装配型架刚度库系统的开发

针对装配型架的结构特点,结合型架在设计与制造中的分类模式。基于VB语言进行了装配型架刚度库系统的开发。该系统集成于CATIA设计平台中,开发系统与设计平台无缝连接,实现了设计环境中刚度数据的自动获取。该系统通过实践应用,提高了装配型架设计效率,为型架优化设计提供了理论支撑,具有重要的工程实际意义。     

接头定位器在装配型架设计中自动选取的研究与实现

阐述了接头定位器在飞机装配型架装配中的定义和表示的概念,根据飞机装配型架设计的几何约束关系,得到基于几何约束不等式方程组和求解不等式方程组的最优解,并将最优解驱动接头定位器在装配型架设计中自动选取.     

接头定位器在装配型架设计中自动选取的研究与实现

阐述了接头定位器在飞机装配型架装配中的定义和表示的概念,根据飞机装配型架设计的几何约束关系,得到基于几何约束不等式方程组和求解不等式方程组的最优解,并将最优解驱动接头定位器在装配型架设计中自动选取。     

基于Abaqus的复杂飞机装配型架有限元仿真技术研究

装配型架是飞机零部件装配过程中不可或缺的关键工艺装备,其刚度和强度直接影响着飞机零部件的装配精度。然而,飞机零部件装配的复杂性导致型架承载情况不明确,致使设计分析人员难以准确评估型架的装配性能,因此急需一种契合飞机零部件装配过程的型架计算方法以提升型架刚强度计算的准确性。针对型架的强度和刚度计算问题,以飞机部件装配过程为例,从型架几何模型的简化、结构力系的离散和边界条件的离散对型架有限元模型的建立进行了梳理,探究了目前常用的常规型架计算方法。为提升型架计算的准确性,基于飞机部件建立了更贴合飞机装配过程的型架计算模型。根据含有飞机部件的型架计算结果,对比分析了常规型架计算的可靠性和稳定性。结果表明,通过常规型架计算方法求得的刚强度计算结果能够简单评估飞机装配型架的刚度和强度,但具有一定的保守性,使得型架设计安全裕度较大,难以契合高效低成本的设计理念。研究结果为复杂飞机装配型架的有限元计算提供了指导。     

基于MSC.PATRAN/NASTRAN的飞机装配型架刚度分析及优化设计

首先介绍了飞机某装配型架的CAD模型,然后基于MSC.PATRAN平台,构建该装配型架的有限元模型,应用MSC.NASTRAN对模型进行了刚度分析,为型架整体设计提供了设计依据.根据仿真分析结果,进行以型架结构减重为目标的优化设计,优化结果对现行的型架结构进行了改进.     

基于Patran&Nastran飞机装配型架刚度分析模块开发及应用

现行飞机装配型架设计中刚度分析大多数依赖于工程经验,在深入研究型架基础上,基于PatranNastran软件平台,利用PCL语言,开发飞机装配型架刚度分析模块。该模块具有较强针对性,简易实用,设计人员可以根据需求快速转换分析模型,从而极大地提高设计效率,缩短设计周期。通过某装配型架设计分析与应用,表明装配型架分析模块的开发带来了较大的经济效益,取得了良好效果。     

含可变形件的变形装配

实际装配作业常利用可变形装配件的变形来完成插入、压合等装配操作 ,这里称为变形装配。本文以必须利用可变形圆环型零件的变形才能实现杠杆两端插入该圆环型件内壁上二孔的装配为例 ,研究变形装配的一些问题。文中探讨了杠杆两端都要插入孔中的不同方式 ,并根据虚功原理推导出线弹性材料、等截面圆环型零件受对心力作用时的变形规律 ,以及使圆环型零件变形的最佳加载方案。     

面向ASP与DFA集成系统的装配模型技术

针对并行工程中的产品装配设计与优化分析 ,提出了一种装配顺序规划与为装配而设计相集成的产品装配分析系统。重点分析研究了集成系统中的产品装配建模方法。首先对现有的各种典型的装配模型技术进行分析比较 ;其次 ,根据 ASP与DFA集成系统的需求 ,设计出了一种包含装配草图、装配关联图信息、装配结构树图、零件设计参数和连接参数等信息的装配模型结构。并结合实例分析了该装配模型的计算机实现方法     

