汽车车门型钢铰链研究

王俊伟

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

0 引言

随着中国汽车工业的发展，许多国内制造商正在逐步设计和制造家用汽车，并参考国外的原型安装轻型汽车铰链。

经过几年的驾驶，进口汽车将逐渐进入检修阶段。在正常使用中，安装在车辆上的门铰链已经打开和关闭了无数次，并且摩擦副自然磨损了。 承重部件还会因颠簸的振动和车身撞击而变形，从而导致车门松动或关闭，并在驾驶时产生振动和摩擦噪声，污染环境并且使人感到不舒服。 在某些异常操作条件或事故下，驾驶室和车身会受到碰撞的影响。如果车辆的驾驶室，车身和门板严重变形，则门铰链也将变形或损坏，从而影响铰链的性能。

安装在汽车中的活动铰链是最常用的零件之一。 由于车身面板被金属覆盖并且结构和操作相对较差，因此经常被忽略。该文的目的是介绍两种轻型商用车的活动铰链结构的原理和功能，并详细说明如何维护它们。车辆在日常使用中，经常出现车门合页损坏的情况，原因有很多，其中较为常见的有：车门开启不当；门铰轴或孔磨损严重。

1 车门铰链基本结构

图1是FK 6吨平头卡车驾驶室右门上的铰链轴示意图。 驾驶室左侧和右侧的门的中间和下半部的门侧板和门柱之间有2个门铰链，结构相同，左右对称。 门铰链主要由活动活门（2），固定活门（3），铰链轴（1）和两个青铜轴承衬套（4）组成。 固定板3用螺栓固定在门柱上，可动板2用螺栓固定在门侧板上。2个侧壁都印有4 mm钢板，以形成可以代替双耳侧壁的壳结构。 同时，侧壁用于吨位相同的卡车。 因此，如果将组装质量降低约10%，它们仍然具有足够的强度和刚度。到达门后，通常可以制作面板并将其放置在约20%的位置。青铜轴套安装在活页板和固定页板之间的2个轴承的铰链轴上。活动板和固定板在轴向上与衬套紧密对齐，因此，安装在活动板上的门的垂直移动小于0.5 mm。 铰链轴和衬套滑动配合，无法打开或关闭门。铰链的2个运动部件均涂抹了润滑脂，保证自由运动，这将减少锁定和打开过程中的干摩擦噪声。驾驶时，请确保铰链组件牢固固定并且具有柔性，以防止车辆振动和道路碰撞噪声[2]。

动叶板的旋转角度约为65°，门板可以按此角度打开，较大的物体可以自由通过。当门处于最大开度角时，所述活动页板凸起部分的内边缘可与所述固定页板凸起限位板接触。只要松开门锁销，就可以用小扭矩使门打开。当手从打开的门上松开时，门将以其正扭矩自动关闭。此时，门通过门侧的弹性密封紧固地压在立柱上。

图1中的1为铰链轴。由于主销的倾斜角在前轮的定位，它可以通过自身的重力关闭车门，打开车门时具有正扭矩。

图2是配备有下部铰链和用于轻型车辆的右门的约束装置的车辆的轴向图。 只有一个带有限流器的铰链连接到门，另一个铰链与FK铰链基本上具有相同的结构，并且两个板都是外壳冲压结构。 在可动页面4的两端都有限制凸缘，以限制门的打开角度，并且限制凸缘在固定页面上的相应位置打开限制槽[3]。

滚动限制器位于移动和固定页面板上。 辊7通过销6安装在定影膜8上。 滚轮可以在销轴上自由旋转。 限位凸轮板2的一端通过销3安装到移动板4上。 限位凸轮板2可以绕销3旋转。 另一端的弹簧被弹簧1压在可移动板的凸台上，而限制凸轮板的弹簧支撑着7个压辊。当可移动页面板绕铰链轴5旋转时，辊7在极限凸轮板2上滚动。

2 滑门下铰链设计内容

滑动门下铰链的设计包括以下5点。1）CAS建模，门打开和关闭线制造，下部铰链布局的选择（集成的和外部的，在本文中，我们专注于嵌入式结构，在下部铰链周围创建边界条件，包括输入）。 检查完全解锁的大小，选择下铰链的旋转头，制作下铰链的上下边界部分，并检查下铰链的安装表面。 对于参考值，请确保滑门在下部铰链位置处打开，在X方向上移动a，在Y方向上移动p。2）切下下铰链的安装位置，检查下铰链的安装空间，并且检查下铰链的安装面和安装孔的位置。3）确定滑动斜面的位置以及Y和Z方向上的滑动斜面的位置，作为下铰链位置和尺寸的参考。4）下铰链3D数据生成和操作检查。5）CAE分析和较低的铰链刚度测试[4]。

