本文關(guān)鍵詞：面向汽車零部件的虛擬裝配技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬制造（VM，Virtual Manufacturing）作為一種新的制造方法和模式，從二十世紀(jì)末開(kāi)始在全球制造業(yè)中引起廣泛的關(guān)注，它應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段或生產(chǎn)制造之前，對(duì)設(shè)計(jì)制造等過(guò)程進(jìn)行模擬，分析制造相關(guān)參數(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，并對(duì)產(chǎn)品的性能、成本和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而減少生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，提高開(kāi)發(fā)效率。 虛擬裝配作為連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是虛擬制造的重要組成部分，裝配也是產(chǎn)品生產(chǎn)成本的主要影響因素，在實(shí)際工程問(wèn)題中，復(fù)雜產(chǎn)品的裝配仍以手工裝配為主，裝配技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造技術(shù)。本文以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)改進(jìn)零部件結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化裝配過(guò)程，提高裝配效率，降低裝配難度。此外，裝配質(zhì)量還受裝配組件偏差的影響，故在裝配系統(tǒng)中引入偏差變量，分析偏差對(duì)裝配產(chǎn)品形狀及使用性能的影響。本文具體研究工作如下： 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段考慮產(chǎn)品的可裝配性，研究裝配建模、裝配規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)。以混合動(dòng)力電池為研究對(duì)象，分析電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及造成裝配困難的原因，提出一種新的裝配方法  分層裝配法，并在計(jì)算機(jī)上用Delmia軟件驗(yàn)證該方法的可行性。估算原電池裝配時(shí)間和分層裝配法裝配時(shí)間，通過(guò)比較可知新方法提高了裝配效率，降低了裝配難度。 研究柔性件偏差對(duì)產(chǎn)品最終裝配變形的影響，探討柔性件偏差變形原理。本文將柔性件裝配偏差分析分為放置、夾緊、焊接與釋放四個(gè)步驟，討論每一步的建模方法。以汽車支架柔性件裝配變形為例，用Catia的TAA模塊實(shí)現(xiàn)上述分析。通過(guò)分析得到帶初始偏差的裝配零部件焊接成型后的變形狀況，從而可在設(shè)計(jì)初始階段控制相應(yīng)參數(shù)，減少裝配成本和生產(chǎn)時(shí)間。 研究了公差對(duì)產(chǎn)品裝配性能的影響，搭建了公差聯(lián)合仿真平臺(tái)。將多體動(dòng)力學(xué)軟件Adams與多目標(biāo)優(yōu)化軟件modeFRONTIER有效耦合，實(shí)現(xiàn)了裝配公差分析的自動(dòng)化，并突破了常規(guī)公差分析軟件僅能分析尺寸公差的限制，將公差分析能力拓展到可求解公差對(duì)力或力矩的影響。以汽車前大燈控制開(kāi)關(guān)為例，驗(yàn)證上述平臺(tái)的可行性。若初始仿真結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求，可合理調(diào)整影響因子最高的公差參數(shù)并重新仿真，從而得到理想的設(shè)計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】：虛擬裝配 可裝配性 柔性鈑金件 公差分析 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG95;TP391.9;U466
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題概述10-11
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 研究背景10-11
• 1.1.3 研究意義與目的11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 虛擬裝配11-13
• 1.2.2 柔性零部件偏差分析13-15
• 1.2.3 裝配公差對(duì)產(chǎn)品性能影響15-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)體系16-18
• 第2章 虛擬裝配建模及裝配序列規(guī)劃18-38
• 2.1 引言18
• 2.2 裝配建模18-22
• 2.2.1 產(chǎn)品功能裝配建模18-19
• 2.2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)裝配建模19-21
• 2.2.3 產(chǎn)品工藝裝配建模21-22
• 2.3 面向裝配的設(shè)計(jì)22-24
• 2.3.1 裝配建模方法22-23
• 2.3.2 面向裝配的設(shè)計(jì)方法23-24
• 2.4 裝配規(guī)劃24-25
• 2.4.1 裝配序列規(guī)劃24
• 2.4.2 裝配過(guò)程仿真24-25
• 2.5 汽車電池裝配實(shí)例分析25-37
• 2.5.1 電池原結(jié)構(gòu)裝配性分析25-27
• 2.5.2 電池分層裝配法的提出27-32
• 2.5.3 電池分層裝配法裝配序列規(guī)劃32-34
• 2.5.4 電池裝配時(shí)間估算34
• 2.5.5 電池裝配工位劃分34-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 柔性薄板零件裝配偏差分析38-62
• 3.1 引言38-39
• 3.2 柔性零件偏差分析模型39-40
• 3.3 柔性零件裝配過(guò)程建模40-47
• 3.3.1 夾具點(diǎn)建模41-42
• 3.3.2 緊固點(diǎn)建模42-43
• 3.3.3 接觸點(diǎn)建模43-45
• 3.3.4 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸入45-46
• 3.3.5 裝配操作46-47
• 3.4 柔性零件裝配偏差多工位傳遞計(jì)算47-51
• 3.4.1 建立全局敏感矩陣47-48
• 3.4.2 計(jì)算敏感度矩陣48-51
• 3.5 公差分析模塊（TAA）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)51-52
• 3.6 汽車支架柔性件實(shí)例分析52-61
• 3.6.1 定位裝夾方式53
• 3.6.2 具體建模過(guò)程53-58
• 3.6.3 仿真結(jié)果與分析58-61
• 3.7 本章小結(jié)61-62
• 第4章 公差對(duì)產(chǎn)品裝配性能影響建模與仿真62-78
• 4.1 引言62
• 4.2 公差對(duì)產(chǎn)品性能影響分析模型62-63
• 4.3 搭建計(jì)算機(jī)輔助公差分析平臺(tái)63-65
• 4.3.1 計(jì)算機(jī)輔助公差工具構(gòu)成63
• 4.3.2 基于過(guò)程集成與設(shè)計(jì)優(yōu)化的公差分析平臺(tái)63-65
• 4.4 公差分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)流程65-68
• 4.4.1 參數(shù)化 CAD 模型65-66
• 4.4.2 物理模型模擬66
• 4.4.3 不確定性傳播66-67
• 4.4.4 偏差數(shù)據(jù)庫(kù)67-68
• 4.4.5 成品率預(yù)測(cè)68
• 4.5 公差聯(lián)合仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)68-71
• 4.5.1 modeFRONTIER 功能68-69
• 4.5.2 modeFRONTIER 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)69-71
• 4.6 汽車前大燈控制開(kāi)關(guān)實(shí)例分析71-77
• 4.6.1 問(wèn)題描述71-72
• 4.6.2 偏差來(lái)源72-73
• 4.6.3 仿真模型73-74
• 4.6.4 仿真結(jié)果與輸出74-77
• 4.7 本章小結(jié)77-78
• 第5章 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 主要研究工作總結(jié)78
• 5.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)78-79
• 5.3 改進(jìn)與展望79-80
• 附錄80-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：375210