專利名稱：一種汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車白車身零件設計領域，尤其是涉及一種汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法。
背景技術：
一輛新轎車從前期市場調研至成批投產，耗資十分具大。車身開發設計的費用及時間約占整車開發費用和時間的70%。側圍外板是白車身零件制造中的核心，它具有形狀復雜、結構尺寸大、成型困難、外表面質量要求高的特點。在整車車身零件開發過程中，側圍外板占據時間較長，費用較高。側圍外板周圈搭接零件較多，制件品質會直接影響到整車的裝配和外觀間隙要求。通過對現場側圍外板制件進行調查，如圖1虛線所示為側圍外板后門鎖區域，最常見的沖壓問題是開裂、起皺、A面(汽車外表面或可視面)變形、制件外特征圓角不光順等現象。側圍外板后門鎖區域出現的上述沖壓缺陷，多數是由零件結構設計不合理所致。側圍外板后門鎖上部，是制件成形時深度最大的一個區域，制件通常采用過拉延整形工藝，解決成形時出現開裂現象。零件結構設計若不合理，將無法完成沖壓過拉延工藝補充面要求，制件成形后，出現外特征棱線不光順，A面變形現象。門洞焊接邊也會產生嚴重的起皺現象，起皺缺陷無法通過工藝消除。制件外特征棱線不光順，會影響到后門外板和側圍外板的外觀匹配間隙要求;A面變形和起皺缺陷，直接影響到整車外觀品質，造成整車等級下降。綜上所述，側圍外板零件的結構設計不合理，制件現有技術中存在如下技術問題
(1)側圍外板的后門鎖區域出現開裂、起皺現象；
(2)側圍外板的外特征線不光順、A面變形現象；
(3)側圍外板和后門外板匹配時出現外觀間隙、平度不均勻現象；
(4)側圍外板成形時對模具產生嚴重磨損現象。
發明內容
本發明設計了一種汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法，其解決以下技術問題(I)側圍外板的后門鎖區域出現開裂、起皺現象；(2)側圍外板的外特征線不光順、A面變形現象；(3)側圍外板和后門外板匹配時出現外觀間隙、平度不均勻現象；(4)側圍外板成形時對模具產生嚴重磨損現象。為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案
一種汽車側圍外板后門鎖區域結構，包括側圍門洞密封面(A)、側圍門洞焊接邊(B)以及側圍外板門分縫線(C)止口邊，側圍門洞焊接邊(B)通過側圍門洞密封面(A)與側圍外板門分縫線(C)止口邊連接，側圍門洞密封面(A)上部與側圍外板門分縫線(C)止口邊通過外特征圓角過渡，側圍門洞密封面(A)下部與側圍門洞焊接邊(B)通過門鎖下部圓角過渡，其特征在于在側圍外板門分縫線(C)與側圍門洞密封面(A)之間增加一個第一臺階(Tl)，該第一臺階(Tl)滿足沖壓過拉延的工藝補充面的要求以避免側圍外板發生拉延開裂；在側圍門洞焊接邊(B)上也增加一個第二臺階(T2)，該第二臺階(T2)增強零件強度，提高焊接邊尺寸穩定性。進一步，側圍外板門分縫線(C)止口邊至第一臺階(Tl)頂部的距離為第一臺階深度(Hl)，第一臺階的深度(Hl)深度一致并且第一臺階深度(Hl)控制在5mm-15mm ;第一臺階的寬度值(Wl)大于5mm。進一步,外特征圓角半徑(Rl)控制在1. 75-4mm,門鎖下部圓角半徑(R2)大于6mm。進一步，側圍門洞密封面(A)側壁、第一臺階(Tl)上部和下部的側壁與車身Y軸形成的夾角均大于6°以上。進一步，側圍門洞焊接邊(B)也包括第二臺階(T2)，約束側圍門洞焊接邊臺階的深度(H2)在5mm左右；側圍門洞焊接邊臺階的底部直邊寬度(W2)控制在12_15mm。