叉车车架焊接结构件的焊接变形是影响产品精度、生产成本的关键因素。目前,焊接结构件在焊接过程中产生的的焊接变形常采用的方法是变形矫正和火焰加热矫正等,这样不仅增加成本、延长制造周期。车架焊接结构件结构复杂,通过工艺生产实验来获得优化方案是成本巨大的工程。同时还存在对大型机构件尺寸检测的难题。因此,本研究采用工业工程系统分析方法,以问题为导向,开展“头脑风暴”,应用新技术来解决生产中实际问题。如何有效地减小车架在焊接过程中变形问题,是本研究项目优化设计的主要目标之一。针对本公司某内燃叉车车架焊接变形问题,利用有限元分析软件Simufact Welding,依次模拟出不同的焊缝焊接顺序产生不同的焊接变形量,通过对各方案的分析对比,评估出优化结果,再使用焊接机器人系统生产车架结构件样件,进行生产验证。论文具体研究内容如下:(1)建立叉车车架三维几何模型并进行处理,对车架进行有限元仿真,并进行热源和边界条件的设置。(2)使用焊接机器人,通过编程,使焊缝焊接顺序得到有效控制。提出了使用焊接机器人系统的寻位系统,来测量焊接变形量的方案,解决了大型工件空间尺寸检测难题。(3)使用Simufact.Welding软件对车架焊接过程进行分析,得出焊接过程中温度的分布,应力的分布最后得出变形的变化;同时进行样车焊接实验,与计算结果进行比对,验证仿真软件可靠性。(4)优化车架在焊接过程中的焊接顺序,提出不同的方案,最终确定最为合理的焊接顺序,制作样机进行焊接实验,验证计算的准确性。目前本项目研究成果,已在公司实际生产中得到了应用并取得了较好的效果,大幅度提高了车架结构件的尺寸精度,生产效率提高显著。随着我国焊接机器人的深入应用,使用计算机仿真技术和机器人智能制造有机结合,打通计算机仿真、工艺控制和零件检测三个工作瓶颈,使大幅提高焊接件的生产精度成为可能,这充分体现了本项目的发展前景。