车身钣金件焊接定位工艺-20110719

1 概述汽车车身从整体上分为非承载式车身和承载式车身两种，非承载式车身一般用在货车、客车和越野吉普车上，也有少部分的高级轿车使用。

大部分的轿车采用了承载式车身结构，本文阐述的是在承载式车身结构上车身的定位。

承载式车身结构的汽车上各功能系统（发动机，底盘，转向，电气，空调，车身附件等）均安装在车身骨架上，要保证这些安装点的精度，一方面要有合格的钣金冲压件，另一方面要保证焊接精度，而焊接精度的保证，必须要有合理的定位。

车身骨架的零件数目一般在450-600个之间，总成数在150-250个之间。

车身骨架是由多个钣金件从零件—分总成—总成—车身骨架多级焊接而成的，只有定位合理的零件、分总成、总成、车身骨架的定位系统。

才能保证整个车身骨架的焊接精度。

2 定位法则定位法则采用3-2-1法则，每个刚性物体（刚体）在三维空间中皆具有六个自由度，其中三个移动式平行于坐标系的轴线，三个围绕轴线转动，见图1。

图1为了明确的确定非旋转对称之物体的位置，必须用所有六个可能的运动方向来对其定位，此3-2-1法则便规定了一个此类明确的定位法，此法则决定了下列主测量线的分布：3次（测量）在Z方向上2次（测量）在Y方向上1次（测量）在X方向上此法则的转换借助下列表示法将变得更清晰，见图2。

图2图中符号表示RPS1 H xy F zRPS1 带编号的定位标记 H 主测量孔的特征字母 Xy 定位方向F 主测量平面的特征字母 Z 定位方向在Z 方向上的三次测量限制了三个自由度，即Z 方向上的移动和围绕x 和y 轴的转动。

在圆孔中的柱销限制了在x 和y 方向上平行于轴线的运动，而在长孔中的柱销则只能限制围绕Z 轴的转动。

3 车身钣金零件及总成件定位 3.1 车身钣金零件定位 3.1.1 定位原则车身钣金零件定位，首先要遵循3-2-1定位法则，定位面在RPS 一节中介绍，此节着重介绍定位孔。

3.1.1.1 两定位孔所在面相互关系两定位孔所在面应相互平行，组焊时便于零件装卡，见图3。

图3.3.1.1.2 定位孔所在面与坐标轴相互关系定位孔所在面尽量与坐标轴相互平行，便于零件的装卡和卡具设计，提高定位精度，见图4。

图43.1.1.3两定位孔之间的关系当辅助定位孔为长圆孔时，长圆孔的长半轴的延长线应该通过主定位孔的圆心，见图5。

图53.1.1.4 定位孔的布置两定位孔距离不宜偏小（最好不要小于零件长度尺寸的二分之一），也不要偏向零件位置的一端，见图6、图7、图8。

图6（孔2和孔3偏向零件位置的一端，不合适） 图7（孔1和孔2距离偏小，不合适）图8（孔1和孔3做定位孔合适）3.1.1.5 定位销的通过性单件零件定位孔的选用，要考虑与配合件的相互关系，定位销应能穿过定位孔，伸出距离大于5mm,见图9。

12 3213图9图中件B 与件A 配合，件B 有四个孔，其中孔1和孔2被件A 的面遮挡，不能作定位；孔3也不能作定位，因下面件A 的孔尺寸较孔3小，定位销不能穿过；孔4下面件A 的孔尺寸较孔4大，所以用孔4作定位孔。

3.1.1.6 共用定位销两零件焊接有时会采用共用定位销，见图10。

这种形式对于提高焊接精度有益，并可减少定位销，降低胎具成本，但不宜采用同时共用两个定位销，主要是因为两个零件两孔中心距的偏差，两零件焊接时局部的变形，焊后零件退出困难。

图10图10表示两零件A 和B 焊接时的定位状况，由图中看出，定位销2为共用B124AB3定位销。

3.1.1.7 定位胎具设计考虑的因素考虑组焊时的相互位置关系，定位胎具设计的简单化，零件装卡的方便性，见图11，图12。

图11图12图11零件中有四个孔，若用孔1.2.3中任意一个孔定位，则定位胎具必须设计成摆臂旋转型的，定位销也必须作成活动的，否则组焊后卡具无法退出。

用孔4定位，定位销与相配合件的定位销在同一平面，定位胎具简单，零件装配方便灵活。

3.1.2 定位尺寸精度孔径尺寸：圆孔 0+0.2长圆孔 宽度方向0+0.2 长度方向0+0.5位置度： ￠0.412343.2 车身钣金总成件定位 3.2.1 定位原则基本上与零件定位原则相同，还应注意下面要求。

