行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置優化及制造公差對性能影響分析

胡宏 周偉 俞克勝 劉書展

摘 要：本文通過VB將行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置的計算方法程序化，程序具有：布置優化、計算、制造公差分析等功能。輸入相關參數后在可行的設計空間內尋找最優的四連桿鉸鏈布置方案且提前評估擬選方案對制造公差的波動是否敏感，避免后期出現因制造原因引起行李箱蓋開啟/關閉性能的較大波動，減少后期的設計變更，縮短開發周期。

關鍵詞：四連桿鉸鏈；VB；最優設計；制造公差分析

中圖分類號：U463.82 文獻標識碼：A 文章編號：1005-2550（2019）01-0091-05

Abstract： This paper introduces a VB program for the calculation of the layout of the torsion bar 4-link rods hinge for trunk lid. The program's functions include calculation， layout optimization， manufacturing tolerance analysis ，etc. With the input parameters， the program will search the best solution for the layout of torsion bar 4-link rods hinge for trunk lid. To avoid the manufacture tolerance affects the trunk lid open/closure performance， the sensitivity of the manufacturing tolerance for each proposal should be evaluated in advance. And therefore， the possibilities of design changed will be decreased， and the development duration will be also shortened.

Key Words： 4-link rods hinge； VB； optimization design； manufacturing tolerance analysis

前言

目前行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈的布置一般參考上代車型或Benchmark車型，主要依賴工程師的設計經驗，經計算達成性能目標定義的開啟力/關閉力等即可，很難做到最優布置且無法評估制造公差帶來的影響，可能會出現制造變化引起開啟/關閉性能的較大波動。

奇瑞E3的四連桿鉸鏈布置在理論位置能滿足開啟/關閉性能要求，可實際生產過程中由于四連桿位置的波動，引起行李箱蓋開啟/關閉性能的較大波動，主要體現在行李箱蓋彈起高度/關閉力值在較大范圍內變化。為了保證產品性能一致性，勢必要加嚴產品的制造公差，還要增加過程實時監控，極大浪費了人力、物力、財力。

奇瑞艾瑞澤5車型的四連桿鉸鏈布置就較好的避免了該問題，不僅僅在理論位置行李箱蓋的開啟/關閉性能較優，且四連桿位置在制造公差范圍內波動時對總成的性能影響較小，就是本文所說的性能對制造公差的波動不敏感，該布置方案可以說是較優的布置方案。

本文提供一種行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈布置的設計方法，即在可行的布置空間內，快速找到開啟/關閉性能滿足要求的最優四連桿布置方案 ，并對擬選的布置方案進行制造公差影響預估，確保四連桿的各安裝點在公差內變化時對行李箱蓋總成的開啟關閉性能影響較小。

1 四連桿鉸鏈布置的程序化設計方法

行李箱蓋扭桿四連桿鉸鏈的計算模型如圖1所示（將四連桿布置位置投影到整車的XZ平面）。

將點1、點2、點3、點4的x和z向坐標分別放寬2mm，如點1的優化空間為：x=2988.967～2992.967、z=810.811～814.811，點2、點3、點4類似，利用程序進行優化布置，圖4為優化后結果。

3 結論

從上述對比可知：該優化方案要優于初始布置方案，而且計算非常方便快捷，幾分鐘內就能完成，大大提高了工作效率，降低了設計師的勞動量！

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