高， 前高后低及水平形式。
限位器 限位器的作用是限制车门的开启角度。 限位器一般有拉杆式以及铰链自带扭簧式限位器。 对于拉杆式限位器的布置： 1.限位器的转轴应与铰链轴平行。 2.限位器转轴和铰链轴之间的距离一般要大于60mm，否则限位器的限位 力可能不够 3.限位器在高度方向上的布置应尽量布置在上、下铰链中间的位置上 4.限位器布置应考虑限位器与玻璃及导槽和周边零件的运动间隙。
车门附件设计
车门铰链 1.上、下铰链一定要同轴 2.为了使铰链受力情况良好，车门上下铰链间距应尽量大，一般为350mm—— 500mm 3.车门铰链要尽可能的向外布置，这样有利于车门的运动间隙 4.铰链轴线具有内倾角，一般角度为1~2度。其目的是让车门在打开时重心提高， 让车门有一个自关门力；车门下沿在开门时有一个提升，保证路边停车后在开门时 车门下沿与路肩有个安全距离。至于铰链轴的前、后倾角，主要是为了达到上述目 的，配合内倾角及根据分缝线综合考虑。前、后倾角一般为0~3度。铰链轴内倾角 是指轴线在X=0的平面上的投影和Z轴之间的夹角，前、后倾角是轴线在Y=0的平 面上的投影与Z轴之间的夹角。 前、后倾角 5.铰链的开启角度一般比限位器角度大5度。 6.铰链布置完成后应进行运动校核。 内倾角
车门玻璃： 随着现在汽车外型流线型的提高，汽车车门玻璃多采用双曲率面。 根据外造型提供的CAS面，拟合成符合工程要求的双曲率面，同时得到玻璃运动 的螺旋线。
汽车车门部件结构设计
汽车门部件结构设计概 述车门是汽车车身的主要部件之一，它不仅为司乘人员上下车提供方便的条件，而且与整车动力性（空气动力性）、舒适性（风流噪声、密封等）和使用性能（开启方便灵活）等有着密切的关系，同时对整车造型起着协调作用，并直接影响车身外形的美观。
一、车门的结构型式——分类现代汽车的车门结构型式很多，一般可按下述几种方式进行分类： 1．按运动形式，分为：①旋转式向上旋转开启的车门。
近年轿车上出现的一种—c)翼开式前方旋转的车门；近年轿车上出现的向上—b)垂直旋转式、内摆门等；常见的司机门、折叠门—a)水平旋转式⎪⎩⎪⎨⎧②平移式——拉门、外摆式车门（外移门）等。
2．按结构，分为： ·无骨架式——车门由内外两部分冲压钣件组焊而成，大部分司机门、 折叠门均采用此结构；·有骨架式——车门内外蒙皮焊接在骨架上——外摆式乘客门。
3．按门叶的数目，分为：·单叶式（单扇门）——如司机门、安全门、单叶乘客门等；平移式旋转式·双叶式——乘客门 ）双叶外移门（一前一后—平移式旋转折叠(两叶一组)—折叠式旋转式·四叶式——四叶式折叠门（两叶一组），主要用于城市客车。
各类车型的驾驶员用门，货车及轿车车门多为旋转式，开门方向可以向前（顺开），或往后（逆开）。
顺开门在行车时较为安全。
平移门（外移门）主要用于客车的乘客门。
4．按有无运动轨道，分为： 有轨式、无轨式二、对车门设计的要求1．具有必要的开度，并能使车门停在最大开度上，以保证上、下车方便；2．安全可靠。
关闭时能锁住，行车或撞车时不会自动打开；3．开关方便，操纵方便——升降玻璃，锁止等，或在低气压下（≤0.3MPa）也能开启灵活;4.具有良好的密封性——涉及密封胶条特性、设计精度、间隙大小、配合精度等；5．具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响；6．制造工艺好，易于冲压成形，便于安装附件和维护调整；7.外形上与整车协调；8．操纵机构必须易于接近，便于调整保养。
汽车侧车门结构设计