3.2.1.1 定位孔的延续性总成所选的定位孔必须是零件使用过的定位孔，不要更换，以免影响定位精度，见图13。

图13件A 的定位孔为孔1和孔2，件B 的定位孔为孔3和孔4。

当它们组成一个小总成件时，此总成以孔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。

保证了的定位孔的延续。

3.2.1.2 组焊零件各定位孔相互关系相互组焊时，各件所选定位孔的轴线尽量平行，以便简化定位胎具，总成件图14图14为一总成件，此总成由A. B. C 三件组成，件A 由两个零件组成的小总成，定位孔分别是1和2，3和4。

三件组焊时，孔3和孔4与件B 和件C 上的定位孔倾斜一定角度，若选此两孔作为件A 的定位孔，则定位销必须作成带气缸14ABC3的胎具，增加制造成本，结构较复杂。

孔1和孔2与件B和件C上的定位孔轴线平行，若选此两孔作为件A的定位孔，可以简化定位胎具结构，装卡灵活方便。

所以应选择孔1和孔2为件A的定位孔。

3.2.2 定位精度定位精度与零件定位精度相同。

4 RPS4.1 RPS定义（详见公司标准Q/TJI/CS.03.17-2010《车身RPS定位系统报告》）RPS就是规定一些开发制造环节共同遵循的定位点及其公差要求，在确定这些定位点时必须遵循定位点系统的规则，定位点必须在构件的稳定部位上，这些部位在后续开发和制造过程中也不会发生变化。

4.2 RPS标注代号定位点分为主定位、辅助定位和附加定位（过定位），主定位和辅助定位用大写字母，附加定位用小写字母，定位方向用小写字母。

主、辅定位(在3-2-1定位原则内的定位点)孔：H面：F附加定位孔：h面：f定位方向x. y. z 用于与整体坐标平行的使构件定位的坐标系a.b.c 用于旋转的使构件定位的坐标系标注示例RPS1HxyRPS1 带编号的标记H 主、辅定位孔特征字母xy 定位方向RPS5FzRPS5 带编号的标记F 主、辅定位面特征字母Z定位方向4.3 RPS作图4.3.1 定位孔和定位面RPS作图上的定位孔是以数模为依据，但图面上要表示出主定位和辅助定位，见图15。

图15图中RPS1Hxy是主定位孔，RPS2Hy是辅助定位孔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 旋转的坐标系若定位孔定位面与坐标系不平行，则须按旋转的坐标系标注，见图16。

图164.3.3 定位面与焊点定位面要避开焊点，并要给焊枪留有足够的操作空间，见图17。

图174.3.4 圆环面定位采用圆环面定位时，圆环面一定要与定位面贴合，见图18；不能隔层的情况，见图19和图20。

图18件2上没有定位过孔，件1可以用摆臂式的定位销圆环面来定位。

此两定位孔不宜采用定位销圆环面定位，见图20。

图19此件不宜采用定位销圆环面定位A图20由图20可看出，此总成焊接时这几个件在件A的前面，焊接时定位销是从背面穿过，这样方便装卡和焊接，图19的件若采用带圆环的定位销，则定位销的圆环面不能与本身零件面贴合，而是与件A贴合。

4.3.5 边定位采用边定位时，要考虑组焊时定位块要有装配空间，见图21，图22。

图21图22图21所示零件用一个边定位，a,b,c,d 四个边，由图22可以看出c 和d 两个边是不能作为定位，因为定位块没有装配空间，只能采用a 和d 两个边，图21表示用a 边定位是合理的。

4.3.6 定位精度做RPS 时，以此总成的主定位孔为设计基准点，其它孔和面的公差是相对于此基准点而言的。

主定位孔：设计基准点，无公差的位于定位方向上，控制两个方向的定位。

辅助定位孔和附件定位孔：只控制一个定位方向，控制一个定位方向的公差为零，另一方向，圆孔取为±0.2；长圆孔：宽度方向取为±0.2，长度方向取为±0.5主定位面：控制定位方向的公差为零，其余取为±1.0。

附加定位面：控制定位方向的公差为±0.5，其余取为±1.0。

见图23cabc dd图235 专家质控检查项目5.1 定位孔按照3.1.1.1—3.1.1.6、3.1.2、3.2.1.1、3.2.1.2和3.2.2逐项检查。

5.2 RPS作图按照4.2，4.3.1—4.3.6逐项检查。

6 设计失误横展6.1 例1- 定位销被遮挡图24是某项目后地板分总成的MLP的局部视图，总成1所选5101570-LP1是不合适的，因为总成1和其它总成组焊成总成2时此定位销被总成2上其它的件遮挡，无法通过，可换孔a为总成1的定位孔。

图246.2 例2-定位孔距离偏小图25是某项目前门上的一个件，原两定位孔距离偏小，且偏向一端，图26为更改后的定位孔。

图25 更改前图26 更改后5101550-LP15101570-LP1。