第二章.2-车身尺寸工程A课件

1、车车 身身 制制 造造 技技 术术讲课人：高军讲课人：高军第二章白车身制造工艺二、车身尺寸工程 随随着汽车工业技术的进步和业内人士思想观念的转变，零件尺寸精度的保证已不再仅仅是生产部门和质量保证部门的事情，而是从产品开发阶段就开始考虑了。RPS系统就是出于这种思想被发明出来并被世界各大汽车公司投入到使用当中。发明者是率先采用流水线作业而带来世界汽车工业革命的美国福特公司。 下面从几个方面对RPS系统作以介绍，以便大家更好地了解和使用这个系统 RPS是德语单词 Referenzpunkt-System (定位点系统)的缩写。 RPS系统就是规定一些从开发到制造、检测直至批量装车各环节所有涉及到的

2、人员共同遵循的定位点及其公差与配合的要求。 在确定这些定位点时必须遵循RPS系统的规则，这一点后面会详细论述。二、车身尺寸工程二、车身尺寸工程1 1、车身尺寸工程的作用、车身尺寸工程的作用汽车设计中的基准点系统定义了产品设计、公差分配、工艺、检测和装配的定位系统车身公差分配依据产品外观和功能的要求，并经济地考虑到制造系统的能力，合理地给零部件制定公差。统计误差分析基本统计量、导出量和基本方法测量系统评估量具、量仪和检具重复性精度2 2、基准点系统、基准点系统 为什么零件要定位？ 为保证一致性！ 哪些零件需要定位？ 所有的零件！ 紧固不就是定位吗？ 紧固不等于定位！ 什么是定位？什么是定位？ 定

3、位：限定刚体的六个自由度定位：限定刚体的六个自由度7基准点系统基准点系统、定位规则：、定位规则：3-2-1 3-2-1 定理定理X1Y1,Y2Z1,Z2,Z3X1-Y1-Z1Y2Z2Z3、符合、符合定位规则的定位规则的一面两销方式一面两销方式一面两销方式优点：一面两销方式优点：可靠可靠容易实现容易实现容易维护容易维护一面两销方式缺点：一面两销方式缺点：精度低精度低10基准点系统基准点系统、符合定位规则的、符合定位规则的边界方式边界方式边界定位方式优点边界定位方式优点精度高精度高边界定位方式缺点：边界定位方式缺点：可靠性差可靠性差11基准点系统基准点系统、车身坐标系的建立、车身坐标系的建立（国标

4、规定：车辆姿态为满载）12基准点系统基准点系统、车身基准点的构成：、车身基准点的构成： 建立在汽车坐标系中零件的定位点 X1、Y1、Z1。X1-Y1-Z1Y2Z2Z3基准点系统基准点系统、基准点的特点：、基准点的特点：基准点是建立在汽车坐标系中的单位矢量单位矢量方向尽量与汽车坐标轴重合每个零件只有一个基准点所有的基准点以及相关的规定形成了基准点系统基准点系统是一种标准 RPS RPS点是模具、工装、检具的定位点。为了实现统一的定位技术规则，必须保证模具模具、工装工装、检具检具都按照RPSRPS点来制造。这一点是RPSRPS系统最重要的作用。、 RPSRPS系统的五条规则系统的五条规则为了使RP

5、S系统在实际当中发挥作用，必须遵守下面五条规则： 3-2-1 3-2-1规则规则 坐标平行规则坐标平行规则 统一性规则统一性规则 尺寸标注规则 RPSRPS尺寸图其中 3个定位点在 Z 方向 2个定位点在 Y 方向 1个定位点在 X 方向3-2-1规则由此得来。这些点就是RPS系统的定位点，称为RPS点。 3-2-13-2-1规则规则： 一一个刚体的平行移动和转动共有个刚体的平行移动和转动共有6个自由度。限制其个自由度。限制其6个个自由度自由度，刚体才能保持，刚体才能保持平衡。按照平衡。按照3-2-1规则，保持刚体平衡状态需要规则，保持刚体平衡状态需要6个定位点个定位点。如如图图4所示：所示：

6、 但是但是对于大的对于大的刚度不刚度不 足足的零，的零，在保障了在保障了3-2-1规规 则的前提则的前提下，还需要下，还需要附加附加 的的定位点来定位点来保证零件保证零件的的平平 衡状态衡状态。 如如图图6所所示示 图图中中RPS5fz是附是附加加定位点，它定位点，它的命名的命名与与主主RPS点点相似相似，但定位，但定位方式方式用小写字母用小写字母表示。表示。图6 大的刚度不足零件需要附加定位点H,h = 孔孔/销定位销定位F, f = 平面平面/棱边棱边/球面球面 /顶点顶点定位定位T, t = 理论点理论点平面定位方向平面定位点标记字母孔定位方向孔定位点标记字母带有序号的RPS点名称RPS

