浅谈轿车背门总成设计
【摘要】本文通过对背门总成中一些关键部件的布置需要注意的问题入手，介绍了背门设计时候需要考虑的诸多因素，并对背门设计流程进行了简单的介绍。
【关键词】背门构成、背门布置、背门设计流程
1背门构成
背门总成作为整个车身中结构复杂又相对独立的一个总成。
它主要右背门外盖板、背门内盖板、背门铰链加强板、背门撑杆加强板、背门锁机加强板、背门外把手加强板、背门玻璃、背门撑杆、背门锁机构、背门外装饰件、背门内装饰件、背门密封胶条组成，如图1。
其附件数目众多，结构复杂。
在背门的结构设计和附件的布置过程中考虑的因素众多、工作量大、要求高，期间除了满足车门本身的功能要求外，还需要考虑背门附件的性能、成本、安装工艺和运动干涉等问题。
整个设计过程包括附件的选择与布置、结构设计和运动干涉等多项内容。
2.背门开发流程（见表1）
2背门布置
2.1背门铰链的布置
设计开门时的离地高度H设定为1800mm（综合国内男女升高得出H=1700~1800mm），开门时候的离地高度决定了背门的开启角度θ，一般设定在89度左右，背门铰链的最大开启角度应该在背门开启角度的基础上，保持5~10度的余量α，背门边界与顶盖的最小运动间隙应为5mm，如图1：
图1
铰链安装面（车体一侧）应该尽量与顶盖板和背门包边面平行，以保证背门在前后方向上调整时，背门与顶盖的段差在竖向上不发生变化。
另外还需要在顶棚内护面相应的位置增加安装铰链的通过孔，如图2：
图2
表1（背门开发流程）
铰链安装面（门侧）需要设计成有凸台面的形状，以提高刚性。
贴合面上的焊点不能在一条直线上，才能保证有号的扭转刚性，如图3：
图3
铰链轴线：门关闭时，背门框密封条的方向应垂直于铰链轴心和密封面的连线，上下的
密封面一般来说与止口边垂直，如图4：
图4
2.2背门撑杆的结构形式及布置
2.2.1背门撑杆的结构形式及优缺点
根据在背门上的安装方式背门撑杆可以分为反转式和倒立式，反转式：关闭位置车体的
安装点在上边，背门上的安装点在下边，完全打开时，车体的安装点在下边，背门上的安装
点在上边。
倒立式：关闭位置和开启位置时，都是车体的安装点在下边，背门上的安装点在
上边。
优缺点：背门开启时，反转式在背门开口处没有撑杆的干扰便于存取物品，而倒立式
容易在存放物品时将撑杆刮伤。
2.2.2背门撑杆位置的布置
北斗星加长车采用反转式的结构形式，内藏在流水槽与内板之间，被背门密封条所遮挡，
在关闭状态下，车内不可见背门撑杆，背门撑杆上安装点与铰链中心之间的关系如图5，其
中，车身安装点距离铰链中心轴线的距离要保持180mm以上，车身安装点偏离车门安装点
关闭位置与铰链中心轴线的连线的距离保持在±5mm，撑杆的行程S=L1-L2（S≤L1-60）。
另
外还需要对撑杆的反力及操作力进行计算校核，在此不作介绍。
图5
2.3背门锁布置
背门锁属于运动部件，考虑到背门受到重力作用下下垂的因素，需要保证运动部分在运动过程中与相对静止部分的最小运动间隙为5mm 以上。
即：背门（包括锁机构）运动过程中与锁环安装面、背门密封条的卡接面最小运动间隙保持在5mm 以上。
背门密封间隙保持在10mm 左右，如图6
图6
2.4背门密封胶条及背门侧密封件布置
2.4.1背门密封胶条布置
背门密封条及辅助密封装置作为背门的密封部件，设计不好后期会暴露出背门密封性差，关闭音品质，漏水等故障现象，现对设计时候需要注意的事项进行简单说明。
背门密封面间隙的设定，参照我公司北斗星、浪迪、利亚纳、YV5等车型，相关数据如表1，根据这些数值进行比较，建议取值在10mm~12mm 之间。
表2
序号车型背门密封间隙设计值
1 北斗星11mm
2 浪迪10.4mm
3 利亚纳12.3mm
4 YV
5 11.3mm
5 北斗星加长11mm
背门密封面的断面倒角以前的尺寸保持在24mm左右，止口边的R角不小于100mm，拐角的角度大于90度，如图7,图8
图7 图8
顶盖处背门框密封条的安装翻边（止口边）尽量要高，防止背门打开时流入车内。
图9和图10是两种结构的对比，很显然，图10的断面结构不容易出现漏水情况。
图9 图10
2.4.2背门侧密封件布置
雨天打开车门时，雨水有可能从背门上部流入行李厢内。
分析其原因，背门完全开启时，如果可以看到如图11的行李厢地毯及行李厢装饰件，这与背门造型情况有关，需要在设计前期增加背门侧密封件。
图11
我公司YV5车型上就有背门辅助密封装置，侧密封件本体采用EPDM橡胶，采用卡接和双面胶粘接的结构形式进行安装，从而达到侧面密封的效果。
如图12。
图12
4.背门设计需要考虑的其它因素
背门设计除了考虑以上一些关键件的布置外，还需要考虑背门涂装问题，在顶部和底部位置设计相应的漏液孔。
背门线束通过问题，确定车身一侧线束取出孔和背门一侧线束插入孔的位置时，应尽量离铰链轴线近，这样线束的轨迹变化也会比较小。
背门玻璃安装定位问题、视野校核，背门牌照灯、牌照板位置的校核等。
总之，在对背门设计的时候，在积累设计经验的同时，还需要采用断面分析手段，利用工程部门进行工艺分析等，还需要与车体设计部门、内外装设计部门、电器设计部门积极主动沟通，及时发现问题，及时解决，以减少后期制造过程中设计变更给公司带来经济损失。
参考文献：
卢金火主编《轿车车身主断面设计方法》
乐玉汉主编《轿车车身设计》。