進一步，門分縫線(C)所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊距離(W3)控制在IOOmm以內；門分縫線(C)所處的水平平面與門洞焊接邊之間的深度(H3)控制在150mm以內。一種汽車側圍外板后門鎖區域結構的設計方法，包括以下步驟步驟1:在側圍后門鎖區域的門洞密封面(A)上增加第一臺階(Tl);步驟2:第一臺階(Tl)深度保持一致、對第一臺階寬度和深度值進行約束；步驟3 :對外特征圓角半徑(Rl)和門鎖下部圓角半徑(R2)進行約束；步驟4:對側圍門洞密封面(A)側壁和第一臺階(Tl)側壁的拔模角進行約束；步驟5 :在側圍門洞焊接邊(B)上增加第二臺階(T2)，對第二臺階(T2)參數值進行約束；步驟6 :對門分縫線(C)所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊(B)距離進行約束；對門分縫線(C)所處的水平平面與門洞焊接邊(B)之間的深度值進行約束。進一步，步驟2中，側圍外板門分縫線(C)至第一臺階(Tl)頂部的距離為臺階深度(Hl)，第一臺階的深度(Hl)深度一致并且臺階深度(Hl)控制在5mm-15mm ;第一臺階的寬度值(Wl)大于5_。進一步,步驟3中,側圍外板門分縫線外特征圓角半徑(Rl)控制在1. 75-4mm,門鎖下部圓角半徑(R2)大于6mm。進一步，步驟5中，約束第二臺階(T2)的深度(H2)在4-6mm;第二臺階(T2)的底部直邊寬度(W2)控制在12-15mm。該汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法與傳統汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法相比，具有以下有益效果
(I)本發明在滿足側圍車身功能要求時，優化了沖壓工藝，提高整車質量和外觀品質，減少整車開發成本，縮短整車開發周期。(2)本發明由于對側圍外板的外特征圓角半徑進行約束，可保證后門外板和側圍外板的外觀匹配間隙要求，也可以避免制件成形時出現開裂的現象。(3)本發明由于在側圍門洞密封面上增加合適的臺階并且對臺階的參數進行約束，此參數設計的臺階，在滿足產品功能要求同時，又可以解決此區域的過拉延工藝補充面設計要求。(4)本發明要求側圍門洞密封面上部增加的臺階深度保持一致，可以提高汽車外觀品質，并且保證外特征圓角的光順性和一致性。
(5)本發明由于對側圍門洞焊接邊的臺階參數值進行約束，確保了側圍門洞焊接邊的強度，提聞焊接邊尺寸穩定性。(6)本發明由于對門鎖下部圓角半徑的參數進行約束，減小了模具磨損、避免了側圍外板的開裂以及汽車A面變形。
圖1 :本發明汽車側圍外板后門鎖區域的結構示意 圖2 :圖1中A-A截面示意圖。附圖標記說明
圖1中側圍外板虛線區域為本發明內容。圖2為圖1的A-A截面示意圖A表示側圍門洞密封面；B表示側圍門洞焊接邊；C表示側圍外板門分縫線止口邊；Tl表示第一臺階，即側圍外板門分縫線止口邊與側圍門洞密封面之間的臺階；H1表示門洞密封面上增加臺階的深度，要求深度值保持一致，推薦Hl值5-15mm ；W1表示臺階的寬度,要求大于5mm ；R1表示零件外特征圓角，推薦值1. 75_4mm ；R2表示門鎖下部圓角半徑，要求大于6mm ；T2表示第二臺階，即側圍外板門洞焊接邊臺階；H2表示門洞焊接邊臺階的深度，推薦值5mm左右；W2表示側圍門洞焊接邊直邊的長度，推薦值12-15mm;W3表示Y向視圖下，門分縫線所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊距離，要求W3控制在IOOmm以內；H3表示X向視圖下，門外板分縫線所處的水平平面與門洞焊接邊止口邊之間的深度，要求控制在150_以內。
