1. 研究目的与意义
随着社会经济的发展,我国的汽车行业进入了快速发展的通道,消费者对汽车产品多样化的需求越来越高,推动汽车的研发和生产节奏也越来越快。
在汽车制造过程中,车身制造的成本占总成本的40%-60%,车身的制造水平体现了一个国家的汽车制造技术水平,汽车焊装是车身制造过程中的关键工序,直接影响车身的总体质量。
汽车车身多数是由冲压部件装配而成,薄板类零件在车身的装配中占了很大比例;由于薄板类零件的刚性较差,容易变形,在焊装过程基本采用多点定位夹紧的方式,因此选择合适的夹紧定位点是保证焊装车身制造误差控制的关键。
2. 国内外研究现状分析
1965年有限元这个名词第一次出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。
有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替换对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂题目。
近些年来,随着电脑的普及和计算速度的提高,有限元分析方法不断受到人们的重视,逐渐成为了解决复杂工程设计问题的使用方法,从汽车到航天技术都离不开有限元分析,在制造机械,加工材料,汽车,土建,国防,能源等领域的广发运用使设计能力得到了长足的提升,主要体现在提高了目标产品的可靠度,及时发现隐藏的课题,缩短了生产周期,提高了效率,大大地降低了生产费用. 在焊接生产过程产生中,动态热应力、应变及其随后形成的残余应力和变形,是导致焊接裂纹和接头强度与性能下降的重要因素。
3. 研究的基本内容与计划
第一,学习了解国内外汽车车门焊装夹具的设计状况,着重学习汽车后门焊装零件的变形状况。
第二,学习并掌握计算机辅助设计软件ug软件。
第三,学习采用基于n-2-1的夹具定位原理,利用非线性规划理论和有限元分析技术相结合,研究确定薄板零件焊装夹具定位点的数量以及最优布置位置的有效方法。
4. 研究创新点
n一21定位原理针对薄板冲压件在横向上的易变形特征 提出了在第一基面上的定位点数目大于3,定位效果不仅取决于定位点的数目,而且取决于定位点的布置形式,并提出了采用有限元分析与非线性规划的定位点设计方法。
为薄板冲压件焊装夹具的设计提供了理论础和设计方法。
由于薄板冲压件的制造尺寸偏差较大,定位点位置的选择对定位偏差的影响更明显,夹具的稳健设可显著地改善定位误差.
