汽車沖壓零件定位系統(tǒng)選擇與應(yīng)用

王 井，劉 宇，仇保虎

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖 241009）

1 引言

零件基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)俗稱RPS，對于RPS選擇的合理性直接決定這整車一致性水平，為保障整車一致性，各大汽車廠都作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作在抓；整車四大工藝分為：沖壓、焊裝、涂裝、總裝，要完成單件加工到整車裝配的過程中，在RPS選取和設(shè)置上，要充分考慮模具、夾具、檢具、測量方式上保持統(tǒng)一性和延續(xù)性。

2 RPS生產(chǎn)背景

長期以來，大量的尺寸偏差給汽車制造企業(yè)帶來了很大的損失：不僅嚴(yán)重影響零件的性能發(fā)揮，而且導(dǎo)致零件報(bào)廢的頻率增加，使汽車的成本增加。尺寸偏差還給整車匹配帶來了大的間隙產(chǎn)生和平度的不合格，原因難以查找等大的麻煩。然而深究原因不難發(fā)現(xiàn)，原因有3點(diǎn)：①零件不能被精確的定位；②零件的尺寸精度不能令人滿意；③按照制造工藝，復(fù)合公差在累加。

RPS（Reference Point System）即汽車設(shè)計(jì)、制造過程中貫穿前后的基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)，簡單的講，是指基準(zhǔn)的一致性。它是指一種統(tǒng)一的、通用的，并帶有相應(yīng)公差范圍的，在空間固定部件的基準(zhǔn)體系，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量保證中使用一樣的、共同使用的定位，是目前常用的一種定位體系。

3 RPS基準(zhǔn)點(diǎn)制定流程

3.1 基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置流程

基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置流程如圖1所示。

3.2 評審流程

評審流程如圖2所示。

圖2 評審流程

3.3 RPS基本要求

RPS基本作用——定位。

什么是定位：就是最終將零件固定在準(zhǔn)確的位置，使其能夠加工或者檢測等，且能夠使零件總是放置在同一個(gè)位置。

定位的目的：保證白車身最終的尺寸要求；減少零件更改帶來的成本；減少工藝更改帶來的成本；縮短調(diào)試時(shí)間。

4 統(tǒng)一性

（1）統(tǒng)一基準(zhǔn)定位系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 統(tǒng)一定位系統(tǒng)

設(shè)計(jì)定位時(shí)，建立的基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)應(yīng)該在零件的制造、檢測和裝配過程中共用且一致。采用從總成到分總成到單件的策略，下級零件的基準(zhǔn)從上級繼承，但不限于上級基準(zhǔn)。

白車骨架基準(zhǔn)系統(tǒng)如圖4、圖5、圖6、圖7所示。

圖4 車身骨架總成

圖5 車身下部總成

圖6 后地板總成

圖7 后地板單件

（2）一致性和繼承性。翼子板檢具定位問題如圖9、圖10所示。

翼子板檢具主副定位孔非翼子板安裝孔，3、4、5、6（見圖10）均為翼子板安裝點(diǎn)，其中檢具RPS定義中只把3、5、6（見圖9）作為檢具定位鎖緊點(diǎn)，4點(diǎn)無鎖緊，3、4、5、6實(shí)車均為螺栓鎖緊，導(dǎo)致翼子板在檢具上的定位狀態(tài)與CUBING及實(shí)車狀態(tài)不一致，不能為翼子板整改提供更好的方向；建議翼子板定位與實(shí)車安裝定位盡量保持一致。

圖9 檢具定位

圖10 CUBING/實(shí)車定位

（3）盡量不要過約束，結(jié)構(gòu)件RPS點(diǎn)問題。

左右D柱外板下部Y方向的定位面設(shè)置在不同的兩側(cè)，如圖11、圖12所示，兩側(cè)制件夾緊后導(dǎo)致中間型面拱起，無法為模具整改提供方向。建議檢具基準(zhǔn)制定時(shí)，盡量沿用夾具基準(zhǔn)點(diǎn)，但有些制件，夾具和檢具系統(tǒng)不能完全沿用，需要制造檢具專用RPS。

圖11 左右D柱外板 下部RPS點(diǎn)

圖12 左右D柱外板下部檢具圖

（4）所選形狀盡量簡單。

RPS是檢具和測量支架的定位點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)信息，如圖13所示，前期定位不合理將會導(dǎo)致現(xiàn)場測量操作不便。白車身骨架RPS有四個(gè)孔定位，其余部分是支撐面；建議車身骨架盡量采用孔定位。孔定位與支撐面定位區(qū)別如圖14、圖15所示。

圖13 孔定位

圖14 孔定位

圖15 面定位

（5）孔+孔+面。

a.對于一般制件，沖壓件是靠“孔+孔+面”（見圖16）確定零件位置尺寸，定位首選。

圖16 孔+孔+面定位

b.對于特殊制件，如門外板、發(fā)動機(jī)蓋外板，這些沒有孔的制件，只有靠邊進(jìn)行定位，如圖17所示，定位次選。

圖17 邊定位

c.車身定位時(shí)首選孔作為定位基準(zhǔn)，其次為面，再次為邊。

若RPS選擇不合理，尺寸合格的零件會被錯(cuò)誤的當(dāng)成廢品，門外板的定位有兩側(cè)是在翻邊面上，如圖18所示，因此對翻邊的精度要求較高，定位面要求精度需達(dá)到±0.2mm，而正常翻邊面的精度僅只能保證在±0.5mm，這樣在制件夾緊時(shí)就會由于定位面不穩(wěn)定導(dǎo)致制件定位不準(zhǔn)，零件定位重復(fù)性較差。四門外板在制定RPS點(diǎn)時(shí)，基準(zhǔn)面盡量不要布置在翻邊面上，有孔盡量選擇孔定位。

圖18 左右前門外板檢具圖

（6）單件、總成基準(zhǔn)的選擇，如圖19、圖20所示。

圖19 后背門內(nèi)板單件RPS點(diǎn)數(shù)

圖20 后背門外板總成RPS點(diǎn)數(shù)

后背門單件及后背門總成RPS點(diǎn)相同，后背門總成剛性較好，不需要和單件一樣數(shù)目的RPS點(diǎn)；總成A基準(zhǔn)在滿足支撐的情況下盡量少。

5 結(jié)束語

綜上所述，車身零件特點(diǎn)：柔性大；外形復(fù)雜；裝配關(guān)系復(fù)雜。因此，制定車身零件定位基準(zhǔn)應(yīng)特別注意，必須在設(shè)計(jì)階段吧定位首先確定下來。RPS不止是一個(gè)理論的工作，且是一個(gè)長期總結(jié)修正的過程，這就需要把每款車型的優(yōu)點(diǎn)與不足進(jìn)行總結(jié)沉淀，為后期車型積累經(jīng)驗(yàn)。