基于虚拟样机的白车身装焊夹具系统研究

论文摘要

高速发展的汽车工业使得汽车改型换代的速度越来越快,对白车身装焊夹具设计更高效、更优化的要求也越来越强,如何在最短的时间内开发出与车型相适应装焊夹具成了汽车行业一个亟待解决的问题。在新产品开发过程中应用虚拟样机及CAD技术,可以优化产品设计方案,缩短产品开发周期。为达到此目的,本文根据白车身装焊夹具的设计要求,以虚拟样机及计算机辅助夹具设计(CAFD)技术为基础,开发出了一套更加实用的白车身装焊夹具设计系统。首先,本文在研究传统计算机辅助夹具设计的基础上,提出了基于虚拟样机的装焊夹具设计系统的开发思路及工艺流程。为了达到装焊夹具标准化和模块化设计的目的,还需开发相应的专用软件以辅助本系统进行设计。之后,提出了系统专用软件开发的整体构思,详细介绍了CATIA二次开发的方法及数据库接口技术,并对整个软件开发中的人机交互界面进行了设计。其次,详细阐述了系统专用软件开发步骤及具体实现方法,此软件包括标准件模块、通用件模块、专用件模块及自动装配模块四个部分,其中前三个模块构成了系统夹具元件库,它是基于参数化建模思想,运用VB语言对CATIA进行二次开发构建而成的,软件操作通俗易懂。另外,本文还开发了自动装配模块,实现了部分标准件的一次性批量装配。最后,依据本系统开发流程,运用虚拟样机技术和已开发出的装焊夹具专用软件,进行某车型侧围前立柱外板分总成夹具设计,并介绍了焊钳的布置原则和夹具的动、静态干涉分析,从而证实本夹具设计系统的可行性和优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 虚拟样机技术
• 1.1.1 虚拟样机的概念
• 1.1.2 虚拟样机的相关技术
• 1.2 计算机辅助夹具设计的国内外研究现状和趋势
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 发展趋势
• 1.3 基于虚拟样机技术开发汽车装焊夹具的优势
• 1.4 课题的研究背景及选题意义
• 1.4.1 课题的研究背景
• 1.4.2 选题意义
• 1.5 论文的主要思路及研究内容
• 第2章 系统构思与研究
• 2.1 汽车装焊夹具设计的定位原理及设计准则
• 2.2 传统汽车装焊夹具设计的思路及不足点
• 2.2.1 传统汽车装焊夹具设计的思路
• 2.2.2 传统汽车装焊夹具设计的不足点
• 2.3 基于虚拟样机的汽车装焊夹具系统的构思
• 2.4 系统的可行性分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统专用软件开发理论
• 3.1 系统操作平台
• 3.1.1 CATIA二次开发对象
• 3.1.2 CATIA二次开发接口
• 3.2 软件开发的工具
• 3.3 数据库技术
• 3.3.1 数据库接口技术
• 3.3.2 数据库连接技术
• 3.4 软件的用户界面设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 夹具元件库模块开发
• 4.1 元件库分类
• 4.2 系统建库方案
• 4.3 用VB开发元件库
• 4.3.1 零件参数化
• 4.3.2 人机交互界面开发
• 4.4 本章小结
• 第5章 装配模块开发
• 5.1 标准件装配特点分析
• 5.2 发布特征元素
• 5.3 用户界面与程序设计
• 5.4 本章小结
• 第6章 侧围前立柱外板分总成夹具设计
• 6.1 夹具设计的主要指标
• 6.2 夹具设计过程分析和设计要点
• 6.2.1 待焊工件特点分析
• 6.2.2 装焊夹具定位点优化
• 6.2.3 夹具的设计要点
• 6.3 夹具设计的实现
• 6.4 焊钳的布置原则
• 6.5 夹具的干涉分析
• 6.5.1 夹具的静态干涉
• 6.5.2 夹具的动态干涉
• 6.6 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 程序清单