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轿车车身由400多个冲压件在70～90余套焊接夹具装配而成,其中车身总拼夹具是关系到车身装配精度和生产能力的关键。随着车型更新换代速度不断加快和开发成本下降,车身总拼夹具面对柔性化、模块化以及可重构等新技术的挑战。目前我国轿车企业车身总拼焊装夹具的开发90%以上依靠国外供应商,开发周期长、投资大,是我国轿车产品自主开发能力提升中的重要问题,开展车身总拼柔性夹具设计技术的研究具有重要意义。本文结合国内外研究技术趋势,对夹具定位、零件柔性装配特征和基于实例的设计理论开展研究,通过综合分析上海大众汽车各车型总拼焊装夹具方案设计的技术特点,形成车身总拼柔性焊装夹具的设计和优化方法,在此基础上对某轿车新车型(代号:Modell-Y)进行了样车试制过程总拼柔性焊装夹具方案的设计和优化,并在实际生产中进行应用。本文首先研究总结了有关轿车车身制造和焊装夹具结构设计的基础理论,包括典型定位夹紧机构设计、N-2-1定位原理和基于最小变形的夹具定位点优化等。通过实例分析提出了车身柔性零件的主要焊装特征:几何特征、位置特征和装配特征,指出车身零件的几何特性和装配特性决定了所采用的焊装夹具的种类和构形。在此基础上,构造了基于实例的车身焊装夹具方案设计方法、流程及其索引、检索和重用机制。在基于实例设计的思想指导下,本文从车身总拼对夹具设计要求的技术分析出发,研究白车身总拼统一基准(RPS)、功能尺寸(FDS)等总拼夹具技术需求特点,并对上海大众汽车Passat、Polo、Touran、Octavia等各种车型的车身总拼夹具方案设计实例进行了全面的分析比较,为后续新车型总拼夹具开发中基于实例的设计奠定了基础。最后,本文将理论和工程研究成果进行了总结,并针对上海大众新车型MODELL-Y的车身总拼试制柔性夹具进行了应用。在应用中,本文从该车型车身总拼特点分析入手,结合相关实例对比,对总拼夹具方案基本夹具单元设计、基本单元布局优化和夹具可重构性设计等进行了系统优化设计,并在实际开发和制造中进行了成功的应用,降低开发成本超过50%,取得了显著的经济效益。本文的研究工作为上海大众汽车车身焊装柔性夹具设计和制造积累了很好的经验,对于促进我国汽车车身柔性焊装夹具设计技术发展提供了有益的工程借鉴。