通用GM泛亞PATAC車身定位系統(tǒng)分析

1、1 概述汽車車身從整體上分為非承載式車身和承載式車身兩種，非承載式車身一般用在貨車、客車和越野吉普車上，也有少部分的高級轎車使用。大部分的轎車采用了承載式車身結(jié)構(gòu)，本文闡述的是在承載式車身結(jié)構(gòu)上車身的定位。承載式車身結(jié)構(gòu)的汽車上各功能系統(tǒng)（發(fā)動機，底盤，轉(zhuǎn)向，電氣，空調(diào)，車身附件等）均安裝在車身骨架上，要保證這些安裝點的精度，一方面要有合格的鈑金沖壓件，另一方面要保證焊接精度，而焊接精度的保證，必須要有合理的定位。車身骨架的零件數(shù)目一般在450-600個之間，總成數(shù)在150-250個之間。車身骨架是由多個鈑金件從零件分總成總成車身骨架多級焊接而成的，只有定位合理的零件、分總成、總成、車身骨架的

2、定位系統(tǒng)。才能保證整個車身骨架的焊接精度。2 定位法則定位法則采用3-2-1法則，每個剛性物體（剛體）在三維空間中皆具有六個自由度，其中三個移動式平行于坐標系的軸線，三個圍繞軸線轉(zhuǎn)動，見圖1。 圖1為了明確的確定非旋轉(zhuǎn)對稱之物體的位置，必須用所有六個可能的運動方向來對其定位，此3-2-1法則便規(guī)定了一個此類明確的定位法，此法則決定了下列主測量線的分布：3次（測量） 在Z方向上2次（測量） 在Y方向上1次（測量） 在X方向上此法則的轉(zhuǎn)換借助下列表示法將變得更清晰，見圖2。此為輔助定位孔，Hy控制了圍繞z軸的轉(zhuǎn)動此為主定位孔，Hxy控制了x、y兩個方向上的移動z方向的三個定位面控制了z方向上的移動

3、和圍繞x和y軸的轉(zhuǎn)動圖2圖中符號表示RPS1 H xy F zRPS1 帶編號的定位標記H 主測量孔的特征字母Xy 定位方向F 主測量平面的特征字母Z 定位方向在Z方向上的三次測量限制了三個自由度，即Z方向上的移動和圍繞x和y軸的轉(zhuǎn)動。在圓孔中的柱銷限制了在x和y方向上平行于軸線的運動，而在長孔中的柱銷則只能限制圍繞Z軸的轉(zhuǎn)動。3 車身鈑金零件及總成件定位3.1 車身鈑金零件定位3.1.1 定位原則車身鈑金零件定位，首先要遵循3-2-1定位法則，定位面在RPS一節(jié)中介紹，此節(jié)著重介紹定位孔。3.1.1.1 兩定位孔所在面相互關(guān)系兩定位孔所在面應相互平行，組焊時便于零件裝卡，見圖3。兩定位孔所在

4、的面是平行的圖3.3.1.1.2 定位孔所在面與坐標軸相互關(guān)系定位孔所在面盡量與坐標軸相互平行，便于零件的裝卡和卡具設計，提高定位精度，見圖4。此件太大，屬于柔性件，在放置定位面的時候得考慮面的過定位問題兩定位孔所在面與Z軸平行圖43.1.1.3 兩定位孔之間的關(guān)系當輔助定位孔為長圓孔時，長圓孔的長半軸的延長線應該通過主定位孔的圓心，見圖5。 圖53.1.1.4 定位孔的布置兩定位孔距離不宜偏?。ㄗ詈貌灰∮诹慵L度尺寸的二分之一），也不要偏向零件位置的一端，見圖6、圖7、圖8。1232圖6（孔2和孔3偏向零件位置的一端，不合適） 圖7（孔1和孔2距離偏小，不合適）31圖8（孔1和孔3做定位孔

5、合適）3.1.1.5 定位銷的通過性單件零件定位孔的選用，要考慮與配合件的相互關(guān)系，定位銷應能穿過定位孔，伸出距離大于5mm,見圖9。3124AB圖9圖中件B與件A配合，件B有四個孔，其中孔1和孔2被件A的面遮擋，不能作定位；孔3也不能作定位，因下面件A的孔尺寸較孔3小，定位銷不能穿過；孔4下面件A的孔尺寸較孔4大，所以用孔4作定位孔。3.1.1.6 共用定位銷兩零件焊接有時會采用共用定位銷，見圖10。這種形式對于提高焊接精度有益，并可減少定位銷，降低胎具成本，但不宜采用同時共用兩個定位銷，主要是因為兩個零件兩孔中心距的偏差，兩零件焊接時局部的變形，焊后零件退出困難。132BA圖10圖10表示

6、兩零件A和B焊接時的定位狀況，由圖中看出，定位銷2為共用定位銷。3.1.1.7 定位胎具設計考慮的因素考慮組焊時的相互位置關(guān)系，定位胎具設計的簡單化，零件裝卡的方便性，見圖11，圖12。4312圖11此孔下面的件上有過孔，而且與下面大件在同一方向上，所以以此孔為定位孔 圖12圖11零件中有四個孔，若用孔1.2.3中任意一個孔定位，則定位胎具必須設計成擺臂旋轉(zhuǎn)型的，定位銷也必須作成活動的，否則組焊后卡具無法退出。用孔4定位，定位銷與相配合件的定位銷在同一平面，定位胎具簡單，零件裝配方便靈活。3.1.2 定位尺寸精度孔徑尺寸：圓孔 0+0.2 長圓孔 寬度方向0+0.2 長度方向0+0.5位置度：

7、 0.43.2 車身鈑金總成件定位3.2.1 定位原則基本上與零件定位原則相同，還應注意下面要求。3.2.1.1 定位孔的延續(xù)性1總成所選的定位孔必須是零件使用過的定位孔，不要更換，以免影響定位精度，見圖13。432A 41B圖13件A的定位孔為孔1和孔2，件B的定位孔為孔3和孔4。當它們組成一個小總成件時，此總成以孔1和孔4是定位孔，其中孔1是件A原有的定位孔，孔4是件B原有的定位孔。保證了的定位孔的延續(xù)。3.2.1.2 組焊零件各定位孔相互關(guān)系相互組焊時，各件所選定位孔的軸線盡量平行，以便簡化定位胎具，總成件裝配方便靈活，見圖14。431和2BCA圖14圖14為一總成件，此總成由A. B.

