定位销-车身夹具
车身下车体RPS定位标准化应用
车身下车体RPS定位标准化应用胡聪【摘要】车身RPS文件用于焊装工装对钣金件的定位参考,便于制造系统和检测系统的统一定位,保证配合尺寸关系.做好RPS文件的标准化工作,可以在新车型开发阶段保证RPS文件制作准确性、系统性,有效保证夹具定位的稳定性,更好地保证白车身精度.结合在下车体RPS文件制作过程中总结的经验,及新车型品质培育过程中对夹具定位点的改善,整理了下车体RPS文件标准化的相关内容.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】3页(P46-48)【关键词】RPS文件;定位基准系统;标准化【作者】胡聪【作者单位】广州汽车集团乘用车有限公司技术中心,广东广州511434【正文语种】中文【中图分类】U463.820 引言车身尺寸精度已经成为汽车制造技术的重要环节，直接影响整车外观、使用性能和商品价值。
随着时代的发展，新车型开发周期越来越短。
需要在短时间内迅速提升车身品质，要求焊接夹具可以准确稳定地定位零件，保证焊接白车身品质。
建立RPS标准化文件可以系统准确地定位零件，高效解决品质问题，达成量产质量要求。
1 RPS理论RPS是德语单词Referenz-Puckt-System(定位点系统)的缩写，叫做定位基准系统。
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人员共同遵循的定位点。
RPS系统作用主要体现在下面3个方面：(1)避免由于基准点变换造成零件尺寸公差加大；(2)工装直接采用定位点调整，不需要其他辅助工具；(3)模具、夹具、检具统一按照同一系统定位。
2 定位延续和统一不同工序的基准要一直沿用到下道工序，避免由于基准点的变换造成零件尺寸公差加大。
原则上后工序都是沿用前工序使用的基准。
零件检具上的定位基准需要跟该零件下一工序焊接夹具上的定位基准保持一致。
案例：图1是机舱分总成焊接时前纵梁的定位孔，图2是地板总成焊接时前机舱的定位孔，在连续的两个焊接工序中，后工序会沿用前工序定位基准。
车身焊装夹具手册要点
车身焊装夹具手册编制：审核：审定：批准：日期：一概念及名称1 . 基准点及车线的规定一般情况下汽车坐标系的原点规定为车前轮轴心线的中点。
TL或X――表示车长以车前轮为原点向车尾方向为正，向车头方向为负。
BL或Y――表示车宽以车的对称中心线为原点，面对车的行驶方向，向右为正，向左为负。
WL或Z――表示车高以车前轮为原点，向上为正，向下为负。
见图1－1；有时，汽车生产厂家也可自行规定基准点及坐标系的位置。
图1－1由于夹紧位置的需要而将夹紧单元旋转一定角度时，其车线的标注如图1－2，其中α≤45º图1－22.夹紧单元（POST）一个典型的夹紧单元通常包括L板、支板、夹紧臂、定位块、垫片、回转销、定位销、定位销连接板、到位止动块或限位块,、连接板、气缸等。
见图1－3图1－33.夹具一套完整的夹具一般包含若干夹紧单元（POST）、基板（BASE）、举升机构（LIFTER）甚至旋转机构。
根据操作方式可划分为手动夹具、气动夹具及液压夹具；根据控制方式可划分为气控夹具、电控夹具等。
见图1-4（手动夹具）, 见图1-5（气动夹具）。
图1-4 图1-5二基板（Base板）Base板一般由槽钢与钢板焊接而成。
槽钢多采用10#、12#、14b#、16#、20#、25b# 等，钢板厚度多采用t=20mm或t=25mm（此为加工完成的厚度，选用毛料时，因考虑加工余量，相应的板厚取t=25mm或t=30mm）。
对于小夹具或滑台等亦可采用t=30~40mm 的钢板焊接而成，而对于总拼夹具以及顶盖装焊夹具，其滑台及支架则可采用矩形方管与钢板焊接而成。