具體實施例方式下面結合圖1和圖2，對本發明做進一步說明
如圖1所示，圖1中虛線區域為本發明涉及的汽車側圍外板后門鎖區域。其中，Z軸為車頂至車底向，X軸為車頭至車尾向，Y軸為車左門至車右門向。圖2是按照圖1中虛線區域的A-A向剖視圖，其首先對側圍外板后門鎖區域零件結構設計進行要求。考慮到后門外板和側圍外板的外觀匹配要求，側圍外板的外特征圓角要設計合理，外特征圓角半徑Rl過大，影響到后門外板和側圍外板的外觀匹配間隙要求。外特征圓角半徑Rl過小，無法解決零件成形開裂缺陷。綜合考慮，現推薦側圍外板的外特征圓角半徑Rl值1. 75-4mm，此范圍內的參數值即可保證后門外板和側圍外板的外觀匹配間隙要求，也可以避免制件成形時出現開裂的現象。側圍外板后門鎖部分，是零件成形時深度最大的一個地方，零件通常出現拉延開裂缺陷。此區域需采用過拉延的工藝設計，來避免零件成形開裂現象。為了滿足沖壓過拉延的工藝補充面要求，在門洞密封面上增加合適的臺階，臺階深度Hl推薦值5-15mm ;臺階寬度Wl大于5_;此參數設計的臺階，在滿足產品功能要求同時，又可以解決此區域的過拉延工藝補充面設計要求。側圍外板的外特征圓角過拉延整形后，經常出現外特征圓角不光順、A面變形現象。為了提高A面品質，為了保證外特征圓角的光順性和一致性，要求側圍門洞密封面上部增加的臺階深度Hl保持一致。為了滿足側圍門洞焊接邊的密封要求，推薦側圍門洞焊接邊的直邊寬度W2為12-15mm。側圍門洞焊接邊臺階深度H2要設計合理，深度過小，門洞焊接邊強度偏弱，零件的品質無法保證；門洞焊接邊深度過大，零件成形時，此區域存在開裂風險。綜合考慮，推薦門洞焊接邊深度H2值控制在5mm左右。零件設計時，考慮到制件整體成形難度，以及自動化壓機的參數需要，要求零件的深度盡量淺。門外板分縫線C所處的水平平面與門洞焊接邊之間的深度H3要求控制在150mm以內；零件側壁的拔模角在車身方向下，需要打開6°以上；門鎖下部圓角半徑R2要盡量大，要求門鎖下部圓角半徑R2大于6_。否則零件成形時，模具磨損嚴重，開裂以及A面變形風險無法避免。零件Y向視圖下，門外板分縫線所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊距離W3，在滿足產品功能前提下要求盡量短，要求門外板分縫線所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊距離W3控制在IOOmm以內。門外板分縫線與門洞焊接邊平面距離越大，零件成形時起皺現象越嚴重，A面變形的風險也對應增加。上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種汽車側圍外板后門鎖區域結構，包括側圍門洞密封面(A)、側圍門洞焊接邊(B)以及側圍外板門分縫線(C)止口邊，側圍門洞焊接邊(B)通過側圍門洞密封面(A)與側圍外板門分縫線(C)止口邊連接，側圍門洞密封面(A)上部與側圍外板門分縫線(C)止口邊通過外特征圓角過渡，側圍門洞密封面(A)下部與側圍門洞焊接邊(B)通過門鎖下部圓角過渡，其特征在于在側圍外板門分縫線(C)與側圍門洞密封面(A)之間增加一個第一臺階(Tl)，該第一臺階(Tl)滿足沖壓過拉延的工藝補充面的要求以避免側圍外板發生拉延開裂；在側圍門洞焊接邊(B)上也增加一個第二臺階(T2)，該第二臺階(T2)增強零件強度，提高焊接邊尺寸穩定性。
