汽车冲压零件定位系统选择与应用

2021-08-12仇保虎

模具制造 2021年5期

王井，刘宇，仇保虎

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖 241009）

1 引言

零件基准点系统俗称RPS，对于RPS选择的合理性直接决定这整车一致性水平，为保障整车一致性，各大汽车厂都作为一项重点工作在抓；整车四大工艺分为：冲压、焊装、涂装、总装，要完成单件加工到整车装配的过程中，在RPS选取和设置上，要充分考虑模具、夹具、检具、测量方式上保持统一性和延续性。

2 RPS生产背景

长期以来，大量的尺寸偏差给汽车制造企业带来了很大的损失：不仅严重影响零件的性能发挥，而且导致零件报废的频率增加，使汽车的成本增加。尺寸偏差还给整车匹配带来了大的间隙产生和平度的不合格，原因难以查找等大的麻烦。然而深究原因不难发现，原因有3点：①零件不能被精确的定位；②零件的尺寸精度不能令人满意；③按照制造工艺，复合公差在累加。

RPS（Reference Point System）即汽车设计、制造过程中贯穿前后的基准点系统，简单的讲，是指基准的一致性。它是指一种统一的、通用的，并带有相应公差范围的，在空间固定部件的基准体系，要求产品设计、制造和质量保证中使用一样的、共同使用的定位，是目前常用的一种定位体系。

3 RPS基准点制定流程

3.1 基准点设置流程

基准点设置流程如图1所示。

3.2 评审流程

评审流程如图2所示。

图2 评审流程

3.3 RPS基本要求

RPS基本作用——定位。

什么是定位：就是最终将零件固定在准确的位置，使其能够加工或者检测等，且能够使零件总是放置在同一个位置。

定位的目的：保证白车身最终的尺寸要求；减少零件更改带来的成本；减少工艺更改带来的成本；缩短调试时间。

4 统一性

（1）统一基准定位系统如图3所示。

图3 统一定位系统

设计定位时，建立的基准点系统应该在零件的制造、检测和装配过程中共用且一致。采用从总成到分总成到单件的策略，下级零件的基准从上级继承，但不限于上级基准。

白车骨架基准系统如图4、图5、图6、图7所示。

图4 车身骨架总成

图5 车身下部总成

图6 后地板总成

图7 后地板单件

（2）一致性和继承性。翼子板检具定位问题如图9、图10所示。

翼子板检具主副定位孔非翼子板安装孔，3、4、5、6（见图10）均为翼子板安装点，其中检具RPS定义中只把3、5、6（见图9）作为检具定位锁紧点，4点无锁紧，3、4、5、6实车均为螺栓锁紧，导致翼子板在检具上的定位状态与CUBING及实车状态不一致，不能为翼子板整改提供更好的方向；建议翼子板定位与实车安装定位尽量保持一致。

图9 检具定位

图10 CUBING/实车定位

（3）尽量不要过约束，结构件RPS点问题。

左右D柱外板下部Y方向的定位面设置在不同的两侧，如图11、图12所示，两侧制件夹紧后导致中间型面拱起，无法为模具整改提供方向。建议检具基准制定时，尽量沿用夹具基准点，但有些制件，夹具和检具系统不能完全沿用，需要制造检具专用RPS。

图11 左右D柱外板下部RPS点

图12 左右D柱外板下部检具图

（4）所选形状尽量简单。

RPS是检具和测量支架的定位点和基准点信息，如图13所示，前期定位不合理将会导致现场测量操作不便。白车身骨架RPS有四个孔定位，其余部分是支撑面；建议车身骨架尽量采用孔定位。孔定位与支撑面定位区别如图14、图15所示。

图13 孔定位

图14 孔定位

图15 面定位

（5）孔+孔+面。

a.对于一般制件，冲压件是靠“孔+孔+面”（见图16）确定零件位置尺寸，定位首选。

图16 孔+孔+面定位

b.对于特殊制件，如门外板、发动机盖外板，这些没有孔的制件，只有靠边进行定位，如图17所示，定位次选。

图17 边定位

c.车身定位时首选孔作为定位基准，其次为面，再次为边。

若RPS选择不合理，尺寸合格的零件会被错误的当成废品，门外板的定位有两侧是在翻边面上，如图18所示，因此对翻边的精度要求较高，定位面要求精度需达到±0.2mm，而正常翻边面的精度仅只能保证在±0.5mm，这样在制件夹紧时就会由于定位面不稳定导致制件定位不准，零件定位重复性较差。四门外板在制定RPS点时，基准面尽量不要布置在翻边面上，有孔尽量选择孔定位。