某微客尾門拉手區(qū)域零件設(shè)計

周曉明 韋東明 李莫丹

上汽通用汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

由于尾門拉手零件的重要性，其設(shè)計除了需要考慮零件的安裝，操作空間外，還需要考慮其對各零件法規(guī)符合性的評估，以及對造型的美感影響。此外，該車型為改進(jìn)車型，還需要考慮設(shè)計位置對其他零部件設(shè)計及更改的影響，盡可能地使改動最小，以降低設(shè)計成本?，F(xiàn)結(jié)合當(dāng)前的尾門拉手造型、尾門外板造型，綜合考慮各個零件的法規(guī)要求，在不對造型進(jìn)行大更改的前提下，對可能實現(xiàn)的尾門拉手零件設(shè)計的位置進(jìn)行可行性方案分析，具體方案描述如下。

1 尾門拉手零件設(shè)計方案可行性分析

1.1 方案一

在造型尾門拉手及尾門外板基礎(chǔ)上，根據(jù)牌照燈（注：第一代微客燈泡型牌照燈）、touchpad、攝像頭（注：第一代微客攝像頭，設(shè)計于尾門拉手上）的借用策略，依次按圖1所示設(shè)計零件，但由于牌照燈不滿足法規(guī)要求。在確定尾門拉手不做皮紋件的前提下，需將造型設(shè)計的尾門拉手出模角由11°變小為3°；以牌照板下端為旋轉(zhuǎn)點，將牌照安裝面與地面法向夾角由13°增大至15 度。如圖2 所示。

圖1 方案一的尾門拉手零件設(shè)計

圖2 方案一涉及的更改位置圖示說明

1.2 方案二

各零件借用策略同方案一，零件從左到右的設(shè)計同方案一。在保持尾門外板造型不變的條件下，通過調(diào)整牌照安裝面（凸臺面）及牌照燈位置來滿足法規(guī)。涉及到的更改內(nèi)容為，尾門拉手出模角由11°調(diào)整至3°；牌照板上端點為基準(zhǔn)點，沿該點往車后旋轉(zhuǎn)，使得尾門外板需起凸臺8mm；逆向反求牌照燈光源點后，尾門拉手零件安裝面需向X 向延長6mm。如圖3 所示。

圖3 方案二設(shè)計方法說明

1.3 方案三

各零件借用策略同方案一，零件從左到右的設(shè)計分別為左牌照燈、攝像頭、touchpad、右牌照燈，如圖4 所示。左右牌照燈的設(shè)計位置完全同第一代車型，與攝像頭間距10mm。尾門開啟手柄完全右側(cè)偏置。此方案在不變動牌照燈造型安裝面的條件下，牌照燈光源中心點需X 向移動1.2mm 才滿足國標(biāo)8°要求，尾門拉手出模角由11°減小至5°，如圖5 所示。

圖4 方案三的尾門拉手零件設(shè)計

圖5 方案三設(shè)計方法說明

1.4 方案四

各零件借用策略同方案一，零件從左到右的設(shè)計分別為左牌照燈、攝像頭、touchpad、右牌照燈，尾門拉手出模角由11°減小至3°。右牌照燈旋轉(zhuǎn)180°，尾門拉手及touchpad 關(guān)于Y0 對稱，如圖6 所示。牌照安裝面上部往車內(nèi)壓3mm，見圖7。此方案基本滿足牌照燈的配光要求及入射角度要求，但導(dǎo)致沖壓開裂，尾門外板圈中區(qū)域目前拔模角太?。?與X 軸成36 度），尾門拉手區(qū)域的鈑金深度太深，即X 向上約有53mm，沖壓至38mm 時出現(xiàn)開裂，見圖8。

