论文题目：轿车侧围柔性化抓具静力学与动力学研究
摘要：我国汽车产品加工业已经成为了技术、资本、人才的高度密集、高度全球化、高度市场竞争力强的现代化重点产业和典型代表。汽车制造业虽然仍然长期坐落在整条生产线和产品链中的下游,但却成为了实体经济获得流动性发展的主要载体。其中整个车间的装配技术是整辆汽车生产和制造中所需要的最后一道技术,在整辆汽车生产和制造中占有一个极其重要的位置。汽车制造工业中的产品涉及至少有成百上千个零部件,其中所装配的整个过程既需要彼此之间的配合又复杂多变。所以当多个型号的车辆共线进行生产时,所要生产出来的商品属性就会根据不同客户的不同需求而在一定的范围内发生变化。随着客户需求的日益严峻,生产出来的各种产品和服务可能甚至都会远远超出所使用的装配线额定设计能力。因此,当面向新产品进行投放的时候,装配线就要具备一定的动态调节能力,可以迅速灵活地进行生产工艺和技术上的调整。本文研究了焊装生产线中的抓具结构,针对装配线中的抓具结构进行了柔性化改造与设计,用较少的资金和经济投入,较高的装配线柔性化水平来满足新技术产品的开发与生产。针对目前的问题,本文结合实际情况设计了三种轿车白车身侧围柔性抓具。具体工作如下:首先,深入分析了轿车白车身组成,重点分析轿车白车身顶盖前横梁、顶盖后横梁及侧围的结构及其工艺流程,结合柔性抓具的工作原理,确定抓具的抓取位置。其次,根据抓取位置和抓具的设计要求,基于CATIA三维建模软件对轿车白车身顶盖前横梁、顶盖后横梁、侧围柔性抓具进行结构设计及建模。在Hypermesh结构工作管理平台中对现有结构模型进行分析建立结构有限元分析模型,并通过充分利用基于Hypermesh工作平台中的Optistruct模块对有限元模型进行静力学仿真分析,得到柔性抓具结构的有限元分析应力图和位移图,分析是否符合工程应用需求。并对轿车白车身顶盖前横梁、顶盖后横梁分别进行静力学有限元分析,验证在抓取模式下是否处于安全模量内。验证了所设计的机构满足设计要求最后对轿车白车身侧围柔性抓具进行运动学分析,验证在运动过程中,侧围柔性抓具能够完成抓取、搬运等功能。设计的轿车白车身顶盖前横梁、顶盖后横梁及侧围柔性抓具不仅有效的解决了轿车焊装生产线中多车型轿车白车身顶盖前横梁、顶盖后横梁及侧围的抓取、升降、搬运的需求,同时可达到提高设备使用率、降低生产线成本的目的,也为其他柔性抓具的研究提供了参考。
关键词：柔性化;轿车白车身;抓具;有限元分析;动力学分析
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文选题来源
1.2 研究背景、目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 工业机器人路径规划研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 论文研究的主要内容
第2章 轿车白车身的结构研究
2.1 轿车白车身顶盖前横梁结构分析
2.1.1 轿车白车身顶盖前横梁结构说明
2.1.2 轿车白车身顶盖前横梁结构功能、性能说明
2.1.3 轿车白车身顶盖前横梁结构空间布置说明
2.2 轿车白车身顶盖后横梁结构分析
2.2.1 轿车白车身顶盖后横梁结构说明
2.2.2 轿车白车身顶盖后横梁结构功能、性能说明
2.2.3 轿车白车身顶盖后横梁结构空间布置说明
2.3 轿车白车身侧围结构分析
2.3.1 侧围系统设计分类
2.3.2 侧围常见结构
2.4 本章小结
第3章 轿车白车身柔性抓具的结构设计
3.1 轿车白车身柔性抓具的结构设计
3.1.1 轿车白车身柔性抓具的设计要求
3.1.2 轿车白车身柔性抓具的定位理论
3.1.3 轿车白车身柔性化抓具的设计流程
3.2 轿车白车身顶盖前横梁柔性抓具结构设计
3.2.1 柔性抓具设计的典型结构
3.2.2 柔性抓具设计的末端执行器选择
3.2.3 柔性抓具设计的气缸滑轨结构
3.3 轿车白车身侧围柔性抓具结构设计
3.3.1 柔性抓具设计的典型结构
3.3.2 柔性抓具设计的末端执行器选择
3.3.3 柔性抓具设计的自适应结构
3.3.4 柔性抓具设计的气缸滑轨结构
3.4 本章小结
第4章 轿车白车身柔性抓具的有限元仿真分析
4.1 轿车白车身顶盖前横梁柔性抓具有限元仿真分析
4.1.1 柔性抓具有限元仿真分析
4.1.2 轿车白车身顶盖前横梁有限元分析
4.2 轿车白车身顶盖后横梁柔性抓具有限元仿真分析
4.2.1 柔性抓具有限元仿真分析
4.2.2 轿车白车身顶盖后横梁有限元仿真分析
4.3 轿车白车身侧围柔性抓具有限元仿真分析
4.3.1 抓具的静力学仿真
4.3.2 抓具的动力学仿真分析
4.4 现场实物图
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 结论
5.2 论文的创新点
5.3 展望
致谢
参考文献