汽車車門設(shè)計(jì)與建模

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 汽車車門設(shè)計(jì)與建模 I II 摘要 汽車車門是汽車的重要組成部分，汽車車門只要由門體、車門附件、門內(nèi)飾組成，現(xiàn)在汽車車門有順開式車門、逆開式車門、水平移動(dòng)式車門等。 本課題就汽車車門進(jìn)行了相關(guān)研究設(shè)計(jì)和計(jì)算。本次設(shè)計(jì)根據(jù)汽車車門產(chǎn)品開發(fā)的相應(yīng)制造工序，并且用理論設(shè)計(jì)按要求結(jié)合，按照給定的整車數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，確定車門的結(jié)構(gòu)、及車門的主要參數(shù)。通過用計(jì)算機(jī)分析計(jì)算，分析車門在所有情況下的應(yīng)力、變形等其他的性能，用來確立車門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性跟合理性能否符合各項(xiàng)技術(shù)性能的要求。為車門設(shè)計(jì)提供依據(jù)跟想法。并完成車門的裝配圖和車門的零件圖繪制還有汽車立體建模。 關(guān)鍵詞 車門；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；建模；分析 I Abstract Car door is an important part of the car, as long as the car door is composed of door, door accessories, door trim, now the car door is suitable to open doors, inverse, horizontal movable door open door, etc. This topic is the car door has carried on the research design and calculation. This design according to the corresponding manufacturing process of car door product development, design and use theory according to the requirements, according to a given vehicle data and technical requirements, determine the structure of the door, and the main parameters of the door. Analysis by using computer analysis and calculation, the door in all cases the stress, deformation and other performance, is used to establish the door of the reliability of the structure design and rationality can conform to the requirements of the technical performance. Provide the basis for the door design ideas. And complete the door assembly drawing and parts drawing and 3 d modeling of the car door. Keywords motor vehicle Car door Structure Design ?modeling analysis II 目 錄 摘要 I Abstract II 1緒論 1 1.1課題背景 1 1.2汽車車身發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3我國(guó)微型汽車目前面臨的主要問題 2 1.4研究?jī)?nèi)容以及目的 2 2車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 3 2.1汽車車身 3 2.1.1 車身簡(jiǎn)介 3 2.1.2車身的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)外飾 3 2.2車門類型及功能 4 2.2.1車門種類 4 2.2.2車門的結(jié)構(gòu) 7 2.2.3車門的功能 9 2.2.4車門內(nèi)加強(qiáng)結(jié)構(gòu) 10 2.3車門的設(shè)計(jì)流程 10 2.4車門的基本構(gòu)成 11 2.4.1車門鈑金 11 2.4.2車門機(jī)能件 14 2.4.3車門裝飾件 18 2.4.4車門設(shè)計(jì)的的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 19 2.5本章小結(jié) 19 3 CATIA設(shè)計(jì)與建模 20 3.1 CATIA簡(jiǎn)介 20 3.2 CATIA建模 20 3.2.1創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)功能簡(jiǎn)介 20 3.2.2零部件設(shè)計(jì)模塊 20 3.2.3鈑金件設(shè)計(jì)模塊功能簡(jiǎn)介 20 3.2.4三維參數(shù)化建模 20 3.2.5車門內(nèi)外板的CATIA三維模型 21 3.3本章小結(jié) 23 4 分析階段 24 4.1 車門CAE分析 24 4.1.1車門模態(tài)分析 24 4.1.2剛度分析 24 4.1.3強(qiáng)度分析 24 4.1.4抗凹分析 24 4.2車門重要部件的運(yùn)動(dòng)分析 24 4.2.1車門開合運(yùn)動(dòng)分析 25 4.2.2玻璃升降器的運(yùn)動(dòng)分析 26 4.3車門關(guān)閉力計(jì)算 28 III 結(jié)論 31 致謝 32 參考文獻(xiàn) 33 IV 1緒論 1.1課題背景 近幾年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車結(jié)構(gòu)剛度主要體現(xiàn)在汽車車門的設(shè)計(jì)中，所以一般車門要保持良好的材料剛度。