CN115773946A - 一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装，解决了现有技术中无法通过实物试验在车门门锁位置施加Z向扭矩，无法了解实物的该项性能表现的技术问题。其中试验方法包括以下步骤：以车门总成在整车上的安装姿态将车门总成安装于带限位机构的试验台架上，在所述车门总成的门锁处安装传力连接件；向传力连接件施加Z向扭矩，以使所述Z向扭矩通过传力连接件作用于车门总成；记录车门总成上的测试点的最大位移，所述测试点为通过CAE分析获取的钣金薄弱点。通过在传力连接件上施加Z向扭矩，以使Z向扭矩通过传力连接件作用于所述车门总成，从而可以模拟出实物试验在车门总成门锁处施加Z向扭矩，得到实物试验论证的结果。

Description

一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装

技术领域

本申请属于车门弯曲刚性试验技术领域，具体涉及一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装。

背景技术

车门弯曲刚性现一般通过CAE(Computer Aided Engineering)进行模拟计算，通过模拟固定车门铰链侧及门锁侧，放开门锁位置的X向运动及Z向旋转，在门锁处施加具体数值的扭矩，分析车门钣金的最大变形量，由于无法在门锁位置施加Z向扭矩，无相关的实物试验方法，无法了解实物的该项性能表现。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装，解决了现有技术中无法通过实物试验在车门门锁位置施加Z向扭矩，无法了解实物的该项性能表现的技术问题。

实现本申请目的所采用的技术方案为，

一种车门弯曲刚性试验方法，包括以下步骤：

以车门总成在整车上的安装姿态将所述车门总成安装于带限位机构的试验台架上，通过所述限位机构对所述车门总成进行限位；在所述车门总成的门锁处安装传力连接件；

向所述传力连接件施加Z向扭矩，以使所述Z向扭矩通过所述传力连接件作用于所述车门总成；

获取所述车门总成上的测试点的变形量，所述测试点为通过CAE分析获取的钣金薄弱点。

进一步地，在所述获取所述车门总成上的测试点的变形量之前，所述车门弯曲刚性试验方法还包括：

在所述试验台架上安装与所述测试点数量相同的千分表，调整所述千分表的位置，以使所述千分表位置与所述测试点的位置一一对应，且所述千分表的前端与对应的所述测试点接触。

进一步地，通过CAE分析获取的钣金薄弱点，具体包括：

对所述车门总成进行CAE分析，获取测试结果；

将所述CAE分析结果中满足预设条件的钣金变形点作为钣金薄弱点。

进一步地，所述向所述传力连接件施加Z向扭矩，具体包括：

将施力件与所述传力连接件连接，转动所述施力件的施力端，以产生Z向扭矩。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种用于上述车门弯曲刚性试验方法的试验工装，包括：

传力连接件，包括悬臂、受力螺母和用于连接所述车门总成的门锁处的连接板；所述悬臂水平设置于所述连接板的一侧、且与所述连接板垂直；所述受力螺母固定设置于所述悬臂上，用于与施力件对接以施加所述Z向扭矩；

试验台架，包括底座、用于安装所述车门总成的车门固定立柱和用于支撑所述车门总成的车门支撑立柱，所述车门固定立柱和车门支撑立柱并排设置、且均安装于所述底座上，所述车门支撑立柱上设有用于对所述车门总成进行限位的所述限位机构。

进一步地，所述试验台架上还设有用于安装千分表的安装立柱；所述安装立柱、所述车门固定立柱和车门支撑立柱均与所述底座可拆卸连接。

进一步地，所述限位机构为用于容纳所述车门总成的底部的限位槽。

进一步地，所述受力螺母的中心轴与所述连接板的距离大于所述施力件靠近于所述连接板的一端所需的最大旋转半径。

进一步地，所述连接板上开设有至少两个连接孔，所述连接孔与所述车门总成的安装孔的位置一一对应。

进一步地，所述连接孔的数量为3个；所述连接板为三角形结构，3个所述连接孔分别设于所述连接板的三个角；所述连接板的三个角均设有倒角。

由上述技术方案可知，本申请提供的车门弯曲刚性试验方法为，以车门总成在整车上的安装姿态将所述车门总成安装于带限位机构的试验台架上，通过所述限位机构对所述车门总成进行限位；在所述车门总成的门锁处安装传力连接件；向所述传力连接件施加Z向扭矩，以使所述Z向扭矩通过所述传力连接件作用于所述车门总成；获取所述车门总成上的测试点的变形量，所述测试点为通过CAE分析获取的钣金薄弱点。通过在传力连接件上施加Z向扭矩，以使Z向扭矩通过传力连接件作用于所述车门总成，从而可以模拟出实物试验在车门总成门锁处施加Z向扭矩，得到实物试验论证的结果，将实物测试试验获取的钣金变形量与CAE分析获取的钣金变形量进行分析比对，从而可以不断优化CAE分析方法，提升CAE分析的准确性。

