车身覆盖件焊装变形偏差数值分析

作     者：李勇广 

作者单位：西华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘渝

授予年度：2011年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：覆盖件 焊装 偏差 Monte-Carlo 灵敏度 

摘      要：车身是汽车重要组成部分,也是激起人们购买欲的销售因素,因此车身质量控制技术是汽车厂商占领市场提高竞争力的重要手段。车身覆盖件焊接装配是车身制造过程的关键工序,焊装质量的好坏直接影响车身的性能和外观质量。由于焊装变形影响因素的复杂性,车身覆盖件焊接夹具的设计与制造往往要经过反复现场调试才能满足要求,这便严重地制约了车身的开发周期。 作为焊接装配的误差源,冲压件自身的制造偏差对车身覆盖件的焊装质量有着十分重要的影响。回弹是车身覆盖件冲压成形产生尺寸偏差的主要因素。本文分析了冲压回弹产生的原因,讨论了回弹的机理和控制方法。 为了控制车身覆盖件焊装变形偏差,本文分析了车身覆盖件点焊装配过程,推导了以等效应力反映零件偏差,用耦合节点反映焊点来模拟焊装过程变形的一种简化有限元分析方法。在此基础上,以应力数据文件为接口进行ANSYS的二次开发,运用Monte-Carlo方法建立了考虑冲压零件偏差随机性的车身覆盖件点焊装配过程有限元分析方法。以薄板串、并联焊装和某汽车围裙板组焊件并联焊接装配为例,进行了该分析方法的应用。 本文所形成的分析方法可用来考察冲压件多处位移偏差随机变化时,车身覆盖件的焊装变形情况;可以同时完成一批零件焊装变形的预测,使对车身覆盖件焊接装配过程的模拟更贴近于生产实际。同时,使用该分析方法,通过考察冲压件位移偏差随机性对焊装变形的影响情况,深化了对焊装变形偏差传播机制的了解;并进一步通过分析焊装变形对偏差输入的灵敏度,可以为焊接组件偏差源分析和夹具结构的优化设计提供依据。