良好的振動(dòng)性能，用來保證車門關(guān)閉時(shí)的耐沖擊跟耐碰撞等其他要求。如順開式車門，車門跟車廂構(gòu)成了一個(gè)給予成員乘坐的空間，車門它以安裝在車身上的鉸鏈做為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)從而確使汽車車門的開和關(guān)。 現(xiàn)如今，汽車的車門大部分都采用鉸鏈?zhǔn)皆砜煞譃轫橀_式車門、逆開式車門，水平移動(dòng)車門、上掀式車門跟折疊式車門等。順開式汽車車門最為常用。但是為了提高安全性，順開車門在適用過程中會(huì)影響到人的生命安全，主要體現(xiàn)在汽流壓強(qiáng)上面。開車的人在倒車的時(shí)候觀察后面的情況，所以順開式車門是最為常用的汽車車門。 在目前轎車上使用最多的是順開式車門。不過，還有一部分的汽車車門不是采用的順開式車門，而是水平移動(dòng)式還有折疊式，這主要是出于使用情況跟用途而使用不同的車門，在轎車上，很多都是家用所以使用順開式的比較多，折疊式很多都用于大客車，水平移動(dòng)的適合用在面包車上，面包車車身比較長(zhǎng)，使用水平移動(dòng)的可以在跟阻撓在路邊的物品比較近的情況下可以靈活的打開跟關(guān)上。 汽車在這些年的發(fā)展中，像德國(guó)一些汽車強(qiáng)國(guó)的技術(shù)上面有著顯著的工藝特點(diǎn)，在他們生產(chǎn)過程中會(huì)有很大的不同之處。最大的不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在車門結(jié)構(gòu)，可以通過很多不同的制造工藝來設(shè)計(jì)車門。經(jīng)過很多的市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)做出分析，對(duì)一些特殊車型做出對(duì)比，在設(shè)計(jì)過程中要總結(jié)出各種車門的密封形式。 1.2汽車車身發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的集中情況比別國(guó)要低很多。因?yàn)槲覈?guó)企業(yè)都是采用整套的成產(chǎn)配套，并與整車融為一體系，所以車門產(chǎn)業(yè)的集中情況比別的整車產(chǎn)業(yè)高。調(diào)查顯示，有些小規(guī)模產(chǎn)業(yè)由于資金不足，實(shí)力差，導(dǎo)致了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)落后與一些國(guó)際企業(yè)。長(zhǎng)此以往，我國(guó)的市場(chǎng)都被外國(guó)鎖壟斷，所以我國(guó)只能將投資重點(diǎn)放在整車的范圍內(nèi)，一些重要的零部件的投資很不足，所以一些國(guó)企小企業(yè)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，競(jìng)爭(zhēng)力小。在外企和合資企業(yè)職中，我國(guó)國(guó)企將面臨著嚴(yán)俊的問題。從現(xiàn)在整車發(fā)展的情況來看還是比較好的，但是各個(gè)廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)也是非常之激烈，從而分為合資、獨(dú)資兩大陣容。中國(guó)報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《2016-2022年中國(guó)車門產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》首先介紹了車門行業(yè)市場(chǎng)相關(guān)概念、分類、應(yīng)用、經(jīng)營(yíng)模式，行業(yè)全球及中國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)狀，產(chǎn)業(yè)政策生產(chǎn)工藝技術(shù)等，接著統(tǒng)計(jì)了行業(yè)部分企業(yè)盈利、負(fù)債、成長(zhǎng)能力等詳細(xì)數(shù)據(jù)，對(duì)行業(yè)現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)格局與態(tài)勢(shì)做了深度剖析；結(jié)合產(chǎn)業(yè)上下游市場(chǎng)、營(yíng)銷渠道及中國(guó)政策環(huán)境，經(jīng)濟(jì)環(huán)境，對(duì)行業(yè)未來投資前景作出審慎分析與預(yù)測(cè)。 1.3我國(guó)微型汽車目前面臨的主要問題 設(shè)計(jì)過程中質(zhì)量上的體現(xiàn)，不能與外企的品牌質(zhì)量所相提并論，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定的市場(chǎng)，質(zhì)量問題導(dǎo)致了消費(fèi)上的問題。汽車行業(yè)迅速的發(fā)展導(dǎo)致了，汽車設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)一些漏洞，我國(guó)汽車的發(fā)展，也將面臨很大的挑戰(zhàn)。不光是汽車設(shè)計(jì)的原因，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中零部件的一些特殊工藝也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)峻的問題。汽車車身作為整車的大型覆蓋件。