轿车侧门闭合力差问题排查与整改

许冰

(芜湖佳景科技有限公司，安徽芜湖 241000)

轿车侧门闭合力差问题排查与整改

许冰

(芜湖佳景科技有限公司，安徽芜湖 241000)

轿车侧门闭合力的研究有重要的意义，可以说通过一个车门就可以评价其设计和制造水平。介绍三厢轿车侧门闭合力状况、门闭合力的评价标准、门闭合力的影响因素，并针对某车型侧门闭合力差影响因素进行排查与整改，对整改过程做一个总结，为后期侧门闭合力差问题整改提供参考。

侧门；闭合力；影响因素；解决措施

0 引言

轿车车门闭合力是影响车门关门品质的一个重要指标。最近几年来，随着汽车工业的发展，中国自主品牌的轿车生产高也越来越重视顾客的主观感受，可以说通过一个车门，就可以评价其设计和制造水平。对于一个车门，闭合力大或闭合力小都会给顾客不舒服的感觉。

此文来源于某汽车企业某车门出现了闭合力差、关门费力的现象，把影响闭合力的因素用鱼刺图形象地表达出来，对影响因素进行逐一排查，并提出有效的整改措施，在攻关小组的共同努力下，使闭合力整改到可接受的范围内。

1 轿车车门闭合力状况简介

车门闭合力，本质上，不是字面意义上“力”的问题，而是关门时一系列的主观感受。如果说：这门闭合力有问题，可能意味着关门时需要很大的力气，关门时挡位力不好等。同一台车，男性和女性，成年人与孩子，不同地域的人的感受可能不同。那什么样的车门闭合力是好的呢？通常来讲，当车门越过限位器最后一挡时，车门可以自动关上，或者至少是将第一道锁关上。

如何把闭合力好或差的表达方式从主观感受转化为工程语言，各车企表达方式不同，但基本上可以归为3种方式：一种是测量最小关门力评价车门闭合性能；一种是测量最小关门能量评价车门闭合性能；最后一种就国内常用的，测量最小关门速度评价车门闭合性能。关门速度通俗叫法是闭合力，下文提到的闭合力就是闭合速度的意思。

文中用的测量方法，就是测量最小关门速度来评价闭合力好差。通过大样本的观察与测量，同一个人测量，关门速度值是恒定的。一般设计要求为0.8～1.2 m/s。文中论述的车型左后门闭合速度为1.6 m/s,超差率达60%，右后门闭合速度为1.45 m/s，超差率达10%，前门满足设计要求。以下主要从影响闭合力的要素来分析闭合力差的根本原因。

2 门闭合力的影响因素及整改措施

影响门闭合力的因素主要有以下几个方面：(1)铰链限位系统自身的空转阻力矩(可接受标准：冲压铰链(0.2～0.9)N·m，型钢铰链2.5 N·m以内，型钢自限位的非过挡力矩(0～0.2)N·m)；(2)铰链同轴度；(3)铰链自身的轴线倾角(批量时，此因素更改量很大，一般不做考虑)；(4)密封条压缩载荷；(5)缓冲块反弹力；(6)门框条门洞条内间隙；(7)整车通风系统；(8)门锁啮合力；(9)钣金干涉问题；(10)两道密封排气是否顺畅。将这些影响要素用鱼刺图扩展说明(见图1)，排查合格部分此文略过。

图1 闭合力影响要因鱼刺图

2.1 排查单件

在系统地研究门闭合力之前，首先保证匹配件的单件是合格的。经三坐标测量，侧围是合格的，内板个别点不合格，见图2。

图2 后门内板三坐标检测结果

整改措施：冲压工艺科负责整改内板单件不合格点，整改后的内板单件再次进行三坐标测量，合格后开始系统排查门闭合力。

2.2 铰链同轴度

铰链同轴度排查，首先排查单件上检具是否满足要求，铰链活动页、固定页上检具应满足要求，三坐标检测也应满足要求；接下来就检测上下铰链装车上是否满足铰链同轴度要求，测量条件：将CP5匹配合格的车身4个门拆下，将固定页切割掉，上下铰链活动页留在车门上，一起送三坐标室测量(见图3)。