3 车门铰链的使用和维护

3.1 三级门铰维修保养

图1 Fk型平头汽车车门铰链轴测图

由于铰链始终带有衬套的木质穿孔壳结构，因此具有很高的强度和刚度系数，而且它被包裹在车身的蒙皮中，所以不容易损坏，如果没有特殊需要，可以经常保养。

可结合汽车三级门铰维修保养。事实上，无需特殊维护，即可随时执行门铰链检查。 定期检查门铰链的操作，以确保自由门可以打开和关闭，并且在打开或关闭时没有声音。 门和铰链垂直开口不应超过1 mm，此开口可反映青铜轴承衬套的截面磨损；门板的水平方向不应超过0.5 mm，轴瓦的数量（轴承衬套的径向衬套），门铰链的噪声和高速噪声均不应超过0.5 mm， 门铰链噪声和人耳噪声很难听到[5]。

3.2 三级门铰维修

维护期间，检查门柱和门侧板是否有松动的螺栓。 如果松动，门的位置应根据门框的位置进行调整，直到在使用过程中需要再次调整为止。 维护期间，请用干净的布清洁铰链和旋转部件，并清除运动部件中的灰尘和油脂。 不要添加过多的油。 太多会污染车身的其他部位。

维护后，轻型汽车和汽车铰链限制器应自由打开和关闭。打开时应有3个不同的线位置，门在关闭时将自动锁定。在较小的扭矩作用下，6吨型fk1卡车的平铰链应能够以较小的扭矩自由打开，并将自动将门锁回到正向位置。

4 车门铰链的修理

在正常使用情况下，门铰链的损坏通常是轴承套的磨损，包括轴承套的端面和内壁。在车辆行驶超过10 km之后，门铰链可以大大影响门的开闭，因此在检查车辆的过程中必须保持门和门铰链的声音，否则可能会妨碍开闭操作。

如果轴承衬套的端面已磨损，但衬套具有一定强度，请考虑使用垫圈进行维修。 所谓的垫片方法是在可动板的上部和下部与固定板之间的衬套垫片，并且为了松开铰链组件，必须移除铰链组件的固定螺栓，拆下铰链轴，然后添加垫片，最后安装[6]。

4.1 衬套内孔磨损过多的修理

当衬套的内孔磨损时，必须更换衬套。 随着汽车工业中粉末冶金技术的发展，石油粉末冶金涂料的17%用于小型家用车的车门铰链。如果没有衬套，可以做青铜衬里更换。

图2轻型汽车车门铰链轴测图

此时，检查铰链轴是否磨损。 通常，铰链轴的附件被碳化或氮化以确保耐磨性。 如果没有明显的损坏，可以将其放回原处。 如果附件损坏，则必须进行机械加工，并使用碳或氮化物磨料零件以确保耐磨性。

4.2 铰链组件的修理

如果铰链组件由于本体变形而变形，则应纠正两个叶板。校准通常在工作台，可以由经验丰富的钣金工人使用平板和角钢进行操作。标定的主要任务是保证门柱和门边板两层板的平整度。硬表面的密度应在0.3 mm的范围内。还要确保带有铰链的孔等于指定的表面，并且长度不小于100 mm，并且长度小于0.1 mm。 这主要是因为我们保证曲线两侧与固定侧之间的横截面小于100 mm[7]。

如果损坏太大而无法修复，建议重新购买此组件。 如果无法购买，则必须更换。 左侧的损坏可用于右侧的物理映射，右侧的损坏可用于左侧的物理映射，左侧和右侧的损坏可用于同一车辆类型的物理映射。三层铰链和铰链比较复杂，通常安装时要与汽车或货车车门底部的前灯齐平。只要测量角就位于车辆前方左侧（或成直角）的地面上，测量在地面上就可以进行。 用十字螺丝刀松开灯罩，卸下固定M6大 灯装饰的三颗螺丝，然后卸下灯罩。 门铰链的组件可以与250 mm～300 mm的孔眼接触，并且在许多行业中都可以测量不拆卸任何组件的组件。