A级轿车门护板与门洞周边间隙研究

钟广亮 赵海英

摘 要：通过设计一套门护板与门洞周边间隙的合理的有效的理论基础和方法。消除因门护板与门洞周边间隙定义不合理而产生的开发风险，减少工程定义对造型的约束。

关键词：门护板；间隙；门洞周边；偏差

中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2018）17-253-03

Abstract： By designing a reasonable and effective theoretical foundation and method for the gap between door trim and door opening， we can remove the development risk caused by the inappropriate definition of the gap between door trim and door opening， and we can reduce the constraint of the engineering definition to the appearance design.

Keywords： door trim； gap； door opening； deviation

CLC NO.： U462.1 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-253-03

1 绪论

1.1 研究背景

间隙断差是内外饰设计的主要目标和内容之一。一个好的设计、一个好的产品的间隙断差必然会在满足产品的功能的前提下让人感到舒适，同时会降低产皮生产的各种风险和控制成本。那么门护板与门洞周边的间隙也是门护板和其周边件设计的重要内容更，而且一直以来被各设计公司和主机厂列为内外饰重要间隙之一。

以往各设计公司、主机厂、门护板厂家在定义门护板与门洞周边间隙的时候没有一个成熟的合理的理论基础。在定义其数值时通常有三种做法，其一、仿照参考车型，以拆解的对标车型测量数据或逆向3D模型为依据，参照设定；其二、按以往经验给予定义，设计公司、主机厂、门护板厂家往往生产或设计过一些车型，以之前产品的定义的统计数据为基础设定现目标产品的间隙值；其三，专家意见，多年前直至今日，很多单位都有外聘的日本、韩国、欧美的内外饰专家，当需要设定这些重要间隙时，由外聘专家定义。这三种情况都缺少足够的理论基础，没有继承性，给新开发的产品注入了很大风险。

1.2 研究意义

本文就是看到上述情况，针对门护板与门洞周边间隙的定义进行研究。提高内饰间隙断差设计的水平、技巧，消除因门护板与门洞周边间隙定义不合理而产生各类问题的风险，打造一个有效的、合理的门护板与门洞周边间隙设计的理论基础。对门护板与门洞周边间隙的类型，门护板与门洞周边件配合的形式进行研究分析，门护板与门洞周边件间隙的计算，设计一套合理的门护板与门洞周边件间隙的设定方法。

2 间隙基础定义

确立一个一致明确的研究基础，首先对研究对象进行关键性的一些定义。

2.1 间隙的测量

2.1.1 测量方法

做过样车拆解的人都知道，门护板[1]与门洞周边间隙[2]的测量方式主要有两种，油泥挤压间接测量、间隙尺直接测量。油泥挤压间接测量是用油泥揉成一定形状的小泥块，布置在门洞周圈需要测量的位置。然后将车门用力关上，门护板和门洞挤压油泥小块，油泥小块产生塑性变形。打开车门，测量油泥小块被挤压后平行于门洞密封条的最薄的位置尺寸，即为门护板与门洞周边的最小间隙。间隙尺测量则是用间隙尺直接插在测量位置进行读数。油泥挤压测量由于门护板、门洞密封条等在挤压过程中有一定的弹性等因素影响，会存在1mm左右的测量误差。间隙尺直接测量由于受人的视觉角度、测量手法等影响，测量结果更是无法对比。从测量结果和逆向数据的统计比较来看，油泥挤压间接测量的结果更为准确，且受其他人为因素影响较小。

2.1.2 测量位置

在经过与各个主机厂和设计公司合作，完成了多个数据采集项目。在数据采集过程中，每个单位的测量位置不尽相同。其中有测量门护板与立柱护板间隙的，有测量门护板与门洞密封条的间隙，还有测量门护板与门洞止口边间隙的。因测量选择的目标對象不同，结果自然千差万别，更是没有一个比较的基础，难以做统计数据上的积累和分析。

