汽車車門總成的案例
汽車車門總成制造工藝淺析
在汽車的生產制造過程中，白車身作為汽車的主要組成部分，其綜合制造成本占到整車制造成本的 40%左右。車門總成作為自車身的關鍵零部件，起著密封、承載等作用，因其外觀品質要求高、用戶體驗感強，它的制造精度很大程度上決定著整車的質量和觀感效果。車門總成在經過沖壓、輯壓、焊接、涂膠、包 邊及裝配等多道工序后，需具備承載大量功能件和抗側面沖擊的能力，所以車門總成要有一定的剛度和強度。同時，車門總成又是一個外觀件和活動裝配件，除了滿足氣密性、安全性的功能要求外還需滿足覆蓋件的外觀品質要求，型面精度的控制和間隙公差的保證是整個車門調試過程中的重點和難點。
Part.1
車門總成的構成
車門按其生產工藝可分為整體式和分體式兩種。相對整體式車門，分體式車門的窗框設計開發可不受沖焊工藝的限制，通過輯壓工藝將窗框盡可能設計得比較細窄，以達到無窗框的效果，更大限度擴展駕乘人員的視覺范圍。同時，分體式車門還具有造型自由度大、材料利用率高、模具工裝開發費用低和生產效率高等綜合優勢，在現有白車身車門的開發中被廣泛應用。
車門總成由內板分總戚與門外板通過模 具工裝或滾壓設備壓合而成。由于車型的不同，車門的內部結構往往會存在一定差異，但總體功能構件基本相同。以我司開發的國內某款SUV車門總成為例， 門內板分總成主要由內板本體、門內板加強件、門外極支撐板、按鏈加強板、螺母連接板、防撞桿總成及窗框總成等幾部分組焊而成，如圖1所示。
Part.2
車門總成制造工藝
門總成涵蓋的零部件比較多，整體要求高。
展開 車門內飾板總成乘員側侵入碰撞有限元分析
1 概述
在各種汽車碰撞事故中，汽車側面碰撞事故發生率僅次于正面碰撞，其造成死亡和重傷的人數占交通事故死亡和重傷人數的23%[1]。而汽車側面碰撞主要靠車門內飾板總成和和乘員安全約束系統吸收能量，車門內飾板作為側面碰撞過程中與乘員直接接觸的部件，對于能量吸收、降低碰撞速度、降低乘員的撞擊傷害具有重要作用[2]。
本文借助HyperMesh對車門內板總成進行前處理，運用RADIOSS求解[3]，采用與試驗條件一致的沖擊頭模擬假人撞擊部位，即胸部、腹部和骨盆三個部位受碰，對比分析有無緩沖泡沫對車門內飾板總成的能量吸收，并且得出在潰縮空間范圍內，胸部、腹部和骨盆碰撞對乘員的傷害值。
2 碰撞點選擇及分析條件
根據GB 20071-2006[4]建立直角坐標系（X、Y、Z）以及GB 20071-2006提供的EuroSIDⅡ型碰撞假人的技術規定及安放準則，可確定胸部、腹部和骨盆碰撞點位置，如圖1中的A點（胸部）、B點（腹部）、C點（骨盆）所示。有限元分析采用與試驗條件一致的沖擊頭，其質量為Kg，材料為7075鋁，結構模型如圖2所示。
3 有限元模型的建立
3.1 幾何模型
車門內飾板總成裝配體幾何模型如圖3所示，為了提高計算精度及計算效率，需簡化原始幾何模型，簡化后的車門內飾板總成裝配體如圖2所示。
3.2 網格劃分
根據模擬計算的精度要求，除了緩沖泡沫、沖擊頭為六面體實體單元，其余零部件均為中面四邊形單元，單元尺寸為1~8mm，四邊形單元數為176178，三角形單元數為5621，占總數3.1%，小于5%。
3.3 材料與屬性
前門門框、緩沖泡沫定義非線性真實應力-應變曲線，計算中所使用的材料參數見表2。
展開 《汽車車門把手安全技術要求》立法：如何測試汽車車門把手？
工信部對強制性國家標準《汽車車門把手安全技術要求》進行立項公示，這將成為國內外首個針對汽車車門把手安全要求的立法。該法規適用于M1 類、N1 類汽車和多用途貨車的車內外門把手，對其布置、標志、安全功能、結構強度等提出技術要求，包括規范車內應急式 / 隱藏式門把手的位置和標志，對電動式車門外把手提出防夾要求，設定門把手強度限值，強化電動式車門把手在事故場景的安全邏輯等。
