汽車側(cè)門造型可行性分析

側(cè)門造型可行分析編制審核批準(zhǔn)第一章造型可行性分析概述造型可行性分析是從第一版CAS誕生開始的，此工作一直延續(xù)到第二輪MOCKUP，即進(jìn)行風(fēng)洞實驗的銑削模型。造型可行性分析初步判斷了造型的合理性。這一階段的工作進(jìn)行的好壞，直接影響后面工程設(shè)計的進(jìn)度。是保證項目開發(fā)進(jìn)度和設(shè)計質(zhì)量的最重要的先天因素。如果造型可行性分析工作做的很徹底，很充分，他將預(yù)示著一個高質(zhì)量，高性能，先天的美貌能得以充分繼承的好車即將問世。造型可行分析工作是建立在地板、CAS、沿用件清單，和供應(yīng)商提供的進(jìn)行可行性分析工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。側(cè)門的造型可行分析涵蓋了以下幾大部分1、側(cè)門玻璃造型可行分析2、側(cè)門玻璃升降運(yùn)動分析3、側(cè)門防撞板布置空間可行分析4、側(cè)門鎖布置空間可行分析5、側(cè)門鉸鏈軸線和鉸鏈布置空間可行性分析6、側(cè)門限位器布置空間可行性分析7、側(cè)門密封條布置可行分析8、側(cè)門玻璃導(dǎo)軌布置可行分析9、側(cè)門外開把手布置空間和把手人機(jī)工程學(xué)分析10、側(cè)門上下車方便性分析11、側(cè)門揚(yáng)聲器布置空間分析12、側(cè)門玻璃升降器布置分析13、A柱障礙角分析（前門）14、側(cè)碰性能初步分析15、側(cè)門分縫線可行性分析（進(jìn)行車門運(yùn)動校核，保證運(yùn)動過程不與周邊的件干涉，驗證分縫線合理性）16、設(shè)計第一版典型斷面分析（初步判斷沖壓和焊接可行性）在接下來的章節(jié)中，我將詳細(xì)闡述上面的各項內(nèi)容。第二章造型可行性分析的準(zhǔn)備工作要實現(xiàn)一個高質(zhì)量的造型可行分析，必須滿足一定的條件。我建議，作為項目經(jīng)理，應(yīng)該把可行分析工作作為項目開發(fā)N多節(jié)點中的重中之重。因為這階段的準(zhǔn)備工作做充分了，可行性分析做好了，將有力的保證以后的項目進(jìn)度，以后不會浪費錢改造型，不會浪費設(shè)計人員無數(shù)的工時，不會把先天美貌的車改的越來越丑，而且性能還不能得到保證，最后出來的只能是一個有殘疾的，只能遠(yuǎn)觀，不能近看的東西。下面初步把側(cè)門造型可行性分析要做的準(zhǔn)備工作列出來。側(cè)門造型可行性分析準(zhǔn)備工作1、初步完成鉸鏈、限位器、玻璃升降器、密封條、玻璃導(dǎo)軌、外開把手供應(yīng)商的確定。以便提供初始的數(shù)模進(jìn)行造型可行性分析，在可行分析的過程中將這些部件的大體尺寸，安裝位置，空間布置要求確定下來。以后的詳細(xì)工程設(shè)計中遇到布置空間不夠，更改造型的事將大大減少，工作開展難度將大大降低。筆者認(rèn)為在此階段確定這些供應(yīng)商將事半功倍，同時能大大的吸收各零部件供應(yīng)商的先進(jìn)技術(shù)。將大大提高整車技術(shù)含量，加大產(chǎn)品的競爭力。大大增加了產(chǎn)品的附加值。2、完成詳細(xì)的沿用件清單，詳細(xì)的CAD數(shù)模并提交給造型部門。