自动化蓝光三维扫描系统在汽车RPS质量体系中的应用研究.pdf
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1、微信号 auto1950 /2023年 第 9 期43 Auto Manufacture|汽车制造自动化蓝光三维扫描系统在汽车RPS质量体系中的应用研究刘颖鹏,李萧宏,肖文彬中科院广州电子技术有限公司 广东广州 529090摘要:主要研究RPS的组成人员、实施步骤及相关规则等,并使用先进的自动化蓝光三维扫描系统代替传统的制造成本高、效率低的检具,使变钣金件和模具基于RPS系统的检测进一步提高了检验效率和产品质量。关键词:自动化蓝光三维扫描系统;汽车质量;RPS检测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,而是要从产品开发阶段就开
2、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人到使用当中。为了实现统一的定位技术规则,必须保证模具、工装、检测工具都按照RPS点来制造,这一点是RPS系统最重要的作用。按照RPS方法进行设计,控制基准点统一了设计、冲压、焊0.02mm,公差范围0.005mm;工艺2的波动范围在0.0180.031mm,公差范围0.013mm;工艺3的波动范围在0.0150.022mm,公差范围0.007mm。可见,新型夹具零件形状位置精度最稳定;鸡心夹和端面驱动夹具相差不大,相对新型夹具精度不是很稳定。结语针对后桥锥齿轮的精车工序,分析了各种装夹方案的优缺点,并开发了一种新型夹具,具有
3、装夹效率快、装夹精度高等优点。并对两顶尖+鸡心夹、两顶尖+端面驱动、新型夹具三种夹紧方式的装夹效率、装夹稳定性和装夹精度进行了试验。试验结果如下。1)装夹速度:“两顶尖+端面驱动”的夹紧速度最快,其次是新型夹具,两者差异较小,但都比“两顶尖+鸡心夹”快很多。2)装夹稳定性:新型夹具最好,其次是“两顶尖+端面驱动”。3)装夹精度:新型夹具最好,“两顶尖+端面驱动”和“两顶尖+鸡心夹”差异不大。可见,本研究开发的新型夹具在后桥锥齿轮精车加工中具有明显优点,值得推广应用。参考文献1 陈宏钧.机械加工工艺手册M.4版.北京:机械工业出版社,2016.2023年 第 9 期 /微信号 auto19504
4、4汽车制造|Auto Manufacture接、装配及检验等工艺基准,使精度质量体系贯穿设计、生产全过程。RPS系统规范及其使用说明1.目的 RPS系统的主要目的是通过统一车身零部件基准,并将这些基准在设计、制造、装配及检验过程中有效传递,提高车身系统的精度和质量,进而提高整车品质。长期以来,大量的尺寸超差一直困扰着我国的汽车车身制造,影响着车身的品质,进而影响整车品位。欧美和日韩汽车企业已经推行2mm精度控制工程多年,制造出高品质的车身,从而提升整车质量。随着车身RPS系统的深入研究和全面应用,可以在产品设计、制造、装配及检验过程中有效控制汽车零部件尺寸超差和零部件总成配合问题,进而有效改善
5、甚至彻底解决以下几类问题:整车外观质量问题、车身系统零部件匹配问题及整车不同系统零部件总成的匹配问题。2.适用范围 适用于车身、钣金件、模具和夹具的RPS系统设计相关工作,执行于相关零部件在其整个产品研发生产阶段的设计、制造、装配及尺寸检测等工作过程,主要涉及新产品设计、模具、夹具、检具定位基准统一和公差设定等相关内容。3.RPS系统功能及组成 如果想要保证整个白车身总成的精度,那么单个零部件和各级重要总成的精度都必须是可控的。因此车身相关零部件需要进行单件的检测,同时零部件总成也要求有相应的检具来进行检测,例如前舱总成、地板总成、门总成、玻璃升降器总成及锁总成等。这些总成的精度高低,取决于单
