汽车门模块方案研究
摘要：文章深入剖析了门模块的结构、装配工艺性以及性能特点，通过与传统非模块结构对比，分析了门模块在提升装配效率、改善装配工艺性、实现轻量化以及优化隔声性能方面的显著优势。文章旨在为门模块在汽车制造业中的广泛应用与发展提供有益的参考和借鉴。
关键词：门模块模块化装配效率集成化
随着新能源汽车行业快速发展，模块化和轻量化技术成为整车设计和生产的生要内容趋势。模块化为汽车制造带来了显著的效率提升和制造成本降低，轻量化为新能源汽车的续航里程和性能提升奠定了坚实基础。门模块作为典型的模块之一，正符合模块化和轻量化这一发展趋势。本文详细介绍门模块技术现状，分析未来发展方向。
1门模块介绍
车门系统包含众多车门功能附件，一般包含玻璃升降器、防水膜、隔音绵、扶手支架、扬声器、车门控制模块、车门线束、锁体等[1]。传统的非集成形式指车门钣金为车门附件提供安装点，车门附件固定在车门钣金总成上。生产模式为供应商提供单个零件至整车厂，整车厂在车门分装线将车门附件逐个装配至车门钣金上，如图1所示。
门模块是指将传统意义车门系统车门功能附件与车门内钣金结构集成为一体，形成一个相对独立完整的功能模块组件，是完整车门系统重要组成部分。车门模块主要功能是为车门众多功能附件提供安装点、刚度支撑、满足强度要求及密封隔音要求。生产模式为一级供应商承担模块供货，整车厂将门模块组装至车门上，如图2所示。
2门模块类型
门模块基板按照材料分为以下三类，如图3所示。第一类为金属底板加金属导轨，玻璃升降导轨通过铆接与金属底板结合；第二类为塑料底板加金属导轨，玻璃升降导轨通过铆接与塑料底板结合；第三类为塑料底板与升降器导轨集成为一个塑料件一体成型；其中集成塑料导轨方案成本，重量上都有优势，是主要发展方向，下文基于集成塑料导轨进行分析。
3门模块设计
车门门模块总成通常是在门模块厂家把车门附件装配至门模块基板，再以门模块总成状态提供到整车厂进行装配，门模块总成采用卡扣连接至车身，通过压紧胶条进行密封。在产品设计阶段，应该考虑门模块产品设计以及合理工艺规划，从而保证量产时门模块的的装配性及装配质量。
3.1车门内板
传统车门内板是采用钣金内板，车门内板开玻璃升降器装配孔，孔洞较小；塑料门模块的车门内板采用掏空设计，孔洞较大，装配用塑料门模块封堵密封，实现减重，如图4所示。
3.2玻璃升降器
塑料门模块的玻璃升降器与门模块基板采用集成化设计，升降器导轨与门模块塑料基板一体成型，玻璃升降电机固定至门模块上，减少了主机厂装配零件数，降低主机厂管理难度，削减主机厂装配工时。（图5）
3.3防水膜
采用塑料门模块方案车型取消了传统的防水膜，塑料门模块充当传统的防水膜密封隔声功能，且密封隔声性能更好，零件数量降低，装配效率提升。（图6）
3.4安装支架
传统车型车门内板上有许多小支架，用来安装车门相关附件，小支架通常采用螺栓螺接至车门钣金上；塑料门模块上的小安装支架与门模块塑料基板一体成型，大大削减了金属支架数量，削减主机厂装配工时。（图7）
3.5其他零件
传统的非门模块设计方案，喇叭、车门线束、门控制器、压力传器等附件在主机厂安装，安装在车门钣金内板上；门模块方案，车门附件在供应商处安装，安装至塑料门模块基板上，以塑料门模块总成形式整体供货至主机厂，降低了主机厂的零件数及主线装配工时。（图8）
4门模块优势
4.1工时削减
升降器导轨、防水膜、吸音绵、小支架等通过结构设计集成至门模块，喇叭、车门线束、门控制器等通过装配集成（供应商装配）到门模块，车门线装配零件数大大减少，主线工时缩减，现场管理简化，大大提升了装配效率，利于节拍提升。以某主机厂为例，实施门模块后，车门线装配工时由2700秒减少到2040秒，合计削减660秒，如表1所示。
4.2装配性提升
传统的车门钣金内板开孔小，经常带来零件投入困难、手部操作空间小、装配不可视等装配性问题，如某车型车门线束卡点不可视，手部作用空间小，作业不符合人机标准，装配工时长，影响生产节拍，如图9。门模块车门内板开孔大，零件投入空间及手部操作空间充足，内部可视性良好，装配性改善明显，如图10。
4.3轻量化提升
门模块基板及升降器导轨采用是塑料材质一体成型，取代了传统的车门内板部分钣金结构以及传统的金属玻璃升降器导轨，所以门模块减重效果明显。以某车型为例，实施塑料门模块后，与传统方案相比，整车实现约2Kg的减重效果。
4.4隔声性能提升
塑料材质门模块同时充当了车门密封组件功能，与传统的PE防水薄膜相比，门模块对车门隔声量改善明显，依据测试实验结果可知，塑料材质的门模块单品隔声量相比于传统PE膜提升3dB左右，如表2所示。
跟传统的钣金内板方案相比，门模块装配效率、装配工艺性、轻量化、隔声性能等具有