汽車關門力大問題解決分析

余昌　李琨　盧勇　謝添

摘 要：近年來，客戶對汽車各方面的性能要求越來越高。尤其是使用率非常高的汽車車門，其關閉過程是否輕便、靈活，是客戶感受頻次和關注程度較高的項目之一。本文主要通過對某車型四門關門力偏大的問題進行分析，總結了影響關門力的影響因素，選取了優化方案解決關門力大的問題，其他車型車門關門力問題也可參照本文分析，尋求更適于自身的優化方案，以提高問題分析解決的時間和效率，降低不良率的產生。

關鍵詞：關門力 影響因素 優化方案

Analysis and Solution of the Problem of Mighty Car Closing Force

Yu Chang，Li Kun，Lu Yong，Xie Tian

Abstract：In recent years， customers have increasingly higher requirements for various aspects of automobile performance. Especially for car doors with a very high usage rate， whether the closing process is light and flexible is one of the items that customers experience with high frequency and attention. This article mainly analyzes the problem of high closing force of the four doors of a certain model， summarizes the factors that affect the closing force， and selects an optimized solution to solve the problem of large closing force. The door closing force of other models can also refer to this article for analysis， which is beneficial for the optimization plan to improve the time and efficiency， and reduce the occurrence of defective rates.

Key words：closing force， influencing factors， optimization plan

1 引言

車門關閉輕便性是評價汽車車門設計和汽車使用性能的重要指標之一，汽車車門關閉手感直接影響顧客對于整車使用感受。本文通過對一個車型關門力問題的分析，探討了影響關門力的主要因素，通過對影響因素的變更優化最終解決了某車型關門力大的問題，對車門關門力影響因素進行歸納總結，這些可以為其他車型在遇到相關問題時提供整改和優化參考。

2 關門力問題介紹

2.1 問題描述

很多客戶抱怨在使用過程中，車門上框出現摩擦噪音，如圖1所示，為了解決噪音問題，質量部門加強了車門上框平順度的控制。裝焊車間通過收車門鉸鏈的方法收緊車門上框平順度，但車門往里收會導致車門膠條和側圍膠條壓縮量變大，從而導致車門關門力增大。如何在保證不產生上框摩擦噪音的情況下減小關門力是一個急需解決的問題。

2.2 項目目標

在確保門框沒有噪音問題的前提下，調整車門關門力到合格范圍內并且確保窗框平順不超差，確保成品車質量合格（關門力標準如圖2所示）。

2.3 關門力評價與測量

根據汽車行業內部車輛評審的通用方式，可以將車門關閉的評估方法分為2種，即主觀質量評價方式和客觀質量評價方式。

主觀評價方式：評價人員根據個人的主觀感受對車門關門力進行評價，對于同一個客戶，在關閉不同的車門時的心理預期是不同的，本能的施加的力也是不同的。當按照客戶習慣關車門時，會根據車門是否已關閉及關閉的程度對車門關閉力形成主觀的評價。主觀評價由質量部VOCA（voice of customer）人員進行評估，評價結果分為合格、四級、二級。嚴重程度由低到高。

客觀評價方式：評價人員按照量化的數據對比后機型評價。對于車門關閉力來說，按照傳統習慣，我們以車門關閉使用力來衡量，但事實上，我們從研究、設計、分析及檢驗的方便性角度出發，車門關閉是用彈簧拉開距離來表征的。

關門力大小使用BeDa設備進行測量，如下圖3所示。該設備由四部分組成：設備主體（俗稱BeDa），適配器，操控手機，吸盤，充電器及線材。其中，適配器用于保證BeDa能適用于不同車寬的關門力測量，測量單位為BeDa伸長長度，單位毫米，操控手機通過藍牙連接BeDa操作設備進行測量動作并讀數，BeDa通過吸盤連接到車窗上實現測量操作。

3 關門力問題分析與解決

3.1 原因分析

車門是通過鉸鏈連接到車身上的，車門和車身的密封是通過密封條來保證的，如下圖4為例，此處有兩道密封。車門密封條和側圍密封條。車門密封條是裝配在車門內板上，側圍密封條是裝配在側圍止口邊。同時側圍密封條和車門內飾板擠壓，車門密封條和側圍外板擠壓。車門在關閉過程中也就是密封條被側圍外板和車門內飾板擠壓的過程，而擠壓的程度決定了關門力的大小。