摘要车门是汽车的重要组成部分，也是汽车设计里面最为复杂的一部分，轿车车门的设计包含造型、人机工程、运动校核、结构设计、附件布置校核、装配工艺性校核等等因素。
设计的车门满足一定国家相关法规要求，满足人机舒适要求，满足一定的刚强度要求，满足正面碰撞及侧面碰撞时的C-NCAP的要求。
本设计在参考了多种车门构造模式的基础上，结合实际工作经验，详细论述了一个分体式前车门结构设计流程，并且对汽车车门附件布置给出了基本说明。
关键词：轿车车门；结构设计；附件布置第1章前言车门是白车身设计中非常重要的一个零部件总成，它是整个白车身设计的基础，铰链的布置直接是影响造型的直接因素，车门的结构对内外饰及电器系统的布置有重要影响，并且关系到人机舒适性，碰撞法规要求。
车门结构的性能对整车NVH性能也有着很大的影响。
车门是白车身中工艺比较复杂的部件，涉及到零部件的冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺、总装工艺等四大工艺，因此对生产工艺要求和装配工艺都有着严格的要求。
此外，车门的结构还要求气密性能较高，满足防尘、防水、隔音等性能要求。
如果车门结构及附件布置不满足要求，长时间容易对车门的性能产生影响，造成玻璃无法升降，车门关闭不牢，车门异响等，而且容易对汽车车门零部件造成损伤，增加维修成本，降低了整车品质。
以前的车型工艺及模具的加工达不到很高的精度要求，所以国产大部分车型都以整体式车门结构为主，只有在部分日系高端车型上才使用分体式车门。
随着工艺水平的提高，国内辊压窗框工艺水平也满足了生产需要，渐渐的分体式车门得到了普及，其有点是造型美观，材料利用率高，可有效降低白车身重量，从而提高燃油利用率。
根据目前的造车理念，“安全、舒适、节能、环保”的造车思想已被各个主机厂及消费者认可，车门的结构在传统车型上已经有了很大的提高。
消费者对汽车安全的性能要求也在不断的提高，成熟的车门结构可以更好的保护意外发生时车内乘客的安全，各大主机厂也在车型上不断的推出满足消费者要求的产品，激光拼焊的车门内板及高强度钢板车门防撞梁正在替代传统板材，随着汽车行业近几年的蓬勃发展，车门结构也更加成熟。
车门系统设计要点
车门系统设计要点作者：王光来源：《汽车世界·车辆工程技术（下）》2019年第04期摘要：本文主要从车门系统设计的设计经验方面对整个车门系统所涉及的零部件的设计方法进行了论述。
通過对各分系统的论述，描述了车门系统的设计方法以及在设计中应注意的问题。
关键词：闭合件;设计;注意问题车门系统的设计是从造型阶段开始的。
造型阶段造型师的创意中定义了各处缝线，这其中就包括门缝线以及概念性的门洞密封面。
这个过程需要得到总布置、车身结构等部门的工程师协助，只有符合了基本的法规和使用限制、具备了初步的结构可行性，造型师的工作才是真正有成效的。
只有这样闭合件工程师才能在造型定义的门缝线、门外观面的基础上开展进一步的工作。
在造型面的基础上，闭合件工程师需要校核和定义玻璃表面，并通过型面工程师反映到外观数据上（A面）;随后还需要在造型面的基础上定义门各处基本结构和密封结构，并使用截面进行表达。
设计开始前，我们还需要总布置工程师在初步的门洞定义（包括门结构）上开展人机方面的校核，比如障碍角、乘降性等。
车门、侧围结构也需要进一步的细化，甚至搭建初步的数据结构，以确保各处可以按截面布置中的定义执行，对其中表达不足或不完善的地方进行补充，进行初步的运动、装配校核。
