一种用于确定背门铰链轴位置的方法技术

本申请涉及一种用于确定背门铰链轴位置的方法，基于后部造型CAS面，以及背门铰链跨距条件、背门与顶盖的静态间隙条件，确定背门铰链轴的初始坐标(X0，Y0，Z0)；基于背门门槛与地面线高度，确定背门锁的初始坐标；基于背门离地高度以及背门内扣手离地高度，确定背门最大开度；调整并校核气弹簧性能指标，以使其满足背门操纵性要求；基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件；结合目标函数和约束条件，迭代求解目标函数取得最大值时铰链轴的横坐标X1和纵坐标Z1，得到背门铰链轴的位置(X1，Y0，Z1)。本申请能够解决相关技术中确定铰链轴位置耗时长、效率低的问题。效率低的问题。效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定背门铰链轴位置的方法


[0001]本申请涉及汽车零部件
，特别涉及一种用于确定背门铰链轴位置的方法。

技术介绍

[0002]背门铰链作为两厢车开闭机构系统中常用的基础保持件，其铰链轴的布置是整个背门系统布置及运动分析的基础。布置方法的可行性，也就是求解背门铰链轴位置的效率及精准度直接影响整个背门系统的布置及开发效率，甚至对整个背门的结构刚性、后部造型及分缝都有较大影响。
[0003]通常依靠常规的背门相关检查项进行布置，得出初版铰链位置后，输出背门的运动包络给车身专业，再依据车身反馈的结果进行铰链轴的优化，最终得到铰链轴的具体位置。
[0004]此方法穷举试探性布置，调整目标及方向不明确，作图繁琐，布置效率低，难以实现参数化，往往得不到最优的铰链轴位置，此方法易造成布置的冲突，且考虑后期尾门气弹簧计算结果对人机操控的影响，导致此间过程较为反复，耗时很长。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种用于确定背门铰链轴位置的方法，以解决相关技术中确定铰链轴位置耗时长、效率低的问题。
[0006]本申请实施例提供了一种用于确定背门铰链轴位置的方法，其包括如下步骤：
[0007]基于后部造型CAS面，以及背门铰链跨距条件、背门与顶盖的静态间隙条件，确定背门铰链轴的初始坐标(X0，Y0，Z0)；
[0008]基于背门门槛与地面线高度，确定背门锁的初始坐标；
[0009]基于背门离地高度以及背门内扣手离地高度，确定背门最大开度；
[0010]调整并校核气弹簧性能指标，以使其满足背门操纵性要求；
[0011]基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件，所述约束条件包括：背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门与铰链轴静态间隙、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙、背门最大开度时与顶盖间隙和背门最大开度时与铰链轴间隙；
[0012]结合目标函数和所述约束条件，迭代求解目标函数取得最大值时铰链轴的横坐标X1和纵坐标Z1，得到背门铰链轴的位置(X1，Y0，Z1)。
[0013]一些实施例中，所述背门铰链跨距条件包括所述背门铰链跨距与背门Y方向尺寸的比值大于第一设定值。
[0014]一些实施例中，所述第一设定值为2/3。
[0015]一些实施例中，所述背门与顶盖的静态间隙条件包括：所述背门与顶盖的面差等于第二设定值，所述背门与顶盖的外观间隙等于第三设定值。
[0016]一些实施例中，所述第二设定值等于
‑
1.5mm，所述第三设定值等于6mm。
[0017]一些实施例中，调整并校核气弹簧性能指标，以使其满足背门操纵性要求，包括如下步骤：
[0018]获取背门总成重量、背门总成重心、背门开度、背门内扣手坐标、气弹簧背门端固定点坐标、气弹簧车身端固定点坐标、气弹簧输出力和气弹簧刚度，并结合背门铰链轴的初始坐标，计算气弹簧性能指标，所述气弹簧性能指标包括气弹簧的最大开启力、最大关闭力、开启平衡高度、关闭平衡高度、低温关闭力和关闭力曲线变化率；
[0019]判断：最大开启力小于第四设定值、最大关闭力小于第五设定值、开启平衡高度小于第六设定值、关闭平衡高度大于第七设定值、低温关闭力大于第八设定值和关闭力曲线变化率大于第九设定值，是否同时满足；
[0020]若同时满足，则进入基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件的步骤；
[0021]否则，调整气弹簧背门端固定点、气弹簧车身端固定点以及气弹簧输出力，重新计算气弹簧性能指标，并再次判断；若同时满足，则进入基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件的步骤；否则，调整背门与顶盖的分缝线，重新计算气弹簧性能指标，直至同时满足。
[0022]一些实施例中，基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件，包括如下步骤：
[0023]在背门的Y0处断面图上：
[0024]‑
绘制背门的运动包络曲线，将该运动包络曲线沿X方向外移第十设定值，得到背门开闭的安全边界曲线；
[0025]‑
以顶盖外板分缝点为起始点，作与Z方向所夹持的角度为第十一设定值的第一直线；
[0026]‑
作第二直线，所述第二直线满足：所述第二直线与第一直线所夹持的钝角为第十二设定值，且所述第一直线与顶盖外板之间的倒R的圆角，与所述第二直线与第一直线之间的倒R的圆角，距离为第十三设定值；
[0027]‑
作第三直线，所述第三直线满足：所述第三直线与第一直线平行，且所述第三直线与第二直线相连接；
[0028]‑
作第四直线，所述第四直线满足：所述第四直线与X方向所夹持的角度为第十四设定值，且所述第四直线与第三直线相连接；
[0029]‑
获取背门外板分缝点坐标、顶盖外板分缝点坐标、第一直线终点坐标、第二直线终点坐标、第三直线终点坐标以及设定切点坐标，计算并得到背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙和背门最大开度时与顶盖间隙；
[0030]其中，所述设定切点坐标包括：当背门开度为0时，背门外板内空间的内切圆与运动包络曲线相切时所形成的切点的坐标，以及当背门开度为最大开度时该切点的坐标；
[0031]在背门的铰链断面图上：
[0032]‑
绘制背门的运动包络曲线，将该运动包络曲线沿X方向外移第十五设定值，得到背门开闭的安全边界曲线；
