滑移门运动干涉及运动校核研究

(整期优先)网络出版时间:2021-06-26
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滑移门运动干涉及运动校核研究

冼世艺

东风柳州汽车有限公司技术中心 广西壮族自治区柳州市 545007

摘 要:本文结合汽车(商务车)滑移门理论分析及实践经验,着重阐述了如何通过仿真运动校核、产品结构特性、产品功能特性来排查和分析滑移门运动干涉的原因,并根据验证结果提出了相应的解决方法,为在设计阶段有效发现和防止滑移门运动干涉提供了有效的运动校核点检方法。

关键词:滑移门;运动校核;干涉

Research on sliding door movement check and anti opening interference

Xian shi-yi

Liuzhou City, Guangxi Zhuang Autonomous Region,China 545007

Abstract: Combined with the theoretical analysis and practical experience of sliding door of automobile (commercial vehicle), this paper focuses on how to check and analyze the causes of sliding door movement interference through simulation movement check, product structure characteristics and product function characteristics, and puts forward corresponding solutions according to the verification results, It provides an effective point checking method for finding and preventing the sliding door motion interference in the design phase.

Key words: Sliding door; Motion check; interference



1

随着汽车的快速发展,客户对汽车外观品质及缝隙精细化要求越来越高,相应地车门分缝间隙也越来越小。滑移门启闭环境更加复杂和严苛,稍不注意就会引发启闭干涉漆伤质量问题。不但影响生产效率、增加返修成本,而且存在售后隐患,引发客户投诉、抱怨。本文运用CATIA软件进行运动仿真模拟并结合实践经验,逐级分析某次滑移门开启干涉的成因。总结出滑移门运动校核点检项,指导后续车型开展滑移门运动校核分析,有效避免和减少滑移门启闭干涉风险。


2 滑移门开启干涉产生的原因


导致滑移门发生开启干涉的原因,一般有以下几点:(1)、车身导轨、部件安装位置、搭接位置尺寸精度偏差,滑移门尺寸精度偏差,或者部件尺寸精度偏差;(2)、滑移门开启运动避让空间不足;(3)、滑移门、部件结构工艺特性偏差;(4)、滑移门、部件功能特性偏差。有可能是一种原因导致,也有可能是几种原因叠加导致。需要根据实际排查的结果,根据不同的原因,采用相对应的措施才能有效消除滑移门开启干涉不良,并总结经验有效指导后续车型防止再发。

3 案例分析


3.1 问题描述

60d6d84c0920c_html_febfab845207986d.jpg 装车间某车型30%的滑移门开启时后上角与后侧窗发生干涉(如下图1所示),总装需对所有滑移门进行返修处理,直接影响总装车间下线合格率,同时大大增加返修工时及成本。





图1



3.2 问题调查分析

3.2.1 调查车身、滑移门、部件尺寸精度是否存在偏差及超差

通过调查车身三坐标测量的骨骼精度数据,点检滑移门导轨安装点、后侧窗安装点等精度是否存在精度偏差及超差;通过将滑移门、后侧窗上检具测量调查,点检滑移门、后侧窗是否存在精度偏差及超差,调查结果如下:

序号

内容

调查结果

备注

1

车身导轨精度

下滑轨+Z向偏2.5mm,超差0.5mm

一定程度会加剧开启干涉不良

2

车身后侧窗安装精度

合格且无偏差

-

3

滑移门精度

合格且无偏差

-

4

后侧窗精度

合格且无偏差

-

3.2.2 运动仿真校核调查滑移门运动避让空间是否不足

运用CATIA软件下的“数字化装配-DMU运动机构”模块:①点-曲面约束:滑移门上滑轮臂的滚轮中心和导轨中面;②点-曲面约束:中滑轮臂的滚轮中心和导轨中面、点-面线约束:中滑轮臂的滚轮中心和滑轮臂运动轨迹线、旋转约束:中滑轮臂的转轴;③点-曲面约束:下滑轮臂的2个上滚轮的滚轮中心和导轨中面、点-曲面约束:下滑轮臂的下滚轮的滚轮支撑面和滚轮切点、旋转约束:下滑轮臂的转轴(如下图2所示);约束完成后,运行软件进行运动仿真模拟。