這種方法會(huì)導(dǎo)致焊接點(diǎn)的地方出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)并且出現(xiàn)較多焊接點(diǎn)。一些企業(yè)為了保證位置設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的位置，做出另外的加工工序和一些網(wǎng)絡(luò)。這樣一些設(shè)計(jì)計(jì)算量就會(huì)非常大，導(dǎo)致建模的時(shí)候比較難。焊接點(diǎn)的位置也很難保證。所以我國(guó)監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)水準(zhǔn)及加工水平和西方國(guó)家的實(shí)力還是有所差距。在汽車設(shè)計(jì)類型上面來看，我國(guó)的設(shè)計(jì)水平只有一些發(fā)達(dá)國(guó)家60年代的水準(zhǔn)。我國(guó) 嚴(yán)重缺乏技術(shù)人員和研發(fā)人員，國(guó)家對(duì)投資這一方面資金也少。比如長(zhǎng)春與一汽合并之后，他們的研發(fā)資金都達(dá)不到銷售的百分之一。像外國(guó)一些企業(yè)如福特公司的投入資金是一汽的很多倍。 1.4 研究?jī)?nèi)容以及目的 根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)，合理計(jì)算該車型車門內(nèi)部結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸形式，并對(duì)其機(jī)構(gòu)性能的分析，并采用最合理的方案設(shè)計(jì)出完整的車門內(nèi)部運(yùn)行系統(tǒng)。能完全合理的使車門在使用過程中突出性能。 此次設(shè)計(jì)主要整合以往的設(shè)計(jì)，查閱大量的資料。了解機(jī)械的一些基本循序和要點(diǎn)。和傳統(tǒng)只圖的規(guī)定和國(guó)標(biāo)；學(xué)會(huì)汽車車門內(nèi)部設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)，才能更大的了解車門設(shè)計(jì)的知識(shí)；學(xué)會(huì)有CAD等繪圖軟件制圖和建模，還要提高解決出現(xiàn)特殊問題的方法。與之前的各種設(shè)計(jì)方法相集合，針對(duì)各種問題進(jìn)行剖析優(yōu)化。對(duì)于設(shè)計(jì)的過程要精準(zhǔn)。 2車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 2.1汽車車身 2.1.1 車身簡(jiǎn)介 車身造型主要有鍥形、魚形流形、船形和箱體形等。一般分為3箱、2箱和單箱等各種。車型的質(zhì)量問題直接影響到汽車性能。 并且汽車的流體力學(xué)也要得到保證。和保證流線形審美感覺，還要著重考慮汽車行駛過程中氣流的有效疏導(dǎo)。降低過程中空氣的阻力。這樣就可以節(jié)省很多油的損耗，增加汽車別其他面性能。汽車在現(xiàn)在生活中被人們當(dāng)作一種藝術(shù)品，不論是汽車的造型還是內(nèi)部?jī)?nèi)飾方面完美的追求，還是汽車的顏色都會(huì)被人們所選擇。保證汽車行駛的安全性，大部分利用保證人身安全車枕和汽車在行駛過程中出現(xiàn)碰撞的包墊裝置來減少對(duì)人的傷害。利用不同的貨物裝置，一般是一個(gè)普通欄版構(gòu)造，平臺(tái)構(gòu)造。 2.1.2車身的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)外飾 用整車的安裝殼體，利用其各部分支撐受力件和鏈接鈑金組成空間結(jié)構(gòu)。汽車的車身不會(huì)出現(xiàn)大體的骨架，一些較大型的車結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)的明顯。 一般小型汽車都會(huì)適用合成纖維、多層次附合材質(zhì)、泡沫連皮塑料等來覆蓋裝飾品的加工方法。在汽車發(fā)展迅速的前景下，汽車所要承載的貨物功能也要明顯增加，一般會(huì)在汽車上裝有桿式天線和一些娛樂設(shè)備，如：收音無線接受器、音響、導(dǎo)航GPS、小型觀影機(jī)、小型冰箱等。這樣可以提高車被人所利用的。 圖2-1 車身總體結(jié)構(gòu) 2.2車門類型及功能 2.2.1車門種類 現(xiàn)在車門設(shè)計(jì)的種類很多，有無車窗框和有車窗框兩種。一些高檔車多數(shù)應(yīng)用無車窗框，為了追求汽車外型和審美的需求無邊框也被運(yùn)用到了普通類型中，如大眾汽車的一些種類就采用的無邊框設(shè)計(jì)，使得整體的車身更堅(jiān)硬，深得購(gòu)買者的喜愛。有車窗框還分為獨(dú)立式和整體式。外型的部斷點(diǎn)內(nèi)外鈑金窗構(gòu)成的整體式的內(nèi)外無窗框部分。 。(圖2-2) 外形 無窗框車門 獨(dú)立窗框 整體窗框 外形 上部斷面 特點(diǎn) 由內(nèi)、外板及窗框構(gòu)成的車門 整體式內(nèi)、外板構(gòu)成車門 無窗框部分、內(nèi)、外板在窗口下側(cè) 圖2-2車門窗框形式與結(jié)構(gòu) 為了實(shí)現(xiàn)車門的一些附件的能力，如內(nèi)飾件和外飾件、控制按鈕、排風(fēng)洞、門鎖及鉸鏈（圖2-3）。 車門 本體 內(nèi)外飾 加強(qiáng)板 窗框 附件 車門鎖 鉸鏈及限位器 玻璃及升降器 拉手、操縱鈕 出風(fēng)口、密封條、密封膜 內(nèi)外裝飾件 其他附件及裝配件 圖2-3車門結(jié)構(gòu) 按照有還是沒有車窗框來看可以分為無框車門、開分車門、有框車門、滑門、整車式門、轉(zhuǎn)動(dòng)門和折疊等多種門，根據(jù)不同車的需求選擇不同的車門（表2-2）。 表2-2車門分類 2.2.2車門的結(jié)構(gòu) 車門一般由車門窗件、鉸鏈件、玻璃滑槽、窗框、內(nèi)板以及外板構(gòu)造組成。在汽車車門板內(nèi)包含有門鎖、升降器結(jié)構(gòu)，為確保裝合的牢固，要對(duì)車門的內(nèi)板加固處理。