汽车门铰链结构布置设计
基于CATIA的汽车车门铰链设计
５ 结
语
目前 ， 全球经济仍处于危机后的调整期 ， 国际环境充
满复 杂 性 和不 确 定性 ； 国 内原 有竞 争 优 势 、 增 长 动 力逐 渐
削弱 ， 新 的竞争势力尚未形成 ， 市场信心和预期不稳 ， 经济 运行处在寻求新平衡的过程 中。 钢铁企业发展机遇与挑战 并存 ， 在客观分析存在优势与劣势的基础上 ， 应立足当前 ， 放眼未来 ， 实现企业持续健康发展 。
（ 上 接 第 ６页 ）
５ ５ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ， 上下铰链情况基本一致 ， 但是其大小还是 远小 也是 比较精确和可信的。
于铰链 的许用应力值， 满足设计需要。 但是 ， 由于销轴是个 活动件 ， 在车 门开关 的时候要经 常磨损 ， 这里又是应力集 参 考文 献 ： 中区， 在制造的时候我们就要考虑对其进行特殊工艺耐磨
１ ９９ ９
一
流企业为标杆 ， 从各个方面进行 比较 、 分析 、 判断， 通过学
习借鉴军队久经考验的理念和方法打造具有强大执行力
的成员 ， 塑造执行型文化和组织 ， 全面提升综合管理水平 ， 获得企业持续发展 的永久动力。 ④加快企业兼并重组步伐。 陕西省《 石化 、 冶金、 有色、 建材 、 新材料“ 十二五” 发展规划》 指出 ， 陕西在 “ 十二五” 期间 ， 将立足本省经济发展需求 ， 坚持以陕西钢铁集团公 司为主体 ， 通过兼并重组 、 淘汰落后全面提升陕西冶金工 业核心竞争力 ， 实现“ 一个主体、 两个区域 、 三个突破 ” 的发 展战略。 国家支持大型、 区域优势钢铁企业集团兼并重组， 大幅减少企业数量 ， 提高钢铁产业集中度 。鼓励钢铁企业 延伸产业链 。政策的落实为陕钢的发展提供了有力保障。 ⑤加强科技创新促进产品升级 。建立技术研发 中心， 使企业成为技术创新活动、 创新成果应用 的主体 。积极推 行“ 企校合作” 和特聘专家等形式促进联动协作 ， 鼓励企业 与高等科研院校通过成果转让 、 合作开发 、 共建技术开发 机构和科技型企业实体等多种形式组建产学研 战略联盟 ， 形成科技大系统 的资源共享 、 协同配合的科技创新运行机 制。 陕钢重点开发 Ｈ Ｒ Ｂ ５ ０ ０ 、 Ｍ Ｌ ２ ５ 一 Ｍ Ｉ Ａ ５ 等更高强度 、 更高 韧性、 更高耐久性 的新一代钢材。 同时 ， 建立全体职工参与
汽车铰链设计规范
一、车门铰链的功用铰链是车身与车门之间实现联接固定的关键部件，是车门主要承重部件，车门绕铰链轴线转动，实现车门开闭功能。
分类方式加工方式冲压方式冲压铰链具有质量小、成本低等优点，但其缺点主要有制造一致性不易保证，承载能力较铸造铰链弱。
铸造铰链铸造铰链可以将结构做得比较复杂，能够保证良好的制造精度和一致性。
缺点是质量大，成本高。
经销商采用“叠罗汉”展示安全性。
VS VS 铸造铰链感官上比较厚实冲压铰链看起来柔弱一些实际上，由于各部分受力不同，轴销孔的壁厚，轴销的强度更应该受到关注。
分类方式装配方式焊接铰链焊接铰链主要集中在欧美车型上，其特点是连接强度可靠。
由于其产生热变形的缘故，越来越多的欧美车开始放弃这种安装方式。
总装铰链总装铰链采用螺栓安装的方式连接车门和车体。
螺栓安装可以避免焊接过程中产生的热变形及应力集中，安装工艺简单，得到广泛的应用。
•车门铰链一般由阴铰链、阳铰链、铰链销和衬套组成。
阴铰链通过焊接、螺栓等方式固定在车身上，阳铰链则通过焊接、螺栓等方式固定在车门上。
在阴铰链和阳铰链之间，通过铰链销组合在一起。
铰链销提供铰链乃至整个车门的旋转中心。
由于铰链销在车门运动时，承受的摩擦较大，一般应增加自润滑衬套，以减少铰链销的磨损。
1、车门铰链的组成•铰链属于精密零部件，装配配合方面的要求很高。
因此，对铰链总成中每一个零部件的要求都比较高，这里主要介绍阴阳铰链、铰链销的设计尺寸要求。
•在尺寸方面，需要定义安装孔的位置、大小和相对距离，以及铰链销通过孔的直径和相对位置等。