图3 上下铰链同轴度测量方法

每个项目都有对铰链装调的不同要求，一般常用两种检测标准：(1)上下铰链的同轴度小于φ1.5 mm；(2)单铰链轴线与理论轴线的角度小于0.5°，两个铰链轴线的夹角小于0.5°。现在用第二条来对铰链同轴度做评价。经三坐标检测，某车型左后门上下铰链轴线夹角1.324°，右后门上下铰链轴线夹角0.729°，前门均在0.5°之内，得出结论为左右后门铰链同轴度超差。

影响上下铰链同轴度的因素主要有：(1)铰链工装；(2)调整线上工人调整方法。铰链是通过工装先装在车门上，然后再在调整线上装到车身上，工装经三坐标标定合格后，基本上车门这侧的铰链在调整线上是不允许调整的。但排查发现，在调整线上，为保证车门与侧围的间隙和平度，车门侧车身侧铰链都做了调整，导致车门上下铰链同轴度很差。

整改措施：为保证上下铰链同轴度，不允许调整车门侧铰链，通过调整车身侧铰链来保证车门与侧围间隙平度。通过执行该措施，车门上下铰链同轴度满足设计要求。

2.3 密封条压缩载荷

门洞门框密封条理论压缩载荷：门框密封条压缩载荷为(4.5±2)N/102mm；门框密封条压缩载荷(铰链处)为(5±2)N/102mm；门洞密封条压缩载荷为(3±2)N/102mm；门洞门框密封条实测压缩载荷均在(5.28±2)N/102mm以上；导致门闭合力大。

门洞门框压缩载荷超差整改措施：要求供应商检测目前零部件压缩载荷，供应商将压缩载荷整改合格(零部件整改方法此文省略)。

2.4 缓冲块反弹力

在门锁位置处进行测量，缓冲块的反弹力应小于30 N。经排查，车门缓冲块与侧围干涉1.3 mm,对门闭合力贡献值在30%～50%。

整改措施：通过更改内板缓冲块安装面，使缓冲块与侧围理论间隙1 mm。更改方案实施后，测量缓冲块的反弹力均小于20 N。

2.5 门洞条内间隙

门洞条内间隙定义值为(12±1.5) mm；单门的内间隙均匀度小于2 mm。在焊装测内间隙合格，整车内间隙后门上段B柱处内间隙走下偏差，个别点不合格，见图4。

图4 门洞条内间隙测量

整改措施：在总装保证内间隙装调要求，内间隙按(12±1.5) mm，单门内间隙均匀度小于2 mm。装调方案实施后，每100台车抽检5台份，连续两个月测量，门洞条内间隙满足要求，原闭合速度测量值为1.52 m/s，门洞条内间隙合格后，测量闭合速度为1.42 m/s，门洞条内间隙对闭合速度的影响为0.1 m/s。

2.6 门框条内间隙

门框条内间隙测量比门洞条内间隙测量要复杂且难，通常国内测量内间隙多是测量门洞条内间隙，但实际上门框条内间隙对闭合力的影响更大。首先沿门一圈做几个重要的断面，在断面中选择容易测量的部位(见图5)，由于门框条内间隙无法用游标卡尺或钢板尺测量，通常用油泥进行辅助测量，将油泥用手揉软，放在要测量的部位，将门轻轻关上，保证门间隙平度，再将门轻轻打开，用游标卡尺测量被挤压的油泥厚度，即为门框条内间隙，油泥的特点是受热变软，且不容易变形，测量数值很准确。经测量，后门B柱(点1～5)及门锁处(点13、14)门框条内间隙走下偏差，点10测量值走下偏差(原因是点焊后起包变形)。

整改措施：后门B柱及门锁处靠总装装调来保证内间隙，点10加铜板保护，防止点焊后起包变形。

图5 门框条内间隙测量

2.7 整车通风系统

据经验值四门两盖全关时测得的闭合速度影响值大于0.25 m/s时，会造成关门时，耳膜压迫感较强。文中列举了几种车型各种情况对闭合力的贡献值(见表1)，并实际对后门闭合力大的车进行整车通风窗系统排查，所测的整车通风系统对闭合力贡献值均在0.4 m/s以上，分析认为是通风框面积偏小、通风框与后保距离偏小导致。