汽車車門把手作為車輛上頻繁使用且關乎安全的關鍵部件，其性能與質量直接影響到用戶的使用體驗及事故中的安全狀況。隨著汽車行業的發展，車門把手的設計愈發多樣，尤其是隱藏式、電動式車門把手的廣泛應用，對其測試提出了更高要求。
一、測試背景與必要性
傳統車門把手相關標準如 QC/T 988 - 2014《汽車車外門拉手》、QCT1211 - 2024《乘用車車門內開拉手總成》，主要關注門把手的耐久、強度、耐高低溫、耐振動、耐腐蝕等性能。然而，當下市場上車門把手工作原理和形式呈現多樣化，隱藏式和電動式車門把手在應用中暴露出諸多問題，如強度不足、控制邏輯存在安全風險、識別操作困難（隱蔽無標志）、斷電失效、夾手等，這些問題給逃生和救援帶來潛在風險。在碰撞、起火等事故中，電動式門把手可能因斷電失效，增大救援及逃生阻礙；無明顯統一標志，也增加了緊急情況下的操作難度。因此，制定全面且針對性強的測試規范，對保障汽車車門把手安全性能極為重要。
二、測試項目與方法
1、應急式車門內把手安裝測試
位置合理性測試：依據相關法規要求，檢查應急式車門內把手的安裝位置。在模擬緊急情況下，讓測試人員快速操作把手，通過記錄操作時間和操作便捷程度，評估把手位置是否便于乘員在緊急時快速開啟車門逃生。
展開 汽車大觀｜3.0T+9AT/9HAT超級動力總成 長城汽車進階的武器？
如今，長城汽車憑借新能源車型在市場上的優異表現，已穩居新能源汽車第一陣營，實現了“積分自由”，這讓長城汽車有底氣攻克了高階動力技術，有了3.0T+9AT/9HAT超級動力總成的支撐，長城汽車無疑將持續豐富自己的品類。
行業分享丨成都航天模塑如何助力汽車內外飾加速發展？
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成都航天模塑有限責任公司 CAE 工程師 孫正峰
《Altair 助力汽車內外飾加速發展》演講
在汽車輕量化與研發節奏持續提速的背景下，成都航天模塑有限責任公司正在通過 Altair 平臺工具推動內外飾件的開發流程優化，從尾門結構性能到異響評估，再到多種總成件的疲勞與安全分析，形成了較為系統的仿真應用實踐。
在我們的塑料尾門項目中，最大的挑戰是如何在大幅減重的同時，滿足結構剛度與模態目標。借助OptiStruct，我們構建了完整的實車仿真模型，進行了結構優化和尺寸優化。通過反復驗證和局部加強設計，尾門模態從初始的20Hz 提升到27Hz以上，順利達到項目目標。同時，我們還成功減重1045g，減重后的結構在實車模態實驗中的誤差僅為0.3Hz，仿真精度令人非常滿意。
除了靜態結構性能，汽車車門總成的動態沖擊測試也是驗證舒適性和安全性的關鍵一環。我們利用 Radioss 搭建了車門總成沖擊仿真場景，模擬實車不同假人不同位置對車門內飾總成碰撞，為整車側碰和柱碰提供參考。通過與滑臺試驗和動沖工裝試驗的對標，我們驗證了仿真模型在動態響應方面的準確性，確保沖擊力預測與實測誤差在合理范圍內。
車門異響問題過去往往只能依靠試驗排查，如今我們引入了 Altair SnRD 模塊來進行仿真分析。將 PSD 曲線導入后，我們結合 CBUSH 單元模擬卡扣連接剛度，考慮不同材料對 squeak 和 rattle 的響應行為，對扶手和拉手區域的異響風險進行了預測。
展開 達索汽車官方直播｜汽車內外飾、底盤、結構仿真、電驅系統、動力總成
主講人
姚永漢（達索系統SIMULIA汽車行業技術顧問）
直播時間
2022年8月5日 14：00-15:00
四.動力總成及相關零部件仿真解決方案和典型案例分享