在公差方面，安装孔的位置公差一般为±0.2mm，孔径应规定+0.2mm的上偏差，下偏差为0，铰链销通过孔径应规定+0.05mm的上偏差，下偏差为0，另外还要规定两个孔之间的同轴度，一般为0.1。
对各孔的内部，还需要有1.6的表面粗糙度要求。
对阴铰链安装面还要有平面度要求，一般设定为0.1。
•图3为一种阳铰链的设计样图。
在尺寸、形位、公差、表面粗糙度等方面与阴铰链类似。
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算沈茂涛【摘要】对轿车车门铰链、车门前侧分缝线、行李箱盖扭杆弹簧的布置进行了研究,总结了轿车设计中车门铰链及其轴线的布置方法、步骤及校核要点.介绍了车门与翼子板之间、前后车门之间分缝线的位置以及形状走向的确定方法,论述了行李箱盖铰链及其平衡支撑机构的形式、行李箱盖重力力矩以及扭杆弹簧力矩曲线的绘制方法,明确了扭杆弹簧扭转刚度系数的计算方法.%ln this paper, investigation is made to car door hinge, door front separating line, trunk lid torsional bar spring. Layout method, procedure and checking points were summarized to door hinge and its axial line in car design. Position of separating line between door and fender, between front and rear door as well as determination method of shape direction are introduced. Trunk lid hinge and the form of its balance supporting mechanism, the plotting method of trunk lid gravity moment and torsional bar spring moment curve are elaborated, the calculation method of torsion stiffness coefficient of torsional bar spring is defined in the paper.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P29-31,36)【关键词】车门铰链;车门分缝线;行李箱盖扭杆弹簧;扭转刚度系数【作者】沈茂涛【作者单位】上海同捷科技股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.81 前言在以往的轿车车身设计中，车门铰链轴线基本是先沿用标杆车设计，车门前侧分缝线直接由造型给定，然后工程设计人员进行车门运动分析，根据最小运动间隙要求再去调整铰链轴线或车门前侧分缝线。
汽车车门铰链的种类
汽车车门铰链的种类一、什么是车门铰链车门铰链是连接车门和车身框架的重要组件，它通过支撑和控制车门的开合运动，保证车门的平稳可靠开关。
车门铰链的种类有很多，下面将详细介绍几种常见的车门铰链。
二、普通铰链普通铰链是最常用的一种车门铰链，它由两个金属板通过凸缘和螺栓固定在一起。
普通铰链适用于大多数汽车车门，它结构简单、安装容易，并能够承受一定的开合力。
然而，普通铰链在承受较大压力时容易产生松动和磨损。
三、隐藏式铰链隐藏式铰链是为了美观而设计的一种铰链。
它将铰链隐藏在车门内部，只有当车门打开时才会显露出来。
隐藏式铰链不仅使车门外观更加整洁，还增加了车辆的安全性，因为隐藏式铰链使得车门更难以被撬开。
四、气压铰链气压铰链是一种使用气压作为动力的铰链。
它通过气压弹簧来控制车门的开合，使得车门开合过程更加轻松。
气压铰链不仅可以减轻车门的重量，还能够提高车门的密封性和安全性。