車門一般由不一樣的鈑金構(gòu)成。這些鈑金件都是經(jīng)過高強(qiáng)度的展壓、強(qiáng)力沖壓等加工而成，一般會(huì)使用強(qiáng)度非常高的鋼板來增加鈑金的厚度、還要采用科學(xué)的方法來加工達(dá)到它要求的硬度和強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)車門的整體構(gòu)造，利用科學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，汽車車門整體部件的高強(qiáng)度才是最重要。設(shè)計(jì)窗口的時(shí)候，要有鈑金構(gòu)造形成的結(jié)構(gòu)空間。中間部位不需要閉合的組成，是為了能夠讓車窗升降通道。由于窗口構(gòu)造的特殊。其他部位的剛度決然高于窗口部位的結(jié)構(gòu)，在收到外界擠壓和沖擊的情況下會(huì)發(fā)生裂痕或者裂開的現(xiàn)象。從而影響到車門開關(guān)閉能力。所以為了不讓這種現(xiàn)象發(fā)生，我們要保證該結(jié)構(gòu)內(nèi)外的材料強(qiáng)度來提高車門的強(qiáng)度。一般會(huì)增加加強(qiáng)版的橫壓筋。也會(huì)采用不同的焊接技術(shù)來銜接車門的構(gòu)件，在內(nèi)板周邊的接觸部位來焊接，由于考慮到門窗和玻璃，還要加強(qiáng)車框與下位鏈接，這樣下部的剛度會(huì)大于上部的剛度。因?yàn)檐囬T下部主要有車門鎖這樣才能提高安全性和可靠性，不過也突出了車窗位置的薄弱 ，所以上部的固定非常之難。要保證密封條和車窗的緊密貼合，還要保證在行駛過程中出現(xiàn)搖晃不會(huì)影響玻璃的密封盒的固定，要加強(qiáng)窗框的強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)用增加鏈接件和加大下部鏈接面積，來保證剛度和強(qiáng)度。車門外板暴露于表面也會(huì)影響整車的外型，所以外板的美觀也是非常重要的。所以大部分車外板是不會(huì)出現(xiàn)焊接點(diǎn)的，因而外板的質(zhì)量就會(huì)有所問題，尤其是剛度，不然汽車在行駛的過程中會(huì)有很大的噪音和振動(dòng)，設(shè)計(jì)中還要加強(qiáng)板的剛度，大部分會(huì)使用內(nèi)部加瀝青板，一般會(huì)用毛氈和泡沫，來固定雙面膠。這樣可以保證整構(gòu)造性。車門外部除了要表現(xiàn)出完美的外觀，還要保證穩(wěn)定性，就要將外飾條加強(qiáng)件。 2.2.3車門的功能 車門作為汽車非常重要的部分。它的質(zhì)量會(huì)對(duì)汽車的性能有很大的影響，也會(huì)影響到汽車行駛的安全性和平穩(wěn)性。所以車門的性能越來月追求完美。加工要求也越來明顯。我們還要考慮車門的密封能力，開闊的視野范圍等都是車門設(shè)計(jì)的重要要點(diǎn) 表2-3 車門功能要求 功能 要求 方便性 上、下車：車門開啟時(shí)空間大，通常不小于60度，開度大于650毫米 視野性 在允許的情況下加大車門窗口和玻璃的。 安全性 1.車門可靠性之間的部件不能相互影響。 2.汽車出現(xiàn)故障時(shí)候，要保證車門能夠順利的打開。 密封性 車門必須有很好的封閉性，防止有雨浸入。 工藝性 維修性 1.制造容易 2.維修簡(jiǎn)單。 2.2.4車門內(nèi)加強(qiáng)結(jié)構(gòu) 金屬板包括金屬板組件從0.7毫米到3毫米厚鋼板沖壓、軋制過程。車門板的外表面,直接影響整個(gè)身體的美麗,主要:內(nèi)部要設(shè)置帶磁性瀝青版,通常使用泡沫緩沖或感覺。加強(qiáng)梁的底部,底部的內(nèi)板焊接,直接與補(bǔ)強(qiáng)板板上焊接,條件允許也可以與內(nèi)板焊接。 2.3車門的設(shè)計(jì)流程 在設(shè)計(jì)車門的過程中我們需要嚴(yán)格遵守車門設(shè)計(jì)的流程來設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的時(shí)候要做好基本的定位，然后在造型面輸入規(guī)定一些零部件的位置，還要進(jìn)行強(qiáng)勁的分析，最后面在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段，要驗(yàn)證整體流程的最大階段。（圖2-4）。 圖2-4車門設(shè)計(jì)流程圖 2.4車門的基本構(gòu)成 車門設(shè)計(jì)體內(nèi)占據(jù)了很大一部分設(shè)計(jì),，車門主要由鈑金件、升降玻璃升降器、車玻璃、門鎖、鉸鏈、密封條等構(gòu)成（圖2-5）。車門隨著身體的外表,和身體的其他部位的配合，整車的設(shè)計(jì)質(zhì)量也會(huì)由車門帶來一些影響。 圖2-5某車門前門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2.4.1車門鈑金 車門鈑金由支架鉸鏈、安裝窗架、框窗、滑槽支架安裝、前后玻璃滑槽。[2]（圖2-6）。 圖2-6車門鈑金總成 2.4.1.1車門外板 汽車重要的部件也是外觀件，他在車的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)中，活動(dòng)性強(qiáng)。所以對(duì)車門外板的剛度和外表質(zhì)量都非常的高。他的結(jié)構(gòu)主要是平坦淺拉延構(gòu)件。在塑造模型的時(shí)候凸起的表面和大面積毛坯有接觸。所以要選擇非常硬的材料作為外板。 圖2-7車門外板 2.4.1.2車門內(nèi)板 內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (1)為了加深周邊的側(cè)面板采用拉沿工藝； (2)一般要在板面上沖壓很多形狀的手孔、和一些裝配孔、托臺(tái)和窩穴； (3)一般通過沖壓不同的強(qiáng)筋來降低行駛過程中的噪音。 在車門要保證鉸鏈處的強(qiáng)度需要進(jìn)行特別的加工，大部分用1.6毫米-1.4毫米的高強(qiáng)度版，在車門內(nèi)板別的部位用0.7毫米鈑金） 圖2-8 車門內(nèi)板 2.4.1.3車門防撞梁 防撞梁一般用來強(qiáng)化車門旁部的部件。