車身薄板件裝配誤差控制方法研究.pdf

1、轎車白車身裝配需要經(jīng)歷復(fù)雜的工藝過(guò)程：具有初始誤差的沖壓件在夾具的作用下裝配成組件，分總成，最后形成白車身。裝配過(guò)程中由于人、機(jī)、測(cè)、物、法、環(huán)等因素的波動(dòng)會(huì)造成白車身制造過(guò)程中的尺寸偏差，這些尺寸偏差將直接影響到轎車使用性能、外觀質(zhì)量、制造成本和新產(chǎn)品投放周期，進(jìn)而影響到汽車企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此對(duì)汽車裝配質(zhì)量控制進(jìn)行研究有著重要的意義。傳統(tǒng)的裝配誤差控制手段中，無(wú)法考慮車身薄板件的柔性，或者由于算法的限制在考慮零件柔性時(shí)得到的計(jì)算結(jié)

2、果不夠精確。
　　本文首先應(yīng)用有限元工具并以現(xiàn)有的影響系數(shù)法為基礎(chǔ)，提出了以裝配(由于焊接占白車身裝配手段的90％以上，本文所說(shuō)的裝配主要是指焊接)后零件關(guān)鍵產(chǎn)品特征變形為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型建模方法。相比當(dāng)前較常用的優(yōu)化模型中只考慮到零件焊接前受夾緊力、焊槍力的作用下變形，無(wú)法模擬整個(gè)焊接過(guò)程完成后零件剛度發(fā)生改變的特點(diǎn)，本文中所提出的優(yōu)化模型以N-2-1夾具定位原理為基礎(chǔ)，通過(guò)影響系數(shù)法構(gòu)造出焊接后零件的零件關(guān)鍵產(chǎn)品特征變形與定

3、位點(diǎn)位置的影響系數(shù)矩陣，采用遺傳算法尋找主平面內(nèi)的性能好的定位點(diǎn)使得定位點(diǎn)位置對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)變形的影響系數(shù)最小。以關(guān)鍵點(diǎn)位移的影響系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，建立定位點(diǎn)位置為設(shè)計(jì)變量的優(yōu)化模型。
　　傳統(tǒng)裝配誤差控制手段中，無(wú)法考慮車身薄板件的柔性，或者由于算法的限制在考慮零件柔性時(shí)得到的計(jì)算結(jié)果不夠精確。針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出了基于拉丁超立方抽樣的薄板裝配偏差分析算法，通過(guò)對(duì)拉丁超立方抽樣的特性的研究，將其代替常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣，該算法在保證計(jì)算

4、精度的前提下大量的減少了抽樣次數(shù)，解決了模型精度與模擬次數(shù)無(wú)法同時(shí)考慮的矛盾。為了比較該算法相比簡(jiǎn)單隨即抽樣法的計(jì)算精度與收斂效率，考慮到簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣需要進(jìn)行上千次左右的模擬以至于任務(wù)量過(guò)大，本文建立了高精度的裝配變形與偏差源響應(yīng)面模型，將兩種算法的結(jié)果代入響應(yīng)面模型中進(jìn)行比較。由于該算法能夠大量減少抽樣的次數(shù)，因此在有限元建模時(shí)候能夠?qū)⒔佑|等非線性問(wèn)題考慮進(jìn)去。最后，將本文提出的裝配偏差分析算法應(yīng)用到車身螺母板的裝配偏差分析中，驗(yàn)證了