動力總成是汽車的核心部件。傳統內燃機的結構形式非常復雜，運行工況也十分苛刻。因此傳統發動機前期仿真是非常重要的。通過仿真能夠有效的在早期確保發動機設計能夠滿足性能和可靠性的要求。
隨著近幾年新能源汽車的大力發展，新式的動力總成如電驅和混動逐漸呈現出成為主流的趨勢。這些新式的動力總成有全新的特點，也會帶來傳統動力所沒有的問題，但一成不變的是對性能和可靠性的高要求。因此，同樣需要在產品開發早期通過仿真來確保產品性能要求。
動力總成及其部件的仿真涉及多物理場，需要多物理場仿真軟件的聯合仿真和高效使用。同時，絕大多數的工況包含非線性，需要仿真軟件具有強大功能和高效率。
直播簡介
達索系統SIMULIA提供完整的多學科仿真軟件和平臺體系。目前已涵蓋結構、疲勞、流體、電磁、聲學等多個學科，并通過設計仿真平臺將各個仿真工具無縫集成于研發體系。有效助力動力總成及相關零部件的高效仿真和協同研發。
本次講座將介紹達索系統SIMULIA針對動力總成及相關零部件仿真的方案和案例。
主講人
姚永漢（達索系統SIMULIA汽車行業技術顧問）
直播時間
2022年8月12日 14：00-15:00
報名方式
點擊鏈接 報名觀看直播
https://3ds.tbh5.com/SIMULIA/index.aspx?
展開 汽車動力總成的碳中和
可以做到
在努力擴大可再生能源發電量和確保電動汽車的經濟可行性的同時，短期內需要通過混合動力和高效率的內燃機汽車來減少碳排放，這些汽車占據了最大的市場份額. 支持的電動汽車和碳中和燃料發動機汽車的部署預計將是一個合適的場景。
【汽車車門知識】
車門按其生產工藝可分為以下幾種:
整體式車門：內外板由整塊鋼板沖壓后包邊而成，該生產方式初次模具投入成本較大，但可相應降低相關檢具夾具，材料利用率較低。
分體式車門：由車門框總成和車門內外板總成拼焊而成，門框總成可采用滾壓方式生產，成本較低，生產率較高，整體相應模具成本較低，但后期檢具夾具成本較高，且工藝可靠性較差。
整體式車門和分體式車門在整體成本方面相差不是很大，主要是根據相關的造型要求確定相關的結構形式。由于目前汽車造型要求較高，且生產效率要求較高，車門整體結構趨向與分體式。
車門的設計要求
1、保證乘客上下車方便性，最大開度控制在65°～70°左右；
2、開啟過程中不應與其他部位發生位置干涉；
3、車門關閉時要鎖止可靠，不會在行車中自行打開；
4、車門機構操縱反便，包括關門自如，玻璃升降輕便等；
5、良好的密封性能要求；
6、具有大的透光面，滿足側向視野要求；
7、要有足夠的強度與剛度，保證車門工作可靠、減小車門部分振動，提高 車輛側向碰撞安全性，防止車門下沉；
8、良好的車門制造、裝配工藝性。
門體結構
1、車門外板：0.6～0.8mm的薄鋼板沖壓成型；
2、車門加強橫梁：即車門防撞梁，有封閉的圓管截面形式，也有高強度鋼板沖壓成型；
3、車門內板：重要的支撐板件，又是車門附件的安裝體，一般采用較厚的薄鋼板。具有以下的特點：⑴需拉延出較深的周邊形成門厚；⑵板面上需要沖壓出各種形狀的凸凹臺，用于附件機構的安裝；⑶沖壓出各種加強筋，以提高剛性，減小振動噪聲。
4、車門加強板：對門體局部加強而設置。
展開 汽車總成及其零部件劃分
汽車總成及其零部件劃分
汽車內飾產品總成簡介
汽車內飾產品總成簡介
電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
５ 電機總成位移及轉角校核
參考美國通用汽車公司針對傳統燃油汽車擬定的懸置系統 ２８ 種工況計算規范［１８］
