车身通常是由三百多个薄板冲压件在焊装夹具上焊接而成的，如果没有足够的焊装夹具起作用，仅仅依靠人工完成，不仅效率低，同事无法保证所需要的精度。焊装夹具在汽车生产过程中的重要性体现在确保车身的形状尺寸精度符合图纸的精度要求和通过夹具的自动化程度提高汽车的批量生产速度两个方面。焊装夹具是典型的非标准工业装备，这类设备具有很强的专用性，很难多设备通用，开发费用高昂。在实际使用过程中有可能因为设计不合理，强度不够，导致断裂，从而影响车身加工的精度无法满足需求，进而影响生产。用有限元软件可以对夹具进行强度分析，校核及优化。有利于直到生产，提高效率，降低设计成本。

1.1.2 研究背景

本课题来源于实习单位正在进行的焊装夹具改造项目：上汽集团U358 20MY 后举门新增车型项目。该项目是对已经正常工作的生产线进行改造，使之变成多车型共用的生产线。原有的生产线是对上汽集团在产的U358 17MY 后举门进行焊装加工，本次后举门新增车型项目是对原有生产线上的上料台、中装台、涂胶台，焊装夹具以及焊装抓手，进行改造，使得上述的产品满足U358 17MY 、U358 20MY共用并且新增部分产品，是整个生产线满足U358 17MY 和U358 20 MY 的前盖和后举门加工需求。

原有生产线的整个加工流程主要分为涂胶、后举门内板焊装，后举门外板焊装，后举门内外板合拼，内外板折边，内外板补焊和内外板、车前盖的运输等几大流程，经过改造，上述流程均应满足U358 17MY和U358 20MY双车型共用。经过分析比对，上述两种车型的前盖数模完全一致，后举门数模存在差异，因此改造工程主要针对后举门的相关加工流程进行。

由于在其他的车身焊装自动化生产线上出现过强度问题，加工过程中夹具上部分工件因为载荷不均等系列问题导致的工件断裂变形等，影响了汽车焊装夹具生产线生产效率和加工精度，在焊装夹具设计的过程中，焊装夹具的工件强度以及疲劳寿命尤为重要，在征的知道老师同意的前提下我开始了对焊装夹具强度校核和疲劳寿命预测的相关研究，并确定了本次毕业设计的研究方向。

本篇毕业设计论文的主要内容围绕汽车自动化生产焊装夹具的强度校核和有限元分析展开，结合正在进行的上汽集团U358 20MY 后举门新增车型项目，对其中HPA060工位新增的一套后举门内外板补焊工装进行结构设计，对其中的重要零部件进行强度校核，对容易造成损坏和需要进行拆装和更换的零件进行有限元分析和结构优化。

1.2 焊装夹具研究现状和水平

1.2.1 国内外汽车焊装夹具发展现状

1.2.2 汽车焊装夹具发展趋势

1.3 研究技术路线

本课题计划按照以下的技术路线完成整个设计项目，技术路线如图1.1所示，本课题以设计焊装夹具和校核焊装夹具强度为开始和最终目的。首先，按照学习的相关知识设计基础的焊装夹具结构，其中包括定位装置和假警装置两大部分，得出初步的设计结果和初版的设计模型。接着采用CATIA的有限元分析模块对设计的出版模型进行结构分析，得出分析结果，该结果包括设计的不合理之处，并相应的提出修改意见，根据有限元分析的结果指导结构设计的优化工作。最终得到一个满足要求的焊装夹具最终结构，投入生产中。

2 车身焊装夹具设计理论、焊接技术简介

2.1 汽车车身基本构造

汽车车身是由薄板冲压件组装拼合在一起的整体，经过冲压工艺加工成形后的车身板件通过组合、拼装和焊接变成车身的基础结构。所以，焊装加工工艺是车身结构成型的关键。装焊工艺是车身制造工艺的主要部分。