1引言

某寬體輕客項(xiàng)目是一個(gè)數(shù)據(jù)先導(dǎo)并且完全正向設(shè)計(jì)的項(xiàng)目。在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中，數(shù)字模型有機(jī)的連接造型與結(jié)構(gòu)，利用數(shù)字化數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、修改快速、與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)縫接口的優(yōu)勢(shì)，與造型設(shè)計(jì)相互交織互動(dòng)前進(jìn)并分階段不斷引入結(jié)構(gòu)可行性分析，最終達(dá)到結(jié)構(gòu)可行與造型滿(mǎn)意的目的，并以數(shù)據(jù)形式直接發(fā)放。由此可見(jiàn)每一個(gè)階段外觀CAS數(shù)模CheckList表的檢查顯得尤為重要，本文針對(duì)后門(mén)鉸鏈開(kāi)啟檢查展開(kāi)。

2后門(mén)鉸鏈軸線布置

開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)分析核心內(nèi)容是鉸鏈軸線布置和鉸鏈結(jié)構(gòu)確定，根據(jù)整車(chē)定義后門(mén)需要開(kāi)啟270度，根據(jù)造型要求鉸鏈外表面需要與CAS面平齊、而且要保證鉸鏈軸線傾角不能過(guò)大。

鉸鏈軸線布置分析步驟如下：

a、確定下鉸鏈Z方向位置（見(jiàn)圖1），鉸鏈Z方向位置主要考慮后門(mén)下鉸鏈加強(qiáng)板布置的空間，加強(qiáng)板布置空間大小需要考慮兩方面因素：首先為了保證強(qiáng)度需要的尺寸，其次是焊接工藝尺寸（主要是焊鉗通道空間）和總裝工藝尺寸（裝配空間）。

b、在確定好下鉸鏈Z方向的位置上大概布置鉸鏈主截面，布置截面時(shí)要初步考慮鉸鏈的安裝工藝性。通過(guò)主截面確定四連桿的四個(gè)軸心位置，其中四個(gè)連桿長(zhǎng)度必需參數(shù)化（見(jiàn)圖2）。

c、根據(jù)步驟二確定的四個(gè)軸心，參考標(biāo)桿車(chē)鉸鏈軸線傾角確定四個(gè)軸線。利用圓錐交線法參數(shù)化軸線內(nèi)傾角和前傾角值（見(jiàn)圖3）。軸線前傾角和內(nèi)傾角必須是獨(dú)立參數(shù)化的，以便后續(xù)步驟調(diào)整。

d、參考標(biāo)桿車(chē)上下鉸鏈間距，確定上鉸鏈位置，上下鉸鏈的間距必須是參數(shù)化的，分別在上下鉸鏈位置做鉸鏈軸線的法平面（見(jiàn)圖4）。

e、在確定的上下鉸鏈法平面上詳細(xì)布置上下鉸鏈主截面（見(jiàn)圖5），布置過(guò)程可以通過(guò)調(diào)整軸線傾角來(lái)保證上鉸鏈外表面與CAS面平齊。布置過(guò)程中必須詳細(xì)考慮鉸鏈的安裝工藝性、配合間隙，以及四連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)空間（此時(shí)不需要詳細(xì)設(shè)計(jì)鉸鏈結(jié)構(gòu)）。

f、DMU運(yùn)動(dòng)分析，利用確定的四根軸線，對(duì)后門(mén)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，校核開(kāi)啟后的安全距離。通過(guò)GATIA的DMU模塊生成在開(kāi)啟過(guò)程中安全距離曲線（見(jiàn)圖6），通過(guò)安全距離曲線可以判斷出后門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中最小安全距離是否符合定義要求。

g、參數(shù)化調(diào)整，通過(guò)調(diào)整鉸鏈軸線內(nèi)傾角、前傾角、連桿長(zhǎng)度、上下鉸鏈間距三組參數(shù)（參數(shù)調(diào)整必須在合理的范圍內(nèi)），分析后門(mén)開(kāi)啟可行性（開(kāi)啟過(guò)程中和極限位置的安全距離）。如果通過(guò)三組參數(shù)調(diào)整無(wú)法實(shí)現(xiàn)后門(mén)正常開(kāi)啟，需要調(diào)整CAS面。

