門護(hù)板與周邊件的配合設(shè)計(jì)

門護(hù)板總成原來是轎車上一個(gè)簡單的裝飾件，主要是遮擋安裝在門鈑金上的升降器及內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)，后來發(fā)展成大型的并且?guī)в袀?cè)碰吸能作用的重要部件?，F(xiàn)在汽車將升降器開關(guān)、揚(yáng)聲器、門鎖中控開關(guān)以及物品存放盒布置在門護(hù)板上，有的車還在上面布置了雨傘儲(chǔ)物盒、出風(fēng)口等。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展門護(hù)板的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，也越來越給駕駛者帶來方便和舒適感。

門護(hù)板總成既是內(nèi)飾部件中最重要的零部件之一，也是和其他零部件配合最多的零件之一。同時(shí)，與其他零部件間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一與良好的配合彰顯出汽車內(nèi)飾的風(fēng)格與品味。當(dāng)然，零部件間相關(guān)件的對(duì)齊、高低差、間隙一致以及運(yùn)動(dòng)的不干涉性也一直是內(nèi)飾工程設(shè)計(jì)的難題之一。在設(shè)計(jì)時(shí)，由于門護(hù)板是個(gè)運(yùn)動(dòng)件，既要考慮在門關(guān)閉狀態(tài)與儀表板、座椅、A柱及周邊零部件的配合關(guān)系，也要考慮門在運(yùn)動(dòng)過程中，門護(hù)板與門洞密封條的不干涉與不刮擦問題。

門護(hù)板與周邊件配合關(guān)系的工程設(shè)計(jì)

1.門護(hù)板與儀表板

圖1 門護(hù)板與儀表板的合理間隙

門護(hù)板與儀表板的配合是在視野可視區(qū)域之內(nèi)的，因此兩者之間的間隙均勻的配合對(duì)外觀的影響較大。該處的間隙的影響因素很多，但是橫梁的裝配誤差則是最主要因素，所以工程師及儀表板工程師在設(shè)計(jì)此處的截面時(shí)應(yīng)進(jìn)行充分的討論?；诖?，如圖1，配合面差的設(shè)計(jì)一般情況下采用儀表板面差高于門護(hù)板面差2?mm，這樣就會(huì)起到遮丑作用，間隙推薦為5～6?mm。

2.門護(hù)板與門洞條密封條

由于門護(hù)板與門鈑金總成一起運(yùn)動(dòng)，其與周邊門洞密封條板的配合也十分重要。兩者間隙過小會(huì)與門洞條密封條相互干涉，長期下去會(huì)發(fā)生門洞密封條刮破及門護(hù)板脫落、密封不良等失效模式的現(xiàn)象；兩者間隙過大會(huì)出現(xiàn)關(guān)門后門鈑金外漏，造成汽車外形不美觀。一般設(shè)計(jì)中，門護(hù)板總成運(yùn)動(dòng)的包絡(luò)體與門洞條之間的間隙通常為5～8?mm。

3.門護(hù)板下端與門檻壓板

通常在設(shè)計(jì)中，門護(hù)板運(yùn)動(dòng)包絡(luò)體與門檻壓板的配合間隙通常為8～10?mm，這是因?yàn)檐囬T在長期使用的過程中，車門系統(tǒng)由于自身重量，會(huì)導(dǎo)致車門少量下垂，間隙太小，門護(hù)板與門檻等零件就有發(fā)生干涉現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。

4.門護(hù)板與座椅

門護(hù)板在座椅移動(dòng)的整個(gè)過程中，應(yīng)保持足夠的間隙，當(dāng)座椅側(cè)面布置調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，應(yīng)留出足夠的手部操作空間，推薦值≥43?mm。

5.門護(hù)板與安全氣囊

門護(hù)板的設(shè)計(jì)不能限制側(cè)安全氣囊的展開，在氣囊爆破的過程中門護(hù)板不應(yīng)有碎片飛出，門護(hù)板上的零件也不能有松脫現(xiàn)象，另外門護(hù)板也不能發(fā)生與鈑金脫開的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)時(shí)，SAB爆破對(duì)座椅靠背到門護(hù)板最小間隙要求大于50?mm。

