车门玻璃面逆向布置流程.doc

江苏·苏州·新加坡工业园区·东平街277号
邮政编码：215123 传真：[phone]

密 级
B2
文档号
AEM-B2-001

车门玻璃面逆向布置流程

编 制

校 对

审 核

版 本
N01
日 期
2012.07.10

版本更新记录
状态：N－新版 R－修订 D－删除
版本号
修订日期
编制
审核
修订位置
状态
修订描述
R01
2012.07.10

全部
N
初稿

目录
1 前言
2 车门玻璃的种类
3 车门玻璃的设计流程
4 总结车门玻璃设计

1 前言
在汽车设计过程中,车门玻璃的形面必须满足玻璃升降的运动要求,玻璃在导轨和导槽约束下的运动过程中不能产生过大的作用力,否则将导致玻璃升降困难;同时又要满足车身外造型的要求,与整车外形相协调。现有技术中的车门玻璃大多为双曲率玻璃,即玻璃面不仅在升降方向上曲率大于零,而且在车身长度方向曲率也大于零,玻璃面在这两个方向的截面线都是曲线。双曲率玻璃的升降运动是上下升降和侧向滑移的合成,这种复杂的复合运动对玻璃曲面提出了很高的要求,导轨驱动玻璃在导槽中运动的过程中玻璃曲面不能产生过大的窜动,否则将导致玻璃升降困难甚至卡死。通过分析车身外造型和车门玻璃运动轨迹,提出用规则几何体——圆环面和弧型圆桶面。

2 车门玻璃的种类
2.1圆柱面
圆柱面轴线与X轴平行：玻璃面可以有垂直上下运动和螺旋运动。

圆柱面轴线与X轴有一定角度：玻璃面只能螺旋运动。

2.2环面玻璃 当R 足够大且圆柱半径r《R 时, 从圆环面上截取的玻璃曲面仍近似为柱面。玻璃的运动可以认为是一种绕圆环面中心引导线的旋转运动,其运动轨迹是与引导线成一定夹角的圆环截面线的一部分。

2.3 桶型面
桶型面的旋转轴与X轴平行：玻璃面只能垂直上下运动

2.4 弧型圆桶面

此双曲玻璃面只能沿在旋转轴螺旋运动，并前后边界螺旋线必须是等螺距，但前后旋转线R可以不相等，在下面案例中详细设计及说明。
玻璃面在X-PLANE平面上半径应大于1100mm，否则由于玻璃弧度过大，会导致升降系统占用的车门内部空间过大（Y方向），出现内部结构无法布置的情况出现，另外Y-PLANE平面内的圆弧半径应大于30000mm，否则玻璃面弧度过大，影响玻璃升降。

3 车门玻璃的设计流程
通过采集和对比市面上车门玻璃的形状，玻璃形状多为双曲面，即为弧型圆桶面，现对此种玻璃面举例设计说明。
正向设计玻璃时，根据初步油泥点云设计车门主断面，布置车门玻璃与车门钣金配合及与周边配合零件间隙。来反复确定玻璃面位置以及形状来修正油泥。再根据有修正好的油泥点云设计玻璃，下面的设计流程与玻璃逆向相同，现重点讲解点云逆向玻璃。
某款逆向车型，已有点云数据现拟合玻璃面。
1）、分析玻璃面形状
现将玻璃点云在整车点云中抽取出来，先用点云拟合偏差在0.5mm以内的自由面，在此面上找到质心点，再用面与点求出与面相切平面，再用此平面偏置5mm与云相交，见交线形状趋势为一个封闭的曲线，侧此玻璃面为双曲面。如果是抛物线或为不相交的2根线即玻璃面为单曲面。

2）求玻璃面的旋转轴线
现将提取出来的玻璃点云用与YZ平面平行的2个平面相交，2个平面必须间距较远显与点云交线尺寸较大。如下图所示。

再将交线求圆，求轴线。

3）求玻璃面升降螺旋线
根据现有点云和玻璃旋转轴，拟合2个螺距相等并平行的2根螺旋线并且与玻璃导轨平行。车前方向第一个螺旋R值比后面螺旋线的R值要小，并不影响玻璃面的设计。

4）求玻璃面中间过渡曲线
由于玻璃面与外挡水需要完全贴合并很好的密封，故将过渡曲线放在外挡水处。
在XZ平面内画出与外挡水平行的曲线，将曲线投影到玻璃点云上，并求出与点云贴合很好的光顺曲线。

5）求出玻璃面
用2根螺旋线和中间过渡线用CATIA里面的2条引导线加一条限制线求出玻璃面。

6）分析检查玻璃面
玻璃面与点云贴合检查：
玻璃面与点云贴合检查，偏差在0.5mm以内局部在1mm满足设计要求。如果偏差较大，需调整玻璃旋转轴来微调玻璃面来满足要求。这一个步骤是一个反复的过程，一直到调到合适的玻璃面。

玻璃面运动检查：
将玻璃面通过旋转轴和螺距，由CATIA的DMU模块做运动仿真，检查玻璃面运动偏差。

7)通过以上方法求出后门玻璃

8)求前后玻璃交线

前后门玻璃面的交线位置直接影响到整个侧围面的光顺，所以玻璃面的交线尽量放在A柱中间上，逼近前后门的分缝处。
4 总结车门玻璃设计
车门玻璃设计是个复杂的系统对白车身以及车门自身设计有很大的影响。车门玻璃布置的好坏对车门状态，以及设计时避免反复工作有很大的帮助，因此在校核时车门玻璃运动过程中与周边零件配合间隙要充分考虑到。
此车门玻璃设计教程编制者能力有限不足之处请提出宝贵意见。