增加它的沖級(jí)碰撞能力，這樣就可以保證駕駛員和乘員安全性。在大眾福特公司等代表的企業(yè)他們一般都是采用直接在車門之上加防撞梁，本田一系列日系汽車也會(huì)用管狀的梁來固定兩側(cè)的車門。防撞梁要表現(xiàn)出強(qiáng)大的吸能力，能力表現(xiàn)如下： 1）材料的使用強(qiáng)度：日系和韓系都會(huì)達(dá)到1400-1570MPa。 2）設(shè)計(jì)構(gòu)造：帽形材料比管裝的的抗拉效果的剛度好。 2.4.1.4車門加強(qiáng)板 汽車車門外部的加強(qiáng)版會(huì)在內(nèi)外都進(jìn)行一些部位的地方焊接一些橫梁。 圖2-10 車門外板加強(qiáng)板 圖2-11 車門內(nèi)板加強(qiáng)板 安全梁具有以下安裝特點(diǎn)： 1）人體應(yīng)該盡量靠近安全梁。 2)還要考慮到車窗玻璃的升降位置的滿足。 2.4.1．5鉸鏈支座 在安裝內(nèi)板的支座時(shí)候保證車門的鉸鏈支座，板的材料一般采用增加厚度的材料（圖2-11）。 圖2-12 車門鉸鏈支座 2.4.1.6車門窗框 汽車門窗框：外內(nèi)框架框、多樣體框、沖壓框，窗架式框體的都是用沖壓形成。因?yàn)樗麄兌际且惑w式的構(gòu)件。所以比較好控制。 （1）內(nèi)外板同體式 （2）一體閉合式 （3）多體式 （4）滾壓 圖2-13窗框的機(jī)構(gòu)形式 2.4.2車門機(jī)能件 一般包括汽車的把柄、汽車的車窗門鎖等小部件 2.4.2.1車門鎖 車門鎖也具有一定的外觀美感。門鎖一般有兩種：門鎖的可靠性將會(huì)被人門廣泛的適用，他的第一功效就是鎖緊車門，在人的操縱情況下可以確保車門的自動(dòng)閉鎖性。保證車門不會(huì)因?yàn)槠囆旭傔^程中的快慢沖級(jí)打開車門。然后就是保證汽車內(nèi)部不會(huì)被竊賊鎖盜空。 車門鎖有以下集中作用： 1）保證汽車車門的開啟和閉合，能夠暢快的開關(guān)靈活的使用。 2）成本較低，生產(chǎn)加工簡(jiǎn)單。 3）還要考慮門鎖的適用壽命。 4）汽車把柄適用起來也要便捷、能夠很快的鎖死狀態(tài)，外面也不能適用把柄開門，除非使用車鑰匙才能打開車門。 5)設(shè)計(jì)鎖止結(jié)構(gòu)。在車內(nèi)使用該機(jī)構(gòu)時(shí)候，車內(nèi)外的鎖將全部鎖死，外部不可以適用手柄打開車門，除非使用車鑰匙才可以開啟車門，而車內(nèi)則可以隨意也要在關(guān)閉該機(jī)構(gòu)的時(shí)候才能用手柄打開 6）在行駛過程中車門在鎖死的過程中出現(xiàn)大力的沖擊和橫向縱向的一些力量及載荷的沖擊，以及在過程中發(fā)生巨大的顛簸可以自由的打開保證車內(nèi)乘員和駕駛員的安全。 7）汽車后門還要設(shè)置兒童的保護(hù)，防止兒童跌落窗外。 2.4.2.2車門玻璃 現(xiàn)在大多數(shù)的汽車門玻璃用雙曲面剛性玻璃、弧形玻璃廣泛應(yīng)用于小型汽車?；⌒尾Ａк圀w更順利,充分利用內(nèi)部空間的身體,減少身體的厚度,增加身體內(nèi)部寬度。由于體型的性質(zhì),同時(shí),生產(chǎn)過程是困難的,要求比較高,容易刮傷發(fā)生的興衰過程 一般使用剛性雙曲面玻璃的門、弧形玻璃已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于小型汽車?；⌒尾Ａк圀w更順利,充分利用內(nèi)部空間的身體,減少身體的厚度,增加身體內(nèi)部寬度[4]。由于體型的性質(zhì),同時(shí),生產(chǎn)過程是困難的,要求比較高,容易刮傷發(fā)生的興衰過程中玻璃停滯。玻璃球弦的需求高度小于4毫米。 實(shí)現(xiàn)真正的光滑的玻璃升起功能,其大小、形式位置的變化很重視。 圖2-14 車門玻璃 2.4.2.3車門玻璃升降器 車門內(nèi)部的升降機(jī)構(gòu)在汽車車門設(shè)計(jì)中占有很大的重要性，也是車門系統(tǒng)最為重要的小機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。它不光是確保玻璃的升降，還要保證玻璃升降過程中的穩(wěn)定性。 選擇的時(shí)候，如果玻璃曲面多則要選擇繩輪式的比較合適；叉臂式適用于縱向曲率小的選擇。雙導(dǎo)軌式適用于車門寬度大的；叉臂單導(dǎo)軌適用于玻璃寬度很小的。 表2-4 玻璃升降器分類 結(jié)構(gòu)形式 動(dòng)力源 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 配套車型 繩輪式 由開關(guān)改變極性直流微型電機(jī),使其方向,上下旋轉(zhuǎn),從而促進(jìn)機(jī)構(gòu)。滾絲筒由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),滾絲筒使鋼絲繩在相應(yīng)的導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)傳輸控制器上下運(yùn)動(dòng),從而提升玻璃。 1、普遍適用的模型。 2,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,容易制造,一般用于兩種滑輪形式。 3、較輕的重量,在運(yùn)行的過程中噪音非常小。 速騰、捷達(dá)以及奧迪等 軟軸式 由開關(guān)改變極性直流微型電機(jī),使其方向,上下旋轉(zhuǎn),從而促進(jìn)機(jī)構(gòu)。軟線的軸電機(jī)的傳動(dòng)軸進(jìn)行,進(jìn)而軟軸驅(qū)動(dòng)玻璃。 這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是加工便捷。 依維柯、切諾基等。 叉臂式 用開關(guān)來來控制電流的極性，使其方向隨即改變，從而促進(jìn)機(jī)構(gòu)。 一般這種形式在車門玻璃較大的時(shí)候使用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低。玻璃弧度不能太大。 