表1 各车型各种情况对闭合力的贡献值 m·s-1

整改措施：(1)加大通风框面积；(2)更改后保险杠与通风框距离。

2.8 门锁啮合力

车门关闭过程中，通过锁体和锁扣之间的啮合来关闭车门，锁体绕锁扣旋转过程中，必然消耗动能，对锁扣调整到位时(即锁扣不打锁体，不会额外导致闭合能量增加)锁和锁扣啮合运动耗能进行分析，锁和锁扣啮合过程中力的变化范围为10～45 N，运动距离20 mm，即0.02 m，则整个运动过程能耗为：

由于锁扣上板型面与锁啮合面零间隙配合，对控制门下垂有利，但对调整要求比较高，如调整不到位，会造成门锁自身锁止过程中消耗能量急剧增加。文中试验车型所测门锁啮合力在常温和高温均满足要求，在低温时所测啮合力50 N。为降低门锁啮合力，一般有两个方案：第一个方案是降低门锁上旋转卡板硬度，但风险是有可能无法压住锁扣，行程过程中锁扣会碰撞其他零件产生异响；方案二，更改卡板扭簧扭矩，但风险是有可能造成卡板无法弹起，造成门锁自由状态无法打开，由于锁体是黑匣子件，更改有风险，故最终放弃对门锁啮合力值偏高的更改方案。

2.9 两道密封排气是否顺畅

文中门洞条排气孔示意方向与门框条相对，这样会造成关门瞬间，空气一起排入空腔，无法排出，会产生侧门排气声音，且造成闭合力值偏大。

整改措施：更改门洞条排气孔朝向(见图6)。

风险：在车门关闭状态时，在车门内部能够看到排气孔，影响内部外观。

图6 两道密封排气不畅更改示意图

3 结论

为了解决后门闭合力大的问题，通过鱼刺图对要因进行分析和分解，在SOP阶段最终得出了以下几个造成后门闭合力差的末端因素：(1)内板钣金密封面局部超差；(2)铰链同轴度差；(3)密封条压缩载荷超差；(4)缓冲块反弹力超差；

(5)后门内间隙走下偏差；(6)整车通风系统差；(7)后门侧围铰链安装点不稳定；(8)锁扣调整不到位。

其实在设计前期，就要按闭合力CHECKLIST进行校核，铰链轴线倾角、缓冲块的压缩量、整车通风面积、两道密封排气不畅等问题就可以规避。文中提到的车型后门闭合力差，通过相应整改措施后，闭合速度值下降到1.2 m/s之下，闭合速度还有一个衰减值，一般在放置一个星期后，闭合速度会下降0.1 m/s左右，经整改到达顾客手里，闭合速度值约1.1 m/s，顾客关门舒适度大大增加，达到顾客期望值。

【1】杨蕾,张淑敏,李应军.面向最优关门能量的轿车车门设计[J].机械制造,2006,44(3):40-42. YANG L,ZHANG S M,LI Y J.Optimum Closing Energy Oriented Design of Auto Door[J].Machinery,2006,44(3):40-42.

Car Side Door Closing Force Problem Investigation and Rectification

XU Bing

(Wuhu Kaking Technology(Anhui)Co.,Ltd.,Wuhu Anhui 241000,China)

The car side door closing force research has important significance.It can be said that through a door, the level of design and manufacture can be evaluated.Three sedan side door closing forces status, closing force evaluation standard, closing force influencing factors were introduced.For a vehicle side door,investigation and rectification for closing force factors were made.The rectification process was summarized.It provides reference for the rectification of side door closing force.

Side door;Closing force ;Influencing factors; Solution measures

2016-09-17

许冰(1983—)，女，学士，工程师，研究方向为整车气密性及NVH问题。E-mail：zx1472006@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.01.014

U463.82+1

B

1674-1986(2017)01-053-05