1.Base的最大外形尺寸对于Base的设计应充分考虑焊接及加工的工艺性，以及吊装、运输等方便性。
对于只加工顶底两面的普通Base而言，其长度暂不界定，但宽度不得大于2m，能够运输的最大宽度（非Base本身）为2.3m。
见图2-1图2-1而对于较宽大的Base，为了使其便于加工，往往将其划分为若干个Base，Base间则以支架相联接，此时该Base的单侧或双侧就需加工。
夹具机构的组成
夹具机构的组成夹具机构是一种用于夹紧和固定工件的机构，由多个部件组成。
本文将从夹具机构部件的角度，详细介绍夹具机构的组成。
1. 夹紧元件夹紧元件是夹具机构的核心部件，用于夹紧工件。
常见的夹紧元件包括夹爪、夹盘、夹头、夹钳等。
夹爪是一种常用的夹紧元件，通常由两个对称的夹爪臂组成，通过螺纹或液压驱动，将工件夹紧在中间。
夹盘是一种带有可调节夹口的圆形夹紧元件，常用于夹持圆形或薄板状工件。
夹头是一种用于夹持棱角分明的工件的夹紧元件，通常由两个对称的夹头臂组成。
夹钳是一种用于夹持小型或不规则形状工件的夹紧元件，其夹口可以根据工件形状进行调整。
2. 夹具底座夹具底座是夹具机构的支撑部件，用于固定夹紧元件和连接机床。
夹具底座通常由底座本体、定位销、螺钉等组成。
底座本体是夹具底座的主体部分，通常由钢材加工而成。
定位销是一种用于定位夹具的部件，通常安装在底座本体上，并与机床的定位孔配合使用。
螺钉则用于固定夹紧元件。
3. 夹具接口夹具接口用于连接夹具底座和机床，通常由两个对称的接口组成。
夹具接口通常具有高度的精度要求，可以通过机床的主轴与夹具底座进行配合。
在使用夹具接口时，通常需要注意夹具接口的定位和固定，以确保夹具的精度和稳定性。
4. 定位元件定位元件用于定位工件，确保夹紧后的工件位置精度。
定位元件通常由定位销、定位块等组成。
定位销通常由硬质合金或高速钢等制成，通过安装在夹具底座上，并与机床的定位孔相配合，实现工件的精确定位。
定位块则可以通过夹具底座上的螺钉进行调节，以实现工件位置的微调。
5. 驱动元件驱动元件用于驱动夹紧元件，通常可以采用手动或自动驱动。
手动驱动通常通过手柄、蜗杆、螺母等部件实现，可以方便地进行夹紧和松开操作。
自动驱动通常采用电动或液压驱动，可以实现高效、精确的夹紧和松开操作。
6. 控制元件控制元件用于控制夹具的运行状态，通常包括传感器、开关等部件。
传感器可以用于检测夹具的位置、状态等信息，以便实现自动化控制。
焊装夹具介绍
❖ Ⅱ、工作原理
❖ 压缩空气从过滤器入口 进入后，通过导流板引起 空气急速旋转。污物、水 和油的较重的粒子向外抛 到过滤器杯子的内壁，然 后回转下降落到底部沉积， 而微粒灰尘和雾状水气则 由滤芯滤除，为阻止分离 出来的液体重新回到空气 流中，在滤芯下部设有阻 挡板，使打旋空气下方产 生一个静态区域，杯中积 存的液体通过手动排水阀 排放。
气动三联件
气动三联件-由空气过 滤器、减压阀、油雾 器组成，作用是将气 源压缩空气进行过滤、 减压、油雾后供给气 路元件。
❖ A、空气过滤器
❖ Ⅰ、作用 大气中的所有空气都混有粉尘和水分，被压缩之后，水分在 后冷却器和储气罐中被冷凝，但是还总有一些混在空气中。 除此以外，碳化了的油的细粒子，管子的锈斑，以及其他杂 志，如密封件磨耗了的材料，呈胶状的物质，所有这些物质 都会使气动组件受损，增加橡胶密封件和零件的磨损使密封 件产生碰撞和腐蚀，从而阀被卡住。过滤器的作用就是尽可
造成焊接飞溅增大和车身精度不稳定等问题。
❖ Ⅱ、工作原理 ❖ 图2-1-6为膜片式减压阀的结构图，当顺时针旋转手轮时调压弹簧将阀