三菱、海獅等 圖2-15 車門玻璃升降器 2.4.2.4限位器 玻璃升降器是車門系統(tǒng)中占據(jù)空間最大的一部分，也是非常重要的子系統(tǒng)。一般按照結(jié)構(gòu)的不同分為，輪式、軟軸飾、叉臂式三個(gè)不同的類別（表2-4）。 因?yàn)轱L(fēng)格的不同，限位器有凸輪式限位器，由于比較貴，所以在設(shè)計(jì)應(yīng)用中比拉桿式少。 限位器的作用如下： 1）預(yù)防車門在開管的時(shí)候出現(xiàn)與汽車身體的撞擦，保護(hù)車門的周圍框架。 2）保證在順風(fēng)或者下坡時(shí)候汽車車門不會(huì)因?yàn)槭芰Χ鴵p壞，所以要保證一定的角度。 圖2-16 拉桿式限位器 2.4.2.5車門鉸鏈 車門的鉸鏈有兩部分組成。可分為明暗鉸鏈，主要按照結(jié)構(gòu)不同來區(qū)分的。 有的大型汽車大部分都用壓鑄鉸鏈，因?yàn)樗休d能力強(qiáng)，強(qiáng)度高，價(jià)格；在日本和韓國(guó)的車系用鍛壓的形式多，強(qiáng)度小。 表2-5 車門鉸鏈分類 圖2-17 鍛壓試車門鉸鏈 2.4.2.6車門密封條 密封條件的不同可以把密封條分為：頂?shù)烂芊鈼l、外檔水條、內(nèi)檔水條、玻璃導(dǎo)軌條等。 圖2-18 車門密封條位置布置 可以通過以下方法判斷布置：一般選擇在1/3—1/2。如果選擇太大，車門的關(guān)閉力就會(huì)太大。 2.4.3車門裝飾件 內(nèi)飾板的材料選擇一般會(huì)使用復(fù)合材料，內(nèi)飾板的材料構(gòu)造極大的會(huì)影響到車內(nèi)人員的舒適性，設(shè)計(jì)過程中美化設(shè)計(jì)很重要?？梢赃x擇無紡布作為內(nèi)飾材料。為了提升車內(nèi)部的空間，設(shè)計(jì)的時(shí)候煉藥考慮把車扶手和內(nèi)飾用一體化設(shè)計(jì)[6]。 車門在考慮內(nèi)飾板的實(shí)用性時(shí)候，也要考慮設(shè)計(jì)完之后整車的美觀性。要和車身別處的美化風(fēng)格一直，風(fēng)格整體運(yùn)動(dòng)性簡(jiǎn)單，要能夠詮釋運(yùn)動(dòng)的流線美感。別的車型也要考慮風(fēng)格的格局一致。 圖2-19 車門內(nèi)部的主要構(gòu)成 2.4.4車門設(shè)計(jì)的的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)飾板的構(gòu)造極大的會(huì)影響到車內(nèi)人員的舒適性，設(shè)計(jì)過程中美化設(shè)計(jì)很重要。有車型會(huì)用到無紡布。設(shè)計(jì)人員根據(jù)車身美觀的需求進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)車門時(shí)候的相關(guān)國(guó)家規(guī)定[7]： GB 15084-94 汽車后視鏡等安裝規(guī)定和性能 GB 9656-1996 安全玻璃在汽車中的使用 GB 3730.3 整車外廓的尺寸規(guī)定 QC/T 490-2000 設(shè)計(jì)車身的繪圖 QC/T 265-2004 零部件的要求編號(hào)原則 GB 15086-2006 門鎖和車門保持和實(shí)驗(yàn)方法 GB15743-95 側(cè)門設(shè)計(jì)強(qiáng)度 QC／T 207-1996 一般使用普通氣彈簧 2.5本章總結(jié) 分析了車門的構(gòu)造和組成，還對(duì)各部分的零部件進(jìn)行具體的分析，也對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)候的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行了討論。以上對(duì)車門不止的原則基礎(chǔ)，為以后工作做好了鋪墊。也對(duì)車門性能設(shè)計(jì)成本來分析工作。 3 CATIA設(shè)計(jì)與建模 3.1 CATIA簡(jiǎn)介 汽車生產(chǎn)最重要的流程就是建模，到后期產(chǎn)品的建模步驟，按步驟一次進(jìn)行。計(jì)算機(jī)軟件突出了他強(qiáng)大的功能作用，也是設(shè)計(jì)過程中的重要核心技術(shù)。建模過程中對(duì)于建模軟件的選擇是很重要的。 CATIA設(shè)計(jì)曲面設(shè)計(jì)的能力、輔助混合多模塊包括了設(shè)計(jì)汽車的概念到分析運(yùn)動(dòng)的形式方面考慮。從而使CATIA在設(shè)計(jì)優(yōu)氨的使用，也在設(shè)計(jì)過程中慢慢規(guī)范了標(biāo)準(zhǔn)，也因?yàn)橄到y(tǒng)的編輯處理的工作。 3.2 CATIA建模 3.2.1創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)功能簡(jiǎn)介 創(chuàng)成式外型設(shè)計(jì)主要用于復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì)中，車輛設(shè)計(jì)最常用的模塊也是這一模塊。設(shè)計(jì)時(shí)候可以通過數(shù)據(jù)的參數(shù)化，來創(chuàng)建特征外輪廓，運(yùn)用外型線框在通過大量的計(jì)算從而設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲面。對(duì)參數(shù)話工作，在設(shè)計(jì)過程中嵌入有用的數(shù)據(jù)并建立關(guān)系，也為日后的修改有了便捷之處。 3.2.2零部件設(shè)計(jì)模塊 模塊的設(shè)計(jì)先通過零件的設(shè)計(jì)，零部件的設(shè)計(jì)模塊廣泛用與幾何設(shè)計(jì)模型。與不同的其他三圍模型相比，CATIA之所以能夠成為主流的設(shè)計(jì)軟件，正式因?yàn)樗軌蛟诟鱾€(gè)不同模塊之間進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化的特質(zhì)。 