【技研】基于车身功能角度的RPS设计

核心提示：本文从车身功能角度介绍RPS设计需注意的内容，举例分析了RPS一致性准则对车身精度产生的重要影响；介绍了功能分析在车身RPS设计过程中的关键作用，并以实例介绍了在设计、生产中RPS一致性不良将对车身精度产生的重要影响。

RPS系统理念

RPS系统就是规定一些从开发到制造、检查直至批量装车等各环节所有涉及到的人员共同遵循的定位点及其公差要求。

在车身焊装生产过程中，白车身零部件的正确定位和夹紧是车身装配的基础，是整个车身制造质量的保证。由于RPS系统由国外引入，大家对于RPS的根本来源不是特别清晰，在其制作过程中仅仅从RPS的设计原则并结合自己以往参与的项目经验便设定了RPS。这样虽然可以解决实际生产中的一些问题，但是由于大家并没有深刻地理解RPS的设定原则，故在制作RPS的过程中会丢失一些更宝贵的东西，因此，无法在前期设计阶段就规避一些由于RPS设定而引起的现场问题。本文结合我公司新车型开发过程中设定RPS时所遇到的问题来深入剖析RPS的设定原则。

RPS设计准则

1.RPS设计过程的功能需求

在我公司一款新车型的RPS设定过程中，按照传统的RPS设定准则，对于门总成的RPS设定会按照“3-2-1”原则将RPS定在门内板上，如图1所示。

设定RPS后，会通过门总成RPS设计一款装具对生产线上门总成进行装配，并对设计提出的质量特性进行校核。比如，此款车型设计部门提出的门总成和侧围的Z向间隙质量特性为±0.7。若采用内板定位，尺寸链环如图2所示。

参照我公司的公差标准，尺寸链具体内容如表1所示。

根据尺寸链的计算方法均方根法，对上述尺寸链进行计算：

由此可见，采用内板定位的结构经过尺寸链计算后结果为±1.0，不能满足质量特性(±0.7)的目标需求。而对于冲压件的加工公差又不能进行提升，故需更改门总成的装配方案，即需更改门总成的RPS。由于门的包边采用机器包边，包边后总成修边的一致性较好，故考虑采用门总成修边定位的原则，如图3所示。

根据此版RPS设计一款外置装具将门安装到车身上，并对新的装配方案进行校核，是否满足质量特性的需求。采用新的装配方案的尺寸链环如图4所示。

参照我公司公差标准，尺寸链具体内容如表2所示。

侧围基准孔到侧围与前门匹配点的公差

根据尺寸链的计算方法均方根法，对上述尺寸链进行计算：

由此可见，经过更改门总成的定位结构，校核结果满足质量特性目标要求。因此需要采用新的装配方案对门总成进行定位。可以看出，RPS是在对目标区域的功能需求进行校核的基础上设定的。尺寸设计人员在进行RPS设计过程中要充分考虑车身质量目标需求，不能盲目遵从经验，要在科学合理的计算后才能设定RPS。

2.RPS设计的一致性影响

RPS的一致性原则也是影响车身精度的一项重要原则。如果从总成到单件的设计过程中没有考虑一致性，或者设定过程中进行了基准转移，需对基准转移的部位进行充分的评估，并仔细分析基准转移后对车身精度产生的影响程度。本文结合我公司一款新车型生产过程中出现的基准转移的实例，介绍基准转移对车身精度的重要影响。

一款新车型的纵梁延长梁在设计过程中采用凸缘边进行定位，零件的加工、检具基准的设定以及线下的生产均采用凸缘边进行定位。由于新车型是和在生产车型混线生产，在主线生产的过程中采用在生产车型的勾销定位形式，如图5所示。

如果零件的加工精度足够高，基准转移以后不会对车身的精度产生影响。但是由于延长梁为U型机构，容易回弹，从而造成延长梁的拉延深度不足。基准转移后，后纵梁延长梁上后防撞横梁安装孔将整体向车身的Z向负方向偏差。

在后续后围板的焊接过程中，车身也是采用勾销进行定位，焊后后围板上的后防撞横梁安装过孔容易与防撞横梁安装孔出现遮蔽风险，给后续的安装带来了困难。由此可见，对目标区域进行基准转移后会对后续零件的焊接以及总装零件的安装造成重大的影响，在RPS设定过程中应尽量避免基准转移的出现。RPS的一致性是RPS设定过程中一项需严格遵守的准则。

结语

RPS的设计是一项非常重要的工作，本文结合两个例子说明了RPS的设定在车身精度领域的重要程度。从事尺寸工作的技术人员需要在RPS制定过程中认真严格地遵守RPS制定准则，分析RPS设定区域的功能需求，建立完整的车身精度系统，促进车身精度领域的发展。