门打开，让气流从初始压力P1出入口道二次压力P2的输出口，同时通过 阻尼孔使输出压力作用于膜片上，当回路连接输出口到达设定压力，则内 里的空气作用于膜片上而产生一提升力相对于弹簧力。如果流量下降， P2就稍微增加，也增加了作用在膜片上相对于弹簧力的力，膜片和阀随 即提升，同时膜片的提升使溢流座打开，超量的压力可以通过减压阀的盖 上孔排出，直到与弹簧力再次平衡，空气流量通过阀将会减少，直到它的 消耗量和输出压力保持平衡为止。如果流量增加，P2就稍微减小，这个 减小使作用在膜片上的力相对弹簧力减少，膜片和阀下降，直到再次与弹 簧力相平衡一直。这样增加的空气流量通过阀直到它的消耗量和输出压力 保持平衡为止。 ❖ 夹具气路所使用的多属于溢流减压阀，工作过程中会从溢流孔排出少量 气体，所以不能用于有害工作介质的气路中，没有空气消耗时，阀是关闭 的。压力表指示的压力为输出P2的压力。
汽车车身焊装生产线和焊装夹具简介
汽车车身焊装生产线和焊装夹具简介摘要：汽车生产在我国近些年进展的十分快速，我国已经实现了不同种类的汽车自主化生产，其策划作为我国的运输交通主力，对国家的经济发展有着至关重要的影响，目前汽车制造业对世界经济的影响有着关键作用，汽车的生产不仅仅是汽车行业的发展，带动的更是全国的制造业的发展，前我国的汽车制造业正在加入发展，新的发展环境要求汽车技术向更加环保，更加严格的水平迈进，汽车的安全和舒适是越来越多的汽车制造商所追求的，汽车车身所需材料逐渐向轻合金，高强度钢进行转变，对于焊装生产线和车身夹具都有更高的要求。
关键词：汽车车身，焊装生产线，焊装夹具引言：汽车是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志。
汽车工业在世界制造业的进步中起着特别重要的作用。
由于它的超大生产规模、资金和技术的高度密集以及强大的经济和辐射带动作用，使它在机械制造业中扮演着举足轻重的角色。
世界各个工业发达国家几乎无一例外地把汽车工业作为国民经济的支柱产业，汽车的研制、生产、销售、营运，与国民经济许多部门息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起重要推动作用。
因此，在汽车制造过程中的重要工艺汽车焊装和焊装夹具的设计也变得尤为重要。
一，车身焊装生产线的发展过程汽车焊装生产线是指将汽车零部件通过焊装的技术结合成一个整体的生产综合体，主要设备包括常见的焊接设备，运输设备等，汽车通过焊装生产线可以加快企业的焊装效率，提高生产质量。
在长期的发展过程中，汽车的焊装生产线也经历了三轮的升级变化，第一阶段焊装生产线所采用的固定式单工位焊装台的小型焊接方式，这类焊装生产线生产效率相比较十分的低下，其次焊接的质量和现在和有着较大的差距，第二阶段是刚性焊接生产阶段，在这一阶段汽车车身焊装生产效率有了明显的提升，但是随着汽车车身所使用的材料不断的变化，这类焊装生产线无法满足焊装的硬性条件，逐渐发展到现在的柔性焊装生产阶段，柔性焊装是目前较为普遍的焊装生产线，汽车车身的焊装工艺水平大大提升，对于焊缝的把握也十分的科学。
第二章：机床夹具的定位原理和定位元件
机械工程系
位于同一平面内的四个定 位支承钉限制了三个自由 度，是否允许，视具体情 况，干涉、冲突就不允许。
山东劳动职业技术学院
机械工程系
❖ 如图：连杆以长销1支承板及挡销进行定位，
其中长销限制了
X
Y
X
Y
四个自由度，支承板
z x y 限制了
三个自由度，挡销限制了 z一
个自由度。
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机械工程系
总结：
❖ ①工件在夹具中定位，可以归结为在空间直角坐标 系中用定位元件限制工件自由度的方法来分析；
