基于汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真探析

申?duì)I輝 黃金寶 徐佳佳

摘 要：在當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)代背景下，機(jī)械自動(dòng)化水平的不斷提升和廣泛應(yīng)用，在推動(dòng)工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的同時(shí)，也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，尤其在機(jī)械制造中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅簡(jiǎn)化了制造流程，還降低了人力資源的消耗，為預(yù)期工業(yè)化建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好基礎(chǔ)。鑒于此，本文主要基于汽車車身柔性焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)仿真制造，對(duì)柔性化焊接設(shè)計(jì)和夾緊機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)化剖析，并針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的優(yōu)化處理對(duì)策，為預(yù)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。

關(guān)鍵詞：汽車車身;柔性焊接夾具;柔性自動(dòng)化設(shè)計(jì);靜力學(xué)剖析

1 汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)剖析

就目前來(lái)看，隨著我國(guó)工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，機(jī)械制造過(guò)程中將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中，從某方面而言，不僅能顯著地提高制造質(zhì)量和制造效率，與此同時(shí)還能有效地規(guī)避因人為因素引發(fā)的各種制造問(wèn)題，為預(yù)期生產(chǎn)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。

柔性自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中最常應(yīng)用的一種技術(shù)手段，據(jù)調(diào)查在以往機(jī)械產(chǎn)品制造和生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)的單向性導(dǎo)致企業(yè)往往只能生產(chǎn)某一種產(chǎn)品，若要生產(chǎn)新產(chǎn)品則需要大規(guī)模改變亦或是重新引進(jìn)生產(chǎn)線，在增加生產(chǎn)成本的同時(shí)也給企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了巨大損失，更無(wú)法滿足現(xiàn)階段人們對(duì)于產(chǎn)品的多樣化需求，企業(yè)的整體發(fā)展勢(shì)必將受到一定影響。柔性自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)，從某方面而言可實(shí)現(xiàn)對(duì)多品種小批量的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，以此在滿足市場(chǎng)產(chǎn)品需求的基礎(chǔ)上，提高企業(yè)在多元化市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，最終為預(yù)期企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)，具體而言，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的柔性自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造過(guò)程中，操作者可將相應(yīng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)作為幾何模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)加工進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)和數(shù)字化控制，由此在提高產(chǎn)品生產(chǎn)控制精準(zhǔn)度以及企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也確保產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化，最終為機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供有效數(shù)據(jù)支持的同時(shí)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。

在汽車車身柔性焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)仿真機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者以車身焊接加工工藝為基礎(chǔ)，依據(jù)車身柔性焊接夾具的特點(diǎn)，以待焊工件的焊接精度和夾具定位夾緊精度為要求，對(duì)柔性焊接夾具進(jìn)行的設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)圖如下。通過(guò)下圖可知汽車車身柔性焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)主要由主要包括夾具底座（焊接夾具的基礎(chǔ)元件，支撐夾具體和工件）、定位機(jī)構(gòu)（保證待焊工件精確位置）、夾緊機(jī)構(gòu)（規(guī)避焊接時(shí)發(fā)生位移）等組成。

柔性焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析。柔性焊接夾具中最為重要的機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)。為了校核夾緊機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，將夾緊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)易模型導(dǎo)入Ansys Workbench軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析可計(jì)算得到應(yīng)力云圖，根據(jù)夾緊機(jī)構(gòu)的工作方式，對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)易模型施加載荷和設(shè)定約束條件，進(jìn)行計(jì)算分析后得到夾緊機(jī)構(gòu)的總變形云圖。

2 汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

就目前來(lái)看，在汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)中應(yīng)用柔性焊接，從某方面而言不僅提高了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，與此同時(shí)在提高生產(chǎn)安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)與先進(jìn)工藝的有效融合還能從根本上縮短產(chǎn)品制造生產(chǎn)時(shí)間，最終在滿足市場(chǎng)產(chǎn)品需求的基礎(chǔ)上，提高制造業(yè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，由此為預(yù)期企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。但縱觀在當(dāng)前柔性焊接應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)水平落后、自動(dòng)化技術(shù)人才素質(zhì)不足以及自動(dòng)化技術(shù)管理水平較低等問(wèn)題的存在，不僅限制了制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，與此同時(shí)也嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，故此為從根本上有效地解決上述問(wèn)題，在后期汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)過(guò)程中，企業(yè)需做好如下工作：

2.1 不斷優(yōu)化和提高柔性焊接水平

在當(dāng)前柔性焊接在汽車車身柔性焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)應(yīng)用中，自動(dòng)化技術(shù)水平的高低是影響企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，因此在當(dāng)前多元化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，為有效地推動(dòng)制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，不斷優(yōu)化和提高柔性焊接水平時(shí)推動(dòng)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)，具體而言就是在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，企業(yè)需大力發(fā)展相關(guān)學(xué)科，由此在不斷提高自動(dòng)化技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，為預(yù)期企業(yè)制造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。

2.2 構(gòu)建科學(xué)完善的企業(yè)培訓(xùn)體系

人才作為二十一世界企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)的重要元素，人員自身綜合素養(yǎng)有待提高是影響企業(yè)市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力以及機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用效益的重要因素，換言之要想從根本上改善當(dāng)前企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，構(gòu)建科學(xué)完善的企業(yè)培訓(xùn)體系，確保人員管理培訓(xùn)作業(yè)落實(shí)到位，是現(xiàn)階段推動(dòng)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。在進(jìn)行專業(yè)人員培訓(xùn)過(guò)程中，高校作為人員培訓(xùn)的主要場(chǎng)所，企業(yè)需加強(qiáng)與高校的合作交流，在提高培訓(xùn)專業(yè)性和針對(duì)性的同時(shí)，確保自動(dòng)化技術(shù)人才培養(yǎng)的有效性，此外企業(yè)還需提高自動(dòng)化技術(shù)人員選拔標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)定期開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)對(duì)自動(dòng)化從業(yè)人員的技能再教育、再培訓(xùn)，亦或是定期派高級(jí)技術(shù)人員出國(guó)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，來(lái)改善當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，在當(dāng)前新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，隨著消費(fèi)者對(duì)于車型產(chǎn)品化要求的不斷提高，傳統(tǒng)加工工藝現(xiàn)已無(wú)法滿足當(dāng)下生產(chǎn)方式的制造要求，柔性自動(dòng)化技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生，在汽車車身零部件的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，利用有限元軟件對(duì)夾具體關(guān)鍵部件夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，得到應(yīng)力、總變形云圖，并以此為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)不僅有助于提高柔性焊接夾具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，與此同時(shí)也是促進(jìn)機(jī)械化工領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和根本前提。

參考文獻(xiàn)：

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