柔性件装配公差概念设计架构交大学报

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1、712005年X月李余兵等：柔性件装配公差概念设计架构柔性件装配概念设计偏差分析系统架构*李余兵，陈关龙，来新民，郑丞，邢彦锋(上海交通大学机械与动力工程学院车身制造技术中心上海200030)摘要：简述了柔性件公差设计方面的研究进展，介绍研制的车身装配偏差分析系统（AVA）的构架，并针对于概念设计阶段的装配公差设计，车身概念装配定性设计系统融合考虑装配顺序、接头类型和装配偏差对装配结果公差的影响，研究装配顺序、接头类型与装配公差的三者不确定性关系。车身概念装配定性设计系统的目标是要求关键尺寸在车身装配概念设计阶段成本条件下

2、的质量满足，是集成于车身薄板产品装配偏差分析系统（AVA）的一模块，从而设计系统可以快速实现可行方案的生成、分析与决策。关键词：概念设计，柔性件，公差设计，定性仿真AnassemblyvariationanalysisframeworkofflexiblepartconceptualdesignLiyubingChengguanlongLaixinmingZhengchenXingyanfeng(Auto_bodyManufacturingTechnologyCenter,SchoolofMechanicalEnginee

3、ring,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030)[Abstract]Thepaperconductsasurveyofthecurrentstateofresearchanddevelopmentofflexibleparttolerancedesignactivities，introducesthevehiclebodyassemblyvariationanalysissystem（AVA）underconstructionandconcentratesontheassemb

4、lytolerancedesignduringtheconceptualstage，Autobodyconceptualassemblyqualitativedesignsystemsynthesizestheeffectsofassemblysequence、jointconfigurationandassemblyerrorsonassemblyresultantvariation,andconstructstheundeterminedrelationsamongthreevariables。Thegoalofaut

5、obodyconceptualqualitativeassemblydesignsystemisthequalitysatisfactionofkeyproductioncharacteristicsattheminimalcost,thesystemisappliedintheconceptualdesignphaseandworksasamoduleintegratedintotheautobodyassemblyvariationanalysissystem（AVA）。Thedesignsystemwillrapid

6、lyachievethegeneration,analysisanddecisionoffeasibledesignalternatives.[keyword]Conceptualdesign，Flexibleparts,Tolerancedesign,Qualitativesimulation712005年X月李余兵等：柔性件装配公差概念设计架构0前言装配是决定最终产品品质的重要制造过程，装配偏差必须考虑零部件/总成的制造偏差与装配工艺。一个产品是由用不同材料的零件组合而成的，由于这些用不同材料制成的零件不仅在性质上各不

7、相同，而且零件名义的公差域也会有一个很大的浮动范围。在实际生产制造过程中制造偏差是固有的，零件的样品原型和实际生产的零件之间不可避免存在一定的尺寸差别，同时尺寸偏差在装配过程中进行积累与传播，所以对来源于制造，夹具和装配的尺寸偏差需要进行有效的预测与控制，车身薄板零件与普通机械加工零件相比，可以有一个相对宽松更加柔性的公差带。基金项目：教育部博士点基金（20030248031）、863项目（2003AA411210）和国家自然基金（50375092）。作者简介：李余兵（1978-），男（汉族），浙江金华人，车辆工程专业博士

8、研究生，主要研究领域为车身数字化设计与制造、车身装配研究与定性决策分析。因为初始概念设计极大地影响产品的最终质量，所以需要在该阶段就考虑公差的影响并进行对各种偏差模式的识别、预测与控制，为此学术界与工程界对此都进行了大量的研究。飞机、车身等装配过程非常复杂，分析相当困难，需要大量的时间耗费与成本开销，因