汽车零件柔性焊接夹具设计与研究

发布时间：2017-05-11 18:02

  本文关键词：汽车零件柔性焊接夹具设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车零部件在焊装工位上通过焊接的工艺方式装配成部件总成,焊装夹具对汽车零部件进行精确定位并提供合适的夹紧力,确保其焊装精度。因此,建立准确的定位模型和确定合适大小的夹紧力是焊装夹具设计的关键;另一方面,随着汽车生命周期越来越短,车型越来越多,能够焊装多种车型零部件的柔性夹具有着很大的实用价值,但是目前柔性夹具面临着柔性化程度低、研发成本高、管理效率低等诸多问题,柔性夹具并未得到广泛应用,因此,加强夹具柔性化的研究迫在眉睫。汽车车门是车身工艺中最复杂的部件,因此车门焊装夹具有着较强的代表性。基于汽车焊装夹具设计理论,本文通过虚拟设计方法论述了车门焊装夹具的开发流程,并提出了一套柔性焊装夹具开发方法和面向柔性夹具的产品数据管理方法。具体研究内容如下:(1)车门定位模型和夹紧力设计:基于“N-2-1”定位理论和RPS基准点系统,建立了车门定位模型;对夹紧力进行有限元分析,得到了车门定位点处所允许的最大夹紧力。(2)车门点焊受力分析与焊装夹具设计:通过对点焊有限元耦合分析,确定了车门的定位夹紧方案和夹紧力大小;在CATIA中完成了夹具结构设计、干涉检查、人机工程优化设计。(3)车门焊装夹具柔性化设计:采用“相异替换”和“相近合并”的设计思路,进行了焊装夹具的柔性设计,在结构上实现了焊装工位的柔性化;此外还将柔性夹具和普通夹具进行了对比分析。(4)柔性夹具产品数据管理:为了使柔性夹具可以根据工位上的产品迅速、准确地做出调整,建立了面向柔性夹具的产品数据管理系统;此外,通过对夹具产品归类和规则总结,初步建立了夹具知识工程。
【关键词】：焊装夹具 定位模型 受力分析 柔性 PDM
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG75;TG43
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景11-13
• 1.2.1 国内外汽车夹具研究现状11-13
• 1.2.2 汽车夹具的发展趋势13
• 1.3 选题的目的与意义13-14
• 1.4 本文研究内容和组织架构14-16
• 第二章 车门结构和焊装夹具设计理论16-26
• 2.1 汽车车门结构16-18
• 2.2 机加工零件六点定位约束原理18-20
• 2.2.1 定位约束模型18-20
• 2.2.2 机加工零件“321”定位方式20
• 2.3 汽车焊装夹具定位基准理论20-23
• 2.3.1 薄板“N21”定位理论20-21
• 2.3.2 RPS参考点基本理论21-23
• 2.4 汽车焊装夹具的设计特点和评价依据23-25
• 2.4.1 焊装夹具设计特点23
• 2.4.2 汽车夹具设计流程和评价依据23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 车门定位模型与夹紧力设计26-43
• 3.1 车门焊装工艺和生产纲领26-31
• 3.1.1 车门焊装工艺26-30
• 3.1.2 车门生产纲领30-31
• 3.2 车门定位模型设计31-38
• 3.2.1 车门RPS点和截断面设计31-34
• 3.2.2 定位销和压块设计34-38
• 3.3 车门夹紧力设计与分析38-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 车门点焊受力分析与焊装夹具设计43-63
• 4.1 车门点焊受力分析43-54
• 4.1.1 点焊理论43-46
• 4.1.2 有限元解析理论46-48
• 4.1.3 点焊模拟与有限元解析48-54
• 4.2 焊装夹具结构设计54-62
• 4.2.1 夹具体结构设计54-58
• 4.2.2 夹具地板设计58-59
• 4.2.3 干涉检查与人机工程59-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 车门内板焊装夹具柔性化研究63-76
• 5.1 新车门结构和焊装工艺63-66
• 5.2 柔性焊装夹具结构设计66-74
• 5.2.1 截断面设计66-70
• 5.2.2 工位焊装夹具柔性化结构设计70-74
• 5.3 柔性夹具和普通夹具对比分析74-75
• 5.4 本章小结75-76
• 第六章 柔性夹具产品数据管理76-87
• 6.1 面向柔性夹具产品数据管理76-81
• 6.1.1 产品数据管理概述和其必要性76-77
• 6.1.2 PDM架构和编码系统77-78
• 6.1.3 面向柔性夹具的PDM编码系统78-81
• 6.2 夹具知识工程81-86
• 6.2.1 夹具知识工程概论81-82
• 6.2.2 夹具产品归类82-86
• 6.3 本章小结86-87
• 第七章 总结与展望87-89
• 7.1 全文总结87-88
• 7.2 展望88-89
• 参考文献89-92
• 攻读硕士学位期间的研究成果92-93
• 致谢93

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