基于《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法》的相關研究

周福榮　張蕾

【摘 要】根據《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法》，在有限元分析理論指導下，以具體車型為原型，建立了車身結構的有限元模型，對滑動門保持件性能進行分析，并與實車試驗相結合，總結出影響其性能的關鍵部件，并提出了改進方案，提升了滑動門系統性能，降低了整車開發成本。

【關鍵詞】滑動門;車門保持件;試驗

【中圖分類號】U463 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）09-0120-02

1 背景

近年來，隨著汽車保有量的增加，汽車的被動安全性能逐漸成為人們關注的焦點。滑動門是商用車的重要組成部分，為了確保乘員在車輛發生意外情況時不會被甩出車外導致二次傷害，國家標準GB 15086—2013[1]對滑動門保持件性能提出了強制要求，所以提高滑動門保持件的性能并驗證其性能是否滿足國家標準顯得尤為重要[2]。

2 原型車有限元分析模型結果及改進方案

應用有限元前處理軟件Hypermesh[3]，建立包含原型車左側車身、滑動門及車門保持件的有限元模型，進行仿真分析，開口位置及加載塊位置如圖1所示，原型車仿真結果與量產車的仿真結果見表1。

（1）原型車的上部開口數值在試驗要求以內，但是遠高于某量產車，該量產車實車試驗上部開口70 mm，下部開口65 mm，分析認為原型車該處實車試驗風險較高;原型車的下部開口數值在試驗要求以內，且與某量產車相當，分析認為原型車該處實車試驗風險小。

（2）原型車的B/C柱加載塊位移均在試驗要求以內，且均小于某量產車，分析認為原型車實車試驗風險小。

根據仿真結果及實車開發經驗，從以下3個方面改進原型車部件，減小滑動門上部開口數。方案1：調整側門后鎖與中導軌的距離，后鎖布置向下移動10 mm;方案2：增加側圍的門鎖加強板板厚，由1.0 mm增加到1.4 mm;方案3：減小側門中走輪臂板厚，由1.5 mm減薄至1.2 mm，螺母板增厚至1.5 mm。

對以上3個方案進行仿真分析，結果及影響如下。

方案1：調整側門后鎖與中導軌的距離，后鎖布置向下移動10 mm。仿真結果（見表2）顯示，該方案滑動門上部開口和下部開口均與某量產車相當;B/C柱加載塊位移均在試驗要求以內，且均小于某量產車;垂直剛度也滿足相關指標，理論上滿足設計要求。

方案1影響：后側門門鎖安裝點完全變更，側圍外板鎖扣安裝點完全變更，側圍外板匹配面完全變更，費用成本和模具整改時間成本巨大。

方案2：增加側圍的門鎖加強板板厚，由1.0 mm增加到1.4 mm。

仿真結果（見表3）顯示，該方案滑動門上部開口與某量產車相差較小，下部開口均與某量產車相當;B/C柱加載塊位移均在試驗要求以內，且均小于某量產車;垂直剛度也滿足相關指標，理論上滿足設計要求。

方案2影響：側圍門鎖及窗框加強板板厚調整，單件重量增加0.5 kg，零件成本及模具整改時間影響較大。

方案3：減小側門中走輪臂板厚，由1.5 mm減薄至1.2 mm，螺母板增厚至1.5 mm。

仿真結果（見表4）顯示，該方案滑動門上部開口和下部開口均與某量產車相當;B/C柱加載塊位移均在試驗要求以內，且均小于某量產車;垂直剛度也滿足相關指標，理論上滿足設計要求。

方案3影響：中走輪臂加強板和螺母板板厚調整，單件重量減小0.15 kg，零件成本降低，模具整改時間影響較小。

對比以上3個方案的仿真結果，所有方案對滑動門的上部/下部開口尺寸均有改善，B/C柱加載塊位移也均在試驗要求范圍以內。在保證產品性能的前提下，對以上方案的零件互換性、成本和模具整改周期進行評估，選定方案3作為最終可行性方案。

按照方案3改進零件進行實車摸底試驗，實車上部開口60 mm，下部開口65 mm，B柱加載塊位移189 mm，C柱加載塊位移192 mm，實車驗證可行。

3 總結

根據以上3個方案的仿真結果及實車試驗結果可以看出，滑動門的上部/下部開口與中部走輪臂加強板有很高的關聯性，側圍的窗框及門鎖加強板與開口尺寸有一定關聯性，且板厚與開口大小不是線性關系，一定程度上減小門上加強板板厚可以減小開口尺寸;此外，門鎖與導軌的布置與開口尺寸有一定關聯性，最終選定的方案3既滿足設計要求又降低整車重量，節省了開發成本，為后續滑動門項目開發提供了有效的借鑒。

參 考 文 獻

[1]GB 15086—2013，汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法[S].

[2]惠東方.汽車滑動門及保持件性能分析和試驗研究[D].合肥：合肥工業大學，2017.

[3]譚繼錦.汽車有限元法[M].北京：人民交通出版社，2005.