此階段應(yīng)完成沿用件的性能評估工作。盡可能的提高沿用件包括零件PART和部件截面SECTION如玻璃導(dǎo)軌截面，防撞桿截面等數(shù)量。以降低整車開發(fā)成本。并充分完成沿用件的沿用可行性研究。3、準(zhǔn)備造型要求STYLINGREQUIREMENTS，提交給造型部門，同時也是為造型可行性分析工作打下基礎(chǔ)。4、完成系統(tǒng)設(shè)計概念描述（DCD）和產(chǎn)品技術(shù)定義（PTS），如門上框是采用整體外板沖壓，還是分體上框采用滾壓等定義。將系統(tǒng)要達(dá)到的性能目標(biāo)，成本設(shè)定提交給造型部門。5、側(cè)門配置表確定（EQUIPMENTTABLE）。6、間隙和面差定義（DTS）第三章側(cè)門布置詳細(xì)可行性分析玻璃成型性分析對于側(cè)門玻璃在保證造型的同時，還必須保證玻璃的成型性，當(dāng)CAS出來后這項工作就應(yīng)該完成，越早確定玻璃的曲率越好。分析時分別測量玻璃橫向的曲率半徑和縱向的弦高。一般要求玻璃的曲率半徑大于1200。如圖所示A0側(cè)門玻璃曲率（和M11一樣）同時要保證玻璃的軸線和BELTLINE平行。玻璃升降運(yùn)動模擬玻璃邊界從外觀造型上看應(yīng)校核玻璃沿B柱的一條邊和后視鏡安裝的面的邊、后三角窗的前邊緣必須平行，這樣玻璃運(yùn)動才能進(jìn)行。PARELLELTOBPILLAREDGELINEOFOUTSIDEMIRRORBEDGELINEOFPATCHRRDOORORDIVISIONBAR同時A柱處后視鏡后邊沿B與Z向的夾角不能小于12，因為如果傾角越大，當(dāng)玻璃下降時就越容易撞到門內(nèi)板，就很難保證玻璃殘余于BELTLINE以上的距離。一般情況下，我們要求前門玻璃完全下降后玻璃殘余在BELTLINE以上的距離小于3MM,甚至完全下降。這樣能保證駕駛員在駕駛的過程，當(dāng)把手臂靠在窗臺上時，門玻璃不會撐住手臂難受，畢竟玻璃的厚度只有32MM。一般高檔的車，都對此距離要求很高，后門玻璃由于受到后輪包絡(luò)的影響，一般很難完全下降，一般殘留在BELTLINE以上的距離在120MM左右是比較合理的。當(dāng)CAS出來后，這時應(yīng)通知供應(yīng)商，讓他們根據(jù)初版的CAS設(shè)計升降器，將這個很粗的數(shù)模布置在此空間，看空間位置上有沒有干涉，玻璃升降器一般很容易和門鎖、限位器和內(nèi)飾護(hù)板干涉。如果與內(nèi)飾護(hù)板干涉則需修改內(nèi)飾護(hù)板造型。順便注意一下，對于同一個系列同時開發(fā)的幾款車，如A0系列，S18系列，B25系列等。應(yīng)保證B與Z的夾角的一樣，如果前期沒有注意，那樣將導(dǎo)致開發(fā)幾個后視鏡支座，大大提高了開發(fā)成本。本來開發(fā)一個支座就可以用在整個系列上了。構(gòu)建玻璃升降運(yùn)動模型1、根據(jù)造型提供的玻璃大面。從大面上截取一個和側(cè)窗尺寸差不多的玻璃小面，分別取A，B柱的棱邊模擬玻璃的導(dǎo)軌，此兩棱邊位于玻璃大面上。以任意一個棱邊擬合一個圓作為玻璃導(dǎo)軌。得到一個PART12、在玻璃小面上兩個棱邊上做三個點，兩個點位于同一個棱邊上且這兩個點位于擬合的大圓上，一個點位于另一個棱邊上且此點位于玻璃大面上。