基于剛體多工位裝配偏差分析模型的車身裝配工藝優(yōu)化.pdf

1、汽車車身的裝配尺寸質(zhì)量對(duì)汽車的整體外觀、車身抗噪聲性能以及行駛穩(wěn)定性都有顯著的影響效果，影響車身尺寸質(zhì)量的主要因素有車身制造偏差、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及車身裝配工藝。由于汽車制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，零部件制造偏差的控制已經(jīng)達(dá)到車身制造水平能夠控制的極限，所以車身尺寸質(zhì)量更加依賴于車身設(shè)計(jì)過(guò)程中裝配工藝設(shè)計(jì)水平的提高。在車身裝配過(guò)程中，影響車身裝配偏差的主要因素有夾具定位策略、裝配順序和焊接工藝等。在車身裝配過(guò)程中，由于車身裝配的多工位、多約束特

2、征和多裝配順序等特點(diǎn)，使得裝配偏差分析過(guò)程復(fù)雜化，建模過(guò)程比較困難，難以適用于車身裝配偏差方面的研究；并且傳統(tǒng)的蒙特卡洛計(jì)算方法效率比較低，難以適用于車身零件裝配過(guò)程的工藝優(yōu)化。因此，本文針對(duì)上述問(wèn)題，進(jìn)行了車身多工位裝配偏差分析模型和裝配工藝優(yōu)化的研究。
　　本文首先考慮車身裝配過(guò)程中零件、夾具偏差和重定位等影響因素，建立基于線性偏差方程的裝配偏差分析模型，而后針對(duì)裝配的多工位多順序特征，建立裝配尺寸鏈以得到完整的剛體多工位裝配

3、偏差分析模型；然后，研究裝配偏差分析模型的兩種求解方法，即蒙特卡洛方法和均方根法，再針對(duì)車身裝配案例，通過(guò)不同的手段對(duì)兩種方法進(jìn)行求解分析，而后將其結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；最后，在偏差分析模型和求解方法基礎(chǔ)上，進(jìn)行裝配控制特征的優(yōu)化，并用于車身側(cè)圍分總成裝配案例。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　本文基于線性偏差方程建立了剛體多工位裝配偏差分析模型。對(duì)于車身裝配過(guò)程呈現(xiàn)多工位、多約束和多裝配順序等特點(diǎn)，難以運(yùn)用傳統(tǒng)的偏差模型對(duì)其進(jìn)行裝配偏差分析。本文

4、提出一種新的建立剛體多工位偏差分析模型的方法。首先在單工位狀態(tài)下考慮零件偏差、夾具偏差對(duì)裝配偏差的影響，采用線性偏差模型分析單工位的裝配偏差；然后在單工位偏差模型的基礎(chǔ)上，分析重定位偏差導(dǎo)致的零件偏差；再對(duì)所有影響因素進(jìn)行耦合計(jì)算，得到初步的剛體多工位偏差分析模型。
　　針對(duì)裝配過(guò)程的多工位、多裝配順序的特征，建立裝配尺寸鏈模型把所有影響因素能夠有效的統(tǒng)一起來(lái)，以完整剛體多工位偏差分析模型，從而進(jìn)行分析計(jì)算，也為后續(xù) RSS計(jì)算方

5、法提供理論基礎(chǔ)。首先，利用圖論知識(shí)建立裝配關(guān)系模型，得到裝配有向圖；然后在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用改進(jìn)的Floyd算法進(jìn)行尺寸鏈的自動(dòng)生成；最后得到完整的剛體多工位偏差分析模型，并用二維裝配案例對(duì)此分析模型進(jìn)行應(yīng)用。
　　針對(duì)傳統(tǒng)蒙特卡洛方法計(jì)算效率低的缺點(diǎn)，提出基于剛體多工位偏差分析模型的RSS計(jì)算。首先，運(yùn)用3DCS軟件對(duì)二維裝配案例進(jìn)行裝配偏差建模與分析，3DCS的理論基礎(chǔ)是蒙特卡洛計(jì)算方法；然后，在MABLAB編程的基礎(chǔ)上，運(yùn)用基于