6.門護(hù)板與門鈑金的配合

門護(hù)板在車內(nèi)不僅有裝飾的作用，更重要的是能保護(hù)乘員及增加車內(nèi)的舒適度。在門護(hù)板與門鈑金配合設(shè)計(jì)時(shí)，門護(hù)板總成與鈑金之間需要留出一定的距離來安裝吸音材料，當(dāng)然，該處距離是根據(jù)吸音材料的厚度而定的。另外，門護(hù)板總成跟門內(nèi)部的安裝零件也要有足夠的間隙，例如門護(hù)板與玻璃升降器電動(dòng)機(jī)之間的間隙要保證在5?mm以上，與玻璃升降器安裝螺栓的距離也要保證5?mm以上。

門鈑金上卡扣安裝孔的尺寸也需要嚴(yán)格控制，孔過大會(huì)造成門護(hù)板在開門的過程中卡子松脫，孔徑過小會(huì)導(dǎo)致卡子難裝配，插入力過大。還有一點(diǎn)需要注意，孔的飛邊也會(huì)對(duì)卡扣的插拔力產(chǎn)生很大的影響。

失效模式分析及預(yù)防

在工程設(shè)計(jì)階段，門護(hù)板的校核工作，尤其是門護(hù)板與周邊件配合件設(shè)計(jì)校核的充分與否，直接影響著后續(xù)的整改工作。許多的設(shè)計(jì)問題，尤其是人機(jī)、功能、干涉或者間隙等問題，這些完全可以從數(shù)據(jù)上得到充分的驗(yàn)證從而減少后續(xù)的質(zhì)量整改工作。這樣，就不僅僅節(jié)省了大量的時(shí)間，同時(shí)也為整個(gè)研發(fā)工作節(jié)約了大量的人力和財(cái)力，使設(shè)計(jì)研發(fā)工作向更好更快的方向發(fā)展。

圖2 門護(hù)板與氣囊配合的設(shè)計(jì)要進(jìn)行充分的校核及驗(yàn)證

下面是對(duì)幾個(gè)典型的失效模式的案例分析，供參考。

（1）車輛在出現(xiàn)事故的程中門護(hù)板限制側(cè)安全氣囊的展開，便會(huì)對(duì)成員造成致命的傷害，因此在門護(hù)板與氣囊配合的設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行充分的校核及驗(yàn)證。如圖2的例子，前排座椅的滑軌前后調(diào)節(jié)168+60?mm，上下調(diào)節(jié)45+10?mm；座椅靠背到門護(hù)板扶手的距離均需要滿足≥50?mm的要求。

（2）儀表板上的手套箱在開啟的過程中，與門護(hù)板不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，尤其是帶有鴨脖式扶手的門護(hù)板更需要注意。這兩者之間在數(shù)據(jù)階段就需要做運(yùn)動(dòng)校核，在兩個(gè)極限位置以及在開啟的過程中，均不能有干涉現(xiàn)象，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)件的間隙最小要保持在5?mm以上。

（3）門護(hù)板在開啟過程中或者關(guān)閉過程中不能與門洞條產(chǎn)生干涉摩擦的情況。不然在使用一段時(shí)間后就容易發(fā)生門洞條破損的情況，直接影響密封和顧客使用。如圖3，門護(hù)板在關(guān)閉狀態(tài)直接與門洞條干涉，這就是很明顯的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，因此，在數(shù)據(jù)階段，需要對(duì)門護(hù)板與門洞條的匹配關(guān)系做運(yùn)動(dòng)分析，一般情況下，門護(hù)板與密封條運(yùn)動(dòng)過程最小距離應(yīng)不小于5?mm。

圖4 CAE 模擬分析發(fā)現(xiàn)門板邊緣設(shè)計(jì)的不合理

（4）門護(hù)板與鈑金的配合關(guān)系一定要滿足間隙均勻，并且需要滿足DTS定義要求。在圖4的案例中，經(jīng)過CAE模擬分析發(fā)現(xiàn)門板邊緣設(shè)計(jì)的不合理，強(qiáng)度不足而導(dǎo)致門板變形嚴(yán)重。因此，在設(shè)計(jì)過程中，需要針對(duì)門護(hù)板平面較大區(qū)域位置，做CAE分析，并對(duì)比較弱的點(diǎn)做加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

結(jié)論