经过这样一个初期阶段的工作，门洞、门这个区域的定义基本成熟，外表面、分缝线、密封面、截面定义和初步结构都经过了必要的法规、人机和运动/设计校核，可以在此基础上开展详细的结构设计、机构附件设计等等。
下面我们主要从材料选择、门止口设计及各零部件的设计三个方面进行论述。
1 车门钣金材料选取汽车覆盖件（车门内、外板等）一般所用材料为冷轧钢板。
冷轧钢板按照表面质量分为I，II两级：I级质量最好，适用于外板;II级次之，适用于内板和加强件。
按照冲压拉延等级可以分为P，S，Z，F，HF，ZF六级。
一般外板的材料是08F、08AL等，厚度0.8mm，拉延级别为Z，外表面质量级别为I。
车门及车窗设计要点浅析
车门及车窗设计要点浅析摘要汽车门窗是车身的重要组成部分，汽车车门为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并保证安全；汽车车窗向驾驶员和乘客提供光线、视野和通风；汽车车门的质量直接关系到整车的舒适性和安全性。
关键词密封噪音胶条一、车门设计要点研究（一）车门功能车门的基本功能是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并保证在行驶时车内的成员安全。
（二）车门开启方式分类车门的开启方式按照不同车型主要分为五种：顺开旋转式、逆开旋转式、移动式、上掀式和推拉接叠式。
顺开旋转式即使在汽车行驶时仍可借助气流的压力关上，比较安全，而且便于驾驶员在倒车时向后观察，故被广泛采用。
移动式的优点在于车身侧壁与障碍物距离较少的情况下仍能打开车门，保证成员的上下车。
上掀式车门一般用于放杂物的后备厢，该出很少有人员出入，一般也应用于低矮的汽车。
推拉折叠式则广泛应用于大、中型客车上。
在有些大型客车上，还备有加速乘客撤离事故现场以及便于救援人员进入的安全门。
逆开旋转式在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开，因而用得较少，一般只是为了改善上下车方便性和适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。
（三）车门组成车门由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成。
内板装有玻璃升降器、门锁等附件，为了装配牢固，内板局部还要加强。
为了增强安全性，外板内侧一般安装了防撞杆。
内板与外板通过翻边、黏合、滚焊等方式结合，针对承受力不同，要求外板质量轻而内板刚性要强，能够承受较大的冲击力。
（四）车门设计要点在进行车门设计时，主要从铰链机构、门锁机构以及密封性等三方面进行考虑。
车门铰链是由铰链座和铰链轴组成。
它应当转动灵活，不滞涩，不会发出杂音。
车门的开启角度以75度为基础，不应当与车身有任何干涉。
门锁是重要的安全件。
门锁由两个零件构成：一个零件固定在车门上（锁体）；另一个零件固定在车身上（锁钩），通过锁舌阻止车门向外打开，通过简单的杠杆运动或压揿按钮的动作将它们脱开。
车门附件系统布置的研究课件
4．寿命：4×105 次耐久实验，无异 常。
车门附件系统布置的研究
车门主要附件结构形式及功能要求
三、铰链
车门附件 结构形式
功能要求
铰链
1.铰链有明铰链和暗铰链，暗铰链常用， 1. 且有内让和外让两种运动方式 。 2. 3. 4.
5.
1．运动范围阻力矩 小于2.45Nm；
功能要求
玻璃升降器 1. 2.
1.臂杆式，其中单臂式、交叉式、 1. 四连杆式常用； 2.绳轮式（都具有电动和手动两种 2. 型式）。
3.
4.
