后背门设计指南-----2005-3-30.doc

后背门设计指南后背门设计指南第一章第一章 概论概论1-1 该设计指南的主要目的：S12 是奇瑞公司第一款正向开发的车型，其概念设计是由意大利博通公司完成的， 在结构过程中，我们以可行性分析为依据，并在韩国工程师的指导下对此进行了优化门盖系统的设计大致经历了以下几个过程：外观间隙以及平度的定义、典型截面 的设计、主模型的建立、CAE 分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸 的标准化在整个项目过程中，我们学习了韩国人的设计理念与流程，为我们在以后的设 计中奠定了良好的基础后背门的设计与门系统相比来说简单的多，零件也少很多 编写该设计指南的主要目的在于将我设计 S12 后背门的全过程中所学到的一些设 计理念以及犯过的错误一一罗列出来，大家共同学习一下，也希望大家在以后的设计过程 中避免类似错误的重复发生有不足之处请大家提出意见，我将继续修正1-2 该指南的主要内容第一章概论 第二章后背门设计要求2-1 后背门法规要求2-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING 研究 第三章后背门间隙以及平度间隙 第四章后背门结构设计 1、开启角度的的定义 2、铰链轴线的布置 3、典型截面的解析 4、数模的构造 5、尺寸以及公差的设定 第五章CAE 分析、设计校核及评审 1、CAE 分析 2、失效模式及相应措施 第六章材料定义以及减重 1、材料定义 2、减重 第七章设计心得第二章第二章 后背门设计要求后背门设计要求2-1 后背门法规要求 1、 ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一 规定 法规大致内容如下（ 详见标准 ECE NO.26/01 ）： 高出地面 2m 的零部件，或者低于底线的零部件，或者在工作状态或静止状态下， 均不能被直径为 100mm 的球体所触及的零部件，车身外表面凸出零部件的曲率半 径不得小于 2.5mm。

2、 S12 的后牌照是安装在后保险杠上面的，对于后牌照安装在后背门外板上面的， 后牌照尺寸还要满足： 北美： SAE J686 欧洲： EEC 70/222 国内： GB17541-1995 2-2 后背门设计目标要求 及 BENCHMARKING 研究S12 的定位是一款小型普及经经济型轿车；用途主要是家用、上班代步、休闲旅行； 用户主要面向：年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女 性因此要求该车在设计上要求时尚、美观、便宜、性能要好第三章第三章 后背门间隙以及平度的定义后背门间隙以及平度的定义1、后背门与侧围外板之间间隙与平度：2、后背门玻璃与侧围外板之间间隙与平度：3、后背门外板、后背门玻璃以及顶盖之间的间隙和平度：4、 背门外板与玻璃之间的间隙与平度：5、后背门与后保险杠之间的间隙及平度：6、后背门玻璃与后尾灯灯罩之间的间隙以及平度：7、后背门外板、后尾灯以及侧围外板之间的间隙与平度：8、后尾灯与后保险杠之间的间隙和平度：第四章第四章 后背门结构设计后背门结构设计1、开启角度的的定义 根据可行性分析图纸上面定义后背门开启角度为 80 度，该角度的定义主要是根据后背 门开启以后的最低点距离满载地面之间高度来定义的。

在博通的可行性分析中，该高度为 1584mm，现在 S12 的该高度为 1588.3mm 2、铰链轴线的布置 前后盖铰链与四门铰链相比，在布置上简单的多，因为其轴线是平行与 Y 轴的，我们 在布置铰链轴线的时候是在博通的可行性分析的基础上，使用最新的 A 面数据，在保证最 小动态间隙为 3.5mm 的基础上确定的现在铰链轴线中心点坐标为（3069. 3，0，1187.2） 3069. 3，0，1187.2）3、 典型截面的解析：在做典型截面之前首先要搞清楚后背门上面都要安装那些附件，S12 后背门上锁安 装附件由上到下依次有：外板：扰流板、雨刮喷嘴、后背门玻璃、后背门标牌、后背门锁芯；内板：铰链、高位刹车灯、线束、衣帽架固定座、气弹簧、缓冲垫、雨刮电机、 后背门护板、后背门门锁、后背门扶手 （1） 、Y0 截面： 在该截面中可以反映出扰流板、后背门玻璃、后背门标牌、高位刹车灯、气弹 簧、雨刮电机、后背门护板、后背门门锁等附件的布置以及安装方式另外，Y0 截面 是后背门外板开启过程中与顶盖之间间隙最小的位置，通过此截面也可以校核后背门 的运动关系 各主要附件例如：气弹簧、后背门门锁的布置以及安装方式，在下面会详细附 图进行说明。

A、气弹簧：在所有后背门附件的布置中，气弹簧是最难布置，花费时间最长的一个附件由 于后背门在开启的过程中，气弹簧要承受整个后背门包括所安装附件的整体重量，并且开 启 80 度完全是由其保证的，所以在布置的时候不仅要考虑到其自身的性能，而且其行程也 非常重要 S12 的气弹簧布置是在 OPENING LINE 的基础上，参考后背门造型的特点，初步确 定了上支点的位置,然后根据开启角度，气弹簧自身的性能、长度来寻找下安装点最重要的就是 L1 始终等于 L2.B、雨刮喷嘴，扰流板C、密封条：后背门密封间隙保持在 11mm，大了会使密封条压缩永久变形而漏水，小 了会因为接触面积减小而漏水而且密封面与整圈 OPENING FLANGE 成 90±2 度密封条扰流板L1L2雨刮喷嘴D、后雨刮电机E、后背门锁芯：固定在外板上 安装孔尺寸： F、后背门锁后背门锁的布置：锁安装面垂直于锁与锁柱啮合点与铰链点的连线，夹角在 6 度范围 内可以接受 （2）高位刹车灯的固定：高位刹车灯沿用 T113）高位刹车灯灯罩的固定（4）铰链安装，设计时要考虑安装工具尺寸在后盖开启过程中，注意顶盖与后背门外板之间的距离，避免干涉。