本申请提供的用于上述车门弯曲刚性试验方法的试验工装，通过在车门总成门锁处安装传力连接件，通过施力件作用于受力螺母，从而模拟出实物试验在车门总成门锁处施加Z向扭矩，然后将车门总成安装于试验台架上进行车门弯曲刚性试验，解决了现有技术中无法通过实物试验在车门门锁位置施加Z向扭矩，无法了解实物的该项性能表现的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例1中车门弯曲刚性试验方法的流程框图。

图2为本申请实施例2中试验工装在进行车门弯曲刚性试验时与车门总成装配后在某一视角下的结构示意图。

图3为为本申请实施例中传力连接件的结构示意图。

图4为本申请实施例2中试验工装在进行车门弯曲刚性试验时与车门总成装配后在另一视角下的结构示意图。

图5为图4中A处的放大结构示意图。

图6为图4中B处的放大结构示意图。

图7为本申请实施例中车门弯曲刚性试验方法所使用的施力件的结构示意图。

图8为本申请实施例中试验工装的传力连接件与车门总成装配后的主视图。

图9为图8中C处放大结构示意图。

图10为本申请实施例中试验工装的传力连接件与车门总成装配后的侧视图。

图11为本申请图10中D处放大结构示意图。

附图标记说明：1-车门总成；2-试验台架，21-车门固定立柱，22-车门支撑立柱，23-千分表安装立柱，24-千分表，25-施力件，251-头部，252-把手部，26-限位机构；3-传力连接件，31-连接板，32-悬臂，33-受力螺母，34-连接孔。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

在整车的使用过程中，乘客需要通过开关车门进入或者离开车辆内部，在关门时车门总成的受力点主要集中在车门总成门锁处，因此在若干次关门后，相当于在门锁处施加若干次作用力，对车门总成会造成一定的影响，作用力会导致车门弯曲变形。现有技术中一般都是通过CAE分析模拟出作用于车门总成门锁处产生的作用力，获取车门钣金变形点，从而根据分析模拟出的结果不断完善车门总成的设计，但是无法通过实物试验方法验证CAE分析方法的准确性，可能存在一定的误差，进而对后期产品的设计产生一定的设计风险。

为了解决现有技术中无法通过实物试验在车门门锁位置施加Z向扭矩，无法了解实物的该项性能表现的技术问题，本申请提供了一种车门弯曲刚性试验方法和试验工装，通过在车门门锁处安装传力连接件，通过施力件在传力连接件处施加Z向扭矩，能够解决现有技术中无实物试验方法的问题，达到得到实物试验论证的结果的目的，下面通过具体实施例对本申请的内容及效果进行详细介绍：

实施例1：

在本申请提供的一种车门弯曲刚性试验方法，参阅附图1，包括以下步骤：以车门总成在整车上的安装姿态将所述车门总成安装于带限位机构的试验台架上，通过所述限位机构对所述车门总成进行限位；在所述车门总成的门锁处安装传力连接件；向所述传力连接件施加Z向扭矩，以使所述Z向扭矩通过所述传力连接件作用于所述车门总成；获取所述车门总成上的测试点的变形量，所述测试点为通过CAE分析获取的钣金薄弱点。

通过在车门总成门锁处安装相应的传力连接件，保证在车门弯曲刚性实物试验中，通过在传力连接件上施加Z向扭矩，以使Z向扭矩通过传力连接件作用于车门总成，从而可以模拟出实物试验在车门总成门锁处施加Z向扭矩，得到实物试验论证的结果，将实物测试试验获取的钣金变形量与CAE分析获取的钣金变形量进行分析比对，从而可以不断优化CAE分析方法，提升CAE分析的准确性。