2.根據權利要求1所述汽車側圍外板后門鎖區域結構，其特征在于側圍外板門分縫線(C)止口邊至第一臺階(Tl)頂部的距離為第一臺階深度(H1)，第一臺階的深度(Hl)深度一致并且第一臺階深度(Hl)控制在5mm-15mm ;第一臺階的寬度值(Wl)大于5mm。
3.根據權利要求1所述汽車側圍外板后門鎖區域結構，其特征在于外特征圓角半徑(Rl)控制在1. 75-4mm,門鎖下部圓角半徑(R2)大于6mm。
4.根據權利要求1所述汽車側圍外板后門鎖區域結構，其特征在于側圍門洞密封面(A)側壁、第一臺階(Tl)上部和下部的側壁與車身Y軸形成的夾角均大于6°以上。
5.根據權利要求1所述汽車側圍外板后門鎖區域結構，其特征在于側圍門洞焊接邊(B)也包括第二臺階(T2)，約束側圍門洞焊接邊臺階的深度(H2 )在5mm左右；側圍門洞焊接邊臺階的底部直邊寬度(W2)控制在12-15mm。
6.根據權利要求1所述汽車側圍外板后門鎖區域結構，其特征在于門分縫線(C)所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊距離(W3)控制在IOOmm以內；門分縫線(C)所處的水平平面與門洞焊接邊之間的深度(H3)控制在150_以內。
7.一種汽車側圍外板后門鎖區域結構的設計方法，包括以下步驟步驟1:在側圍后門鎖區域的門洞密封面(A)上增加第一臺階(Tl);步驟2 :第一臺階(Tl)深度保持一致、對第一臺階寬度和深度值進行約束；步驟3 :對外特征圓角半徑(Rl)和門鎖下部圓角半徑(R2)進行約束；步驟4 :對側圍門洞密封面(A)側壁和第一臺階(Tl)側壁的拔模角進行約束；步驟5 :在側圍門洞焊接邊(B)上增加第二臺階(T2)，對第二臺階(T2)參數值進行約束；步驟6 :對門分縫線(C)所處的垂直平面與門洞焊接邊止口邊(B)距離進行約束；對門分縫線(C)所處的水平平面與門洞焊接邊(B)之間的深度值進行約束。
8.根據權利要求7所述汽車側圍外板后門鎖區域結構的設計方法，其特征在于步驟2中，側圍外板門分縫線(C)至第一臺階(Tl)頂部的距離為臺階深度(H1)，第一臺階的深度(Hl)深度一致并且臺階深度(Hl)控制在5mm-15mm ;第一臺階的寬度值(Wl)大于5mm。
9.根據權利要求7所述汽車側圍外板后門鎖區域結構的設計方法，其特征在于步驟3中，側圍外板門分縫線外特征圓角半徑(Rl)控制在1. 75-4mm,門鎖下部圓角半徑(R2)大于 6mm。
10.根據權利要求1至7中任何一項所述汽車側圍外板后門鎖區域結構的設計方法，其特征在于步驟5中，約束第二臺階(T2)的深度(H2)在4-6mm;第二臺階(T2)的底部直邊寬度(W2)控制在12-15mm。
全文摘要
本發明涉及一種汽車側圍外板后門鎖區域結構及其設計方法，包括側圍門洞密封面、側圍門洞焊接邊以及側圍外板門分縫線止口邊，側圍門洞焊接邊通過側圍門洞密封面與側圍外板門分縫線止口邊連接，側圍門洞密封面(A)上部與側圍外板門分縫線(C)止口邊通過外特征圓角過渡，側圍門洞密封面(A)下部與側圍門洞焊接邊(B)通過門鎖下部圓角過渡，其特征在于在側圍外板門分縫線(C)與側圍門洞密封面(A)之間增加一個第一臺階(T1)，該第一臺階(T1)滿足沖壓過拉延的工藝補充面的要求以避免側圍外板發生拉延開裂；在側圍門洞焊接邊(B)上也增加一個第二臺階(T2)，該第二臺階(T2)增強零件強度，提高焊接邊尺寸穩定性。
文檔編號B62D25/02GK103010310SQ201210507019
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者貢見秀, 沈左軍, 孟祥新 申請人:奇瑞汽車股份有限公司