运动仿真校核结果:滑移门与侧围/后侧窗理论间隙中值时,滑移门开启运动到最末端,滑移门与后侧窗让空距离只有2.5mm;滑移门与侧围/后侧窗理论间隙走下极限偏差时,滑移门开启运动到最末端,滑移门与后侧窗让空距离只有0.8mm(如下图3所示)。滑移门的运动避让空间验证不足,这是滑移门开启干涉不良的主要原因。

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图2





图3





3.2.3 调查滑移门、部件结构工艺特性偏差

调查滑移门干涉部位是否存在因产品结构产生叠料、回弹等结构特性,进而的尺寸偏差,调查后侧窗及其胶边干涉部位是否存因产品结构引发的热胀冷缩、卷缩等结构特性,及特性导致的尺寸偏差。 经核查滑移门干涉部位存在拐角包边叠料现象,厚度加厚1.0mm左右(如下图4所示),加剧滑移门开启干涉不良;

3.2.4 调查滑移门、部件功能特性偏差

调查滑移门、后侧窗及其胶边是否存在因产品功能特性(密封胶条挤压浮起补偿、后侧窗胶边挤压后移等)引发的尺寸偏差。经核查滑移门干涉部位(窗框部位)为补充车门密封胶条挤出浮起量,下沉1.0mm(如下图5所示)。滑移门开启后密封胶条挤压消除,车门下沉1.omm,加剧滑移门开启干涉不良;

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图5

图4



4 改善措施

60d6d84c0920c_html_ddde30002c5e7258.jpg 通过以上调查可知:滑移门运动避让空间不足是主要原因,滑移门上部包边叠料偏差、下沉预补偿、及车身导轨Z向偏高则是影响因素之一。针对上述不良因素,我们采取以下对策来解决滑移门开启干涉不良问题。

序号

不良原因

对策

备注

1

车身下滑轨+Z向偏高

下滑轨Z向下降1.0mm

2

滑移门干涉部位叠料加厚1.0mm

滑移门干涉部位,局部形面反向翘起4-4.5mm(如右图6所示),加大避让空间避至5.0mm以上,避免运动干涉

结构特性不可消除

3

滑移门干涉部位-形面预补偿下沉1.0mm

功能特性不可取消

4

滑移门运动避让空间不足

产品变更

上述对策实施后,某车型滑移门运动开启干涉问题消除且不再复发。

5 总结

滑移门运动干涉问题是汽车设计、生产过程容易出现的质量问题。在生产过程因滑移门/部件尺寸偏差导致的运动干涉问题,通过修正尺寸偏差就可解决。在设计过程因未运动校核点检到位,导致滑移门运动避让空间不足,进而引发的运动干涉问题,后续往往很难解决或者解决代价太大。通过本次案例分析,可以总结出滑移门设计阶段,运动仿真校核点检内容如下:

序号

内容

数值

备注

1

滑移门包边叠料位置/叠料高度

a

将“a/b/c/d”4项工况,模拟到滑移门运动仿真校核中,运动校核后的滑移门让空间隙要求≥1.5mm

2

滑移门胶条挤出下沉补偿最大位置/最大值

b

3

间隙极限公差

c

4

面差极限公差

d

通过上述内容运动仿真校核滑移门与其周边环境避让空间大小,可以在设计前期就能有效避免滑移门运动干涉问题。

参考文献:

张云杰、张云静 CATIA V5 R21 中文版从入门到精通。



作者简介:冼世艺(1979—),男,广西桂平人,本科,研究方向:冲压/焊装/尺寸方向