在一些实施例中，在所述获取所述车门总成上的测试点的变形量之前，所述车门弯曲刚性试验方法还包括：在所述试验台架上安装与所述测试点数量相同的千分表，调整所述千分表的位置，以使所述千分表位置与所述测试点的位置一一对应，且所述千分表的前端与对应的所述测试点接触。其中千分表是通过齿轮或杠杆将一般的直线位移或者直线运动转换成指针的旋转运动，然后在刻度盘上进行读数的长度测量仪器，主要用来检查工件的形状和位置误差如圆度、平面度、垂直度、圆跳动等，也常用于工件的精密找正。

在一些实施例中，根据上述CAE分析获取的钣金薄弱点的数量确定千分表的数量，其中千分表的数量与钣金薄弱点的数量相等可以是1个，2个也可以是多个，且位置与测试点的位置一一对应。通过在相对应的测试点进行实物试验，可以将实物试验的数据结果与CAE分析的数据进行比对，分析出其中的差异，后续可以针对差异优化CAE分析方法，提升CAE分析的准确性，从而提高前期数据设计阶段的准确性，一定程度减少后期分析误差。

在一些实施例中，通过CAE分析获取的钣金薄弱点，具体包括：对所述车门总成进行CAE分析，获取测试结果；其中CAE(Computer Aided Engineering)指工程设计中的计算机辅助工程，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等，把产品的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于产品的整个生命周期。而CAE软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构、流体、电磁等。将车门总成进行CAE分析，例如在车门总成门锁处模拟施加100N.M的Z向扭矩，通过CAE分析获取车门总成上若干变形点的坐标及变形量。

将CAE分析结果中满足预设条件的钣金变形点作为钣金薄弱点，在一些实施例中，其中预设条件为在车门总成门锁处模拟100N.M的Z向扭矩的条件下，车门总成钣金变形量大于3.5mm的钣金变形点作为钣金薄弱点，获取相应的钣金薄弱点的坐标作为钣金薄弱点，在一些实施例中，钣金薄弱点可能有1个、2个或者多个，在相应的钣金薄弱点位置处安装千分表进行后续的实物测试试验，将实物测试试验获取的钣金变形量与CAE分析获取的钣金变形量进行分析比对，从而不断优化CAE分析方法，提升CAE分析的准确性。

在一些实施例中，向传力连接件施加Z向扭矩，具体包括：将施力件与传力连接件连接，转动施力件的施力端，以产生Z向扭矩。

为了提高施力的准确性，在一些实施例中，施力件为扭矩扳手，扭矩扳手又叫力矩扳手、扭矩可调扳手，是扳手的一种。使用扭矩扳手可以允许操作员施加特定扭矩值。即可以根据实际试验情况下，根据实际情况施加特定扭矩值，比如100N.M-150N.M范围下的特定扭矩值，可以为100N.M、125N.M或者150N.M等的扭矩值，此处的扭矩值与上述通过CAE分析中选择的扭矩值相对应，保证实物测试试验与CAE分析试验数据比对的准确性。

实施例2

基于相同的发明构思，参阅附图2至附图5，本申请还提供了一种用于实施上述车门弯曲刚性试验方法的试验工装，包括：传力连接件3，包括悬臂32和受力螺母33和用于连接车门总成的门锁处的连接板31，悬臂32水平设置于连接板31的一侧、且与所述连接板31垂直；所述受力螺母33固定设置于所述悬臂32上，用于与施力件对接以施加所述Z向扭矩；试验台架2，包括底座、用于安装所述车门总成的车门固定立柱21和用于支撑所述车门总成的车门支撑立柱22，所述车门固定立柱21和车门支撑立柱22并排设置、且均安装于所述底座上，所述车门支撑立柱22上设有用于对所述车门总成1进行限位的所述限位机构。

在进行车门弯曲刚性实物试验前期，需要将车门总成1按照车辆姿态固定在试验台架2上，在一些实施例中，可以根据车门总成1的横向长度调整车门固定立柱21和车门支撑立柱22之间的距离，将车门总成1的铰链安装在车门固定立柱21上，车门总成1门锁端放置于车门支撑立柱22上，通过限位机构26将车门总成1门锁端进行限位，通过限位机构26进行限位，可以减少实物试验过程中车门总成1发生转动的风险，减少车门总成1错位，提高后续试验结果的准确性。在车门总成1门锁处安装传力连接件3，将连接板31贴合车门总成1门锁侧壁进行安装，可以采用螺栓紧固件在车门总成1门锁侧壁上将连接板31进行安装，根据不同的车型，可以选择不同的连接板31，以满足连接板31上的连接孔34满足不同车型上的车门总成1门锁安装孔的需求。