，制定電動車輛動力總成懸置系統 １６ 種工況計算規范表，對動力總成質心的位移和轉角進行校核。再根據動力總成質心的位移及轉角，分析動力總成的包絡面，檢查動力總成與其附近零部件的干涉情況。工況表格內容和計算結果較多，這里只列出動力總成質心在 x、y、z 軸方向的最大位移 lx、ly、lz，以及繞 x、y、z 軸方向轉動的最大轉角 α、β、Γ，如表 ６ 所示。
從表 ６ 可以看出，在 １６ 種工況下，只改變電機的懸置位置與同時改變電機的懸置位置和懸置剛度兩種方案電機質心的最大位移和轉角均小于原結構，說明動力總成與其附近零部件不會發生涉，滿足設計要求。
６ 結語
１）利用 ＡＤＡＭＳ 軟件建立電機懸置系統六自由度仿真模型，計算得到電動汽車懸置系統固有頻率大于傳統內燃機汽車，且繞電機軸線方向振動的固有頻率遠大于傳統內燃機汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴重的耦合。
２）在 ＡＤＡＭＳ 軟件環境中，采用改變電機的懸置位置、同時改變電機的懸置位置和剛度兩種方案對電機懸置系統進行優化，兩種優化方案系統各個方向固有頻率的間隔均大于 １ Ｈｚ，可避免頻率太近造成振動耦合，系統各個方向的能量解耦率均較原結構有所提高。同時改變電機的懸置位置和剛度后，系統在各個方向的解耦率均優于只改變懸置系統的位置。
３）電機總成位移及轉角校核結果表明，改變電機懸置系統的位置和剛度后，電機質心的最大位移和轉角均小于原結構，說明電機總成與其附近零部件不會發生干涉，滿足設計要求。
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電動汽車動力總成噪聲分析與優化
動力總成是純電動汽車的動力來源,其振動與噪聲性能是影響汽車舒適性的關鍵因素。純電動汽車動力總成由電機及減速器組成。永磁同步電機因體積小、功率密度高等優點而廣泛應用于電動汽車。永磁同步電機電磁噪聲和減速器嘯叫噪聲是純電動汽車NVH(noise vibration and harshness)開發中的常見問題,優化上述2種噪聲是提高純電動汽車動力總成NVH性能的重要手段。
目前,國內外對減速器齒輪嘯叫噪聲和永磁同步電機電磁噪聲都有較多的研究。減速器嘯叫是由內部齒輪在嚙合傳動中所受的不平穩的激振力和嚙合過程的傳動誤差引起的一種中高頻噪聲,其優化多是通過對齒輪進行微觀修形,改善齒輪嚙合狀況。
永磁同步電機電磁噪聲的根源是電機內部氣隙中各諧波磁場產生的交變電磁力。電磁力有切向分量和徑向分量。徑向電磁力在引起電磁振動及噪聲方面起主要作用,它使定子鐵芯產生徑向振動,徑向振動產生的噪聲是電機電磁噪聲的主要成分。
永磁同步電機電磁噪聲的優化主要有2種途徑:① 改變電機機械結構;② 減少電樞電流的諧波含量。
本文以一臺某型號純電動汽車動力總成為研究對象,首先分析了動力總成減速器的階次噪聲;然后解析分析了動力總成驅動電機的徑向電磁力特性，并利用Maxwell軟件進行仿真,識別出電機可能產生的噪聲階次;最后提出了采用聲學包包裹降低動力總成噪聲的優化措施,并進行了試驗驗證。
1 動力總成噪聲來源分析
本文研究的動力總成如圖1所示。
展開 汽車內飾門板總成與缺陷應對
車門內飾總成的功能：
由車門內飾板及其他功能附件(如車門把手,內開扳手,搖窗機控制機構,防沖保護墊等)組成, 提供與車門相關的內部裝飾,操作及防護功能；
通常提供的功能可包括：
-搭載/裝飾音響揚聲器系統,并使其發揮應有功能;
-搭載通風/除霧器出口
-搭載相關硬件或電氣部件 (車窗開關,集控門鎖開關,后視鏡調節等)
-提供后座煙灰盒的搭載
-提供乘員的擱手功能
-提供乘員的側面防護
-提供一定的儲物空間
-提供乘員在進出車輛時的支撐依托
-提供車輛駕駛時乘員的側面依托
-提供乘員在車內的開關門操作功能
汽車門板工藝及裝配問題
免責聲明
