基于《汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法》的相关研究

周福荣　张蕾

【摘 要】根据《汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法》，在有限元分析理论指导下，以具体车型为原型，建立了车身结构的有限元模型，对滑动门保持件性能进行分析，并与实车试验相结合，总结出影响其性能的关键部件，并提出了改进方案，提升了滑动门系统性能，降低了整车开发成本。

【关键词】滑动门;车门保持件;试验

【中图分类号】U463 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）09-0120-02

1 背景

近年来，随着汽车保有量的增加，汽车的被动安全性能逐渐成为人们关注的焦点。滑动门是商用车的重要组成部分，为了确保乘员在车辆发生意外情况时不会被甩出车外导致二次伤害，国家标准GB 15086—2013[1]对滑动门保持件性能提出了强制要求，所以提高滑动门保持件的性能并验证其性能是否满足国家标准显得尤为重要[2]。

2 原型车有限元分析模型结果及改进方案

应用有限元前处理软件Hypermesh[3]，建立包含原型车左侧车身、滑动门及车门保持件的有限元模型，进行仿真分析，开口位置及加载块位置如图1所示，原型车仿真结果与量产车的仿真结果见表1。

（1）原型车的上部开口数值在试验要求以内，但是远高于某量产车，该量产车实车试验上部开口70 mm，下部开口65 mm，分析认为原型车该处实车试验风险较高;原型车的下部开口数值在试验要求以内，且与某量产车相当，分析认为原型车该处实车试验风险小。

（2）原型车的B/C柱加载块位移均在试验要求以内，且均小于某量产车，分析认为原型车实车试验风险小。

根据仿真结果及实车开发经验，从以下3个方面改进原型车部件，减小滑动门上部开口数。方案1：调整侧门后锁与中导轨的距离，后锁布置向下移动10 mm;方案2：增加侧围的门锁加强板板厚，由1.0 mm增加到1.4 mm;方案3：减小侧门中走轮臂板厚，由1.5 mm减薄至1.2 mm，螺母板增厚至1.5 mm。

对以上3个方案进行仿真分析，结果及影响如下。

方案1：调整侧门后锁与中导轨的距离，后锁布置向下移动10 mm。仿真结果（见表2）显示，该方案滑动门上部开口和下部开口均与某量产车相当;B/C柱加载块位移均在试验要求以内，且均小于某量产车;垂直刚度也满足相关指标，理论上满足设计要求。

方案1影响：后侧门门锁安装点完全变更，侧围外板锁扣安装点完全变更，侧围外板匹配面完全变更，费用成本和模具整改时间成本巨大。

方案2：增加侧围的门锁加强板板厚，由1.0 mm增加到1.4 mm。

仿真结果（见表3）显示，该方案滑动门上部开口与某量产车相差较小，下部开口均与某量产车相当;B/C柱加载块位移均在试验要求以内，且均小于某量产车;垂直刚度也满足相关指标，理论上满足设计要求。

方案2影响：侧围门锁及窗框加强板板厚调整，单件重量增加0.5 kg，零件成本及模具整改时间影响较大。

方案3：减小侧门中走轮臂板厚，由1.5 mm减薄至1.2 mm，螺母板增厚至1.5 mm。

仿真结果（见表4）显示，该方案滑动门上部开口和下部开口均与某量产车相当;B/C柱加载块位移均在试验要求以内，且均小于某量产车;垂直刚度也满足相关指标，理论上满足设计要求。

方案3影响：中走轮臂加强板和螺母板板厚调整，单件重量减小0.15 kg，零件成本降低，模具整改时间影响较小。

对比以上3个方案的仿真结果，所有方案对滑动门的上部/下部开口尺寸均有改善，B/C柱加载块位移也均在试验要求范围以内。在保证产品性能的前提下，对以上方案的零件互换性、成本和模具整改周期进行评估，选定方案3作为最终可行性方案。

按照方案3改进零件进行实车摸底试验，实车上部开口60 mm，下部开口65 mm，B柱加载块位移189 mm，C柱加载块位移192 mm，实车验证可行。

3 总结

根据以上3个方案的仿真结果及实车试验结果可以看出，滑动门的上部/下部开口与中部走轮臂加强板有很高的关联性，侧围的窗框及门锁加强板与开口尺寸有一定关联性，且板厚与开口大小不是线性关系，一定程度上减小门上加强板板厚可以减小开口尺寸;此外，门锁与导轨的布置与开口尺寸有一定關联性，最终选定的方案3既满足设计要求又降低整车重量，节省了开发成本，为后续滑动门项目开发提供了有效的借鉴。

参 考 文 献

[1]GB 15086—2013，汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法[S].

[2]惠东方.汽车滑动门及保持件性能分析和试验研究[D].合肥：合肥工业大学，2017.

[3]谭继锦.汽车有限元法[M].北京：人民交通出版社，2005.