一种汽车电动中门垂直刚度试验装置及试验方法与流程

本发明属于汽车车门垂直刚度试验，具体涉及一种汽车电动中门垂直刚度试验装置及试验方法。

背景技术：

1、汽车车门是汽车重要组成部分，是乘员进出汽车的通道，乘员在使用汽车过程中必定会接触、使用的部件。车门的质量、性能好坏会大幅影响用户的体验，所以有必要对车门的各项性能进行试验验证。在各项性能中，车门的垂直刚度性能非常重要。车门垂直刚度弱，会造成车门下沉量大，门锁处配合间隙变大，无法正常关门，不仅影响美观，也严重降低操作舒适性。造成乘员在进出汽车时开关车门的力量增加。并且由于间隙变大，车门的密封性会变差。汽车车门垂直刚度的技术要求为：模拟车门在实车上的安装状态，模拟用户在实际使用过程中车门承受的力，以检测汽车车门抵抗垂向力的能力。

2、汽车电动中门由于需要频繁开启，方便乘员上下，开关功能尤其需要保证，一般车型采用的电动中门为单锁，一边用铰链连接在车身滑道上，一边采用锁连接。这种车门的垂直刚度试验方法与侧向旋转车门试验方法类似，而电动车门为双锁式，需要试验双侧的垂直刚度，无法用侧向旋转车门的测试方法来考核，因此亟需设计一种试验方法检测车门双侧的垂直刚度试验方法。

技术实现思路

1、为了解决现有的汽车车门垂直刚度试验方法为侧向旋转车门试验方法，无电动推拉式中门垂直刚度试验方法，以现有方式测量的车门垂直刚度不能确切反映出汽车电动中门在实际使用过程中承受垂力的变形情况，而且计算方法不全，不能覆盖汽车电动中门的垂直刚度数据计算的问题，本发明提供一种汽车电动中门垂直刚度试验装置及试验方法，实现了在台架试验上，检测汽车电动中门刚度性能的方法，本发明普适性强，易于安装，且垂直刚度试验方法易于实施，计算合理，通过模拟用户在实际使用过程中可能对汽车电动中门垂直刚度造成影响的情况使用试验装置模拟了车门在车身上状态，保证了垂直刚度测量的精准度。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种汽车电动中门垂直刚度试验装置，包括铁地板、安装夹具、加载机构、门锁固定点连接夹具以及刚性支架；刚性支架固定在铁地板上，安装夹具一侧安装在刚性支架上且其安装高度可调整，安装夹具另一侧用于固定电动中门的门铰链及非加载侧门锁；加载机构安装在电动中门待加载侧的刚性支架上且其安装高度可调整；门锁固定点连接夹具用于连接电动中门的待加载侧门锁，且门锁固定点连接夹具的加载位置与加载机构接触，试验时通过加载机构进行载荷加载。

4、进一步地，所述门锁固定点连接夹具包括加载杆，加载杆上设有加载孔，加载孔与所述加载机构接触。

5、更进一步地，所述门锁固定点连接夹具还包括夹具本体，夹具本体通过万向结与加载杆连接。

6、本发明同时提供一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其使用本发明所述刚度试验装置进行，包括以下步骤：

7、步骤一、试验前准备；

8、步骤二、按试验加载方式安装试验样件并确定加载点和测量点；

9、步骤三、加载试验与数据处理：在加载点施加载荷，并计算进行刚度计算。

10、进一步地，所述步骤一试验前准备阶段进行试验样件的检查确认。

11、进一步地，所述步骤二中，包含两种试验样件加载方式：车门单侧加载试验，以及车门双侧加载试验。

12、更进一步地，针对车门单侧加载试验：将刚性支架牢固安装在铁地板上，然后将安装夹具一侧固定在刚性支架上，将电动中门铰链按照实车安装状态固定在安装夹具另一侧，并将电动中门的非检测侧门锁固定在安装夹具上，电动中门的检测侧门锁与门锁固定点连接夹具连接，调整加载机构至整车坐标系z方向并与门锁固定点连接夹具的加载位置接触；加载点选在门锁固定点连接夹具上加载杆最外侧加载孔位置，变形测量点选在门锁正下方处，并在变形测量点处粘贴一钢球。

13、更进一步地，针对车门双侧加载试验：将刚性支架牢固安装在铁地板上，然后将安装夹具一侧固定在刚性支架上，将电动中门铰链按照实车安装状态固定在安装夹具另一侧，双侧门锁分别与门锁固定点连接夹具连接，调整双侧加载机构到整车坐标系z方向并与门锁固定点连接夹具的加载位置接触，将电动中门下侧的空气支杆按照实车关门时的位置通过夹具固定在铁地板上；加载点选在门锁固定点连接夹具上加载杆最外侧加载孔位置，变形测量点选在两侧门锁正下方处，并在变形测量点处粘贴一钢球。