然而，气压铰链的维护和更换成本较高，需要定期检查气压弹簧的状态。
五、滑动门铰链滑动门铰链是一种用于侧滑门的特殊设计铰链。
它通过滑动装置使车门能够沿车身滑动打开，而不是向外旋转。
滑动门铰链广泛应用于商务车和家用MPV等车型，因为它可以提供更大的进出空间和更方便的使用体验。
六、旋转门铰链旋转门铰链是一种特殊的铰链设计，它使得车门能够围绕垂直轴旋转。
旋转门铰链通常用于超跑和敞篷车等高端车型，它不仅提供了独特的开门体验，还体现了车辆的豪华和个性化。
七、有序列表总结根据车门铰链的种类可总结如下： 1. 普通铰链 2. 隐藏式铰链 3. 气压铰链 4. 滑动门铰链 5. 旋转门铰链以上就是几种常见的汽车车门铰链种类。
不同的铰链设计适用于不同类型的车辆和用途，车门铰链对于车辆的安全性、舒适性和美观性都起着不可忽视的作用。
了解车门铰链的种类和特点，有助于我们选择适合自己车辆的铰链，并在使用过程中做好维护和保养工作，延长其使用寿命，确保车门的正常开合运动。
两厢汽车后背门铰链设计规范
两厢车后背门铰链设计规范1范围本标准规定了两厢车后背门铰链（以下简称后背门铰链）的术语和定义、设计规范、工艺要求及其它技术要求等。
本标准适用于设计开发的后背门向上开启的两厢车用铰链。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
JT020汽车车门铰链技术条件043汽车用紧固件扭矩选用规范GY063焊装白车身数模审核标准3术语和定义本标准采用下列术语和定义。
3.1后背门tail gate位于机动车辆后端的车门或车门系统，通过它乘客可以进入和离开车辆，装入或取出货物。
3.2后背门铰链hinge assy,tail gate与后背门和车身相连接，能够绕同一轴线回转且相互结合部件的总称，具体构成见图1。
3.3铰链销hinge pin铰链的一部分，通常用来连接铰链座和铰链板，并作为旋转轴。
3.4铰链座hinge seat铰链的一部分，通常是和车身连接的构件。
3.5铰链板hinge panel铰链的一部分，通常是和后背门连接的部件。
3.6铰链衬套hinge Bush铰链的一部分，同时连接铰链座、铰链板和铰链销的部件，在三者之间形成转动副。
3.7垫片gasket铰链的一部分,用于密封和防腐。
4设计规范4.1目前车身后背门广泛地采用冲压成型的合页式铰链连接，其具有质量轻、成本低、刚度高、易装配等优点。
4.2铰链布置要点4.2.1两铰链轴线必须在同一条直线上，并且轴线应与整车坐标系下的Y轴平行。
4.2.2两铰链总成在没有特殊要求的情况下，一般设计为共用，且除安装孔外，关于ZX面对称。
4.2.3在整车坐标系下，两铰链外端的距离在满足整车的要求下，越大越好，其距离根据整车的造型和后背门总成的结构而定。
4.2.4铰链板的安装面必须与后背门内板贴合，铰链座（包括垫片）在与车身连接时，需要考虑后背门下沉的影响，一般在设计时做干涉处理，干涉量根据车型的特点控制在1.0mm～2.0mm之间，见图2所示。
侧门铰链、限位器布置
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二、侧门限位器布置概述
1、边界数据收集
此阶段首先要确定的侧门信息包括如下内容： 1）铰链的轴线。限位器必须在铰链轴线确定下来后才可进行布置， 一旦 铰链轴线确定后，门铰链附近的结构基本可以做出来，其他的附件才可 以布置和调整。
2）门洞条和门框条。在BR-LINE线和铰链轴线确定的基础上，门洞条和 门框条的位置也基本可以布置，侧围外板的轮廓也基本可以定下来，这 样就可以布置限位座和限位盒的相对位置，布置限位器的同时，也要同 时在允许的范围内调整门框条和门洞条的位置。
长mm
1252 1129 1098.2 1112 1223.5 1084.8
前门
宽mm 面积mm2
1075 1102 1191.1 1175 1037 1055.3
/ 2361328
/
2799421
重量g