另外 S12 的造型 决定了在侧围后部上拐角处运动间隙很小，所以在设计过程中要不断校核该点的运动间隙5）衣帽架固定座：（6）缓冲垫的布置（7）气弹簧下安装点气弹簧下安装点是随着后背门运动的，所以其与后尾灯之间的间隙一定要尽可能大， 否则安装之后，误差累计下来，容易与灯干涉，使灯损坏一般改间隙要求 10mm，但是 由于空间的问题现在 8.1mm 可以接收8）后背门护板后背门护板安装共有 12 个安装点，开始时只有 8 个安装点，但由于雨刮电机的布置位 置，所以后背门护板是比较大，为了外观和质量，在上面又加了 4 个安装点4、数模的构造A、S12-6301101——后背门外板 B、S12-6301111——后背门内板 C、S12-6306310——后背门铰链（左右通用）ABCDE FGHD、S12-6301131/132——后背门铰链左/右加强板（左右对称） E、S12-6301113——后背门高位刹车灯安装板 F、S12-6301171——后背门雨雨刮电机安装板 G、S12-6301151/152——后背门气弹簧左/右安装板 H、S12-6301121——后背门门锁安装板5、尺寸以及公差的设定（1）单件图纸（2）带凸焊螺母的图纸第五章 CAE 分析、设计校核及评审 1、 CAE 分析 根据 CAE 部门 2004 年 10 月 2 日的“后背门刚度与模态分析报告” ，后背门刚度 和模态均满足要求。

（1）数据状态：（2）结论2、 失效模式及相应措施序号要求潜在失效 模式失效潜在影响失效原因推荐解决方法1符合安 全法规钣金强度 不足不满足安全法规A、 钣金强度不 足； B、焊点失效A、 根据 CAE 分析来 改善钣金强度； B、定期检查焊接设备， 加强质量控制2测试外 板强度钣金变形关闭后盖时声音不正 常，开启后盖时锁芯 区域变形钣金料厚太薄A、 增加料厚 B、加强钣金 3合理的 布置零件之间 干涉零件变形或损坏布置时出错或装 配问题重新布置或者加强装配 过程的控制4焊接可 行性装配过程 中有干涉 现象个别件装配不上，无 法焊接设计与工艺之间 沟通不够，工艺 介入太迟工艺与设计同步进行5滴水孔 漏水的 能力水不能全 部流出， 积在内外 板之间钣金腐蚀孔太小根据参考样车调整孔尺 寸6密封条A、 漏水 B、闭合力 大A、 漏水 B、闭合力大A、 接触不好， 间隙大 B、间隙小7铰链轴 线轴线不同 轴，发生 变形开关困难，有噪音装配问题定期检查，加强质量控 制8加工工 艺性难于冲压 焊接延长开发周期，浪费 材料，影响产品质量有些地方模具难 于控制，成型 CAE 验证第六章 材料定义以及减重 1、材料定义：2、减重在不影响结构强度和成型性的基础上，尽可能多的开减重孔或减少材料料厚。

第七章 设计心得参加项目组以来，我觉得虽然在专业知识上有了较以前有了大幅度的提高，但是在对 待工作的态度上，我觉得收获更大后背门上面安装的所有的附件以及其相邻的边界条件 都有可能引起我的设计变更，这就需要我要密切关注与自己相关的零件的边界条件，而且 无论多么小的更改都可能引起其他附件装配关系的变动，所以要及时检查各个附件的装配 情况以及间隙变化其他附件的变动也有可能会造成相邻部件的干涉等情况比如说 2005 年 3 月 28 日的后尾灯数据，在气弹簧安装点处发生了变化，我当时检查的时候只是把后背 门总成与后尾灯数据装配起来检查了一下，没有干涉，以及间隙是均匀的但是后来在一 个很偶然的机会把气弹簧的数据装配进来发现后尾灯与气弹簧下安装点的数据发生了干涉， 干涉量为 0.6mm，但是在 2005 年 2 月 18 日的数据里面是没有干涉的具体情况见插图：虽然这种更改并没有影响钣金，但是对于其他附件已经产生了很大的影响如果是刚 加入项目组的时候我一定会觉得各种更改应该是自己的件自己检查，比如说气弹簧就应该 是负责气弹簧的工程师来负责，但是经过这么长时间，我的思想转变了，因为气弹簧是装 在后背门上面的，所有安装在后背门上面的附件出现了问题，我都是有责任的，所有附件 的变更都必须做截面不断的检查，避免在装车的时候出现重大问题。

后背门出现过的最重大的问题就是成型性的问题，后背门锁区域由于拉延深度太深而 无法成型，后来通过重新布置锁等附件,增大圆角等方法来解决了成型性的问题但是我觉得所有现在已经发现了的问题都不算是问题，因为只要我们发现的问题就有 办法解决它，但是一些潜在的失误是很可怕的，所以现在我们一直在不断的检查，尽可能 在去暴露更多的问题 整个项目过程中，大家都很辛苦，但是因为缺乏经验，所以犯错误在所难免，希望大 家能够对我的数据和该指南多提宝贵意见，我会加以修正2005-3-30。