经过同样项目的累积经验，以及知识的拓展，总结出合理的门护板与门洞周边间隙的测量位置，即目标对象。之后用于指导同样数据的采集，效果显著。

测量原则就是测量门护板与门洞周边的最小间隙，如果密封条距离门护板最近，那就测量门护板与密封条的间隙，如果立柱护板与门护板最近，那就测量立柱护板与门护板的间隙。而且一般情况是如果个别位置测得门洞密封条与门护板间隙最小，那么门洞周圈门洞密封条与门护板的间隙都会是门洞周边的最小间隙，如果是立柱护板也同样如此。图1和图2分别是两种门护板与立柱护板间隙的断面示意图，红色虚线为立柱护板。图1中测量的工程间隙是门护板与门洞密封条的最小间隙，而图2中需测量的工程间隙是门护板与立柱护板的最小间隙。这样测得的间隙更具有工程应用价值。本文间隙计算也就是以此为基础进行的理论分析。

2.2 间隙的分类

2.2.1 按用途分

工程间隙就是指“测量位置”中提到的门护板与门洞周边件的最小间隙，这个间隙的定义用于通过公差计算、运动分析等校核工程可行性，给予造型输入，是间隙段差的重要内容之一。

可见间隙是指视觉效果所感知的间隙，通长情况下是指立柱护板与门护板之间的可见间隙，两件可见圆角根部的垂直距离，反应了人们在车内看到的门护板周边的间隙大小效果。这个间隙与立柱护板与密封条配合结构有直接关系。不同的配合结构会表现出不同的可见间隙效果，而且差别很大。

2.2.2 按存在状态分

通常在在设计门护板时会定义在车门关闭状态下门护板与门洞周边件的可见间隙，这就是门护板与门洞周边的静态间隙。门护板与门洞周边件的可见间隙几乎是所有车型开发中对于门护板的重要定义之一，对于造型效果以及工程实现可行性具有重要意义。

还有一种间隙就是门护板与门洞周边的动态间隙。虽然现在新开发项目的车门系统都会做模拟运动分析，但是多数是校核玻璃运动轨迹、车门铰链布置等车身附件的设计，极少有人会关注到门护板与门洞周边配合的间隙变化情况。2012年，就曾发现某知名合资品牌的主打车型在车门开关的时候门护板扶手的拐角处与门洞密封条有刮蹭现象。

3 间隙的计算

3.1 静态间隙

在很多情况下，对门护板与门洞周边间隙的定义时，会按照前后等间隙、下侧大间隙的原则定义。例如门护板前后侧会统一定义为6mm、7mm或者是8mm，门护板下侧会定位为8mm、9mm。当问到为什么时，得到的答案是“都是这么定的……经验……”。这样定义可以简化工程工作，但是未必是最合理的。我们可以通过公差计算，得出对门护板与门洞周边间隙范围，然后根据造型和其他工程需要选择不同的间隙定义。下面就按门护板的不同位置对前侧、下侧、后侧分别进行分析。

3.1.1 门护板前侧间隙

以下以门护板与门洞密封条间隙为最小间隙为例进行说明

门护板的定位基准一般选在靠前靠上的位置，那么从定位基准传递到门护板前沿立面的X向尺寸公差也就很小，可以计为±1mm。车门钣金一般也是以前上位置的铰链处为基准进行调制，在车门装配调整后，车门钣金与侧围钣金之间的X向相对偏差可以计为±1.5mm。门洞密封条装配后，其外轮廓与车身门洞止口边最近处（图4中标记A处）的的公差可以计为±0.5mm。那么按极限偏差累加后门护板前侧与门洞密封条间隙为1+1.5+0.5=3mm。即门护板前侧与门洞密封条间隙定义只要大于3mm就可以。一般前门前侧被仪表板挡住，无可见间隙，因此可以将间隙定义的大一些，以减小门护板尺寸，节省材料，降低重量，规避制造偏差的风险。后门护板前侧则根据造型需要，可定义小一些提高品质感，也可定义大一点与门护板后侧相同，以追求等间隙效果。

