鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法。

背景技术：

目前市面上乘用车侧门玻璃的外形受造型的影响基本都是双曲面，而双曲面又可分为圆环面和鼓型面；由于双曲面玻璃每一个位置曲率都不一致，在车门玻璃升降运动过程中，会出现前后跳动以及玻璃法向跳动，这些跳动会直接影响玻璃升降平顺性以及可靠性，进而影响用户体验。

由于车门玻璃在运动过程中均会出现前后(x向)以及玻璃法向(y向)跳动，目前设计玻璃窗框导轨的方法是在玻璃运动范围内拟合出与双曲面玻璃接近的圆柱螺旋线作为玻璃窗框导轨线，通过调整螺旋线的轴线位置、螺距，以及螺旋半径，找出一条在玻璃运动范围内跳动小于0.1mm(前门倾角较大，0.2mm即可)的螺旋线。

现有的玻璃导轨设计方法存在以下缺点：

1、目前玻璃导轨在设计过程中，主要有三个参数：轴线位置、螺距、螺旋半径；在计算这三个参数时并不能一次性求解出，往往需要工程师不断的调整和验证；而调整的参数并无严谨的规律可循，这将消耗工程师大量的时间，甚至无法计算出来导致项目前期工作被推翻，进而影响项目进度。

2、目前主流的设计方法没有明确区分圆环面和鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，而实际上用圆柱螺旋线拟合双曲面的方法只适合圆环面，鼓型面由于其轴线为直线，并不适合该方法。

因此，有必要设计一种适用于鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，不需要通过圆柱螺旋线拟合双曲面，能够更加快速、准确的计算出鼓型面玻璃窗框导轨。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，不需要通过圆柱螺旋线拟合双曲面，能够更加快速、准确的计算出鼓型面玻璃窗框导轨。

本发明的技术方案提供一种鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，包括以下步骤：

通过造型输入的窗框边界以及水切边界绘制第一尖角点、第二尖角点和第三尖角点；

根据鼓型面轴线绘制经过第一尖角点和第二尖角点落于玻璃面上的前窗框螺旋线；

根据所述鼓型面轴线绘制经过第三尖角点，且螺距与所述前窗框螺旋线相等落于玻璃面上的后窗框螺旋线。

进一步地，所述根据鼓型面轴线绘制经过第一尖角点和第二尖角点落于玻璃面上的前窗框螺旋线的步骤，进一步包括：

第一尖角点在所述鼓型面轴线上的投影点为第四点，第二尖角点在所述鼓型面轴线上的投影点为第五点，所述前窗框螺旋线的螺距跟据以下公式求得：

p＝l45*360/α

其中，p：螺距；

l45:第四点到第五点的距离；

α:第一直线与第二直线的夹角，第一直线为第一尖角点与第四点之间的连线，第二直线为第二尖角点到第五点之间的连线。

进一步地，所述窗框边界包括上窗框边界、前窗框边界和后窗框边界，所述第一尖角点为所述上窗框边界与所述前窗框边界的交点，所述第二尖角点为所述前窗框边界与所述水切边界的交点，所述第三尖角点为所述上窗框边界与所述后窗框边界的交点。

进一步地，还包括以下步骤：对车门玻璃进行运动过程仿真，测量车门玻璃的最大跳动量，当所述最大跳动量小于工程设计要求跳动误差时，满足工程要求。

进一步地，所述工程设计要求跳动误差为0.1-0.5mm。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明中的鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法不需要通过圆柱螺旋线拟合双曲面，由于鼓型面轴线为直线，能够直接求解出螺旋线，该设计方法更加简洁，精度更高。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法的流程图；

图2是本发明一实施例中鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法中绘制三个尖角点的示意图；

图3是本发明一实施例中鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法中绘制螺旋线的示意图；

图4是本发明一实施例中鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法中车门玻璃在螺旋线作为窗框导轨的运动校核结果图。

附图标记对照表：

1-第一尖角点2-第二尖角点3-第三尖角点

4-第四点5-第五点100-玻璃面

10-上窗框边界20-前窗框边界30-后窗框边界

40-水切边界50-前窗框螺旋线60-后窗框螺旋线

l-鼓型面轴线d1-第一直线d2-第二直线

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本实施例中，如图1所示，鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，包括以下步骤：

步骤s01:通过造型输入的窗框边界以及水切边界绘制第一尖角点1、第二尖角点2和第三尖角点3；

其中，如图2所示，窗框边界包括上窗框边界10、前窗框边界20和后窗框边界30，第一尖角点1为上窗框边界10与前窗框边界20的交点，第二尖角点2为前窗框边界20与水切边界40的交点，第三尖角点3为上窗框边界10与后窗框边界30的交点。

步骤s02:根据鼓型面轴线l绘制经过第一尖角点1和第二尖角点2落于玻璃面上的前窗框螺旋线50；

其中，如图3所示，具体包括：

第一尖角点1在鼓型面轴线l上的投影点为第四点4，第二尖角点2在鼓型面轴线l上的投影点为第五点5，前窗框螺旋线50的螺距跟据以下公式求得：

p＝l45*360/α

其中，p：螺距；

l45:第四点4到第五点5的距离；

α:第一直线d1与第二直线d2的夹角，第一直线d1为第一尖角点1与第四点4之间的连线，第二直线d2为第二尖角点2到第五点5之间的连线。

当车门玻璃为鼓型面时，鼓型面轴线l即为螺旋线轴线，不需要通用圆柱螺旋线拟合双曲面重新求解。前窗框螺旋线根50根据第一尖角点1和第二尖角点2以及鼓型面轴线l就可求解；而后窗框螺旋线60为保证与前窗框螺旋线50平行，其螺距p就是前窗框螺旋线50的螺距，因此不需要后窗框边界30与水切边界40之间的交点。

步骤s03:根据鼓型面轴线l绘制经过第三尖角点3，且螺距与前窗框螺旋线50相等落于玻璃面上的后窗框螺旋线60。

步骤s04：对车门玻璃进行运动过程仿真，测量车门玻璃的最大跳动量，当最大跳动量小于工程设计要求跳动误差时，满足工程要求。

如图4所示，玻璃运动最大跳动为0.009mm，远小于供应商要求0.5mm。

可选地，工程设计要求跳动误差为0.1-0.5mm。

本发明中的鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法不需要通过圆柱螺旋线拟合双曲面，由于鼓型面轴线l为直线，能够直接求解出螺旋线。相比于需要通过圆柱螺旋线拟合双曲面的通用于圆环面和鼓型面玻璃窗框导轨的设计方法，本设计方法专用于鼓型面玻璃窗框导轨，设计方法更加简洁，精度更高。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。