A級轎車門護板與門洞周邊間隙研究

鐘廣亮 趙海英

摘 要：通過設計一套門護板與門洞周邊間隙的合理的有效的理論基礎和方法。消除因門護板與門洞周邊間隙定義不合理而產生的開發風險，減少工程定義對造型的約束。

關鍵詞：門護板；間隙；門洞周邊；偏差

中圖分類號：U462.1 文獻標識碼：A 文章編號：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 緒論

1.1 研究背景

間隙斷差是內外飾設計的主要目標和內容之一。一個好的設計、一個好的產品的間隙斷差必然會在滿足產品的功能的前提下讓人感到舒適，同時會降低產皮生產的各種風險和控制成本。那么門護板與門洞周邊的間隙也是門護板和其周邊件設計的重要內容更，而且一直以來被各設計公司和主機廠列為內外飾重要間隙之一。

以往各設計公司、主機廠、門護板廠家在定義門護板與門洞周邊間隙的時候沒有一個成熟的合理的理論基礎。在定義其數值時通常有三種做法，其一、仿照參考車型，以拆解的對標車型測量數據或逆向3D模型為依據，參照設定；其二、按以往經驗給予定義，設計公司、主機廠、門護板廠家往往生產或設計過一些車型，以之前產品的定義的統計數據為基礎設定現目標產品的間隙值；其三，專家意見，多年前直至今日，很多單位都有外聘的日本、韓國、歐美的內外飾專家，當需要設定這些重要間隙時，由外聘專家定義。這三種情況都缺少足夠的理論基礎，沒有繼承性，給新開發的產品注入了很大風險。

1.2 研究意義

本文就是看到上述情況，針對門護板與門洞周邊間隙的定義進行研究。提高內飾間隙斷差設計的水平、技巧，消除因門護板與門洞周邊間隙定義不合理而產生各類問題的風險，打造一個有效的、合理的門護板與門洞周邊間隙設計的理論基礎。對門護板與門洞周邊間隙的類型，門護板與門洞周邊件配合的形式進行研究分析，門護板與門洞周邊件間隙的計算，設計一套合理的門護板與門洞周邊件間隙的設定方法。

2 間隙基礎定義

確立一個一致明確的研究基礎，首先對研究對象進行關鍵性的一些定義。

2.1 間隙的測量

2.1.1 測量方法

做過樣車拆解的人都知道，門護板[1]與門洞周邊間隙[2]的測量方式主要有兩種，油泥擠壓間接測量、間隙尺直接測量。油泥擠壓間接測量是用油泥揉成一定形狀的小泥塊，布置在門洞周圈需要測量的位置。然后將車門用力關上，門護板和門洞擠壓油泥小塊，油泥小塊產生塑性變形。打開車門，測量油泥小塊被擠壓后平行于門洞密封條的最薄的位置尺寸，即為門護板與門洞周邊的最小間隙。間隙尺測量則是用間隙尺直接插在測量位置進行讀數。油泥擠壓測量由于門護板、門洞密封條等在擠壓過程中有一定的彈性等因素影響，會存在1mm左右的測量誤差。間隙尺直接測量由于受人的視覺角度、測量手法等影響，測量結果更是無法對比。從測量結果和逆向數據的統計比較來看，油泥擠壓間接測量的結果更為準確，且受其他人為因素影響較小。

2.1.2 測量位置

在經過與各個主機廠和設計公司合作，完成了多個數據采集項目。在數據采集過程中，每個單位的測量位置不盡相同。其中有測量門護板與立柱護板間隙的，有測量門護板與門洞密封條的間隙，還有測量門護板與門洞止口邊間隙的。因測量選擇的目標對象不同，結果自然千差萬別，更是沒有一個比較的基礎，難以做統計數據上的積累和分析。

經過同樣項目的累積經驗，以及知識的拓展，總結出合理的門護板與門洞周邊間隙的測量位置，即目標對象。之后用于指導同樣數據的采集，效果顯著。

測量原則就是測量門護板與門洞周邊的最小間隙，如果密封條距離門護板最近，那就測量門護板與密封條的間隙，如果立柱護板與門護板最近，那就測量立柱護板與門護板的間隙。而且一般情況是如果個別位置測得門洞密封條與門護板間隙最小，那么門洞周圈門洞密封條與門護板的間隙都會是門洞周邊的最小間隙，如果是立柱護板也同樣如此。圖1和圖2分別是兩種門護板與立柱護板間隙的斷面示意圖，紅色虛線為立柱護板。圖1中測量的工程間隙是門護板與門洞密封條的最小間隙，而圖2中需測量的工程間隙是門護板與立柱護板的最小間隙。這樣測得的間隙更具有工程應用價值。本文間隙計算也就是以此為基礎進行的理論分析。

2.2 間隙的分類

2.2.1 按用途分

工程間隙就是指“測量位置”中提到的門護板與門洞周邊件的最小間隙，這個間隙的定義用于通過公差計算、運動分析等校核工程可行性，給予造型輸入，是間隙段差的重要內容之一。

可見間隙是指視覺效果所感知的間隙，通長情況下是指立柱護板與門護板之間的可見間隙，兩件可見圓角根部的垂直距離，反應了人們在車內看到的門護板周邊的間隙大小效果。這個間隙與立柱護板與密封條配合結構有直接關系。不同的配合結構會表現出不同的可見間隙效果，而且差別很大。

2.2.2 按存在狀態分

通常在在設計門護板時會定義在車門關閉狀態下門護板與門洞周邊件的可見間隙，這就是門護板與門洞周邊的靜態間隙。門護板與門洞周邊件的可見間隙幾乎是所有車型開發中對于門護板的重要定義之一，對于造型效果以及工程實現可行性具有重要意義。