6、个零部件的质量、连接工艺是否合理以及零部件在整个加工过程中的基准是否一致。因此,设定车身各大零部件系统重要总成及单个零部件的RPS图,作为车身零部件的设计基准,对零部件的制造、检测和装配等生产过程进行相应的管控,来保证车身各大系统的精度和配合质量。车身零部件单件的定位基准必须考虑后续总成的定位基准继承情况,保证总成的定位基准来源于各级分总成的定位基准,各级分总成的定位基准来源于各零部件的定位基准,这也是整个RPS系统的目的所在。通过零部件单件与总成的基准统一,可以实现零部件整个生产过程的基准继承,减少由于各个工艺过程的基准不一致带来的误差。一个完整的RPS系统包括车身零部件总成RPS图和车身零
7、部件单件RPS图。总成RPS图主要设定车身零部件总成的联接定位点、其他系统关键零部件安装点、外观质量控制点等关键点的要求,例如白车身总成不同工序的焊接定位孔、副车架安装点、悬置安装点及翼子板安装点等。根据总成RPS图的设定要求,在整个生产过程中通过对具体工艺的监控和调整,来控制车身零部件关键点的尺寸偏差,终使其满足设计要求。单件RPS图,主要表达单个零部件从车身零部件总成所继承的要素及其相应的功能与要求。在进行零部件 RPS基准设定时,遵循由上到下的原则,即首先确定大总成的定位基准,再确定各级分总成的定位基准,后完成单个零部件的基准设定,保证整个零部件系统的RPS基准顺利完成。最终,单个零部件
8、的主定位基准都必须源于其上级总成的定位基准,即各级总成所用的定位基准都在其下级分总成或零部件的定位基准中选取,以保证零部件定位基准的前后一致性。RPS 图所设定的车身零部件定位基准需要满足零部件本身不同工序的工艺要求,各个工艺步骤所用到的定位基准需要保持前后一致,例如在焊接过程中钣金件的夹具定位基准需要与其相关钣金件在检具上的定位基准保持一致。车身零部件RPS图采用二维图格式,在图中标记相关要素。4.车身零部件RPS图(1)有检具的零部件/零部件总成 在正常的设计过程中,对于RPS图所需要表达的内容如下:1)此零部件/零部件总成的功能要求和说明。2)零部件/零部件总成在实际生产过程中的定位基准
9、。3)该零部件/零部件总成的检测要素及其公差要求。(2)没有检具的零部件/零部件总成,在正常的设计过程中,其RPS图主要表达零部件/零部件总成的关微信号 auto1950 /2023年 第 9 期45 Auto Manufacture|汽车制造键尺寸、手工检测基准等相关要素即可。针对同类零部件,根据其检具的有无情况,决定该零部件不同的公差要求。实际公差设定时,需要根据零部件的具体情况和相应的公差表进行合适的选用,其公差设定主要依据零部件的功能及其尺寸要求。5.单件RPS图的基本标注内容 零部件的功能点RPS说明如图1所示。车身零部件的功能特征及其相应的要求,都在零部件RPS图中进行表达,主要包
10、含孔类、棱边类、型面类等特征。这些特征的要求一般都是针对不同零部件所对应的模具所提出的具体要求,最终转化成零部件的具体工艺安排和具体的模具结构。图1 RPS点的标注RPS系统设计流程在组织机构方面,RPS系统是由同步工程小组确定的。同步工程小组由开发部门、质量保证部门、生产部门、规划部门及协作厂家共同组成,这样可以保证在产品的设计开发中兼顾各个方面,使大家具有统一性。在生产中一旦出现问题,查找目标清晰,解决问题快捷,可有效地控制质量,降低成本。早在产品开发阶段,各部门的专业人员就在同步工程小组内在达成共识的前提下确定零件的RPS系统。这是因为在后续制造中如果再进行产品更改,就会造成更高费用的发
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