❖ ②工件定位时，应限制的自由度数目，主要由工件 工序加工要求确定；
❖ ③一般讲，工件定位所选定位元件限制自由度的数 目充其量≯6；
❖ ④各定位元件限制的自由度原则上不允许重复或干 涉；
2)在分析定位元件起定位作用时不考虑外力 影响，即要分清定位和夹紧的区别。
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机械工程系
限为：下x图y 在z ，工现件把上工磨件平放面在，磨保床证磁h和性平工行作度台，面理上 吸实牢际后仍磨然平限面制，了分 三析 个实 自际 由限 度制：了x几y个z自。由度？分析
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槽宽由定尺寸刀具保证 综合结果：
必须限制x 五x个y自z由z度 山东劳动职业技术学院
机械工程系
② 用“定位元件”来限制理论上应该限制的自由 度
在见综三支与合图个承机结在支钉床果与承 与进：机钉 工给限床与 件方制工工 侧向了作件面平x台x底接行面xx面触的平yy接，坐z行z触限标z的z，制面坐x。限了x上标制z“面z了合x上 理“，y ”合z布理置”，两布置个
2、工件的自由度：工件空间位置不确定性的数
车身焊装夹具手册(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】车身焊装夹具手册编制：审核：审定：批准：日期：一概念及名称1 . 基准点及车线的规定一般情况下汽车坐标系的原点规定为车前轮轴心线的中点。
TL或X――表示车长以车前轮为原点向车尾方向为正，向车头方向为负。
BL或Y――表示车宽以车的对称中心线为原点，面对车的行驶方向，向右为正，向左为负。
WL或Z――表示车高以车前轮为原点，向上为正，向下为负。
见图1－1；有时，汽车生产厂家也可自行规定基准点及坐标系的位置。
由于夹紧位置的需要而将夹紧单元旋转一定角度时，其车线的标注如图1－2，其中α≤45º图1－22.夹紧单元（POST）一个典型的夹紧单元通常包括L板、支板、夹紧臂、定位块、垫片、回转销、定位销、定位销连接板、到位止动块或限位块,、连接板、气缸等。
见图1－3图1－33.夹具一套完整的夹具一般包含若干夹紧单元（POST）、基板（BASE）、举升机构（LIFTER）甚至旋转机构。
根据操作方式可划分为手动夹具、气动夹具及液压夹具；根据控制方式可划分为气控夹具、电控夹具等。
见图1-4（手动夹具）, 见图1-5（气动夹具）。
图1-4 图1-5二基板（Base板）Base板一般由槽钢与钢板焊接而成。
槽钢多采用10#、12#、14b#、16#、20#、25b# 等，钢板厚度多采用t=20mm或t=25mm（此为加工完成的厚度，选用毛料时，因考虑加工余量，相应的板厚取t=25mm或t=30mm）。
对于小夹具或滑台等亦可采用t=30~40mm的钢板焊接而成，而对于总拼夹具以及顶盖装焊夹具，其滑台及支架则可采用矩形方管与钢板焊接而成。
1.Base的最大外形尺寸对于Base的设计应充分考虑焊接及加工的工艺性，以及吊装、运输等方便性。
对于只加工顶底两面的普通Base而言，其长度暂不界定，但宽度不得大于2m，能够运输的最大宽度（非Base本身）为2.3m。
见图2-1而对于较宽大的Base，为了使其便于加工，往往将其划分为若干个Base，Base间则以支架相联接，此时该Base的单侧或双侧就需加工。
汽车焊装夹具调整与定位基准的关系
单件不稳定频繁调整夹具正常吗？
2、车身总成、分总成、部件匹配尺寸不合 格的原因，往往是由于分总成或单件尺寸 不合格，焊接时强制变形产生的；
要确保匹配质量，车身零部件焊接一般不 希望也不允许有较大的强制变形；