17775 13899 15700 16950
/ /
长mm
1252 1120 980.6 1110 1213.16 1097.39
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一、侧门铰链布置概述
4、Y向入侵量控制
一般情况下侵入量(dig-in)不超过50mm，如果该值过大，侧门铰链 的整体强度变弱，且对整个A柱与B柱的截面影响很大。对控制门下 垂、OFFSET偏置碰都非常不利，S12就有这方面的经验教训，前门 上铰链的侵入量(dig-in)为52.2mm，在做OFFSET偏置碰的时候前门 铰链变形严重，而后更改侵入(dig-in)的值由原来的52.2mm为 47.2mm。各车型的侵入量见右表。 根据铰链结构形式不同，Y向侵入量建议值： 型钢铰链：≤60mm 冲压铰链：≤50mm
5）将限位器旋转中心B点沿铰链轴心每2° 旋转一个，得到图示中绿色点，将之前勾 画出的限位我外轮廓沿限位器旋转中心B点 移动至对应角度的绿点位置，再绕绿点旋 转至与啮合点重合位置，依次类推得到此 限位臂包络，取的点越密，包络面精度越 精确（如右图所示）。
汽车车门铰链知识课件
01
02
制造工艺
考虑铰链的制造工艺，如铸造、锻造 或冲压，以及后续的热处理、表面处 理等工艺。
03
润滑与密封
设计有效的润滑和密封结构，确保铰 链在恶劣环境下能顺畅工作，并防止 水分、尘土等侵入。
05
04
安全性
确保铰链在极端情况下不会失效，如 碰撞事故中，车门能够正常打开，方 便乘员逃生。
03
汽车车门铰链生产工艺
特点
不同类型的铰链具有各自的特点。普通铰链需要乘客手动关闭车门；弹簧铰链能够使车门在松开后自动关闭；液 压铰链则能提供柔和的关闭动作，提高乘坐舒适性。同时，各种铰链都应具备耐磨损、耐腐蚀、低噪音等性能， 以确保长期稳定的工作。
02
汽车车门铰链设计
车门铰链设计要求
承载能力
耐久性
车门铰链必须具备足够的承载能力，以确 保在各种行驶条件下车门的稳定性和安全 性。
降噪与减震
为了提高乘坐舒适性，车门铰链将采用降噪材料和减震设计，减少 车门开关过程中的噪音和振动传递，营造静谧的驾乘环境。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
通过有限元分析等方法，验证铰链的 承载、耐久等性能。
06
6. 设计优化
根据原型试验结果，对设计进行必要的优化和 改进。
车门铰链设计考虑因素
材料选择
选择合适的材料，如钢、铝合金或塑 料，以确保满足性能要求的同时实现 轻量化。
成本与可维护性
在保证性能的前提下，尽量降低制造 成本，并设计易于维护的结构，以方 便后续的维修和更换。
缓冲原理
为了避免车门在关闭时产生撞击和损坏，现代汽车车门铰链通常配备缓冲装置。 这种装置通过液压或气压原理，减缓车门关闭最后阶段的速度，实现柔和关闭。
汽车车门铰链知识 ppt课件
欧翼式
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2. 推拉开合的门铰链
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几种典型的门铰链
A：分体式门铰链
某公司B11(东方之子）汽车门铰链系统。
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A：分体式门铰链
钣金门铰链
奇瑞(S11)QQ系列门铰链
1.成本低廉，重量小。
2.加工步骤短，易于控制。
3.强度偏低。
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A：分体式门铰链
锻件门铰链
沃尔沃门铰链系列
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B：一体化门铰链
发生干涉；在运动中，车身与车门最小间隙：设计门缝间隙4mm时，最小间隙为
