焊装线及焊装夹具自主设计和制造水平迫在眉睫。国内外研究现状国内外对汽车焊装夹具的设计进行了多方面的研究,年,等人提出种关于薄板钢件的夹具分析的方法,研究了用于平板和壳体的三点和四点夹具定位系统,该方法没有考虑薄板变形减少问题年,和提出基于定位方案的使工件第基准面法向变形量最小的夹具定位布置,但没有考虑夹具的特征年,和在采用变分法确定传统定位夹具定位点位置的基础上,针对柔性车身薄板零件易变形的特点提出了定位法,在薄工程的核心内容就是采用切实有效的方法和,焊装夹具的设计制造直接影响汽车的生产规模效率和生产质量。年,为提高汽车制造过程中的质量,增强当时美国汽车制造业的信心,美国密西根大学吴贤铭教授首先提出了轿车车身焊装工程的概念,即白车身焊后尺寸偏差小于。所谓汽车产品工程就是从系统的观点出发,对汽车产品采用车身制造综合误差指数,即六倍均方差来控制车身制造质量,并用整套确保汽车车身制造尺寸偏差最小化的制造技术和流程,达到汽车整车在密封噪声外观动力性和寿命等方面制造偏差接近世界先进水平以内,从而实现用最省的制造成本提高汽车产品整体质量。小化的制造技术和流程,达到汽车整车在密封噪声外观动力性和寿命等方面制造偏差接近世界先进水平以内,从而实现用最省的制造成本提高汽车产品整体质量。品工程就是从系统的观点出发,对汽车产品采用学吴贤铭教授首先提出了轿车车身焊装工程的概念,即白车身焊后尺寸偏差小于。所谓汽车产部分内容简介夹具虽必不可少,但汽车换型最主要的是改造焊接生产线。在汽车制造业中,汽车焊装夹具在汽车焊装线投入中占有相当大的比例,焊装夹具的设计制造直接影响汽车的生产规模效率和生产质量。年,为提高汽车制造过程中的质量,增强当时美国汽车制造业的信心,美国密西根大学吴贤铭教授首先提出了轿车车身焊装工程的概念,即白车身焊后尺寸偏差小于。所谓汽车产品工程就是从系统的观点出发,对汽车产品采用车身制造综合误差指数,即六倍均方差来控制车身制造质量,并用整套确保汽车车身制造尺寸偏差最小化的制造技术和流程,达到汽车整车在密封噪声外观动力性和寿命等方面制造偏差接近世界先进水平以内,从而实现用最省的制造成本提高汽车产品整体质量。工程的核心内容就是采用切实有效的方法和手段,来控制和减少那些不可避免而又十分重要的关键尺寸的变动,以达到对轿车车身质量的控制。随着汽车向中高档方向发展和整车工程的推广,对焊装设备智能化和焊接质量的要求也将越来越高。在这种情况下,开展有关汽车车身制造工艺过程方面的研究,提高车身制造精度,促使我国汽车工业整黑龙江工程学院本科生毕业设计体水平迎头赶上,有着重要的意义。近年来,汽车工业的技术进步非常快。各汽车厂家为了在激烈的市场竞争中生存下来,不断推出具有高技术含量的新产品。计算机控制的高自动化水平的无人焊装线在国外先进的汽车厂已普遍采用,上下料为自动输送机和机器人,车身全部是机器人焊接,生产人员主要从事质检维护和管理工作。电弧钎焊工艺取代了二氧化碳电弧焊。车身焊装是车身制造的重要组成部分,它是将已经冲压成形的车身零件在夹具上定位夹紧后,通过点焊凸焊保护焊钎焊以及粘接工艺主要是电阻点焊装配成为白车身的过程。目前,国内的焊接装备生产厂家综合技术实力不足,不具备设计制造高水平的成套焊装线的能力,面对汽车行业的日益激烈的竞争又不允许国内的汽车生产厂家用国产的装备进行试验,只好成套引进,使得国内焊接装备生产厂家近年来与国外水平的差距越来越大。国内汽车焊接生产水平与国外逐渐接近,而国内焊接装备制造水平与国外差距却逐渐加大,提高我国焊装线及焊装夹具自主设计和制造水平迫在眉睫。国内外研究现状国内外对汽车焊装夹具的设计进行了多方面的研究,年,等人提出种关于薄板钢件的夹具分析的方法,研究了用于平板和壳体的三点和四点夹具定位系统,该方法没有考虑薄板变形减少问题年,和提出基于定位方案的使工件第基准面法向变形量最小的夹具定位布置,但没有考虑夹具的特征年,和在采用变分法确定传统定位夹具定位点位置的基础上,针对柔性车身薄板零件易变形的特点提出了定位法,在薄板件法方向即第基准面应用多于个定位点来限制工件多余变形,利用有限元分析和非线性规划方法找到最优的定位点数。等建立了工件夹具系统的弹性模型,采用惩罚函数处理夹具布局不合理问题。陈猛,郭钢等人在年提出汽车焊接夹具系统的设计目标并开发了三维汽车焊装夹具系统周至强罗来军和林忠钦在年采用模块化设计和参数化设计技术开发了汽车覆盖件焊装夹具设计参数库等岁波等在提出采用树状模型与关系模型来描述车身装焊工艺信息的混合建模方法,并在此数据模型基础上借助人机交互式三维仿真平台,建立了白车身虚拟装焊可视化工艺信息模型年,刘海江,罗生斌针对国内汽车企业中白车身焊接机器人作业顺序不合理的问题,采用启发式的节约算法,有效的解决了机器人规划中的最短路问题,实现了机器人路径的优化年,熊晓萍等提出将知识工程技术引入到传统系统中,有效支持车身焊接夹具智能化技术的快速实现。