總結以上信息，從結構上分析顯然的，可能造成車門關門力偏大的主要因素有：

（1）密封條（車門密封條、側圍密封條）發泡件本身的密度。（2）密封條壓縮過程中的泡管排氣能力。（3）車門相對于車身的位置。車門是通過車門鉸鏈連接到側圍安裝面上的，因此影響車門相對車身的位置有兩個因素。一是側圍鉸鏈Y向安裝面偏差，二是車門鉸鏈車門安裝孔Y向位置。（4）密封條（車門密封條、側圍密封條）的壓縮量。而壓縮量的大小和它們的安裝面的偏差直接相關。

3.2 問題解決

3.2.1 密封條密度和門洞膠條打孔實驗

針對原因分析中的總結的各項因素進行逐一控制。

（1）首先，對于密封條泡管的密度，公差為0.73±0.04 g/cm3。測量結果如表1：

可以看到密度都走公差上限，所以密封條密度需要優化。優化后的密度平均為0.727 g/cm3。結果：關門力下降5mm。

（2）密封條泡管排氣能力。對側圍膠條進行打孔實驗，為了驗證不同打孔位置的效果，采取5步打孔。從以下圖5可以看到1號和3號孔是有作用的，同時實施可以降低20mm關門力，因此確定出側圍膠條打孔位置和數量，前后門情況一致。

解決方案：側圍膠條鎖柱位置增加4個?3mm排氣孔。結果：關門力平均下降15～20mm。

3.2.2 車門相對車身位置

（1）側圍鉸鏈Y向安裝面偏差。從圖6可以看到沖壓單件鉸鏈安裝面都向車內偏差，偏差量大概是在0.8～1.5mm。并且側圍總成也有相同的趨勢，如圖7所示。這個偏差直接減小了車門和車身在Y向的相對距離，對于關門力有增大的作用，因此需要優化側圍外板，使側圍總成鉸鏈安裝面滿足公差要求。

解決方案：修改模具，調整安裝面到公差內。結果：關門力平均下降10～15mm。

（2）車門鉸鏈車門安裝孔Y向位置

車門上鉸鏈安裝孔位置決定鉸鏈和車門的Y和Z向相對位置關系，而Y向位置直接影響關門力，因此需要保證安裝孔Y向位置在公差內，見圖8。

通過查看三坐標測量結果，顯然鉸鏈安裝孔都在公差范圍內，所以此因素不會導致關門力大。

3.2.3 密封條（車門密封條、側圍密封條）的安裝面精度

由之前斷面圖1可知，車門密封條安裝面是由車門內板確定的。從圖9可以看到車門密封條安裝面Z向向上超差，此趨勢減少了窗框和側圍外板之間的間隙，使車門密封條在關閉過程中承受更大的壓力，導致關門力上升。

解決方案：更改車門內板和窗框沖壓單件，并且優化裝焊夾具，消除此處超差。

結果：關門力平均下降10～15mm。

側圍膠條車身安裝面鎖柱區域Y向車外方向偏差0.6mm，如圖10所示，此趨勢減少了側圍密封條和車門內板的壓縮間隙，導致關門力上升。

解決方案：優化裝焊夾具，改善此處止口邊，使止口邊向車內偏移。結果：關門力平均下降15mm。

3.3 問題改善結果

通過采取更改密封條密度、增加密封條排氣孔數量、優化鉸鏈安裝面偏差、優化密封條安裝面偏差最終使關門力達到了公差要求內。關門力測量結果如圖11所示。

4 總結

本文以某車型車門關門力大的問題為例，詳細分析了影響車門關門力的主要因素，最終通過優化主要影響因素而解決關門力大的問題，為后續車型問題分析提供分析方向和解決思路。在項目前期需要重點控制密封條密度，避免密度過大;設計初期需要在側圍膠條鎖柱處增加排氣孔，提高關門時膠條排氣能力。車門膠條和側圍膠條安裝面需要控制在中值偏下差，也就是使關門力減小的方向，避免關門力大的現象發生。

參考文獻：

[1]劉亮，劉莉，冀晨超，汽車車門關閉力評價方法及影響因素[J]，企業科技與發展，2012（19）：17.

[2]王斌，修紅芳，車門關門力的優化設計[J]，汽車實用技術，2017（21）：3.