1.8—2.5mm，最小间隙一般出现在车门开启（3度一8度）及车门外板最大凸弧面处。
前门开启角度一般不小于60度，极限的超程角度为64±3度；后门开启角度一般
不小于66度，极限超程角度为70±3度：
车门打开过程中，不能和铰链本体及铰链本体固定螺栓干涉，推荐最小间隙35mm。
• 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
为什么要有门铰链？
为了让驾驶者和乘客能从车外进入车内，从车内回到车外，所以有了车门。
为了把车门和车身连接起来，（铰链负责连接车门车身并保证车门的开合）
并使得车门可以开合，所以有了车门铰链。
以每分钟6~8次的速度循环100,000次。（一开一关为一个循环）
4.3拉伸测试要求
测试符合SAEJ934和ECE R 11
纵向负载测试（X）：在超过11,1kN时破裂。
横向负载测试（Y）：在超过8,9kN时破裂。
4.4车门下沉量测试要求
车门重量32kg
测试时打开角度：15°
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汽车门铰链结构布置设计
车门铰链作为汽车车门的关键部件，其设计、布置关系到车门使用性能。
1车门铰链概述
1.1车门铰链基本构成
车门铰链是与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。
如图１，车门上下铰链，由固定件、旋转件和铰链销三部分组成。
旋转件通过螺栓与车门相连接，固定件与车身相连接。
在车门开闭过程中旋转件和车门围绕铰链轴做旋转运动。
固定件对车门要求有限位保护作用。
铰链轴和转动件间装有轴套，铰链轴套采用高耐磨材料制成。
图１车门铰链结构图
1.2车门铰链布置要求
车门铰链是车门总成中的受力构件也是运动构件，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。
铰链的布置设计包括
铰链轴线的确定、铰链间距确定和开启角度的确定三个步骤。
在铰链布置设计中，铰链轴线确定和铰链间距是重要的设计硬点。
在布置铰链时，应注意以下几方面的问题:
（1）根据外表面及车门分缝，确定铰链轴线；
（2）铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利，避免干涉；轴线越靠近车门前端，门旋转时，其对Ａ、Ｂ柱的侵入量就越小；
（3）车门绕铰链旋转的过程中，保证车门与翼子板的间隙在３.５ｍｍ以上；
（4）车门上下铰链的跨距应大于车门横向长度的１/３；
（5）车门上下铰链一定要同轴；
（6）铰链旋转轴线一般都会要求有一定的内倾角和前倾角，角度一般在１° ~３°，来保证车门足够的开度，而且可以避免车门打开的时候碰撞到路边的台阶；使车门有自关力。
2车门铰链轴线的确定
根据以上布置要求，对车门铰链轴线进行确定。
铰链轴线在整车坐标下的ＸＺ和ＹＺ平面内的位置是确定的，因此分别对轴线在两个平面上的投影线进行拉伸得到两个面，这两个面相交线即为铰链的轴线。
在设计过程中做两条投影线时，要按照以上讲述的原则和要求进行约束，如图２，ＸＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角为α，ＹＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角β。
最后按前述布置铰链的注意事项，要通过不断地调整这两
条直线的位置来得到合适的铰链轴线，如图３所示。
通过上述布置设计得到铰链轴线的布置结果:轴线内倾角３°，后倾角３°。
图２ＸＺ平面与ＹＺ平面铰链轴线夹角３铰链间距的确定
如果铰链布置空间允许，铰链间距设置得越大越好。
越大，铰链在“Ｘ”纵向方向上受力越小。
同时，也可以有效地防止门下垂。
但实际设计中，由于受到各种条件的制约，比如车身、Ａ柱、Ｂ柱的形状等，常导致铰链间距无法设置得足够大；但经验表明，铰链间距Ｌｈ与铰链锁柱间距Ｌｄ的比值不小于1/３。
如图3所示。
图3 铰链间距。