窗框车门(整体窗框)c)无窗框车门图2-1车门及窗框结构形式按车门结构形式的不同,车门可分为整体式车门和分体式车门。两种形式各有优缺点:(1)整体式车门的整体刚度好,密封容易保证,装配尺寸公差易保证,维修时拆装简单;但缺点在于冲压工艺中窗口位置要产生大面积废料,而且外部门框一般宽大且不均匀,外观效果较差,门框占据了侧围上边梁的部分区域,使上边梁主断面面积受到影响;(2)分体式车门的门框细而均匀,甚至可做成无窗框效果,提供更大范围的视野,如果配合窗口周圈装饰亮条的使用可达到前后车窗的整体化效果,美观实用,同时有利于提供上边梁主断面更大的截面面积,大量使用滚压成形,降低模具难度和成本,极大提高材料利用率;但缺点是装配工艺复杂,尺寸公差尤其是外部公差保证的难度加大,整体刚性差,密封困难。3轿车前车门结构设计3.1结构形式及组成本设计采用分体式车门结构,外板上集成窗框,内板与车门框架集成一体,外、内板之间焊接连接。车门附件均参照现有成熟结构进行设计,设计的具体部件包括:铰链、限位器、后视镜、外板、内板、门锁、门玻璃、玻璃升降器、防撞梁及密封等。3.2铰链设计铰链是车门与车身连接的关键部件[3],同时也是车门上一个重要的活动部件。通常车门铰链采用强度适当、冲压性能好的钢板材料(通常厚度为4mm)冲压而成,并使用螺栓紧固。车门铰链的设计要求结构简单、安装方便、工作可靠、成本低。结构简单也是铰链设计的发展趋势。图3-1为铰链的受力分析图,其中R为手柄上的力沿竖直方向的分力,P为车门重力,S、Q为铰链处的受力沿竖直和水平两个方向的分力[2]。图3-1铰链的受力分析图本设计中选用的设计参数分别为:b=400mmd=880mm铰链轴线:后倾角=0°内倾角=2°紧固件:M10×2&M8×2由车门受力关系可得:S=(3-1)Q=(3-2)见断面B—B,,由材料力学理论可知,本结构中的剪应力可以忽略
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