3.2.3鈑金件設(shè)計(jì)模塊功能簡(jiǎn)介 鈑金的設(shè)計(jì)有很多種造型解決的方案，設(shè)計(jì)者按照需求對(duì)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行規(guī)范、確定分析設(shè)計(jì)實(shí)體鈑金的構(gòu)件。針對(duì)所有設(shè)計(jì)材料屬性，便于其他設(shè)計(jì)人員了解他的設(shè)計(jì)。 3.2.4三維參數(shù)化建模 利用三圍設(shè)計(jì)軟件，這樣的設(shè)計(jì)規(guī)范可以很清晰的分布在軟件建模中[10]。在開始設(shè)計(jì)建模的時(shí)候我們要注意整體設(shè)計(jì)影響，不能影響產(chǎn)品到出廠和對(duì)市場(chǎng)的影響。 3.2.4．1三維參數(shù)化建模特點(diǎn) 空間內(nèi)的三維設(shè)計(jì)軟件可以切換角度觀察結(jié)構(gòu)，這樣可以針對(duì)工作者出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，這樣不光節(jié)約的人力和成本，也能夠有更大的效果。建模參數(shù)一直是個(gè)恨到的關(guān)鍵問題，使用參數(shù)自動(dòng)調(diào)整和實(shí)體生成一個(gè)三維模型的特征，在特征發(fā)生變化的時(shí)候，三維模型也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。在當(dāng)今市場(chǎng)，可以用建模來進(jìn)行自身的改動(dòng)，然后按照要求生產(chǎn)。這些參數(shù)化的建模大大增加了生產(chǎn)工藝的加工速度和效率。 3.2.4.2參數(shù)化建模的實(shí)現(xiàn)方法 1)CATIA在約束好的的條件下建模，然后在其他模塊中提取出來。然后根據(jù)尺寸的約束來確定集合體的特性。 2)使用CATIA用戶編輯是設(shè)計(jì)人員選擇的方式，把每個(gè)部位的數(shù)據(jù)進(jìn)行緊密聯(lián)系，才能夠動(dòng)一處其他部分也跟著運(yùn)動(dòng)。 3)CATIA就是用自行定義的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)一些指令的控制，也可以指定自己特定特征、參數(shù)的指令。使用VBScript來便攜特性，不會(huì)影響然后參數(shù)。 3.2.5車門內(nèi)外板的CATIA三維模型 利用模型分析來確定車門的內(nèi)外板（圖3-1，圖3-2，圖3-3）是很大的面積覆蓋，加工工藝非常復(fù)雜。設(shè)計(jì)時(shí)候要注意汽車整體美觀性，可以運(yùn)用CATIA軟件來制定設(shè)計(jì)規(guī)程。 這種三圍繪圖大部分都是運(yùn)用了上述的指令，然后嚴(yán)格規(guī)范各個(gè)參數(shù)的選擇。 圖3-1 車門總成圖 圖3-2 車門外板 圖3-3車門內(nèi)板 3.3本章小結(jié) 本節(jié)主要運(yùn)用了CATIA建模對(duì)鈑金建模的設(shè)計(jì)和研討，便于以后在學(xué)習(xí)生產(chǎn)汽車過程中有所利用方。在使用CATIA建模中我們針對(duì)他的特點(diǎn)慢慢地進(jìn)行了嚴(yán)格的照做，便于日后的使用和學(xué)習(xí)。 4 分析階段 4.1 車門CAE分析 4.1.1車門模態(tài)分析 為了保證構(gòu)造的特性，涉及車門時(shí)候要對(duì)CAE分析[9]。要利用這些參數(shù)分析出構(gòu)造的平率,減少噪音，增加體驗(yàn)的能力，把不好的缺點(diǎn)招出，從而驗(yàn)證元素的正確性。最后在構(gòu)建動(dòng)力特性中依據(jù)基礎(chǔ)性息提供設(shè)計(jì)的思路，然后將參數(shù)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)加工中，對(duì)產(chǎn)品的出場(chǎng)進(jìn)行很好的改良。 4.1.2剛度分析 車門強(qiáng)度不夠可能會(huì)發(fā)生事故，車門嚴(yán)重的變形和扭曲，這樣不利于乘員的逃生，危害到人的生命安全，所以要加強(qiáng)門的剛性。而且外部剛度不足會(huì)影響到內(nèi)部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及升降器的使用，更不能在發(fā)生意外的時(shí)候使人安全的逃生和聲援。 4.1.3強(qiáng)度分析 提高車門的剛度可以選用高強(qiáng)度的材料生產(chǎn)加工，或者選用強(qiáng)度高的防撞梁進(jìn)行安裝保護(hù)。 4.1.4抗凹分析 鈑金自身就是帶有曲率的構(gòu)件，在加上使用過程中發(fā)生的一些振動(dòng)碰撞，會(huì)導(dǎo)致車門鈑金變形。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗凹性整改。 4.2車門重要部件的運(yùn)動(dòng)分析 車門是車身最為中要的一部分，為了不在生產(chǎn)時(shí)候出現(xiàn)一些列的誤差，我們要在設(shè)計(jì)時(shí)候準(zhǔn)確的運(yùn)用，所以要在設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)⒅匾牟考肈MU運(yùn)動(dòng)分析。 4.2.1車門開合運(yùn)動(dòng)分析 利用裝配模塊打開車門部位的內(nèi)部集成系統(tǒng)。增加運(yùn)動(dòng)副后，才能夠分析運(yùn)動(dòng)（圖4-1）。 圖4-1 DUM裝配 設(shè)置車門的限位角度（一般為65°-70°），通過不斷的探索找出最佳的解決方案，體現(xiàn)出現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法的優(yōu)良特性。 