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基于CATIA的轿车后地板焊装线夹具设计及分析模拟

作　者: 张春燕
导　师: 祁文军
学　校: 新疆大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 焊接夹具 焊装线 轿车车体后地板 点焊机器人仿真 CATIA
分类号: U468.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文研究的是车体焊装夹具中的重要部分——轿车车体后地板的焊装夹具设计,生产线设计及点焊机器人焊接轨迹仿真。全文首先介绍了轿车车体的特点、焊装线及夹具设计要求,这是车体焊装线及夹具设计的基础;然后根据焊接的要求,对车体焊接中最常用的点焊技术做了详细介绍,对激光焊等技术做了简要说明。重点是对后地板进行三维夹具设计和分析。具体设计过程是:首先,依据待焊工件的特点,确定了两种设计方案,并进行评价,特别对实际采用方案重点进行了结构分析;然后,对设计好的夹具每个单元进行模拟、检查干涉,并介绍了焊钳的设置原则。整个夹具三维设计过程体现了柔性焊装生产思想。再次,结合车间具体情况,对后地板焊装总线进行规划、设计。最后,完成了三维夹具的二维图绘制,包括基准图绘制和元件尺寸标注。同时,二维尺寸标注部分不但详细介绍了尺寸、公差的标注原则和方法,给出了生产加工的工艺要求,而且用具体例子进行验证。文中采用焊装夹具设计方法也可以用于轿车车体其他部分的夹具设计,具有一定的通用性。对后地板焊接点焊机器人轨迹具体模拟分析部分:采用DELMIA软件对焊接机器人进行模拟,进行焊接路径规划,确定机器人型号、台数及焊钳可达性,最终希望能生成焊接轨迹代码,将生成的代码传入焊接机器人控制系统内,使焊接机器人按照模拟的轨迹运行,以减少调试时间。本研究设计了机器人焊接轿车后地板左后侧梁分总成31个焊点的运动路径,运用DELMIA设计并运行,证明了该路径的合理性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1章 绪论  8-22
  1.1 课题背景及其研究意义  9-11
    1.1.1 课题背景  9-10
    1.1.2 课题研究的意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 轿车的发展过程及现状  11-12
    1.2.2 汽车焊装生产线的形式及发展过程  12-13
    1.2.3 白车体焊装线设计领域的现状和问题  13-14
  1.3 涉及的相关软件介绍  14-20
    1.3.1 CATIA软件介绍  14-18
    1.3.2 DELMIA 软件介绍  18-20
  1.4 课题研究的内容与主要工作  20-22
2章 轿车车体焊装线夹具及焊接技术研究  22-32
  2.1 轿车车体焊装线及夹具  22-29
    2.1.1 轿车车体焊装线及夹具概述  22-23
    2.1.2 轿车车体焊装线及其夹具特点和内容  23-25
    2.1.3 车体焊接夹具典型结构组成及设计计算  25-29
  2.2 轿车车体焊接技术研究  29-31
    2.2.1 轿车车体焊接概述  29-30
    2.2.2 点焊技术  30
    2.2.3 激光焊  30-31
  2.3 小结  31-32
3章 轿车后地板焊接夹具及焊装线设计  32-65
  3.1 后地板及其组成部分工件特点分析  32-35
  3.2 左后侧梁三维数字化焊接夹具设计过程分析  35-48
    3.2.1 左后侧梁分总成三维数字化焊接夹具设计  36-40
    3.2.2 左后侧梁三维数字化焊接夹具结构仿真及干涉检查  40-47
    3.2.3 后地板左后侧梁分总成焊接节拍计算  47-48
  3.3 夹具关键部位分析及结果评价  48-54
    3.3.1 左后侧梁焊接夹具关键部位分析  48-51
    3.3.2 设计结果评价  51-54
  3.4 轿车后地板其他工位的焊接夹具设计  54-55
  3.5 轿车后地板焊装总线设计  55-59
    3.5.1 后地板焊装总线形式的选择  55
    3.5.2 轿车后地板线设计过程  55-59
  3.6 生成二维工程图  59-63
    3.6.1 生成二维工程图的必要性  59-60
    3.6.2 基准与尺寸链  60
    3.6.3 夹具二维工程图的生成及标注  60-63
  3.7 小结  63-65
4章 点焊机器人的焊接过程仿真  65-75
  4.1 工业机器人的广泛应用  65
  4.2 仿真的意义  65-66
  4.3 基于 Delmia 的焊接仿真  66-74
    4.3.1 仿真软件的选用  66-69
    4.3.2 焊装单元虚拟建模的技巧  69
    4.4.3 点焊机器人焊接过程仿真的实现  69-74
  4.4 小结  74-75
5章 结论和展望  75-77
  5.1 结论  75-76
  5.2 展望  76-77
参考文献  77-80
攻读学位期间发表的学术论文  80-81
致谢  81

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车制造厂 > 工厂设备及安装 > 生产机械化及自动化
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