14、进一步地，所述步骤三中，在正式试验前进行预加载，预加载加载试验载荷的一半。

15、进一步地，所述步骤三中，针对车门单侧加载试验，设定应在门锁处施加垂直向下的载荷p，则应加载在门锁固定点连接夹具加载点上的试验载荷f为：

16、

17、式中：

18、l1——铰链转动中心至门锁锁舌x向距离，mm；

19、l2——铰链转动中心至加载点x向距离，mm。

20、进一步地，所述步骤三中，针对车门双侧加载试验，设定应在在双侧门锁处各施加垂直向下的载荷p，则应加载在非铰链侧门锁固定点连接夹具加载点上的试验载荷f为：

21、

22、式中：

23、l1——铰链转动中心至门锁锁舌x向距离，mm；

24、l2——铰链转动中心至加载点x向距离，mm；

25、应加载在铰链侧门锁固定点连接夹具加载点上的试验载荷f为：

26、

27、式中：

28、l1——非铰链侧门锁中线至铰链侧门锁锁舌x向距离，mm；

29、l2——非铰链侧门锁中线至加载点x向距离，mm。

30、本发明具有以下有益效果：

31、本发明使用台架试验的方式检测电动中门的垂直刚度，设计了一种汽车电动中门垂直刚度试验装置，通过不同的约束方式，模拟了车门在车身上的实际使用情况。台架试验相比整车试验占地面积小、便于安装实施、只需要车门作为检测件，方便快捷。

32、本发明提供了一种汽车电动中门垂直刚度的试验方法，模拟如在整车上一样的车门工作状态，模拟了电动中门在车身上可能受到的载荷，从而可以监测评价汽车电动中门的垂直刚度性能是否满足产品设计的性能要求，以监测产品在用户使用过程中的性能。

33、同时本发明提供了电动中门垂直刚度计算方法，单侧加载时在非铰链侧门锁处施加垂直向下的载荷，计算基准线采用上下铰链转轴中心连线；而双侧同时加载时铰链侧与单侧加载试验方法的计算方法相同，铰链侧计算基准线则变更为非铰链侧门锁中线，保证了数据的准确性。

技术特征：

1.一种汽车电动中门垂直刚度试验装置，其特征在于，包括铁地板、安装夹具、加载机构、门锁固定点连接夹具以及刚性支架；刚性支架固定在铁地板上，安装夹具一侧安装在刚性支架上且其安装高度可调整，安装夹具另一侧用于固定电动中门的门铰链及非加载侧门锁；加载机构安装在电动中门待加载侧的刚性支架上且其安装高度可调整；门锁固定点连接夹具用于连接电动中门的待加载侧门锁，且门锁固定点连接夹具的加载位置与加载机构接触，试验时通过加载机构进行载荷加载。

2.如权利要求1所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验装置，其特征在于，所述门锁固定点连接夹具包括加载杆，加载杆上设有加载孔，加载孔与所述加载机构接触。

3.如权利要求2所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验装置，其特征在于，，所述门锁固定点连接夹具还包括夹具本体，夹具本体通过万向结与加载杆连接。

4.一种使用如权利要求1至3中任意一项所述的汽车电动中门垂直刚度试验装置的汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，所述步骤二中，包含两种试验样件加载方式：车门单侧加载试验，以及车门双侧加载试验。

6.如权利要求5所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，针对车门单侧加载试验：将刚性支架牢固安装在铁地板上，然后将安装夹具一侧固定在刚性支架上，将电动中门铰链按照实车安装状态固定在安装夹具另一侧，并将电动中门的非检测侧门锁固定在安装夹具上，电动中门的检测侧门锁与门锁固定点连接夹具连接，调整加载机构至整车坐标系z方向并与门锁固定点连接夹具的加载位置接触；加载点选在门锁固定点连接夹具上加载杆最外侧加载孔位置，变形测量点选在门锁正下方处，并在变形测量点处粘贴一钢球。

7.如权利要求5所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，针对车门双侧加载试验：将刚性支架牢固安装在铁地板上，然后将安装夹具一侧固定在刚性支架上，将电动中门铰链按照实车安装状态固定在安装夹具另一侧，双侧门锁分别与门锁固定点连接夹具连接，调整双侧加载机构到整车坐标系z方向并与门锁固定点连接夹具的加载位置接触，将电动中门下侧的空气支杆按照实车关门时的位置通过夹具固定在铁地板上；加载点选在门锁固定点连接夹具上加载杆最外侧加载孔位置，变形测量点选在两侧门锁正下方处，并在变形测量点处粘贴一钢球。

8.如权利要求5所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，所述步骤三中，在正式试验前进行预加载，预加载加载试验载荷的一半。

9.如权利要求5所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，所述步骤三中，针对车门单侧加载试验，设定应在门锁处施加垂直向下的载荷p，则应加载在门锁固定点连接夹具加载点上的试验载荷f为：

10.如权利要求5所述的一种汽车电动中门垂直刚度试验方法，其特征在于，所述步骤三中，针对车门双侧加载试验，设定应在在双侧门锁处各施加垂直向下的载荷p，则应加载在非铰链侧门锁固定点连接夹具加载点上的试验载荷f为：

技术总结
本发明公开了一种汽车电动中门垂直刚度试验装置及试验方法，包括铁地板、安装夹具、加载机构、门锁固定点连接夹具以及刚性支架；刚性支架固定在铁地板上，安装夹具一侧安装在刚性支架上且其安装高度可调整，安装夹具另一侧用于固定电动中门的门铰链及非加载侧门锁；加载机构安装在电动中门待加载侧的刚性支架上且其安装高度可调整；门锁固定点连接夹具用于连接电动中门的待加载侧门锁，且门锁固定点连接夹具的加载位置与加载机构接触，试验时通过加载机构进行载荷加载。本发明普适性强，易于安装，且垂直刚度试验方法易于实施，计算合理。

技术研发人员：丁晓东,高猛,周文超,季贤聪,徐传广
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14