圖4-2 最小間距區(qū)域 4.2.2玻璃升降器的運(yùn)動(dòng)分析 玻璃升降器的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響到玻璃的運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)玻璃完成指定運(yùn)動(dòng)，所以要依據(jù)合理的方式安排和選擇合適的玻璃的升降器。它的設(shè)計(jì)要求要按TJI/YJY.03.32的規(guī)矩來算。 圖4-3偏差分析 圖4-4 圖4-5 4-6 4.3車門關(guān)閉力計(jì)算 汽車車門在關(guān)的時(shí)候，車門關(guān)閉是不是很輕松也是一個(gè)問題。車門在關(guān)閉的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一些力，這個(gè)力是很復(fù)雜的。用力學(xué)的知識(shí)看,駕駛室里面往外面推車門的力、車門鉸鏈的機(jī)械阻力等。車門關(guān)上的時(shí)候消耗使用者的力的地方有密封條壓縮變形、氣壓阻效應(yīng)等。 4.3.1密封條變形阻力 密封條在壓縮正面量下所產(chǎn)生的阻力： 關(guān)車門時(shí)壓縮密封條用到的力： 4.3.2氣壓阻力 假設(shè)駕駛室內(nèi)空氣理想，根據(jù)熱學(xué)理想氣態(tài)學(xué)得到： 設(shè)迎風(fēng)面積密封條壓縮量： 密封條壓縮后，駕駛室氣壓力： 空氣壓縮的阻力： 4.3.3車門運(yùn)動(dòng)阻力總共 車門運(yùn)動(dòng)阻力總工為密封條變形阻力和氣壓阻力所做功之和。 4.3.4車門關(guān)閉力 設(shè)駕駛室關(guān)門時(shí)駕駛員作用于車門上的力F，其所做功為，根據(jù)能量守恒定理，則 4.3.5數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果 車型參數(shù)如下：。 1）車門面積越大，關(guān)閉車門所需客服的阻力越大，車門關(guān)閉時(shí)所需力越大（圖4-7）。 圖4-7關(guān)閉力與面積的關(guān)系 2） 駕駛室容積越大，駕駛室內(nèi)空氣氣壓縮比例越小，關(guān)門越輕便（圖4-8）。 圖4-8關(guān)閉力與容積空間的關(guān)系 3）車門密封條彈性系數(shù)越大，關(guān)門阻力越大，在假定前提下，成線性關(guān)系（圖4-9）。 圖4-9關(guān)閉力與密封條彈性系數(shù)的關(guān)系 4）密封條被壓縮距離增大，車門關(guān)閉力越大，而阻力的變化比較敏感（圖4-10）。 圖4-10車門關(guān)閉力與密封條被壓縮距離的關(guān)系 結(jié)論 現(xiàn)在的汽車車門要求還是比較高的，現(xiàn)在都需要用很高的強(qiáng)度的剛，這種剛是現(xiàn)在汽車發(fā)展中需要用到的，隨著現(xiàn)在的發(fā)展，車門的硬度關(guān)系著乘客的安全，所以必須采用高強(qiáng)度的剛，我們?yōu)榱巳ゴ_?，F(xiàn)在汽車的更新，用自己手畫圖紙是不可能的，根本跟不上社會(huì)的發(fā)展，所以現(xiàn)在得用CATIA這個(gè)畫圖工具才行，這個(gè)畫圖工具能保證比手畫的圖更精準(zhǔn)更好看，經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)CATIA這個(gè)畫圖軟件的用途更加的清楚，讓我知道了現(xiàn)在的科技在不斷的發(fā)展。 致謝 參考文獻(xiàn) [1]. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 [2]. Vivek D. Bhise.汽車設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 2014 [3]. 任金東.汽車人機(jī)工程學(xué)[M]. 北京大學(xué)出版社 2010 [4]. 劉金東 王巍.汽車模具設(shè)計(jì)精講[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 2014 [5]. 張金換 杜匯良 馬春生.汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)[M]. 清華大學(xué)出版社 2010 [6]. 卞學(xué)良. 專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 [7]. 王望予. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 [8]. 黃金陵 .汽車車身設(shè)計(jì)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 [9]. 林程 王文偉 陳瀟凱. 汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2014 [10]. 李光耀. 汽車內(nèi)飾件設(shè)計(jì)與制造工藝 機(jī)械工業(yè)出版社 2013 [11]. 朱利安-史密斯 現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)概論 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 [12]. 徐石安 汽車構(gòu)造——底盤工程 清華大學(xué)出版社 2011 [13]. 王宏雁 陳君毅 汽車車身設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京大學(xué)出版社 2009 [14]. 曹渡 汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn) 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 [15]. 胡平 汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2012 33