所以无原则的迁就单件的低合格率，频繁 调整夹具，也焊不基准-----代表客户 产品设计数模、品标上的基 准信息；
2、改变C基准-----代表单件 1个基准点不合格的情况；
3、改变AB基准-----代表单 件2基准点不合格的情况；
4、改变ABC基准-----代表 单件3基准点不合格的情况；
夹具调整经验积累不是一蹴而就，也不能盲目的头疼治头， 脚疼医脚，需要具备一定的尺寸链知识，按照基本原则，认真 分析制定调整方案，适时总结，形成完整的框架知识结构。
原则1：调试过程中要以夹具定位销、定 位面作为基准，夹具的基准不要轻易去调；
原则2：分析检测点的测量数据要几何关 联点，不要只顾片面的局部点，这样往往会引 发新的问题；
原则3：在找出检测点测量数据的一致性 和稳定性后，为了满足装车要求和提升合格率， 在冲压件基本稳定的前提下，可以临时对夹具 的定位机构进行非理论调整，但调整数据必须 详细记录，以备后续查证和验证；
1、是不是夹具做好了，精度 合格，冲压单件合格夹具就 不需要调了？
整车开发都分10个阶段，我们是从 工程设计阶段开始入手，要经历ET、 PT1、PT2、SOP，怎么可能一蹴而就？
客户对每个阶段制件合格率的要求 不同，不同阶段零件状态就有所区 别，所以夹具并不是一次调试就能 一步到位！也同样需要分四个阶段 对冲压件、夹具、设备进行工序审 核验证！
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PNL定位基准孔的选择：
选用PNL上精度较高的定位孔或工艺孔。
`
PIN设计方法
1、PIN的作用 给PNL起定位作用，一般采用双销定位，选用PNL上精度较高的定 位孔或工艺孔，原则上采用一圆柱销或一菱形销，有时也采用双圆柱销。 2、固定PIN的设计方法 ①PIN的大小与孔的大小的关系 ②PIN的长短的选择 ③PIN的结构型式的选择 ④PIN的尺寸公差及位置公差的确定 ⑤PIN BRE’T的安装方式 A、单独安装 B、与JIG合并安装 作业：画一固定PIN的装配图 条件：①给出断面图 ②单独安装
1
2
3
定位销的结构
移动式定位销
手插销
手推销
不同心移动销
旋转销
旋转点的设置； stopper的设置重要
当两个零件装配时，定位孔位于上面的零件，只用来给上面 零件定位，此时定位销设计成旋转式，可与夹紧件连成一体绕销 轴旋转。为了使定位销在旋转过程顺利转出定位孔，不与零件发 生干涉，应选用短定位销，且销轴位于定位孔所在断面的直线上，
同心移动销结构
轴套固定方式
不同心移动销
注意事项： 1.气缸安装孔尺寸 2.导向杆安装方式，配合公差标注。
不同心移动销
SMC的MGPA系列气缸
特殊定位销----CLAMP PIN： 夹紧销一般分为单压头式和双压头式，其中气动单压头式已标准化 YWB2000(直径范围16～30)，见下图
定位销设计注意事项：
固定销
不可调
定位销的结构
固定销
可调
1
2
3
定位销的结构
移动式定位销
手插销
手推销
不同心移动销
旋转销
旋转点的设置； stopper的设置重要
当两个零件装配时，定位孔位于上面的零件，只用来给上面 零件定位，此时定位销设计成旋转式，可与夹紧件连成一体绕销 轴旋转。为了使定位销在旋转过程顺利转出定位孔，不与零件发 生干涉，应选用短定位销，且销轴位于定位孔所在断面的直线上，
定位销
定位销的作用:
在汽车车身装配焊接中，一般都采用两个定位销来限制零件的五个 自由度，若零件是对称结构，则采用对称的两个孔定位，若零件外形尺 寸较大，则采用件上对角两个孔定位。若两个定位孔都是圆孔，则为定 位方便，其中一个采用圆柱销，另一个采用菱形销（如图所示）；若一 个定位孔是圆孔（主定位孔），另外一个是长圆孔（辅助定位孔），则 采用双圆柱销。 定位销是给PNL起定位作用，是靠圆柱面与工件的定位基准孔接触 进行定位的 ,确保PNL在装配夹具中定位准确。
