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车身薄板件焊接误差分析研究与应用
| 论文题名： | 车身薄板件焊接误差分析研究与应用 |
| 关键词： | 车身焊装;薄板装配;误差分析;均匀系数抽样;定位点优化;响应面模型 |
| 摘要： | 汽车覆盖件是由金属薄板件组成的，主要的装配方式是电阻点焊，因而，整车制造误差的累积主要集中在车身焊装阶段。白车身焊接装配过程需要经历从组件到分总成、总成的复杂工艺工程，在其焊接装配过程中，自然会不可避免地产生一定的尺寸偏差，最终对白车身制造质量和整车性能产生直接的影响。当前国际市场对车身质量、成本等非常注重，汽车企业为了提高自己的竞争力必须在设计阶段对产品焊装尺寸偏差进行管理，实现车身焊装质量精量化。然而，当前所采用的方法不能综合考虑焊接的每个偏差源及薄板的柔性，因而还不能满足高效、精确的要求，所以必须进行更深入的研究工作。 本文在薄板装配误差分析中，采用了均匀设计抽样代替以往的简单随机抽样来模拟装配误差。因为该方法不仅能够保证抽样的均匀性而且可以显著地减少抽样次数，增加收敛的效率，进而能够计算更加复杂的装配模型。本文在均匀设计抽样的基础上，提出了均匀系数抽样，目的是用来控制曲线边界的薄板零件在选取定位点时，不会因为随机抽样而超出边界，以及在考虑夹具点的位置时能够有效地避免定位点与夹具点重合。 为了得到非计算点的变形误差变形量，本文构造了零件装配误差的响应面模型。为了提高响应面的精度与效率本文采用了均匀试验设计，并根据相应的试验表选取偏差源的偏差值，这样不仅减少了试验次数而且能够保证模型的精度。该方法具有很高的普适性和实用性，可以广泛运用于薄板类零件装配的误差分析中。 基于有限元分析理论，考虑了薄板在外力作用下以及定位点位置对装配误差的影响，建立了薄板装配模型。采用影响系数法构建了偏差源对装配误差的影响系数矩阵，以影响系数的绝对值最小作为目标函数、以定位点作为变量来创建多目标数学优化模型。提出了一种考虑边界与夹紧点的新型抽样方法来提高初始点的均布性，并采用遗传算法优化了影响系数和装配误差。最后用车身上的一个薄板零件装配证明了该方法的正确性。 |
| 作者： | 刘勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓乾旺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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