基于MSC．PATRAN／NASTRAN饿飞机装配型架刚度分析及优化设计

首先介绍了飞机某装配型架的CAD模型，然后基于MSC．PATRAN平台，构建该装配型架的有限元模型，应用MSC．NASTRAN对模型进行了刚度分析，为型架整体设计提供了设计依据。根据仿真分析结果，进行以型架结构减重为目标的优化设计，优化结果对现行的型架结构进行了改进。     

某型机成型架舱口盖安装协调技术

着重分析了某型机成型架舱口盖产生不协调的原因、控制铆接变形的方法以及通过装配手段对不协调进行有效控制的措施。以某型机上壁板舱口盖为例,提出装配协调和控制飞机蒙皮类零件变形的方法,对提高该部位飞机装配准确度具有参考价值。     

基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计

提出一种基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计方法。分析二维多工位装配尺寸偏差传递关系,建立由定位销和零件定位孔(槽)公差引起夹具定位偏差的偏差流状态空间模型。采用数论网格方法对定位销和零件定位孔(槽)公差进行采样,将得到的公差样本代入夹具定位偏差模型,求得夹具定位偏差样本空间,将夹具定位偏差作为状态空间模型的输入偏差,提出基于状态空间模型的二维多工位装配成功率计算方法。继而应用Taguchi正交试验直观分析方法,分析得到影响装配成功率的主要因素即夹具系统定位销副关键公差,运用回归正交组合设计拟合得到二维多工位装配成功率与夹具系统定位销副关键公差的响应面模型。以定位销、零件定位孔(槽)制造成本所构成的装配成本最小化为目标,二维多工位装配成功率为约束,建立二维多工位装配夹具系统定位销和零件定位孔(槽)公差可行稳健设计模型。以汽车车身地板二维三工位装配为例,建立其公差可行稳健设计模型并对该模型进行计算与分析,结果表明在装配成本增幅较小的情况下,采用稳健约束后可显著提高公差设计的可行稳健性。该方法为二维多工位装配夹具系统公差稳健设计提供了一种新途径。     

多工位装配过程夹具系统公差和维护综合优化设计

提出一种面向二维多工位装配过程、综合考虑装配夹具系统全寿命周期成本、产品零件孔制造成本和产品质量损失成本的公差和维护综合优化方法。分析多工位装配尺寸偏差传递关系,建立多工位装配过程产品质量损失模型。然后根据4-2-1夹具定位原则,构建考虑夹具磨损过程损失的夹具定位销副偏差统计数字特征模型。继而发展了以夹具系统全寿命周期成本、零件孔制造成本和和产品质量损失成本为装配总成本最小化的定位销公差、零件孔公差与更换周期优化模型。以汽车侧围装配过程为例,分别研究定位销公差、零件孔公差、定位销更换周期、配合间隙、平均磨损率和磨损率方差对装配总成本的影响,并优化设计定位销公差、零件孔公差和定位销更换周期。所提出的综合优化设计方法比采用定位销等公差设计、零件孔等公差设计、定位销与零件孔等公差设计和定周期更换设计的装配总成本分别减少了16.25%、11.31%、39.93%和13.54%。该方法为产品装配夹具系统高质量低成本设计提供了一种新的途径。     

EROWA电极定位夹头专用夹具设计

结合被加工零件的结构及加工工艺特点,设计制造了一款专用铣床气动多功能夹具。为保证夹具具有良好的强度,运用ANSYS Workbench软件对夹具工件系统进行了平面铣削和钻孔过程受力仿真分析。结果表明:装配件在钻削力和切削力作用下,产生的最大应力远小于材料的屈服强度,且最大位移值在加工公差范围内。经样品试制、现场实验检验,使用专用夹具生产出来的产品,其工件尺寸和几何误差均满足精度要求,达到预期目标。因此,该夹具结构设计合理,具有一定的推广应用价值。     

基于Pro/M的组合夹具结构分析

组合夹具作为一种先进的柔性工艺装备,特别适用于数控机床、加工中心等先进制造单元,是今后夹具技术发展的一个重要方向。组合夹具由一整套标准元件组装而成,用有限元法计算其在切削力和夹紧力作用下的应力应变,以模拟夹具在实际加工过程中的变形,提高夹具设计水平。Pro/Mechanica是Pro/ENGINEER的一个有限元分析模块,可以实现与三维CAD软件Pro/E的无缝集成,能有效提高装配体有限元分析的效率。因此,基于Pro/Mechanica进行组合夹具结构分析,可及时发现设计缺陷,缩短夹具研制周期,提高效率。     

