本文關(guān)鍵詞：柔性薄板件裝配偏差建模及定位方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：裝配質(zhì)量關(guān)乎汽車密封性、風(fēng)噪聲和外觀等性能;汽車研制過程耗時(shí)長(zhǎng),成本高。如何提高薄板件裝配質(zhì)量和縮短車身研發(fā)周期是汽車生產(chǎn)商日益關(guān)注的問題。建立有效的裝配偏差模型可以預(yù)測(cè)裝配質(zhì)量,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不足與問題,縮短研發(fā)時(shí)間。有研究表明,在裝配過程中若采用“3-2-1”定位方式,薄板件自重會(huì)產(chǎn)生1mm-3mm的平均變形。因此,通常選用“N-2-1”定位原理分析柔性薄板件裝配偏差,其中定位點(diǎn)N的大小及位置需要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。本文在前人的工作基礎(chǔ)上,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)單工位柔性薄板件裝配偏差建模由于夾具定位偏差對(duì)裝配質(zhì)量影響比較大,本文在自由回彈基礎(chǔ)上建立夾具定位偏差和裝配尺寸偏差間的數(shù)學(xué)模型,簡(jiǎn)化傳統(tǒng)裝配分析過程。并通過平板件和Z型薄板件裝配實(shí)例,對(duì)比三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)果與模型仿真分析結(jié)果,驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。(2)最大偏差最小情況下夾具定位方案優(yōu)化夾具數(shù)量的多少不僅影響裝配質(zhì)量,還涉及生產(chǎn)成本。因此,在滿足裝配要求的情況下盡量選擇較少的定位點(diǎn)數(shù)。為滿足設(shè)計(jì)要求,將裝配偏差最大值最小作為夾具定位優(yōu)化的目標(biāo)。運(yùn)用CATIA仿真分析確定最佳定位點(diǎn)數(shù),結(jié)合MATLAB和ANSYS采用粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化各定位點(diǎn)的具體位置。(3)裝配誤差穩(wěn)健性分析穩(wěn)健性設(shè)計(jì)是從裝配偏差穩(wěn)定性角度對(duì)定位位置進(jìn)行優(yōu)化。本文以制造偏差和定位偏差為噪聲因素,以定位點(diǎn)空間位置為設(shè)計(jì)變量,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)進(jìn)行穩(wěn)健性優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：柔性件 裝配偏差 建模 優(yōu)化分析 穩(wěn)健性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U466
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-25
• 1.1 研究背景和研究意義15-16
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 研究意義16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-23
• 1.2.1 薄板件裝配偏差建模的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.2 定位方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.2.3 穩(wěn)健性設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排23-25
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容23
• 1.3.2 章節(jié)安排23-25
• 2 基于自由回彈的柔性薄板件裝配偏差建模25-41
• 2.1 引言25
• 2.2 柔性薄板件裝配分析25-29
• 2.2.1 柔性薄板件及其裝配偏差來源25-26
• 2.2.2 柔性薄板件裝配結(jié)構(gòu)選擇26-27
• 2.2.3 柔性薄板件裝配定位方式27-28
• 2.2.4 柔性薄板件裝配過程28-29
• 2.3 基于自由回彈的單工位柔性薄板件裝配偏差建模29-37
• 2.3.1 自由回彈29-34
• 2.3.2 夾具定位偏差對(duì)柔性件裝配偏差的影響34
• 2.3.3 基于自由回彈的柔性件裝配偏差建模34-37
• 2.4 實(shí)例分析37-40
• 2.4.1 實(shí)例描述37
• 2.4.2 求解剛度矩陣37-38
• 2.4.3 仿真結(jié)果分析38-40
• 2.5 小結(jié)40-41
• 3 實(shí)例——三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量裝配偏差41-49
• 3.1 引言41
• 3.2 裝配零件尺寸及裝配過程41-45
• 3.2.1 裝配零件尺寸41-42
• 3.2.2 薄板件裝配過程42-45
• 3.3 三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量45-47
• 3.3.1 三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x45-46
• 3.3.2 三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)果46-47
• 3.4 裝配尺寸偏差模型分析47-48
• 3.4.1 剛度矩陣的提取47-48
• 3.4.2 計(jì)算結(jié)果分析48
• 3.5 小結(jié)48-49
• 4 柔性薄板件定位方案優(yōu)化設(shè)計(jì)49-62
• 4.1 引言49
• 4.2 最大偏差最小情況下柔性件定位分析49-54
• 4.2.1 定位約束的數(shù)學(xué)分析49-53
• 4.2.2 柔性件“N21”定位原理53
• 4.2.3 最大偏差量最小的柔性件定位優(yōu)化模型53-54
• 4.3 帶時(shí)變權(quán)重的粒子群優(yōu)化算法54-57
• 4.3.1 時(shí)變慣性權(quán)重54-55
• 4.3.2 粒子群更新55-56
• 4.3.3 優(yōu)化算法流程56
• 4.3.4 算法終止條件56-57
• 4.4 實(shí)例分析57-61
• 4.4.1 實(shí)例描述57-58
• 4.4.2 定位點(diǎn)數(shù)目的確定58-60
• 4.4.3 定位點(diǎn)位置的優(yōu)化60-61
• 4.5 小結(jié)61-62
• 5 柔性薄板件裝配偏差穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)62-70
• 5.1 引言62
• 5.2 穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)原理62-64
• 5.2.1 穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)基本概念62
• 5.2.2 穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)的特性62-63
• 5.2.3 穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型63-64
• 5.3 柔性件裝配偏差穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)64-66
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)64
• 5.3.2 穩(wěn)健性評(píng)價(jià)指標(biāo)64-65
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程65-66
• 5.4 實(shí)例分析66-69
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)描述66
• 5.4.2 穩(wěn)健設(shè)計(jì)過程66-68
• 5.4.3 結(jié)果分析68-69
• 5.5 小結(jié)69-70
• 6 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 作者簡(jiǎn)歷76

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本文編號(hào)：1066311