轿车白车身焊接生产线设计及虚拟设计技术应用研究

论文摘要

轿车白车身是汽车的重要组成部分,是构成汽车的四大部分之一,是以“钢结构”为主的汽车零部件载体。车身焊接是白车身制造工艺中最重要的工艺过程之一,车身焊接的质量、精度、生产效率对整车的质量、精度、生产效率有着直接的影响。在大规模制造方式下,生产流水线是提高产品质量和生产效率的有力工具,在白车身焊接生产过程中也不例外。本文在结合国内多款白车身焊接生产线研制过程中的基础上,系统的阐述了白车身焊接生产线的设计方法和虚拟制造这一新技术在实际生产过程中的应用,已完成的主要工作有:1.系统的研究了白车身焊接生产线的设计方法,论述了白车身焊接生产线的整体规划设计;完成了自车身焊接生产线具体设备的结构设计。2.论述了白车身焊接生产线平衡设计方法,并应用这一方法实现了某车型主焊接生产线的平衡设计。3.论述了生产线布局设计的原则、生产线布局的类型,采用了基于虚拟制造技术的布局设计方法并实现了某车型侧围外板手动焊接工位的布局设计。4.对白车身焊接生产线的输送装置设计进行了详细的论述,解决了输送装置设计过程中的动力设计、缓冲设计等难点问题,实现了某车型主焊接生产线的输送装置设计。5.系统了介绍白车身焊接夹具的设计方法和设计特点,对在白车身焊接夹具中应用广泛的摆动汽缸连杆机构进行了优化设计。6.详细的探讨了虚拟制造这一新技术,介绍了虚拟制造技术应用于白车身焊接生产线的基本技术原理和实现方案,最后基于虚拟仿真平台ROBCAD实现了某车型手动焊接工位的虚拟仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 白车身焊接生产线的国内外发展现状
• 1.2.2 虚拟制造技术的国内外发展现状
• 1.3 本文研究的内容与主要工作
• 1.4 本论文各章节的安排
• 第二章 基于虚拟制造的设计技术
• 2.1 虚拟制造技术概述
• 2.2 基于虚拟制造的设计技术的体系架构
• 2.3 基于虚拟制造的设计技术的关键技术
• 2.4 基于虚拟制造的设计技术的评价标准
• 2.5 本章小结
• 第三章 白车身焊接生产线的总体设计
• 3.1 白车身焊接生产线的构成
• 3.1.1 汽车白车身的构成
• 3.1.2 白车身焊接生产线的工艺构成
• 3.1.3 白车身焊接生产线的设备构成
• 3.2 白车身焊接生产线的生产平衡设计
• 3.2.1 生产线平衡设计概述
• 3.2.2 生产线平衡设计的基本概念
• 3.2.3 生产线平衡设计的指标
• 3.2.4 生产线平衡设计的方法
• 3.2.5 某车型主焊线平衡设计
• 3.3 基于虚拟技术的白车身焊接生产线的布局设计
• 3.3.1 车间布局基本形式
• 3.3.2 车间布局原则
• 3.3.3 基于虚拟技术的布局设计
• 3.4 白车身焊接生产线总体设计实例
• 3.5 本章小结
• 第四章 白车身焊接生产线的设备设计
• 4.1 焊接设备的设计
• 4.2 输送装置的设计
• 4.2.1 输送装置的方案设计
• 4.2.2 输送装置的动力设计
• 4.2.3 输送装置关键零件的强度校核
• 4.2.4 输送装置的缓冲设计
• 4.2.5 输送装置设计实例
• 4.3 焊接夹具的设计
• 4.3.1 焊接夹具的类型
• 4.3.2 白车身焊接夹具的设计流程
• 4.3.3 摆动气缸机构的优化设计及其在焊接夹具设计中的应用
• 4.4 焊接机器人及其在焊接生产线中的应用
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于虚拟制造的白车身焊接生产线设计技术的实现
• 5.1 面向白车身焊接生产线设计的虚拟环境构建
• 5.2 基于ROBCAD的虚拟仿真设计
• 5.2.1 基于ROBCAD的机构运动仿真
• 5.2.2 基于ROBCAD的人机工程分析
• 5.2.3 基于ROBCAD的生产过程分析
• 5.3 某车型侧围外板手动焊接工位的虚拟仿真
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 发展与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果