7、点的标注方式点的标注方式 在在测量和加工时，零件的放置必须保证能够获得精确的结果测量和加工时，零件的放置必须保证能够获得精确的结果。下面通过下面通过两种定位系统的对比来分析坐标平行规则的重要性两种定位系统的对比来分析坐标平行规则的重要性。 图图中中所所示为两种示为两种定位系统定位系统。定位系统1定位系统2 将将合格的零件放到两种定位系统中，似乎看不出有什么不同，合格的零件放到两种定位系统中，似乎看不出有什么不同，见见图图: : 当零件当零件出现了制造公差，如图出现了制造公差，如图9所示，所示，2个零件在个零件在X方向存在方向存在偏偏差差它们它们比合格比合格零件零件做短了。做短了。图中零件在X方

8、向存在偏差 将将这两个零件分别放到两个定位系统中进行这两个零件分别放到两个定位系统中进行测量测量尺寸合格的零件会被尺寸合格的零件会被错误地当成废品错误地当成废品。 模具根据错误的测量结果在模具根据错误的测量结果在X,ZX,Z方向上进行修改，其实方向上进行修改，其实Z Z方向并没有错方向并没有错误误，通过上述做法导致后来生产的产品都是废品通过上述做法导致后来生产的产品都是废品图10 将X方向存在偏差的零件放到两个定位系统中测 为了获得准确的结果，定位点应当是平行于坐标轴的。为了获得准确的结果，定位点应当是平行于坐标轴的。不正确的。 为了获得准确的结果，定位点应当是平行于坐标轴的。为了获得准确的结

9、果，定位点应当是平行于坐标轴的。 因此因此定位点平行于坐标轴定位点平行于坐标轴结论结论的的正确性正确性是不言而喻是不言而喻的的。经过实例：经过实例： 可以可以看出倾斜放置会导致测量的结果不正确。这里看出倾斜放置会导致测量的结果不正确。这里出现了出现了Z方向方向的的测量测量偏差偏差。倾斜放置造成的测量结果会导致这样一些严重后果倾斜放置造成的测量结果会导致这样一些严重后果，其实零其实零件在件在Z Z方向是正确的。同时还可以看出测量得到的方向是正确的。同时还可以看出测量得到的X X方向的偏差也是方向的偏差也是不正不正确的。确的。图图11 零件上没有与零件上没有与Z轴平行的平面做定位点轴平行的平面做定

10、位点不过在有些零件上是找不到与坐标轴平行的平面做不过在有些零件上是找不到与坐标轴平行的平面做RPS点点如如图图： 这时这时在不影响功能的基础上应当设计出平行于坐标轴的平面作在不影响功能的基础上应当设计出平行于坐标轴的平面作为为RPS点点，在，在零件上压出与坐标轴平行的零件上压出与坐标轴平行的平面平面。如图如图12所示。所示。在零件上压出与坐标轴平行的平面图12 压出与坐标轴平行的平面3.统一性规则统一性规则 RPS系统的主旨是通过避免基准转变来保证制造工艺过程的可靠性和可重复利用的精确性。 RPS RPS系统的统一性规则要求从产品开发阶段直到批量生产，RPS点的使用贯彻始终。 当然不是所有的R

11、PS点都一直使用下去，那样的话在总成零件上就会有许多点是重复的。下面从纵梁到地板总成的焊接流程来看RPS点按统一性原则的运用。 下图是总成焊接前各零件RPS点的分布情况。 下图是地板总成焊接完成后RPS点再一次重新确定的情况。可以看到总成上的RPS1、RPS2、RPS3、RPS4以及附加RPS点RPS7、RPS8都是从前面延续使用的，只不过重新排了序。 RPS系统的统一性规则还要求所有工艺流程中的输送装置原则上都要使用RPS点作为支点。如图所示：输送装置使用RPS点作为支点31基准点系统 合理的定位系统保证了装配的一致性主定位孔副定位孔过孔32基准点系统合理的定位系统保证了装配的一致性主定位孔

12、副定位孔紧固件用孔华普车副车架翻边孔的应用翻边孔的应用承受强度较高的零件直边长度大于2设置时需要注意料厚方向孔的位置将高精度的装配孔/点设为定位孔/点，以保证其最终定位精度；零件定位孔所在面需为平面设计，不可在曲面上；定位孔处零件刚性相对较好；尽可能避开焊点位置；杜绝定位孔径向受力；降低装配难度；孔的坐标位置要取整数；孔的距离定位孔之间的距离应该大于该件在此平面最大距离的三分之二；公差的累积方向公差的累积方向误差积累方向为从上到下、从左到右、从前到后；定位点的统一与延续性及误差积累方向的一致性；模块化生产方式贯穿其中，须有误差消减措施；4尺寸标注规则 在图纸中尺寸一般是从整车坐标线引出和标注的，往往不标注实际尺寸。这种标注方式会造成推算尺寸公差的增大，如图16所示。 在零件图纸中画出整车坐标是有意义的-这可以确定零件在整车中的位置，这是零件