得到PART23、將這兩個PART裝在一起，進(jìn)入DMU模塊。分別進(jìn)行兩個點在線上約束和點在面上的約束PART1PART2點在線上的約束點（另一邊上的點）在面上的約束4、模擬運(yùn)動，將玻璃大面和擬合的大圓固定。5、這樣即可完成玻璃的升降運(yùn)動模擬。這時我們根據(jù)殘留與BELTLINE以上的最小玻璃距離要求，就可以把玻璃降到最低位置。這時檢查玻璃在運(yùn)動過程中與周邊件的距離，我們要求兩個運(yùn)動件間的最小距離為10MM。一個動件和一個不動件的最小距離為6MM，兩個不動件間的最小距離為3MM防撞板或防撞桿的布置分析側(cè)門防撞板的布置受到BRLINE的影響，BRLINE太靠近分縫線，一方面，側(cè)碰性能很難保證，一方面，將導(dǎo)致防撞板無安裝和焊接空間。所以在造型可研階段就應(yīng)該把可行性做足了，因為如果防撞板焊接空間不夠，將導(dǎo)致修改造型分縫線。如果在造型還沒有凍結(jié)之前解決，修改造型分縫線是非常簡單的。上圖為A0車由于防撞板焊接空間不足，修改了造型分縫線。分析防撞板的布置空間我們主要是通過根據(jù)CAS表面和BRLINE這兩個初始條件設(shè)計一個典型斷面是方法來判斷的，上面的一張圖片就是通過CAS和BRLINE兩個初始條件來設(shè)計了一個典型斷面。為了保證足夠的焊接空間和工藝空間，我們需要造型部門將分縫線后移7MM。一般情況下要求安裝面處有14MM的焊接空間，同時要考慮工藝性，預(yù)留35MM的工藝空間，所以在防撞板安裝處必須有1719MM的平面空間。對側(cè)門防撞板，前門一般是前高后低斜著布置，且防撞板的中心線投影到人體中心線的縱向平面上應(yīng)該通過H點，這樣防撞板或防撞桿在側(cè)碰時能起很好的效果。前門防撞板的后端，應(yīng)盡量位于B柱強(qiáng)度最大處（B柱根部強(qiáng)度最強(qiáng)），后門防撞板或防撞桿一般采用前低后高斜著布置，前端也應(yīng)盡量靠B柱最強(qiáng)處。同時根據(jù)FMVSS214要求側(cè)門在受到擠壓時，侵入量不能太大，這樣的話防撞板或防撞桿位于碰撞器的中間位置所起的作用是較為理想的。我們必須協(xié)調(diào)這些要求，找出防撞板或防撞桿的最佳位置。對于防撞板前端的安裝面和焊接空間常常受到鉸鏈、限位器和線束過孔安裝空間的約束，所以前端的安裝面必須合理調(diào)整這些安裝空間，找出合理的防撞板焊接面安裝空間。為了使防撞板在側(cè)碰時迅速起作用，所以防撞板應(yīng)盡量靠近門外板，一般防撞板距離門外板的間距為37MM。側(cè)門鎖布置可行性分析側(cè)門鎖布置時，我們要求側(cè)門鎖在繞鉸鏈軸線旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉狀態(tài)時，在鎖體與鎖扣嚙合處，該處圓的切線應(yīng)保證和鎖柱垂直。當(dāng)?shù)玫酱宋恢煤?，我們需要校核鎖與玻璃升降導(dǎo)軌和玻璃的在此處的間隙，保證鎖與玻璃升降導(dǎo)軌或玻璃有至少15MM距離。同時保證門上鎖安裝面距分縫線的距離（為了獲得足夠的工藝空間）。在布置鎖時為了獲得鎖安裝的足夠空間，有時需要更改造型，改變側(cè)門玻璃的形狀、改變A、B、C柱的傾角，改變造型分縫線等等，下圖是預(yù)留工藝空間的參考。