3.1.2 门护板下侧间隙

还是以门护板靠前靠上的位置选为定位基准，那么从定位基准传递到门护板下沿立面的Z向尺寸公差也就较大，可以计为±2mm。车门钣金一般都有下沉等风险，在车门装配调整后，以及后面的正常使用中，车门钣金与侧围钣金之间的Z向相对偏差可以计为±2.5mm。门洞密封条装配后，其外轮廓与车身门洞止口边最近处的的公差可以计为±0.5mm。那么按极限偏差累加后门护板下侧与门洞密封条间隙为2+2.5+0.5=5mm，即门护板下侧与门洞密封条间隙定义只要大于5mm就可以。门护板与下侧间隙从视觉角度不容易被引起关注，可以将其定义的略大一些，以减小门护板尺寸，节省材料，降低重量，规避制造偏差的风险。

3.1.3 门护板后侧间隙

同样以门护板靠上的位置选为定位基准，那么从定位基准传递到门护板后沿立面的X向尺寸公差也就较大，可以计为±2mm。车门安装定位基准距车门后侧距离较大，与相邻的侧围钣金之间的X向相对偏差可以计为±2mm。门洞密封条装配后，其外轮廓与车身门洞止口边最近处的的公差可以计为±0.5mm。那么按极限偏差累加后门护板下侧与门洞密封条间隙为2+2+0.5=4.5mm。即门护板后侧与门洞密封条间隙定义只要大于4.5mm就可以。在保证产品和装配质量的情况下不会有门护板与周边件干涉的问题，但是间隙一般要求均匀一致，有一个比较好的外观效果，因此一般要将间隙设计的稍大一些，这样以消弱尺寸偏差而产生的间隙不均的效果。

当然还有前门护板与仪表板间隙、三角盖板与门洞周边间隙、窗框饰板与门洞周边间隙，由于篇幅暂不做研究。

3.2 动态间隙

门护板前侧在车门打开的过程中，间隙是增大的，门护板下侧在车门开关的过程中，间隙是不变的，因此这两处只要满足静态间隙要求即可。门护板后侧在车门打开和关闭的过程中有一段时间隙逐漸变小，所以一般校核设计门护板与门洞周边的动态间隙时，指的就是门护板后侧的动态间隙。

间隙值计算方法同门护板后侧间隙，此处不再赘述。即只要门打开和关闭的整个过程中，门护板后侧与门洞周边件间隙大于（按上文计算）4.5mm就是绝对安全的。在运动过程中间隙最小的位置一般出现在门护板后侧立面与主面交接的棱边。特别是门护板中部扶手后侧位置，最容易出现运动间隙不足。对于门护板厚度较大（门护板后侧立边较宽）的情况更容易出现运动间隙不足，要多加注意。

3.3 公差累加方法

以上是用极限偏差的方法计算间隙，这样是绝对安全的计算。还可以用正态分布的概率统计计算方法。

4 总结与建议

间隙段差是内外饰零部件设计的重要内容之一，也是衡量其设计水平、产品工艺水平的重要依据。为此，很多设计公司、主机厂都总结了一套自己的间隙段差定义参考库。每一间隙段差的定义不仅需要经验的积累，还需要一定的理论基础，这样才能使定义的值更具有指导意义，降低开发风险，提高产品品质。

本文以门护板与门洞周边件间隙为例，提出了一个间隙计算、间隙定义的基础研究。后续可根据此文展开更深入的研究。建立健全内外是间隙段差定义基础。

参考文献

[1] 泛亚内饰教材编写组.汽车内饰设计概论.[M]人民交通出版社.

[2] 周秉玉.门护板产品设计开发指南.奇瑞汽车有限公司.