[0033]‑
以顶盖外板分缝点为起始点，作与Z方向所夹持的角度为第十六设定值的第五直线；
[0034]‑
作第六直线，所述第六直线满足：所述第六直线与第五直线所夹持的钝角为第十
七设定值，且所述第五直线与顶盖外板之间的倒R的圆角，与所述第六直线与第五直线之间的倒R的圆角，距离为第十八设定值；
[0035]‑
作第七直线，所述第七直线满足：所述第七直线与第五直线平行，且所述第七直线与第六直线相连接；
[0036]‑
作第八直线，所述第八直线满足：所述第八直线与X方向所夹持的角度为第十九设定值，且所述第八直线与第七直线相连接；
[0037]‑
获取背门外板分缝点坐标、顶盖外板分缝点坐标、第五直线终点坐标、第六直线终点坐标、第七直线终点坐标以及设定切点坐标，计算并得到背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门与铰链轴静态间隙、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙、背门最大开度时与顶盖间隙和背门最大开度时与铰链轴间隙；
[0038]将Y0处断面图的背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙和背门最大开度时与顶盖间隙，以及铰链断面图的背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门与铰链轴静态间隙、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙、背门最大开度时与顶盖间隙和背门最大开度时与铰链轴间隙，作为约束条件。
[0039]一些实施例中，第十设定值与第十五设定值相等，第十一设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于，其包括如下步骤：基于后部造型CAS面，以及背门铰链跨距条件、背门与顶盖的静态间隙条件，确定背门铰链轴的初始坐标(X0，Y0，Z0)；基于背门门槛与地面线高度，确定背门锁的初始坐标；基于背门离地高度以及背门内扣手离地高度，确定背门最大开度；调整并校核气弹簧性能指标，以使其满足背门操纵性要求；基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件，所述约束条件包括：背门与顶盖外观间隙、背门与顶盖面差、背门与铰链轴静态间隙、背门最大开度、背门与顶盖运动间隙、背门最大开度时与顶盖间隙和背门最大开度时与铰链轴间隙；结合目标函数和所述约束条件，迭代求解目标函数取得最大值时铰链轴的横坐标X1和纵坐标Z1，得到背门铰链轴的位置(X1，Y0，Z1)。2.如权利要求1所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于：所述背门铰链跨距条件包括所述背门铰链跨距与背门Y方向尺寸的比值大于第一设定值。3.如权利要求2所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于：所述第一设定值为2/3。4.如权利要求1所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于：所述背门与顶盖的静态间隙条件包括：所述背门与顶盖的面差等于第二设定值，所述背门与顶盖的外观间隙等于第三设定值。5.如权利要求4所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于：所述第二设定值等于
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1.5mm，所述第三设定值等于6mm。6.如权利要求1所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于，调整并校核气弹簧性能指标，以使其满足背门操纵性要求，包括如下步骤：获取背门总成重量、背门总成重心、背门开度、背门内扣手坐标、气弹簧背门端固定点坐标、气弹簧车身端固定点坐标、气弹簧输出力和气弹簧刚度，并结合背门铰链轴的初始坐标，计算气弹簧性能指标，所述气弹簧性能指标包括气弹簧的最大开启力、最大关闭力、开启平衡高度、关闭平衡高度、低温关闭力和关闭力曲线变化率；判断：最大开启力小于第四设定值、最大关闭力小于第五设定值、开启平衡高度小于第六设定值、关闭平衡高度大于第七设定值、低温关闭力大于第八设定值和关闭力曲线变化率大于第九设定值，是否同时满足；若同时满足，则进入基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件的步骤；否则，调整气弹簧背门端固定点、气弹簧车身端固定点以及气弹簧输出力，重新计算气弹簧性能指标，并再次判断；若同时满足，则进入基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件的步骤；否则，调整背门与顶盖的分缝线，重新计算气弹簧性能指标，直至同时满足。7.如权利要求1所述的用于确定背门铰链轴位置的方法，其特征在于，基于背门的Y0处断面图和铰链断面图，获取约束条件，包括如下步骤：在背门的Y0处断面图上：
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绘制背门的运动包络曲线，将该运动包络曲线沿X方向外移第十设定值，得到背门开闭的安全边界曲线；
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以顶盖外板分缝点为起始点，作与Z方向所夹持的角度为第十一设定值的第一直线；
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作第二直线，所述第二直线满足：所述第二直线与第一直线所夹持的钝角为第十二设定值，且所述第一直线与顶盖外板之间的倒R的圆角，与所述第二直线与第一直线之间的倒R的圆角，距离为第十三设定值；
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作第三直线，所述第三直线满足：所述第三直线与第一直线平行，且所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，饶天宇，刘剑平，陈全新，秦雨军，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：