汽车车门结构形式分析

【摘 要】通过分析现有车型的车门结构形式，总结各种结构的优缺点，及应用状况，评价出各类型汽车的最佳车门结构形式，对国产自主品牌汽车的车门结构设计，具有一定的指导意义。

【关键词】车门结构；造型影响；成本分析；最佳形式

随着我国改革开放的飞速发展，中国的工业有了长足的进步，在此其中汽车工业的发展又成为了标志性的产业。回顾近十年，随着国民收入的增加，人均可支配额度也大幅提升。汽车的消费已经走进了寻常百姓的生活，据不完全统计，在国内一二线城市中，每一百户家庭，就有汽车25.7辆。到2015年底，该数字还将上升，有望突破30辆。如此庞大的汽车市场，国有自主品牌汽车的份额正在逐年提升，无论在品质还是产量上，都是变化飞快，国有自主品牌汽车，已经逐渐告别了以往完全照搬，不懂设计，徒有其表的年代。

今天的国有自主品牌汽车的设计，已经逐渐的加入了中国式的元素，其中车门的设计更是有赶超合资品牌的趋势。

1.车门的组成

汽车的车门，一般由车门内板、车门外板、车门框、车门加强件、车门防撞梁/杆、车门玻璃、车门铰链、车门限位器、车门玻璃、玻璃升降器、车门开启把手、车门锁、内饰板、以及音响等电器元件组成。

2.车门的设计要求

汽车车门作为白车身总成的一部分，一方面车门作为车身结构的重要部分之一，它的造型风格、强度、刚度、可靠性、工艺难度、以及成本等都必须要满足车身整体性能的要求；另一方面，车门的开关，以及上下车的方便性等人机工程方面，也要满足车身的要求。与此同时车门对乘车人的视野、安全性、密封性等都是要对车门提出的要求，而这些要求，又对车身的结构影响较大，那么如何让车门在保证车身结构强度的同时，又获得较好的视野和更加绚丽的外观，就成为了汽车设计者奋斗的目标。

3.车门的结构形式

纵观世界车坛，车门的结构形式大体分为：整体式车门、框式车门、冲压件分体式车门、以及无框式车门等。

3.1整体式车门

该形式的车门，其车门内板和外板都是由整块钢板制作的，使用大型的压力机，采用冲压成型的工艺将车门的两个主要部件制作出来，这种车门的好处在于零件的质量高，车门总成尺寸精度高，强度好等优点。此外整体式车门是对造型要求低的，可以应用在造型夸张、现代感强的车型中。但是由于车门需要有玻璃窗口的存在，所以冲压后的废料较多，材料利用率低。在德系汽车中比较常见该种形式的车门，其代表车型有：奔驰、宝来等。

3.2框式车门

框式车门的结构特点比较明显，它的车门外板下部、车门内板下部、是由汽车钢板冲压而成，而车门的上部，是运用了辊压成型的方式，将钢板辊压成特定口型的长料，再通过拉弯机，将长料制作出符合要求的形状，最后通过小的冲压件与车门内板链接。这种方式具有材料的利用率高，损耗小，生产效率高等优点。而制约该种形式发展的是整车产量，因为辊压是一种复杂的加工方式，往往需要几十组辊压轮，有时甚至会超过一百组辊压轮，这些需要较大的场地、较高的前期投入、以及较高的技术投入。当然如果该车型能有大的产量，或者可以多种产品共线生产、同一辊压条形能广泛使用，这将给生产线成本的分摊提供有力的支持。

由于框式车门中辊压条形的口型一般都比较复杂，因此对后续的拉完产生了很大的制约，比如大的弯角、宽度的变化等，都是框式车门在造型设计阶段必须要避免或者需要反复校核的。

这种框式车门结构是丰田、现代等日韩汽车品牌所广泛应用的。因为这些品牌不仅产量较大，而且各个车型之间的平台化和标准化应用的比较成熟。

3.3冲压件分体式车门

冲压件分体式车门的结构是最近几年才刚刚广泛应用的，这种结构有这显著的结构特点。它的外板只有车门下部的一半，而车门内板是整体的，利用车门上的密封条来替代车门外板的上半部分，这种结构是既有整体式车门总成的质量容易控制的优势，又提高了金属板材的材料利用率。本应该是一种综合了各种门框优点的结构，但是这种结构的设计难度基本都集中在密封条的设计上，而目前国内汽车零部件配套企业对这种结构的生产加工和质量控制，都还处于摸索阶段；很难能制造出这种结构下高质量的密封条系统。即使下大力气制造出这种密封条，其成本也远远高于其他结构的密封条。因此冲压件分体式车门结构到目前为止，仍然仅用在高端合资品牌，如：奥迪和大众的部分车型中。

3.4无框式车门

无框式车门是年轻人的最爱，这种结构的车门在车门打开的时候是发现不到上框存在的，整个车门的上部只有一块无边框的玻璃，造型非常拉风。多年以来，这种结构在跑车上的运用是颇受好评的，由于上半部分没有任何可以支撑玻璃的结构，这对玻璃升降器和密封系统提出了极大的挑战。而跑车高昂的售价为零部件的设计和制造提供了沃土，当成本不再是问题的时候，很多设计都变得大胆起来。为了提高玻璃周边结构的稳定性，只能缩小玻璃在高度方向的尺寸，这样也就限制了车辆本身的高度，而这正是跑车在追求性能的同时所需要降低风阻的有效形式。因此低矮时尚的跑车成了这种结构的领军者。奔驰和宝马的跑车也就成了这种结构最好的代表作。

4.结论

按照目前国内自主品牌汽车的生产实力和销量来看，整体式车门和框式车门应该成为未来的发展趋势，如果同一个车企能够将这两种结构运用到整个产品线中，那么将整车的设计提升一个档次。在一款新的车型的研发之初，我们首先关注的是它的产品定位，如果是家用经济型的A级汽车，面对的销售人群是事业刚刚起步的年轻人，那么我们就可以选用框式车门结构，既能降低成本，让价格更加亲民，又能提供较好的刚度；如果新车型的定位是一款稳重大气的B级汽车，面对的销售人群是有一定经济实力的成功人士，整体式车门所能提供的造型优势以及厚重的使用感受，将会成为吸引给客户眼球的亮点。

【参考文献】

[2]张金换等著.汽车碰撞安全性设计.清华大学出版社，2010.

[3]黄金陵主编.汽车车身设计[J].机械工业出版社，2007.