为了方便在实际实物试验中，根据实际测试点布置对应的千分表24，参阅附图6，在一些实施例中，试验台架2上还设有用于安装千分表24的安装立柱23，通过测试点确定千分表24的位置，从而将安装立柱23安装于底座上。即方便根据实际的测试点布置相应数目的千分表24，将千分表24安装在安装立柱23上，将千分表24前端与测试点接触从而获取测试点的变形量。

在一些实施例中，安装立柱23、车门固定立柱21和车门支撑立柱22均与底座可拆卸连接，在一些实施例中，安装立柱23、车门固定立柱21和车门支撑立柱22均可通过螺栓紧固件与底座可拆卸连接，方便在底座上调节安装立柱23、车门固定立柱21和车门支撑立柱23的位置，车门固定立柱21和车门支撑立柱22与底座可拆卸连接可以满足多尺寸车门总成与车门固定立柱21和车门支撑立柱22连接安装的需求，安装立柱23与底座可拆卸连接可以根据不同测试点调节千分表24的位置，满足车门弯曲刚性试验的需求。

为了保证实物测试能够与CAE分析的测试点相对应，安装立柱23可以设置一个或者多个，千分表24对应的安装在安装立柱23上，在一些实施例中，一个安装立柱23上可以安装一个或者多个千分表24，若两个测试点在一条竖直线上，可以将两个用于测试的千分表24对应于测试点的位置安装在同一个安装立柱23上，将安装立柱23根据实际测试点的位置通过螺栓紧固件与底座连接，将千分表24前端与测试点接触后获取测试点的钣金变形量。

在一些实施例中，若两个测试点不在一条竖直线上，可以将两个用于测试的千分表24对应于测试点的位置分别安装在安装立柱23上，将两个安装立柱23根据实际测试点的位置通过螺栓紧固件与底座连接，将千分表24前端与测试点接触后获取测试点的钣金变形量。

为了进一步提高实物试验中实验数据的准确性，在车门总成1车锁位置处施加Z向扭矩后，保证车门总成1不转动，减少错位对车门弯曲刚性实物试验的影响，在一些实施例中，限位机构26为用于容纳车门总成1的门锁端底部的限位槽，此处的限位槽可以为V型槽，U型槽或者D型槽，在一些实施例中，在车门总成1车锁位置处施加Z向扭矩后，限位槽可以对车门总成1门锁端底部进行限位，避免车门总成1发生转动，在一定程度上可以消除因车门总成1转动对实物试验结果产生的误差。

为了保证扭矩试验结果的准确性，在一些实施例中，受力螺母33的中心轴与所述连接板31的距离大于所述施力件靠近于所述连接板31的一端所需的最大旋转半径。参阅附图7，以施力件25为扭力扳手为例，扭力扳手分为头部251和把手部252，在使用过程中将头部251作用于受力螺母33，预设扭矩值，比如100N.M、125N.M或者150N.M等的扭矩值，扭力扳手施加扭矩后头部251会产生一个旋转半径r，把手部在会产生一个旋转半径R，为了保证扭力扳手能够在传力连接件3上正常使用，即扭力扳手能够作用于受力螺母33施加相应的扭矩，受力螺母33的中心轴与连接板31的距离大于施力件25所需的最大旋转半径，即要大于扭力扳手头部在使用扭力扳手施加扭矩后正常工作产生的旋转半径r，在能够把保证扭力扳手正常使用的情况下，提升扭力扳手作用受力螺母33后试验结果的准确性。

在一些实施例中，参阅附图8至图11，连接板31上开设有至少两个连接孔34，连接孔34与车门总成1的安装孔的位置一一对应。当车门总成1安装孔的数量为2个时，则连接板31上开设有2个连接孔34，且2个连接孔34的位置与车门总成1安装孔的位置相对应，方便将连接板31与车门总成1的安装孔的位置相对应后通过螺栓紧固件进行安装。

在另一些实施例中，当车门总成1安装孔的数量为3个时，则连接板31上开设有3个连接孔34，且3个连接孔34的位置与车门总成1安装孔的位置相对应，方便将连接板31与车门总成1的安装孔的位置相对应后通过螺栓紧固件进行安装。