圖6 方案四的尾門拉手零件設(shè)計

圖7 方案三設(shè)計方法說明

圖8 沖壓開裂區(qū)域

1.5 方案五

更改尾門拉手造型，尾門拉手X 向加長5mm，-Z 向下移8mm 見圖9；更改牌照燈借用策略，借用另一車型LED 類型牌照燈，尾門開啟手柄參考杰德獨立設(shè)計，攝像頭借用策略同方案五，即攝像頭設(shè)計在尾門拉手上，見圖10。此方案的基礎(chǔ)上繼續(xù)優(yōu)化攝像頭在Y向的占用空間，在方案五的基礎(chǔ)上，成功優(yōu)化了10mmY 向空間，見圖11。改動造型后可以滿足牌照燈的配光及入射光法規(guī)要求。

圖9 尾門拉手造型更改說明

圖10 零件借用策略說明

圖11 攝像頭及牌照燈借用策略更改后的Y向空間優(yōu)化

2 方案選用及法規(guī)、安全間隙的校核

2.1 方案選用

綜合考慮上述各方案零件的借用策略，造型美觀、沖壓成型、拉手強(qiáng)度等因素，經(jīng)多次評審分析后，選定方案五。下面針對方案五進(jìn)行法規(guī)校核及間隙校核。

2.2 牌照及牌照燈入射光的法規(guī)校核

（1）法規(guī)要求：當(dāng)后牌照的上邊沿空載離地高度≤1.2m 時，后牌照的正面允許上仰角度≤15°。

方案五設(shè)計的牌照上邊沿離地1028mm＜1200mm，設(shè)計角度為12.6°＜15°，滿足法規(guī)要求，見圖12。

圖12 牌照板的正面仰角

（2）法規(guī)要求：牌照板的最小可視范圍的四個平面內(nèi)沒有其他物體遮擋，最小可視范圍由四個平面組成，且應(yīng)符合下列要求(見圖7)：分別過牌照上、下邊沿做一與牌照延伸面呈≤85°的兩個平面；分別過牌照左右兩側(cè)邊緣做向外60°的兩個鉛垂平面，即該平面與牌照面呈150°。

方案五設(shè)計的各個零件，與可視區(qū)域最小間隙2.3mm，即，最小可視范圍的四個平面內(nèi)沒有其他物體遮擋，滿足法規(guī)要求，見圖13。

圖13 牌照板的可視區(qū)域

（3）法規(guī)要求：牌照面與牌照入射光的夾角應(yīng)≥8°。以牌照中心線的入射光為例，連接牌照燈光源與牌照中心下邊沿，該連線與牌照面的夾角應(yīng)≥8°。

方案五設(shè)計的左右牌照燈入射光分別為9.2°＞8°；10.9°＞8°，滿足法規(guī)要求，見圖14。

圖14 牌照燈入射角度

2.3 安全間隙校核

安全間隙要求：左牌照燈、攝像頭、touchpad、右牌照燈要求與周邊零件最小距離≥5mm。

經(jīng)校核，左牌照燈最小間隙7mm ＞5mm；攝像頭最小間隙8mm ＞5mm；touchpad 最小間隙5mm=5mm；右牌照燈最小間隙7mm ＞5mm。滿足安全距離要求，見圖15。

圖15 各零件最小間隙

2.4 設(shè)計結(jié)論

經(jīng)校核表明，方案五滿足牌照及牌照燈的法規(guī)，也滿足各個零件的安全間隙，同時造型的改動量最少。因此采用方案五進(jìn)行后續(xù)設(shè)計。

3 結(jié)語

由于受到造型的約束，且拉手內(nèi)部總的設(shè)計空間有限，牌照燈、攝像頭等零件的設(shè)計不是簡單的設(shè)計問題，而是涉及到所有相關(guān)零件的成型、功能、法規(guī)、以及設(shè)計要求，并予以滿足，是一個互相取舍的過程。設(shè)計該零件時需對相關(guān)部件的法規(guī)，成型，出模等內(nèi)容具有一定的了解。文章基于在某一平臺車型上對尾門拉手上的零件進(jìn)行設(shè)計研究，方案分析，及驗證校核，最終確定了設(shè)計方案，對其他新造型的尾門拉手零件設(shè)計具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。