1引言

某寬體輕客項目是一個數(shù)據(jù)先導(dǎo)并且完全正向設(shè)計的項目。在整個項目過程中，數(shù)字模型有機的連接造型與結(jié)構(gòu)，利用數(shù)字化數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、修改快速、與結(jié)構(gòu)設(shè)計無縫接口的優(yōu)勢，與造型設(shè)計相互交織互動前進并分階段不斷引入結(jié)構(gòu)可行性分析，最終達到結(jié)構(gòu)可行與造型滿意的目的，并以數(shù)據(jù)形式直接發(fā)放。由此可見每一個階段外觀CAS數(shù)模CheckList表的檢查顯得尤為重要，本文針對后門鉸鏈開啟檢查展開。

2后門鉸鏈軸線布置

開啟運動分析核心內(nèi)容是鉸鏈軸線布置和鉸鏈結(jié)構(gòu)確定，根據(jù)整車定義后門需要開啟270度，根據(jù)造型要求鉸鏈外表面需要與CAS面平齊、而且要保證鉸鏈軸線傾角不能過大。

鉸鏈軸線布置分析步驟如下：

a、確定下鉸鏈Z方向位置（見圖1），鉸鏈Z方向位置主要考慮后門下鉸鏈加強板布置的空間，加強板布置空間大小需要考慮兩方面因素：首先為了保證強度需要的尺寸，其次是焊接工藝尺寸（主要是焊鉗通道空間）和總裝工藝尺寸（裝配空間）。

b、在確定好下鉸鏈Z方向的位置上大概布置鉸鏈主截面，布置截面時要初步考慮鉸鏈的安裝工藝性。通過主截面確定四連桿的四個軸心位置，其中四個連桿長度必需參數(shù)化（見圖2）。

c、根據(jù)步驟二確定的四個軸心，參考標(biāo)桿車鉸鏈軸線傾角確定四個軸線。利用圓錐交線法參數(shù)化軸線內(nèi)傾角和前傾角值（見圖3）。軸線前傾角和內(nèi)傾角必須是獨立參數(shù)化的，以便后續(xù)步驟調(diào)整。

d、參考標(biāo)桿車上下鉸鏈間距，確定上鉸鏈位置，上下鉸鏈的間距必須是參數(shù)化的，分別在上下鉸鏈位置做鉸鏈軸線的法平面（見圖4）。

e、在確定的上下鉸鏈法平面上詳細布置上下鉸鏈主截面（見圖5），布置過程可以通過調(diào)整軸線傾角來保證上鉸鏈外表面與CAS面平齊。布置過程中必須詳細考慮鉸鏈的安裝工藝性、配合間隙，以及四連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)空間（此時不需要詳細設(shè)計鉸鏈結(jié)構(gòu)）。

f、DMU運動分析，利用確定的四根軸線，對后門進行運動分析，校核開啟后的安全距離。通過GATIA的DMU模塊生成在開啟過程中安全距離曲線（見圖6），通過安全距離曲線可以判斷出后門開啟過程中最小安全距離是否符合定義要求。

g、參數(shù)化調(diào)整，通過調(diào)整鉸鏈軸線內(nèi)傾角、前傾角、連桿長度、上下鉸鏈間距三組參數(shù)（參數(shù)調(diào)整必須在合理的范圍內(nèi)），分析后門開啟可行性（開啟過程中和極限位置的安全距離）。如果通過三組參數(shù)調(diào)整無法實現(xiàn)后門正常開啟，需要調(diào)整CAS面。

鉸鏈軸線布置需要進過多輪反復(fù)調(diào)整校核，最終完全滿足需要，必須強調(diào)鉸鏈軸線直接關(guān)系到后續(xù)布置得所有過程，一旦軸線調(diào)整后續(xù)布置必須全部重新調(diào)整，所以軸線布置必須充分分析和布置校核。鉸鏈軸線確定后就要開始詳細的鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3后門鉸鏈設(shè)計方案

后門鉸鏈采用的是四連桿機構(gòu)，由于造型相對標(biāo)桿車調(diào)整量較大，所以鉸鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整較大，在采用內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)設(shè)計時側(cè)圍結(jié)構(gòu)成型較困難。綜合幾個方面因素，鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計提出三種設(shè)計方案。

3.1方案一

設(shè)計思路：保證上下鉸鏈與CAS面盡量配合，保證鉸鏈側(cè)邊與PARTNGLNE-致。鉸鏈軸線：內(nèi)傾1.55度，前傾1.1度（見圖7）。

外觀缺點：為了保證車門打開過程中車門與鉸鏈之間車門與側(cè)圍之間的安全距離，車門關(guān)閉狀態(tài)時鉸鏈與車門配合位置，鉸鏈與側(cè)圍配合位置間差較大。

外觀優(yōu)點：上下鉸鏈外表面與CAS面平齊。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險：

a、對比標(biāo)桿車鉸鏈軸線傾角（內(nèi)傾24度，前傾09度）調(diào)整較大，可能影響自動關(guān)門效果。

b、為了保證后門全開狀態(tài)時，后門與側(cè)圍之間的安全距離，鉸鏈內(nèi)外連桿比標(biāo)桿車加長了20nm，可能存在鉸鏈強度不足，導(dǎo)致門下垂的現(xiàn)象出現(xiàn)。

c、上鉸鏈位置側(cè)圍增加分塊，導(dǎo)致焊接困難，后期存在漏水風(fēng)險。

d、鉸鏈安裝工藝性較差。

3.2方案二

設(shè)計思路：上下鉸鏈均向外凸出，保證X方向上鉸鏈與后門之間沒有間隙。鉸鏈軸線：內(nèi)傾20度，前傾1.5度（見圖8）。

外觀缺陷：上下鉸鏈向外凸出較多。

外觀優(yōu)點：X方向上鉸鏈與車門之間沒有配合間隙。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險：為了保證上下鉸鏈通用，下鉸鏈尺寸相比標(biāo)桿車樣件作微小調(diào)整，風(fēng)險較小。

結(jié)構(gòu)優(yōu)點：a、四個鉸鏈通用，節(jié)約成本。

b、車門連桿裝配工藝性好。

3.3方案三

設(shè)計思路：上下鉸鏈外表面與CAS面配合，車門連桿與車門配合。鉸鏈軸線：內(nèi)傾1.0度，前傾1.3度（見圖9）。

外觀優(yōu)點：鉸鏈外表面與CAS面外表面配合較好。

外觀缺點：鉸鏈車門連桿與外連桿之間配合間差較大。

結(jié)構(gòu)風(fēng)險：a、鉸鏈結(jié)構(gòu)作了很大調(diào)整，存在較大風(fēng)險。

b、鉸鏈安裝工藝性較差。

3.4方案對比分析及確認

鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計三種方案及標(biāo)桿車對比分析見表1。

經(jīng)與造型工程師討論，綜合考慮結(jié)構(gòu)與造型因素等，確認“方案三”為最優(yōu)方案。

4總結(jié)

鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計需要綜合考慮到結(jié)構(gòu)與造型等因素，往往難以使各方面都達到最優(yōu)，由于該項目是以正向設(shè)計為主導(dǎo)，所以在CAS設(shè)計階段，在滿足結(jié)構(gòu)要求的情況下，應(yīng)最大限度的保證外觀造型效果。方案三能夠爭取到外表面的最小改動，使得造型效果一致性得到延續(xù)，所以造型設(shè)計師更傾向于此方案。