鉸鏈軸線布置需要進(jìn)過(guò)多輪反復(fù)調(diào)整校核，最終完全滿(mǎn)足需要，必須強(qiáng)調(diào)鉸鏈軸線直接關(guān)系到后續(xù)布置得所有過(guò)程，一旦軸線調(diào)整后續(xù)布置必須全部重新調(diào)整，所以軸線布置必須充分分析和布置校核。鉸鏈軸線確定后就要開(kāi)始詳細(xì)的鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3后門(mén)鉸鏈設(shè)計(jì)方案

后門(mén)鉸鏈采用的是四連桿機(jī)構(gòu)，由于造型相對(duì)標(biāo)桿車(chē)調(diào)整量較大，所以鉸鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整較大，在采用內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)側(cè)圍結(jié)構(gòu)成型較困難。綜合幾個(gè)方面因素，鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出三種設(shè)計(jì)方案。

3.1方案一

設(shè)計(jì)思路：保證上下鉸鏈與CAS面盡量配合，保證鉸鏈側(cè)邊與PARTNGLNE-致。鉸鏈軸線：內(nèi)傾1.55度，前傾1.1度（見(jiàn)圖7）。

外觀缺點(diǎn)：為了保證車(chē)門(mén)打開(kāi)過(guò)程中車(chē)門(mén)與鉸鏈之間車(chē)門(mén)與側(cè)圍之間的安全距離，車(chē)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)時(shí)鉸鏈與車(chē)門(mén)配合位置，鉸鏈與側(cè)圍配合位置間差較大。

外觀優(yōu)點(diǎn)：上下鉸鏈外表面與CAS面平齊。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)：

a、對(duì)比標(biāo)桿車(chē)鉸鏈軸線傾角（內(nèi)傾24度，前傾09度）調(diào)整較大，可能影響自動(dòng)關(guān)門(mén)效果。

b、為了保證后門(mén)全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，后門(mén)與側(cè)圍之間的安全距離，鉸鏈內(nèi)外連桿比標(biāo)桿車(chē)加長(zhǎng)了20nm，可能存在鉸鏈強(qiáng)度不足，導(dǎo)致門(mén)下垂的現(xiàn)象出現(xiàn)。

c、上鉸鏈位置側(cè)圍增加分塊，導(dǎo)致焊接困難，后期存在漏水風(fēng)險(xiǎn)。

d、鉸鏈安裝工藝性較差。

3.2方案二

設(shè)計(jì)思路：上下鉸鏈均向外凸出，保證X方向上鉸鏈與后門(mén)之間沒(méi)有間隙。鉸鏈軸線：內(nèi)傾20度，前傾1.5度（見(jiàn)圖8）。

外觀缺陷：上下鉸鏈向外凸出較多。

外觀優(yōu)點(diǎn)：X方向上鉸鏈與車(chē)門(mén)之間沒(méi)有配合間隙。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)：為了保證上下鉸鏈通用，下鉸鏈尺寸相比標(biāo)桿車(chē)樣件作微小調(diào)整，風(fēng)險(xiǎn)較小。

結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：a、四個(gè)鉸鏈通用，節(jié)約成本。

b、車(chē)門(mén)連桿裝配工藝性好。

3.3方案三

設(shè)計(jì)思路：上下鉸鏈外表面與CAS面配合，車(chē)門(mén)連桿與車(chē)門(mén)配合。鉸鏈軸線：內(nèi)傾1.0度，前傾1.3度（見(jiàn)圖9）。

外觀優(yōu)點(diǎn)：鉸鏈外表面與CAS面外表面配合較好。

外觀缺點(diǎn)：鉸鏈車(chē)門(mén)連桿與外連桿之間配合間差較大。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)：a、鉸鏈結(jié)構(gòu)作了很大調(diào)整，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

b、鉸鏈安裝工藝性較差。

3.4方案對(duì)比分析及確認(rèn)

鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三種方案及標(biāo)桿車(chē)對(duì)比分析見(jiàn)表1。

經(jīng)與造型工程師討論，綜合考慮結(jié)構(gòu)與造型因素等，確認(rèn)“方案三”為最優(yōu)方案。

4總結(jié)

鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮到結(jié)構(gòu)與造型等因素，往往難以使各方面都達(dá)到最優(yōu)，由于該項(xiàng)目是以正向設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，所以在CAS設(shè)計(jì)階段，在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求的情況下，應(yīng)最大限度的保證外觀造型效果。方案三能夠爭(zhēng)取到外表面的最小改動(dòng)，使得造型效果一致性得到延續(xù)，所以造型設(shè)計(jì)師更傾向于此方案。