鎖拉桿拉線的布置鎖拉桿拉線布置時，應(yīng)盡量讓拉桿拉線從玻璃的內(nèi)側(cè)走，因為拉桿拉線需要與內(nèi)開把手相連。這樣的話，為了防止鎖拉線拉桿在玻璃升降過程中被玻璃撞到使門自動打開，車在行駛過程中產(chǎn)生風(fēng)險，需要所有的拉桿拉線與玻璃有至少15MM的間隙。同時鎖布置時，讓鎖位于上下鉸鏈的中間位置，這樣鎖、上下鉸鏈形成三點，從而有效的保證了門的穩(wěn)定性。同時鎖盡量不要進(jìn)入FMVSS214,CNCAP,EUNCAP,USNCAP,IIHS的碰撞器區(qū)域。因為鎖是一個功能件，一定要保證側(cè)碰過程中門不能打開。所以盡量讓鎖避開側(cè)碰區(qū)域，對鎖是有好處的。由于鎖的布置空間是受到造型嚴(yán)重影響的，所以在造型階段就應(yīng)該有鎖很粗的外部輪廓尺寸的3D數(shù)模了。如果鎖是沿用件，則沒必要讓供應(yīng)商參與可行性分析，如果鎖是新開發(fā)件，則供應(yīng)商應(yīng)該在這之前就確定了，并讓他們參與到這個階段的鎖布置可行性分析中來。這樣一方面我們可以做到集思廣益，能夠充分的應(yīng)用鎖零部件這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，因為在這一階段，布置空間對鎖的限制條件很少，大多是可以通過調(diào)整造型來完成的。對利用新技術(shù)的是非常有利。鉸鏈軸線和鉸鏈布置可行性分析在布置鉸鏈軸線時，為了保證車門有自動關(guān)閉的趨勢，所以要求鉸鏈軸線在YZ平面向車內(nèi)傾斜02，在XZ平面內(nèi)向車后傾斜02。鉸鏈軸線布置時，鉸鏈軸線越靠車門前方和車門外板，對車門運(yùn)動過程中的間隙越有利。門的侵入量越小，對側(cè)圍強(qiáng)度的影響就越小，對提高整車安全性和防止門下垂就越好。通過下圖我們可以清晰的看到鉸鏈軸線對側(cè)圍強(qiáng)度的影響上圖中鉸鏈軸線非?？寇囬T前端和車門外側(cè)（藍(lán)色示意圖）是時候，車門與翼子板的間隙是越來越大，門與翼子板或周邊件的干涉的可能性越來越小。距離側(cè)圍的越來越遠(yuǎn)，側(cè)圍的強(qiáng)度得到了很大的提高，改善了側(cè)碰安全性。鉸鏈軸線的校核方法韓國人的校核方法是將門向車外（PF認(rèn)為沒有必要）和車前各移動1MM，然后做門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，要保證門與周邊件的間隙最小為05MM,現(xiàn)在A0系列車型是結(jié)合PF和CES的方法校核的。在鉸鏈軸線布置好之后，我們應(yīng)將鉸鏈3D數(shù)模布置到CAS數(shù)據(jù)中，上下鉸鏈距離越大越好，一般上下鉸鏈間距要求大于門沿X向最長長度的1/3。鉸鏈布置好之后，我們應(yīng)考慮工具過孔和鉸鏈安裝面的空間。要求有足夠的安裝空間，工具與周邊件的間隙大于3MM。鉸鏈的安裝面是要考慮沿用件的限制的，A0是沿用M14的前擋板，前期造型可行性分析不足，導(dǎo)致現(xiàn)在前門的鉸鏈安裝面空間嚴(yán)重影響工具過孔空間，不得不開發(fā)了一種新的彎頭工具來安裝鉸鏈，大大提高了開發(fā)成本。如果前期可行性做足了，通過調(diào)整BRLINE和PARTINGLINE就可以解決此問題，達(dá)到我們想要的結(jié)果。