8、 C三件組成，件A由兩個零件組成的小總成，定位孔分別是1和2，3和4。三件組焊時，孔3和孔4與件B和件C上的定位孔傾斜一定角度，若選此兩孔作為件A的定位孔，則定位銷必須作成帶氣缸的胎具，增加制造成本，結(jié)構(gòu)較復雜。孔1和孔2與件B和件C上的定位孔軸線平行，若選此兩孔作為件A的定位孔，可以簡化定位胎具結(jié)構(gòu)，裝卡靈活方便。所以應選擇孔1和孔2為件A的定位孔。3.2.2 定位精度定位精度與零件定位精度相同。4 RPS4.1 RPS定義（詳見公司標準Q/TJI/CS.03.17-2010車身RPS定位系統(tǒng)報告）RPS就是規(guī)定一些開發(fā)制造環(huán)節(jié)共同遵循的定位點及其公差要求，在確定這些定位點時必須遵循定位點系

9、統(tǒng)的規(guī)則，定位點必須在構(gòu)件的穩(wěn)定部位上，這些部位在后續(xù)開發(fā)和制造過程中也不會發(fā)生變化。4.2 RPS標注代號定位點分為主定位、輔助定位和附加定位（過定位），主定位和輔助定位用大寫字母，附加定位用小寫字母，定位方向用小寫字母。主、輔定位(在3-2-1定位原則內(nèi)的定位點) 孔：H面：F附加定位 孔：h面：f定位方向x. y. z 用于與整體坐標平行的使構(gòu)件定位的坐標系a.b.c用于旋轉(zhuǎn)的使構(gòu)件定位的坐標系標注示例RPS1Hxy RPS1 帶編號的標記H 主、輔定位孔特征字母xy 定位方向RPS5FzRPS5 帶編號的標記F 主、輔定位面特征字母Z 定位方向4.3 RPS作圖4.3.1 定位孔和定位

10、面RPS作圖上的定位孔是以數(shù)模為依據(jù)，但圖面上要表示出主定位和輔助定位，見圖15。主定位面附加定位面附加定位面輔助定位孔附加定位面附加定位孔附加定位面附加定位面主定位面附加定位孔主定位面主定位孔圖15圖中RPS1Hxy是主定位孔，RPS2Hy是輔助定位孔RPS3hy、RPS4hx是附加定位孔。RPS5Fz、RPS6Fz、RPS7Fz是主定位面，RPS8fz、RPS9fz、RPS10fz、RPS11fz、RPS12fz是附加定位面。4.3.2 旋轉(zhuǎn)的坐標系若定位孔定位面與坐標系不平行，則須按旋轉(zhuǎn)的坐標系標注，見圖16。圖164.3.3 定位面與焊點定位面要避開焊點，并要給焊槍留有足夠的操作空間，

11、見圖17。此處有焊點，不能布置定位點。 圖174.3.4 圓環(huán)面定位采用圓環(huán)面定位時，圓環(huán)面一定要與定位面貼合，見圖18；不能隔層的情況，見圖19和圖20。121定位銷圓環(huán)面可與定位面貼合定位 2圖18件2上沒有定位過孔，件1可以用擺臂式的定位銷圓環(huán)面來定位。此兩定位孔不宜采用定位銷圓環(huán)面定位，見圖20。圖19此件不宜采用定位銷圓環(huán)面定位A圖20由圖20可看出，此總成焊接時這幾個件在件A的前面，焊接時定位銷是從背面穿過，這樣方便裝卡和焊接，圖19的件若采用帶圓環(huán)的定位銷，則定位銷的圓環(huán)面不能與本身零件面貼合，而是與件A貼合。4.3.5 邊定位采用邊定位時，要考慮組焊時定位塊要有裝配空間，見圖2

12、1，圖22。adcb圖21bcda圖22圖21所示零件用一個邊定位，a,b,c,d四個邊，由圖22可以看出c和d兩個邊是不能作為定位，因為定位塊沒有裝配空間，只能采用a和d兩個邊，圖21表示用a邊定位是合理的。4.3.6 定位精度做RPS時，以此總成的主定位孔為設計基準點，其它孔和面的公差是相對于此基準點而言的。主定位孔：設計基準點，無公差的位于定位方向上，控制兩個方向的定位。輔助定位孔和附件定位孔：只控制一個定位方向，控制一個定位方向的公差為零，另一方向，圓孔取為0.2；長圓孔：寬度方向取為0.2，長度方向取為0.5主定位面：控制定位方向的公差為零，其余取為1.0。附加定位面：控制定位方向的公差為0.5，其余取為1.0。見圖23 圖235 專家質(zhì)控檢查項目5.1 定位孔按照3.1.1.13.1.1.6、3.1.2、3.2.1.1、3.2.1.2和3.2.2逐項檢查。5.2 RPS作圖按照4.2， 4.3.14.3.6逐項檢查。6