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轿车白车身通常由四百多个冲压件经过上百个焊装夹具装配而成,冲压件偏差、夹具定位偏差、零部件干涉及热变形等因素在装配过程中的传播耦合构成车身制造综合偏差,车身综合制造偏差的大小直接影响到风噪声、密封性、车门关门效果、行驶平顺性,其制造质量在相当大的程度上确定了整车质量.因而轿车白车身制造质量控制成为学术界和汽车制造业的研究热点之一.该文针对车身制造过程中诸如冲压件成形过程仿真、车身功能建模、模具及零件的检测规划方法、装配过程中的零部件匹配、夹具故障诊断等关键技术进行了广泛研究,其主要研究内容包括以下几个方面:1.曲面数字化采样规划:在基于曲率测度的曲面采样规划算法基础上,提出面向多面体逼近的曲面最佳采样和面向三次样条拟合的曲面采样方法,该算法可实现从随机网格生成矩形拓扑网格.它不仅可应用于零件和模具的检测采样,而且可以应用于薄板冲压成形分析中的单元剖分.2.车身的三维建模及装配过程中的曲面匹配:针对车身覆盖件逆向工程的要求,提出基于最佳采样规划的云图数据自适应压缩方法,实现了NURBS曲面的精确重构.在此基础上,提出虚拟螺钉车身的概念,通过计算机虚拟 匹配实现车身的功能建模.针对车身装配过程中的匹配要求,借助逆向工程方法构造相关零件的CAD模型,提出曲面匹配的多目标优化方法,实现了桑塔纳轿车尾灯的匹配优化.3.冲 压成形计算机仿真:以LS-Dyna3D、CATIA、HyperMesh等软件为平台,开发出车身覆盖件冲 压成形系统.基于该系统成功地实现了"桑塔那2000型"轿车副车架冲压成形过程制造缺陷的预测,并提出了冲压件选材准则.4.车身装配偏差流理论:结合柔性冲压件焊装特点,提出偏差流库和偏差流检测站的概念,丰富了偏差流理论,提出了基于偏差流理论的控制策略和贯穿设计制造全过程的体系框架.5.车身制造偏差的检测、诊断及预测:为有效地减少车身制造残次品率、降低返修费用,提出了基于车身尺寸数据分析的制造缺陷检测算法,引入基于ARIMA模型的制造过程预测方法.针对车身焊装的定位夹具,提出了夹具失效模式的构 造方法,研究了夹具的失效诊断的系统实现过程并进行了计算机仿真.在上述工作基础上,开发了冲焊件制造过程监控、预测与诊断系统,并成功地应用到桑塔纳轿车车身装配和副车架制造过程中.