黑龙江工程学院本科生毕业设计汽车焊装夹具发展趋势目前,中国汽车有市场两个特点是有很高的增长率,二是市场竞争非常激烈。汽车市场的竞争点越来越集中在产品的更新换代上,面对如此快速的产品更新,汽车行业过去采用那种大批量单车型专机生产模式已不太适应当前发展的要求。因此多品种的柔性化生产也越来越多地应用在汽车生产中,概括起来,目前汽车焊装夹具的发展显现以下两方面的特点。车身焊接夹具设计的智能化趋势。车身焊接夹具的设计受车身零件结构形状焊接工艺焊接方法焊接设备等多种因素的影响和制约,设计周期长,设计工作量大,设计过程复杂,在定程度上制约了汽车柔性化的发展方向。随着技术和技术的飞速发展,探索其结构的特点和规律,建立个具有零部件库实例知识库领域知识库和推理规则的智能化系统,对于提高设计效率,缩短新车型的开发周期具有较大的实用价值。自动化柔性化程度普遍提高趋势。汽车制造的个性化批量化高效率和对产品质量致性的要求,使汽车焊装生产线的自动化柔性化程度日益提高。由于焊接机器人可以提高焊装生产的自动化程度,减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,保证焊接质量,是实现了车身装焊的柔性化自动化生产方式的有效手段,这样焊接机器人在汽车焊接生产中获得了大量应用。据有关专家分析,我国机器人到年拥有量为台,年销售额超过亿,中国的机器人时代即将到来。随着机器人自动化成套焊装系统的广泛应用,我国汽车焊装生产线的自动化柔性化程度将显著提高。本课题研究内容,黑龙江工程学院本科生毕业设计,黑龙江工程学院本科生毕业设计汽车车身焊装夹具的设计要点汽车车身夹具是用来把所需车身冲压件按要求定形定位并夹紧,组合成车身组件合件分总成及总成,同时利用合适的焊接方法使其形成各自焊合件整体。焊接夹具属于焊接工艺过程的辅助装置,但在汽车车身大批量生产过程中,该装置是必不可少的。它不仅可以提高焊接生产率,而且也是保证焊接产品的尺寸精度及外观要求的重要装置。而装焊夹具没有统规格和标准化,属于非标准设计和制造的工艺装备,要根据具体车型的结构特点生产条件和实际需求来自行设计与制造。合理分解汽车车身焊合件,确定所需夹具的种类。两种或两种以上的冲压件经装焊工序后得到的部件即为焊合件,几种相关的小焊合件组成大的焊合件,再形成以下四种焊合件前围焊合件后侧围焊合件地板焊合件以及顶盖焊合件,这四种焊合件最终组焊成了汽车驾驶室总成。因此,要根据上述驾驶室总成形成过程进行各种焊合件正确合理地分割,并在此基础上进行相应焊合件夹具的设计。这样,不仅有利于保证产品质量,还可以提高焊接生产率。确定装焊夹具自动化程度的高低。年产量决定于装焊夹具的自动化水平及焊接工位的配置。生产节拍主要由夹具动作时间装配时间焊接时间以及搬运时间等组成。其中,夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度。为提高生产率,可以考虑夹具的夹紧和松开动作由汽缸次性完成,且工位和工位之间采用自动化运输。但这就提高了夹具的制造成本。因此,设计夹具要能合理地平衡焊接夹具的自动化水平及制造成本之间的矛盾。对于大型焊装夹具,首先必须确定夹具的设计基准,它与汽车车身的设计基准致。夹具上全部元件的位置都是直接根据设计基准确定的,最终保证制造出合格的焊接工装结构。根据作业高度可初步决定夹具底板的高度,即夹具固定位置的高度其次绘制出装焊工件图,它包括在此工位上需要装焊的冲压件外形以及要求的焊点位置,以此作为夹具设置的基础下步是夹具位置的合理布置,为此必须清楚地把握冲压件的空间形状组合关系装焊顺序以及焊点布置,合理设计夹具的安放位置和大致结构最后绘出总体方案设计草图。合理地选择夹具的定位。由于汽车车身形状复杂刚性差易变形,夹具定位上大量采用过定位方式,以增强焊接件刚性,减少焊接变形。焊接夹具的定位般包括孔定位和面定位两种。孔定位时要优先考虑用冲压工序的定位孔,这些孔的尺寸和黑龙江工程学院本科生毕业设计位置相对准确可靠尽量用下道工序的装配孔,因为这些孔的尺寸有误差会影响下道工序的装配。因此,设计夹具用孔定位时不仅要了解冲压工序,还要考虑下道装配工序的关键尺寸。定位孔尽可能选用较大的孔,这样定位销可以有足够的强度,否则定位销容易折断。要优选冲压件上形状可靠稳定的面作为定位面,尽可能地采用平面做定位面,但车身冲压件大多为空间曲面,这就要求夹具定位元件的工作表面必须与车身上相应的定位表面形状保持致,这样才能在装焊过程中保证车身的形状。用面定位的部件要保证定精度,调整定位块的位置属于粗调,要精确调节较为复杂,为此可以在定位块上增加细调功能,即在定位块上增加很薄的垫片,而垫片的厚度就是可以调整的精度。另外,设置定位时还要
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