为了保证传力连接件3在试验中的连接稳定性，在一些实施例中，连接孔34的数量为3个，连接板31为三角形结构，3个所述连接孔34分别设于所述连接板的三个角；所述连接板的三个角均设有倒角。3个连接孔34形成三角形结构，相对于两个连接孔34连接形成的直线，稳定性更加，同时在连接板31的三个顶点处进行倒角设置，不仅方便安装，避免安装时划伤手部，而且在安装后具有一定的美观性。

通过上述实施例，本申请具有以下有益效果或者优点：

1)通过在车门总成门锁处安装相应的传力连接件，保证在实际试验中，通过在传力连接件上施加Z向扭矩，以使Z向扭矩通过传力连接件作用于车门总成，从而可以模拟出实物试验在车门总成门锁处施加Z向扭矩，得到实物试验论证的结果，将实物测试试验获取的钣金变形量与CAE分析获取的钣金变形量进行分析比对，从而不断优化CAE分析方法，提升CAE分析的准确性。

2)在进行车门弯曲刚性实物试验时，将车门总成按照车辆姿态固定在试验台架上，根据车门总成的横向长度调整车门固定立柱和车门支撑立柱之间的距离，将车门总成的铰链安装在车门固定立柱上，车门总成门锁端放置于车门支撑立柱上，通过限位机构将车门总成门锁端进行限位，通过限位机构进行限位，可以减少试验过程中车门总成发生转动，造成车门总成发生错位，影响后续试验结果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车门弯曲刚性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

以车门总成在整车上的安装姿态将所述车门总成安装于带限位机构的试验台架上，通过所述限位机构对所述车门总成进行限位；在所述车门总成的门锁处安装传力连接件；

向所述传力连接件施加Z向扭矩，以使所述Z向扭矩通过所述传力连接件作用于所述车门总成；

获取所述车门总成上的测试点的变形量，所述测试点为通过CAE分析获取的钣金薄弱点。

2.如权利要求1所述的车门弯曲刚性试验方法，其特征在于，在所述获取所述车门总成上的测试点的变形量之前，所述车门弯曲刚性试验方法还包括：

在所述试验台架上安装与所述测试点数量相同的千分表，调整所述千分表的位置，以使所述千分表位置与所述测试点的位置一一对应，且所述千分表的前端与对应的所述测试点接触。

3.如权利要求1所述的车门弯曲刚性试验方法，其特征在于，通过CAE分析获取的钣金薄弱点，具体包括：

对所述车门总成进行CAE分析，获取测试结果；

将所述CAE分析结果中满足预设条件的钣金变形点作为钣金薄弱点。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的车门弯曲刚性试验方法，其特征在于，所述向所述传力连接件施加Z向扭矩，具体包括：

将施力件与所述传力连接件连接，转动所述施力件的施力端，以产生Z向扭矩。

5.一种用于实施权利要求1-4中任一项所述车门弯曲刚性试验方法的试验工装，其特征在于，包括：

传力连接件，包括悬臂、受力螺母和用于连接所述车门总成的门锁处的连接板；所述悬臂水平设置于所述连接板的一侧、且与所述连接板垂直；所述受力螺母固定设置于所述悬臂上，用于与施力件对接以施加所述Z向扭矩；

试验台架，包括底座、用于安装所述车门总成的车门固定立柱和用于支撑所述车门总成的车门支撑立柱，所述车门固定立柱和车门支撑立柱并排设置、且均安装于所述底座上，所述车门支撑立柱上设有用于对所述车门总成进行限位的所述限位机构。

6.如权利要求5所述的车门弯曲刚性试验工装，其特征在于，所述试验台架上还设有用于安装千分表的安装立柱；所述安装立柱、所述车门固定立柱和所述车门支撑立柱均与所述底座可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的车门弯曲刚性试验工装，其特征在于，所述限位机构为用于容纳所述车门总成的底部的限位槽。

8.如权利要求5-7中任一项所述的车门弯曲刚性试验工装，其特征在于，所述受力螺母的中心轴与所述连接板的距离大于所述施力件靠近于所述连接板的一端所需的最大旋转半径。

9.如权利要求5-7中任一项所述的车门弯曲刚性试验工装，其特征在于，所述连接板上开设有至少两个连接孔，所述连接孔与所述车门总成的安装孔的位置一一对应。

10.如权利要求9所述的车门弯曲刚性试验工装，其特征在于，所述连接孔的数量为3个；所述连接板为三角形结构，3个所述连接孔分别设于所述连接板的三个角；所述连接板的三个角均设有倒角。

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