還有一種間隙就是門護板與門洞周邊的動態間隙。雖然現在新開發項目的車門系統都會做模擬運動分析，但是多數是校核玻璃運動軌跡、車門鉸鏈布置等車身附件的設計，極少有人會關注到門護板與門洞周邊配合的間隙變化情況。2012年，就曾發現某知名合資品牌的主打車型在車門開關的時候門護板扶手的拐角處與門洞密封條有刮蹭現象。

3 間隙的計算

3.1 靜態間隙

在很多情況下，對門護板與門洞周邊間隙的定義時，會按照前后等間隙、下側大間隙的原則定義。例如門護板前后側會統一定義為6mm、7mm或者是8mm，門護板下側會定位為8mm、9mm。當問到為什么時，得到的答案是“都是這么定的……經驗……”。這樣定義可以簡化工程工作，但是未必是最合理的。我們可以通過公差計算，得出對門護板與門洞周邊間隙范圍，然后根據造型和其他工程需要選擇不同的間隙定義。下面就按門護板的不同位置對前側、下側、后側分別進行分析。

3.1.1 門護板前側間隙

以下以門護板與門洞密封條間隙為最小間隙為例進行說明

門護板的定位基準一般選在靠前靠上的位置，那么從定位基準傳遞到門護板前沿立面的X向尺寸公差也就很小，可以計為±1mm。車門鈑金一般也是以前上位置的鉸鏈處為基準進行調制，在車門裝配調整后，車門鈑金與側圍鈑金之間的X向相對偏差可以計為±1.5mm。門洞密封條裝配后，其外輪廓與車身門洞止口邊最近處（圖4中標記A處）的的公差可以計為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門護板前側與門洞密封條間隙為1+1.5+0.5=3mm。即門護板前側與門洞密封條間隙定義只要大于3mm就可以。一般前門前側被儀表板擋住，無可見間隙，因此可以將間隙定義的大一些，以減小門護板尺寸，節省材料，降低重量，規避制造偏差的風險。后門護板前側則根據造型需要，可定義小一些提高品質感，也可定義大一點與門護板后側相同，以追求等間隙效果。

3.1.2 門護板下側間隙

還是以門護板靠前靠上的位置選為定位基準，那么從定位基準傳遞到門護板下沿立面的Z向尺寸公差也就較大，可以計為±2mm。車門鈑金一般都有下沉等風險，在車門裝配調整后，以及后面的正常使用中，車門鈑金與側圍鈑金之間的Z向相對偏差可以計為±2.5mm。門洞密封條裝配后，其外輪廓與車身門洞止口邊最近處的的公差可以計為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門護板下側與門洞密封條間隙為2+2.5+0.5=5mm，即門護板下側與門洞密封條間隙定義只要大于5mm就可以。門護板與下側間隙從視覺角度不容易被引起關注，可以將其定義的略大一些，以減小門護板尺寸，節省材料，降低重量，規避制造偏差的風險。

3.1.3 門護板后側間隙

同樣以門護板靠上的位置選為定位基準，那么從定位基準傳遞到門護板后沿立面的X向尺寸公差也就較大，可以計為±2mm。車門安裝定位基準距車門后側距離較大，與相鄰的側圍鈑金之間的X向相對偏差可以計為±2mm。門洞密封條裝配后，其外輪廓與車身門洞止口邊最近處的的公差可以計為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門護板下側與門洞密封條間隙為2+2+0.5=4.5mm。即門護板后側與門洞密封條間隙定義只要大于4.5mm就可以。在保證產品和裝配質量的情況下不會有門護板與周邊件干涉的問題，但是間隙一般要求均勻一致，有一個比較好的外觀效果，因此一般要將間隙設計的稍大一些，這樣以消弱尺寸偏差而產生的間隙不均的效果。

當然還有前門護板與儀表板間隙、三角蓋板與門洞周邊間隙、窗框飾板與門洞周邊間隙，由于篇幅暫不做研究。

3.2 動態間隙

門護板前側在車門打開的過程中，間隙是增大的，門護板下側在車門開關的過程中，間隙是不變的，因此這兩處只要滿足靜態間隙要求即可。門護板后側在車門打開和關閉的過程中有一段時間隙逐漸變小，所以一般校核設計門護板與門洞周邊的動態間隙時，指的就是門護板后側的動態間隙。

間隙值計算方法同門護板后側間隙，此處不再贅述。即只要門打開和關閉的整個過程中，門護板后側與門洞周邊件間隙大于（按上文計算）4.5mm就是絕對安全的。在運動過程中間隙最小的位置一般出現在門護板后側立面與主面交接的棱邊。特別是門護板中部扶手后側位置，最容易出現運動間隙不足。對于門護板厚度較大（門護板后側立邊較寬）的情況更容易出現運動間隙不足，要多加注意。

3.3 公差累加方法

以上是用極限偏差的方法計算間隙，這樣是絕對安全的計算。還可以用正態分布的概率統計計算方法。

4 總結與建議

間隙段差是內外飾零部件設計的重要內容之一，也是衡量其設計水平、產品工藝水平的重要依據。為此，很多設計公司、主機廠都總結了一套自己的間隙段差定義參考庫。每一間隙段差的定義不僅需要經驗的積累，還需要一定的理論基礎，這樣才能使定義的值更具有指導意義，降低開發風險，提高產品品質。

本文以門護板與門洞周邊件間隙為例，提出了一個間隙計算、間隙定義的基礎研究。后續可根據此文展開更深入的研究。建立健全內外是間隙段差定義基礎。

參考文獻

[1] 泛亞內飾教材編寫組.汽車內飾設計概論.[M]人民交通出版社.

[2] 周秉玉.門護板產品設計開發指南.奇瑞汽車有限公司.