汽车零部件在焊装工位上通过焊接的工艺方式装配成部件总成,焊装夹具对汽车零部件进行精确定位并提供合适的夹紧力,确保其焊装精度。因此,建立准确的定位模型和确定合适大小的夹紧力是焊装夹具设计的关键;另一方面,随着汽车生命周期越来越短,车型越来越多,能够焊装多种车型零部件的柔性夹具有着很大的实用价值,但是目前柔性夹具面临着柔性化程度低、研发成本高、管理效率低等诸多问题,柔性夹具并未得到广泛应用,因此,加强夹具柔性化的研究迫在眉睫。汽车车门是车身工艺中最复杂的部件,因此车门焊装夹具有着较强的代表性。基于汽车焊装夹具设计理论,本文通过虚拟设计方法论述了车门焊装夹具的开发流程,并提出了一套柔性焊装夹具开发方法和面向柔性夹具的产品数据管理方法。具体研究内容如下:(1)车门定位模型和夹紧力设计:基于“N-2-1”定位理论和RPS基准点系统,建立了车门定位模型;对夹紧力进行有限元分析,得到了车门定位点处所允许的最大夹紧力。(2)车门点焊受力分析与焊装夹具设计:通过对点焊有限元耦合分析,确定了车门的定位夹紧方案和夹紧力大小;在CATIA中完成了夹具结构设计、干涉检查、人机工程优化设计。(3)车门焊装夹具柔性化设计:采用“相异替换”和“相近合并”的设计思路,进行了焊装夹具的柔性设计,在结构上实现了焊装工位的柔性化;此外还将柔性夹具和普通夹具进行了对比分析。(4)柔性夹具产品数据管理:为了使柔性夹具可以根据工位上的产品迅速、准确地做出调整,建立了面向柔性夹具的产品数据管理系统;此外,通过对夹具产品归类和规则总结,初步建立了夹具知识工程。