由于产品制造系统中存在零件本身尺寸偏差、加工偏差、定位偏差以及噪声因素等的影响,产品装配质量不可避免受到影响。本文主要研究典型两类装配过程中受各偏差因素的影响,以零件配合特征进行装配的第一类装配,基于产品全局成功率模型进行公差稳健设计。以夹具定位的板壳类零件进行装配的第二类装配,基于薄板装配偏差对装配工艺布局进行稳健设计。通过对典型两类装配的装配工艺进行分析,并对装配工艺进行稳健优化设计,从而提高产品装配质量。所做的工作如下:(1)基于配合特征的全局装配成功率建模与公差稳健设计。首先,基于概率统计学建立零件加工成功率计算模型,结合多工序装配成功率计算模型,提出多工序全局成功率计算模型。以敏感度最小化为目标,以全局成功率、加工余量标准差和均值偏移为约束,建立多工序制造过程公差稳健设计模型,通过采用模拟退火算法进行公差稳健设计。最后以齿轮组件装配为例,计算齿轮组件的全局成功率,并进行公差稳健设计。(2)基于夹具定位的薄板装配综合偏差分析建模。阐述了薄板装配过程,分析在过定位件条件下夹具定位偏差、焊枪偏差、焊枪释放以及过定位夹头释放对薄板装配偏差的影响,建立了基于空间位移关系的薄板装配综合偏差模型。最后以车身地板装配为例,根据装配偏差模型分别建立装配体上关键测点偏差与夹具定位偏差、焊枪偏差及焊枪释放回弹、过定位释放回弹的线性关系式,通过蒙特卡洛模拟得到零件上关键测点偏差的分布特征。(3)基于薄板装配综合偏差模型的装配工艺布局稳健设计。以车身地板装配实例,在“421”定位原则下,分析了夹具定位块坐标值对零件关键测点偏差的影响趋势,并以此设计参数夹具定位块水平值。以夹具定位块和焊点位置同时作为设计参数,零件偏差、夹具定位偏差和焊枪偏差为噪声因素,根据拟定薄板装配工艺夹具定位块布局和焊点布局的正交试验表进行正交试验。以关键测点偏差的均方根视为装配质量权衡指标,计算柔性薄板装配夹具定位布局和焊点布局稳健设计的信噪比。最后结合薄板装配偏差模型,根据不同的夹具定位块和焊点布局下个各偏差因素对装配质量的稳健性,得到夹具定位块和焊点布局的稳健方案解。