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基于零件特征及柔性夹具优化的装配偏差分析
| 论文题名： | 基于零件特征及柔性夹具优化的装配偏差分析 |
| 关键词： | 汽车车身;柔性夹具;零件特征;装配偏差;公差优化 |
| 摘要： | 汽车车身是整车重要主成部分，是汽车各个系统的载体，车身尺寸精度提升是各个汽车生产商在汽车新产品开发过程中的重要工作内容，白车身尺寸精度和车身各分总成尺寸精度达标是新车型能够实现量产的基本要求。针对汽车车身设计阶段未考虑车身装配误差，在公差设计方面凭经验进行公差设计，而在样车试制阶段需要进行多次的试制和设计变更以提高车身装配精度，造成车身设计开发成本无法降低的问题，提出了一种柔性薄板件装配偏差的计算方法，以下是本文主要的工作和研究内容： 首先基于焊接装配偏差分析中目前已有的定位、夹紧、焊接、释放过程的概念，面对复杂的汽车车身焊接装配过程，进行焊接装配偏差模型的改进，使用零件刚度矩阵和灵敏度矩阵将装配偏差与偏差源连接起来。将焊接装配偏差模型从两板的焊接拓展到了多个板的焊接，从两层板焊接拓展到三层板焊接，从而适用于复杂的焊接装配过程。使用装配偏差模型对某车身分总成进行装配偏差分析，应用影响系数法，将有限元法和蒙特卡罗公差分析方法有机结合，研究零件误差、夹具误差、焊接工具误差对车身装配偏差的影响，得出了各偏差源与装配偏差的影响系数矩阵,使用实测数据对装配偏差模型进行验证，表明该偏差计算模型与实际有较好的一致性。 然后使用遗传算法对车身零件进行公差优化和结构优化设计，从而以最小成本实现车身装配精度的最大提升，同时减少了车身试制次数，减少了不必要的成本浪费，缩短汽车开发周期。 最后介绍了柔性化焊装夹具的组成、结构和设计方法，综合使用组合式与调整式的柔性化设计方法设计了一套柔性焊接装夹平台。考虑到柔性焊装夹具结构复杂程度和夹具零件连接关系的增加，夹具在对车身零件施加夹紧力时将受到零件对夹具的反作用力，考虑了夹具的变形对柔性薄板件焊接装配偏差的影响，并结合侧围总成的定位和夹紧进行了刚度计算，导出了考虑夹具变形的焊接装配偏差计算公式。 |
| 作者： | 刘建文 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡朝辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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