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多工位装配过程夹具系统公差和维护综合优化设计
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:44-47
  • 语言:中文
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中南大学机电工程学院,长沙410083, [2]湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湘潭411201
  • 相关基金:国家自然科学基金(50575072)和湖南省自然科学基金(09JJ3093)资助项目.
  • 相关项目:产品跌落冲击耐撞性能不确定性传递和稳健设计研究
中文摘要:

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。

英文摘要:

Based on the assembly total cost including the fixture system life-cycle cost, the part hole fabrication cost and the product quality loss cost, the optimization method of integrated tolerancing and maintenance planning for two-dimensional multi-station assembly processes is developed. The relationship of dimensional variation propagation for two-dimensional multi-station assembly processes is analyzed, and the quality loss model of multi-station assembly processes is built. According to the fixture locating principle of 4-2-1, the deviation statistics feature model of the pin-hole locating pair is presented. Then the optimization model of integrated tolerancing and maintenance planning is proposed, in which the assembly total cost is minimized including the fixture system life-cycle cost, the part hole fabrication cost and the product quality loss cost. Automotive body side aperture assembly is given as an example to study the influences of the locating pin tolerance, the part hole tolerance, the pin replacement cycle, the fit clearance, the mean wear-out rate and wear-out variance on the assembly total cost. Furthermore, the locating pin tolerance, the part hole tolerance and the replacement cycle are optimized and designed. Compared with other separated designs such as uniform tolerance of locating pin, uniform tolerance of part hole, uniform tolerance of locating pin and part hole, and fixed replacement cycle separately, the assembly total cost of the integrated design method descreaes by 16.25%, 11.31%, 39.93% and 13.54% respectively. It provides a new way of designing high-quality and low-cost fixture system for product assembly.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603