定位销的材料和硬度
定位销材料为45#钢，前部高频淬火；硬度为HRC42-45，发黑处理； 定位销材料为40Gr，前部高频淬火；硬度为HRC45-50，镀铬处理； 定位销材料为2Cr13时，前部高频淬火；硬度为HRC42-45； 用户有特殊要求时，按用户标准执行。
定位销的直径
计算定位销直径采用下列公式： 定位销直径d = 冲孔名义直径D 0.15 mm ;(IN类型及设计方法 LOCATION PIN的设计方法
①使用场合 A、直销，平行于取件方向 ②结构型式 A、直接固定于连接板或支架上
SHIFT PIN的设计方法
①使用场合 A、斜销 B、直销但为了取件方便 C、避开干涉 ②结构型式 A、同心B、非同心
SWING PIN的设计方法
a. 空间允许的情况下优先选用同心移动销; b. 注意销支架和PNL的干涉;见图1;
c. 当定位孔为长孔时，可同时使用两圆销定位;见图2;
d. 当单独使用定位销时，可将定位销固定在支架上，支架可以用50x50方管焊接 而成;见图3 e. 当工件定位孔和投、取料方向倾斜角度小于5°时，可采用普通定位销;角度大于 5°时，采用移动销； f. 旋转定位销旋转点设置在定位孔的延长线上；见图4，定位销伸出工件3～5mm 对于先上件后旋转定位的结构，需注意重心的位置，必要时设置自锁机构；见图5; g. 菱形定位销注意防转及菱形销方向的设定，见图6。
定位销:
3、SHIFT PIN的设计方法
①使用场合 A、斜销 B、直销但为了取件方便 C、避开干涉 ②结构型式 A、气缸直接SHIFT型 B、带导向杆型 作业：画SHIFT PIN的装配图 条件：①给出断面图 ②气缸直接SHIFT和带导向杆型各一套 ③SMC气动元件 4、SWING PIN的设计方法 ①使用场合：销是从上向下进入或斜销无法用移动拨出时 ②结构型式：一般装在CLAMP上，旋转时将销转出 ③HINGE点应选在与销孔的PNL同一条直线上且与孔的间距 为一适当值 ④PIN伸入PNL的长度要控制，否则难以转出 ⑤为使销准确定位，CLAMP应装有CATCH STOPPER 作业：画SWING PIN的装配图 条件：①给出断面图
①使用场合：销是从上向下进入或斜销无法用移动拨出时 ②结构型式：一般装在CLAMP上，旋转时将销转出 ③HINGE点应选在与销孔的PNL同一条直线上且与孔的间距为一适当值 ④PIN伸入PNL的长度要控制，否则难以转出 ⑤为使销准确定位，CLAMP应装有CATCH STOPPER
定位销的结构
固定销
可调
定位销直径 d= 螺母小径 d 0.3 mm（定螺母孔的情况）见图1、图2；
加工公差：d0-0.05 ; 位置精度为±0.05mm
定位销的直径-定螺母
定位销的长度
定位销伸出PNL长度
与PNL接触部分
PNL
*定位销长度不能太长，太长时考虑强度！
定位销的标注
*垂直度，同心度重要！
定位销的结构
同心移动销结构
轴套固定方式
不同心移动销
注意事项： 1.气缸安装孔尺寸 2.导向杆安装方式，配合公差标注。
定位销设计长度
定位销伸出PNL长度
与PNL接触部分
PNL
*定位销长度不能太长，太长时考虑强度！
A. LOCATOR PIN和SHIFT PIN有效长度应伸出PNL 5-7mm; CLAMP PIN有效长度应伸出PNL3-5mm; B. 定位销长度尽量不要太长，优先选择20mm，对于直径小的定位销为 增加定位销刚性可以采用加工销，见图3； C. 定位销的安装：优先选用螺母安装，其次选用紧钉形式，见图4；