鉸鏈軸線旋轉(zhuǎn)中心車門翼子板側(cè)圍鉸鏈軸線和鉸鏈的布置是一個非常龐大的工程，其涉及的周邊條件非常多，造型對其的布置影響非常大，所以前期造型未凍結(jié)前，應(yīng)充分把這個問題考慮透了。側(cè)門限位器布置可行性分析限位器布置時，要考慮其與周邊件的關(guān)系，玻璃、導(dǎo)軌、線束，防撞板直接影響著限位器的布置，一般要求限位器與玻璃的間隙在15MM左右，最小10MM。與防撞板、導(dǎo)軌、線束的距離10MM。限位器一般布置上下鉸鏈的中間位置，限位器軸線越靠近BRLINE，對限位器布置越有利。當(dāng)我們把限位器旋轉(zhuǎn)點確定后，限位盒的旋轉(zhuǎn)中心一般距離限位器旋轉(zhuǎn)中心在3335MM。具體限位器模擬我就不在這做闡述了。下圖是限位器造型線模擬圖密封條、玻璃導(dǎo)軌布置和A柱障礙角可行性分析密封條道數(shù)是根據(jù)整車級別和舒適性來決定的，在整車PTS中已經(jīng)有了要求。在造型可行性分析階段就是要找到足夠的空間，保證達(dá)到整車設(shè)定的要求。如是采用兩道還是一道密封，密封條布置門上還是側(cè)圍上。側(cè)門上框玻璃尼槽的結(jié)構(gòu)形式等等。這個階段都必須分析確定完成。曾經(jīng)S12在造型階段只分析布置的門洞上密封條的可行性，但后面要鉸鏈軸線限位器軸線限位臂造型中心線出口美國，提高舒適性，需要在門上在加第二道密封。此時由于造型可行性分析的時候沒考慮，導(dǎo)致后面密封條在門上卡槽沒有安裝空間，與玻璃導(dǎo)軌干涉，后面不得不對造型做改動。對于玻璃尼槽它的結(jié)構(gòu)形式對A柱障礙角有著直接或間接的影響。前期我們可以通過輸入密封條截面和玻璃導(dǎo)軌截面，判斷空間是否足夠。密封條的結(jié)構(gòu)對A柱障礙角有影響玻璃升降器、揚(yáng)聲器的布置門內(nèi)板上要給玻璃升降器、揚(yáng)聲器留出安裝面，同時又要保證安裝過孔和工具過孔，空間相當(dāng)?shù)木o張，合理的分縫線和BRLINE將是保證這些部件得到合理布置的基礎(chǔ)。前期就應(yīng)該要求供應(yīng)商根據(jù)CAS面提供初版的3D玻璃升降器數(shù)模，和揚(yáng)聲器（可能是沿用件）進(jìn)行空間布置分析。側(cè)門外開把手布置空間和人機(jī)工程學(xué)分析在CAS數(shù)據(jù)出來后，我們應(yīng)馬上要求供應(yīng)商提供初版輪廓尺寸的外把手3D數(shù)模，進(jìn)行把手空間布置。（把手3D可以考慮沿用已有車型的把手）。如果前期不校核，把手離門分縫線太近，將導(dǎo)致把手布置不下，把手內(nèi)部的部件凸出與門鈑金輪廓。同時把手布置空間不能將BELTLINE外加強(qiáng)板大大削弱。否則將影響整車碰撞安全性能和門的剛度和強(qiáng)度。外把手布置時，當(dāng)把手繞把手旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動3545時，外開把手不能與CAS干涉。把手轉(zhuǎn)到極限位置把手邊緣距離分縫線的參考數(shù)據(jù)玻璃導(dǎo)軌從圖中我們可以看到造型分縫線太靠前導(dǎo)致玻璃導(dǎo)軌布置空間不足，所以必須修改造型，使分縫線后移把手人機(jī)工程學(xué)把手的高度，需要從人機(jī)工程的角度出發(fā)，考慮開門時的舒適性，所以把手不能太高也不能太低。一