自上世纪以来,国内外学者就开始对车身金属薄板零件进行装配偏差分析。当前车身金属薄板装配偏差研究大多局限于考虑零件制造偏差、夹具定位偏差而忽略焊接热作用引起的零件变形,而在实际焊接装配过程中,焊接是一个高能量输入并伴随大量放热的过程,必然引起零件产生一定量的变形,焊接变形将直接影响后续装夹的进行,更有甚者将直接影响产品最后的成形质量。因此,研究薄板零件在焊接过程中的变形以及焊接变形对整体装配质量的影响对建立更贴近于生产实际的装配偏差模型是非常有必要的。本文应用ANSYS模拟柔性薄板零件在电阻点焊过程后产生的变形,得到了预压过程中由于电极预压力的作用使柔性零件产生的变形量、零件在点焊各时刻的温度场分布以及薄板零件在焊接结束后的残余应力分布及残余变形分布规律。之后结合单点结构焊接的有限元仿真结果,建立了多点结构焊接有限元模型,并通过固有应变法分析了焊接后零件的变形量。之后,应用响应面法建立了局部焊接变形模型,并通过大量薄板点焊试验验证了模型准确性。最后,本文结合影响系数法,综合考虑焊接装配过程中的各偏差源影响,建立了整体装配偏差分析模型,并通过装配案例对提出的模型进行了验证。主要的研究工作如下:(1)柔性薄板件单点结构焊后变形分析应用ANSYS对焊接过程进行仿真模拟。本文采用热-电-力顺序耦合的方法,对温度场、应力应变场以及焊接后零件变形位移场进行分析,得到了薄板零件单点结构焊接后的变形分布规律以及不同焊接工艺参数下零件的变形量,为建立多点结构焊接模型以及局部焊接变形数学模型打下基础。(2)柔性薄板件多点结构焊后变形分析热弹塑性法是焊接变形分析的常用方法,但由于其计算量大,耗时长,往往不适用于大型复杂结构的焊接变形分析。固有应变法由于其计算简单,常用于缝焊等复杂结构的焊接分析中。本文在单点结构焊后应力应变分析的基础上,建立了多点结构焊接的三维模型,并应用固有应变法分析了零件在焊接后的变形规律。此外,还分析了不同焊点的布置排列形式及不同点焊顺序对焊后变形量的影响。(3)薄板件局部变形数学模型建立由于焊接过程的复杂性,目前几乎没有对焊接结构局部变形建立定性的数学表达式模型。本文应用Design Expert软件拟合出了柔性薄板件局部变形响应面模型。该模型反映了输入工艺参数与输出焊接变形之间的隐性关系。最后通过薄板点焊试验验证了提出模型的准确性。(4)整体装配偏差分析模型的建立针对当前柔性薄板零件装配偏差模型忽略焊接过程热作用引起的偏差影响,本文介绍了影响系数法的建模过程及求解方法,并根据薄板零件的装配过程特征,建立了焊接过程偏差的数学模型。然后在此基础上,结合包含零件制造偏差和夹具定位偏差影响的装配模型建立了柔性薄板零件整体装配偏差分析模型,并通过一个装配案例验证了模型。本文的研究成果不仅可以应用于对多点复杂焊接结构的焊接变形预测分析,而且可以完善现有的车身柔性薄板件装配偏差分析模型,使之更符合实际焊接装配工况,来达到车身尺寸质量控制的目的。此外,建立的偏差分析模型还可以机身、机翼、船身等薄板制造产业中,具有很强的科学探索价值和广阔的工程应用前景。