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展開 汽車防撞梁總成結構設計
汽車防撞梁總成結構形式：
車身汽車防撞梁總成一般由汽車防撞梁本體，兩側吸能盒和安裝板及一些安裝用支架組成，汽車防撞梁本體要求屈服強度比較高，這樣才能有效的承載撞擊力，并有效的分散給整個車身，而兩側的吸能盒屈服強度要求比較低，這樣在低速碰撞時能有效的吸收能量，盡可能減小對縱梁的損害，從而減小維修成本，汽車防撞梁個零件結構相對簡單，汽車防撞梁本體與吸能盒，吸能盒和安裝板一般采用熔焊方式焊接而成。
2.汽車防撞梁本體
汽車防撞梁本體主要是冷沖壓成型，熱沖成型和滾壓成型三種加工方式，不同的加工方式對于的汽車防撞梁材料，斷面結構不盡相同。
3.吸能盒和安裝板
前汽車防撞梁吸能盒多為盒型結構，其盒體的四面根據CAE模擬分析設計多條凹凸壓潰槽，保證車輛在碰撞過程中，吸能盒能按照預定的壓縮模式來吸引撞擊力，一般吸能盒與安裝板焊接成一體，在于汽車防撞梁本體連接。
一般厚汽車防撞梁總成性能要求，沒有錢汽車防撞梁嚴格，汽車防撞梁本體多采用半封閉結構，加上后部空間的限制，多數都不涉及吸能盒，或者吸能盒設計簡單同時與安裝板做成一個零件。
汽車防撞梁總成設計
4. 汽車防撞梁總成的位置
前汽車防撞梁總成位于白車身前端，前保險杠內部，前大燈下方，兩側與前縱梁想連接，后汽車防撞梁總成位于白車身后端，后保險杠內部，后大燈下方，兩側與后縱梁想連接，
汽車防撞梁的高度位置是根據保險桿造型，車身強度，前后縱梁的高度來綜合評定的，并沒有一個明確的標準，同時還要考慮相容性原理，當兩輛車方式碰撞時，不合適的汽車防撞梁高度計保護不了自身，還會對對方車輛造成巨大傷害。一般轎車汽車防撞梁的設計高度為400-500mm，如果太高了，這會對C-NCAP等相關碰撞試驗的成績造成影響，太低了，起不到保護前散熱器，發動機罩，尾門和燈具等部件的作用。
展開 一期一會 | 什么是電動汽車動力總成？
電動汽車動力總成的主要優勢如下：
零排放：在減少污染和溫室氣體方面，BEV動力總成最顯著的優勢或許是：沒有因化石燃料燃燒而產生的尾氣排放；縮小了純電動汽車整個生命周期的碳足跡。
減少了噪聲污染：除沒有溫室氣體排放之外，純電動汽車動力總成產生的噪聲也更低，有助于營造更安靜的環境。
能效：純電動汽車動力總成比內燃機動力總成更節能，可將80%以上的存儲能量轉化為運動。此外，再生制動等特性還可實現能量再循環。
維護成本更低：電動汽車動力總成的活動部件更少，因此其維護成本更低；只要在理想條件下進行適當的維護，電池使用壽命就可長達12年。不過與所有其它電池一樣，汽車電池的容量會隨著時間的推移下降。
燃料成本更低：為純電動汽車供電的電力成本通常低于內燃機汽車的汽油或柴油成本。密歇根大學的一項研究顯示，在美國，汽油動力汽車的燃料成本是電動汽車用電成本的兩倍以上。
總體擁有成本（TCO）更低：雖然純電動汽車通常會有更高的前期購買成本，但燃料和維護的成本減少有助于降低總體擁有成本，從而降低在整個車輛使用壽命內的運行成本。
2、電動汽車動力總成的不足
電動汽車動力總成也有不足之處，包括：
成本：由于動力總成組件（主要是電池）的成本較高，因此目前電動汽車所需的前期投入比內燃機汽車高。
充電時間：電池充電所需時間通常在30分鐘到幾個小時之間，具體取決于充電站的充電容量，相比之下，將內燃機汽車油箱加滿油只需幾分鐘時間。
消費者行駛里程焦慮：目前，純電動汽車單次充電的續航里程有限。由于充電站沒有加油站那么普及，而且電池充電時間較長，因此消費者會對駕駛純電動汽車長途旅行感到焦慮。
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