1．操作方便，摇手 柄力矩不大于2Nm
2．结构可靠，制动 力矩足够，在臂杆 滚轮处沿玻璃切线 方向加300N 反力无 逆转，在上升行程 任意位置，玻璃下 沉量不大于5mm；
➢ 对视野性来说，要求：尽量加大车门窗口及玻璃尺寸，并合理布置三 角窗位置、大小、形状。
➢ 对可靠性安全性来说，要求：足够的强度、刚度，不允许因变形、下 沉而影响车门开关可靠性；车门开关时不允许有振动噪声；部件性能 可靠、不干涉；撞翻车时不能自行开门，以确保乘员安全；满足侧撞 时对乘员的保护要求。
➢ 对密封性来说，要求：雨、雪、尘不能进入车内，应具备良好的气密 封性。
铰链的布置
铰链是车门总成中的受力构件，当车门关闭时，车门上的承力件为门锁和铰链，当打开车门时，车 门的重力完全由铰链来承受。铰链轴线的布置会影响车门的开度、门柱的尺寸以及车门开缝线的位置和 形状。在布置铰链时,应注意以下几方面的问题：
1.在结构允许的情况下，车门上下两铰链之间的距离应尽可能大。
1W M y hQ 2t/6l6(Pb ah2 Rt)d l
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车门限位器设计流程
点云
逆向限 位器
调整限位器轴 线，使之与铰 链轴线平行。
根据主断面确定 的门开度校核限 位臂凹台处门开 度与主断面中确 定门参数的偏差
修改限位 否 臂凹台
是否在2度以内
是 完成线
限位器 支架
限位器 臂凹台
限位 器臂
23
24
五、车门铰链
车门依靠两个铰链支承在门框上，并 实现其开闭旋转运动。为满足车身表面光 滑、流线型好的特点，车门铰链采用隐蔽 式布置方式。
汽车密封条、水切的设计的好坏直接影响了防水、防 尘、隔音的能力，影响门、盖闭合力的大小，它是汽车在 使用、检测的重要功能之一。
8
设计规则
1、在设计过程中密封面应该与密封条数模应该是干涉 状态，干涉量一般为有效压缩尺寸的1/3~1/2，这样才 能充分发挥密封条的作用，压缩过少会产生密封不严导 致漏水、漏灰现象；压缩过多会导致运动件在运动的过 程中产生过大的摩擦力和压紧力，导致关门困难。 2、一般在同一种车型中，相同截面的密封条，其有效 压缩量是一致的， 3、玻璃的升降和密封条有着密不可分的关系，因此， 两者的干涉量在玻璃运动的过程中变化应保证在2mm 以内；且在运动的过程中玻璃也会在前后方向窜动，因 此，玻璃导槽中密封条与玻璃也应预留2mm 的量，保 证玻璃的存在运动偏差的情况下仍能顺利升降。
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叉臂式结构 单臂式结构
32
33
叉臂式玻璃升降器6个安装点
平行
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1、固定方式
电机固定在电机支架上，电机支架和短导轨固定在车 门内板上，长导轨与车门玻璃连接。
2、驱动方式
电力来自汽车电瓶，由电线输入电机，电机提供整个 升降器的动力。电机输出旋转运动，带动齿板和升降臂 进行旋转运动，从而使长导轨和玻璃进行上下运动。
是
26
27
28
29
车门铰链设计注意点
1、尽量加大上下较量之间的距离来保证铰链连接处 的刚度，一般间距在300-400mm左右； 2、确保上下铰链轴线相互平行； 3、轴线确定后，必须进行运动校核，检查车门在到 最大开度的过程中，有无与其他部位发生干涉； 4、铰链的装配孔要注意其调整余量，并保证门端的 长腰线方向与轴线方向一致；
36
3.3、确定升降臂和平衡臂的变形量
由于玻璃运动近似圆弧运动，但升降器的长导轨在自由 状态下是平面运动，所以在玻璃升降过程中，升降臂和平 衡臂会变形随长导轨一起运动。为了使升降器的寿命得以 提高，我们希望在运动过程中，升降臂和平衡臂的变形量 尽可能地小。下图表示了玻璃运动轨迹和长导轨在自由状 态下的运动轨迹，A、B、C 分别表示了玻璃在上、中、下 三个位置时升降臂和平衡臂的最大变形量，其中C>A=B （如下图所示）。
区域 前门门楣处 前门前端 前门后段 后门门楣处 后门前端 后门后段 前后门周边 后背门门框周边 通风盖板区域
密封间隙(mm) --
12.5 13.5
-12.5 13.5
11 12 11
压缩量(mm) 6 4
4.5 6 4
4.5 3
5.5 3