FLEXIBLE ASSEMBLY FIXTURING LAYOUT MODELING AND OPTIMIZATION BASED ON GENETIC ALGORITHM

There are many welding fixture layout design problems of flexible parts in body-in-white assembly process, which directly cause body assemble variation. The fixture layout design quality is mainly influenced by the position and quantity of fixture locators and clamps. A general analysis model of flexible assembles deformation caused by fixture is set up based on "N-2-1" locating principle, in which the locator and clamper are treated as the same fixture layout elements. An analysis model for the flexible part deformation in fixturing is set up in order to obtain the optimization object function and constraints accordingly. The final fixture element layout could be obtained through global optimal research by using improved genetic algorithm, which effectively decreases fixture elements layout influence on flexible assembles deformation.     

面向装配系统可靠性分析的车身夹具系统优化设计

为描述多工位车身装配系统的渐进衰退特性,建立了面向车身产品尺寸质量和夹具系统要素的装配系统可靠性模型。结合夹具设计稳定性参数约束,提出了面向白车身装配系统可靠性的车身多工位焊装过程的夹具布局优化方法;在给定夹具布局下构建了定位销制造成本函数,提出多工位夹具定位销磨损率的优化模型并对其进行优化分配。将上述方法应用于侧围装配案例,分析发现优化后装配系统可靠性衰退过程得到较大改善,并有效提升了夹具系统的使用寿命。     

CAFD中的夹具快速装配技术研究

近年来CIMS中的CAD、CAPP、CAM技术得到了长足的进展 ,然而基于CAD模型的夹具自动设计的研究还相对薄弱 ,尤其是夹具的自动装配技术。本文引入了有效表面和有效路径的概念 ,建立了快速装配模型 ,给出了功能结构及详细的夹具装配算法流程 ,为组合夹具的快速装配提供了一种切实可行的方法     

Fixture Configuration Design for Sheet Metal Assembly with Laser Welding: A Case Study

The role of assembly fixtures is gaining importance in order to meet the special requirement of metal fit-up for sheet metal assembly with laser welding. Fixture configuration methodologies based on a new proposed locating scheme have been developed. In order to demonstrate the feasibility of the proposed fixture design principles in industrial applications, an industrial case study with cross-members assembly is presented. In order to obtain a physical model with the actual tolerances, reverse engineering technologies are employed for geometric modelling of the assembled parts. For achieving modelling accuracy a CMM-based finite-element model is produced and performance characteristics of the 3D features obtained. In the case study, the assembly weld patterns are designed first, to determine the weld locations. Then the general design, the deterministic optimisation and the robust design of the fixture configuration are carried out sequentially. The results of the case study show that the proposed fixturing principles are applicable and effective.     

Weld Pattern Design for Sheet Metal Laser Welding Considering Fixturing Quality

In sheet metal assembly by laser welding, metal fit-up is an important specification for achieving welding quality. The fixture plays an important role in satisfying the intimate metal fit-up that laser weld requires. The fixturing quality for sheet metal laser welding is directly related to the assembly weld patterns used (weld location, weld length, etc.). The design of assembly weld patterns is a critical phase in the fixture design cycle. Traditionally, the determination of the weld pattern is based on the designer’s experience. Because of this it is quite easy to cause unexpected deviations from the assembly weld quality requirements. In this study, a new computer-aided design approach for the assembly weld pattern is developed, where the sources of variation in the weld areas of the parts are considered in detail. Using this approach, the weld location and the weld length obtained are much more reasonable and cost-justified. A simple example and a case study show that the approach presented for assembly weld pattern design can reasonably meet the fixturing quality requirements.     

航空件焊接夹具设计知识重用技术研究和实现

设计重用是提高设计效率,缩短设计周期的有效手段。分析了航空件焊接夹具设计的重用层次,介绍了过程重用、装配关系重用、基于行业知识的零部件重用以及特征重用的理论基础和实现方法。利用重用技术,在CATIA平台上实现了航空件如导管、副油箱等产品的焊接夹具设计过程的自动化,有效的提高了设计效率。