12
13
14
前门密封条
15
前门水切
16
三、玻璃导轨
25
点云
车门铰链设计流程
逆向 铰链
调整铰链轴线，使 之与主断面中设计 的铰链轴线平行 （内倾、后倾）。
调整门端安装 定位孔的孔线， 使之与铰链轴 线平行
门对于轴线做运 动校核，保证运 动件与固定件间 隙〉2mm
校核铰链的最大开 度，保证其最大开 度大于限位器最大 开度5度左右。
否
是否满足条件
完成设计
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六、玻璃升降器
玻璃升降器是实现车门玻璃升降运动的重要附件， 通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动，从而使车门 玻璃沿着车门门框的导槽或导轨作升降运动。 玻璃升降器应满足下面三方面的要求： 1、玻璃升降平顺、工作可靠、无冲击和阻滞现象； 2、操纵轻便、省力； 3、能制动，即具有防止玻璃升降器倒转的制动装置
玻璃导轨设计流程
点云
粗拟合导 轨外表面
结合新造型，采用
光顺好的玻璃 ClassA面做偏置， 确定导轨的A面
根据主断面确定 的断面由导轨A 面确定的边界线 作为导引线进行 扫掠实体
完成设计
确定与车门内 板安装关系
17
结合新造型，采用光顺好的玻璃ClassA面 做偏置，确定导轨的A面
18
主断面中确定 的导轨断面
A面确定的导 引线
扫掠得到导轨 实体
19
配合门内板确定 导轨的安装点及 安装形式，一般 为2点（或3点） 的螺接形式
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四、限位器
车门限位器是控制门开度，并使门能停留 在某些特定开度位置上的机构。限位器总成 由限位器支架、销轴、弹簧销轴、限位臂、 弹簧、限位臂支座组成。限位臂支座通过螺 栓固定在A柱或B柱上。限位器支架用螺栓固 定在门内板上。限位器上限位杆的凹台的位 置根据Benchmark中样车门相应的开度来设 计。限位器的轴线应与铰链轴线平行。
9
门密封条、水切设计流程
点云
主断面确定 密封条、水 切断面
以密封条、水切的断面 为截面，以其所在的安 装实体的某个棱线为导 引线进行实体扫掠
在不同的位 置砍截面验 证其压缩量 偏差
否
是否在0.3mm以内
是 完成设计
10
11
密封胶条密封间隙及压缩量统计
密封种类
前后门第一道密封
第二道密封 后背门密封条 前机舱后密封条
结合新造型， 采用腰鼓面或 双圆环面进行 二次拟合
否
根据逆向或正 向导轨的运动 验证其偏差
是否在1mm以内
是
完成设计
根据边界条件 裁减周边边界
4
5
腰鼓面 双圆环面
6
7
二、门密封条、水切
密封条的主要作用是密封（防水、防尘、隔音）、美 观、减振、补偿误差。
水切的作用是防止外部的雨水和灰尘通过门外板和玻 璃的间隙进入车厢及门的空腔内。
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3、设计要点
3.1、确定电机支架安装平面 先找到玻璃的上下止位，上下止位上玻璃各有两个与升降 器的固定点，由这四个点拟合成一个平面，电机支架的安 装平面即由该平面偏置获得，偏置距离由升降器机构决定。 3.2、为满足玻璃的上下运动，必须要具备的升降器机构的 几何关系在图1 中，把图中的A、B、C、D、E、F、G 投 影到电机支架安装平面上看 ①A、B、E 三点成一线 ②B、C、D 三点成一线 ③A、F、G 三点成一线 ④BA=BE,BC=BD(通常BA=BE=BC=BD)
车身附件设计要素 及控制原理
长城同捷开发中心 陶恩树 07/05/09
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车身附件分类
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车门附件在整个车身附件的设计中占 有非常重要的地位、占车身附件设计工 作量的80%以上，并且车门附件的设计 和控制决定了车门结构设计的大部分作， 并直接影响车门的使用性能。
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一、车门玻璃
车门玻璃设计流程
点云
粗拟合玻 璃曲面