1、由拼焊结构更改为冷弯异型管结构的推土机驾驶室骨架创新设计摘要：在各种农业机械和工程机械驾驶室的设计中，传统的钢骨架加钢板焊接的方正结构正逐渐被冲压成型弧线曲面结构替代。本课题利用先进的 Pro/E 软件设计平台和网络资料平台，彻底遗弃了驾驶室旧有的钢板拼焊骨架结构，为以新型材料冷弯异型钢管作为骨架来设计驾驶室奠定了基础，也为今后驾驶室的设计者提供了有价值的参考，具备创新性和科学性。 关键词：冷弯异型钢管 驾驶室设计 0、引言 冷弯型钢（coldrolledsectionsteel）指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。冷弯型钢是一种经济的截面轻型薄壁钢材，也称为钢制冷弯型材或
2、冷弯型材。冷弯型钢重量轻、强度高，使用它可以简化装配工序，减少结构安装的劳动力，同时可以改进制品的工艺性能，改善其外观形状。因此在建筑用轻型钢结构、各种车辆结构、生产作业线的钢结构、高层货架、集装箱等各个领域广泛得到应用，是国家大力推广的新型材料。目前，中国生产冷弯型钢的企业有数百家，年生产能力 200 万吨左右，其中大中型国有骨干企业仅 5 家，年产量约30-40 万吨。国产冷弯钢产量只占钢材总量的 1.2%，与国外发达国家 5%的比例相比，发展潜力很大。 而在各种农业机械和工程机械驾驶室的设计中，传统的钢骨架加钢板焊接的方正结构正逐渐被冲压成型弧线曲面结构替代。为追求结构的完美性，要求造型
3、、断面越来越复杂，对冷弯型钢的材质要求和技术含量也不断提高。新一代驾驶室以全新的概念和面貌展示在人们面前。 1、驾驶室设计的意义及其驾驶室的结构 1.1 驾驶室设计的意义 驾驶室是一台机器的重要组成部分，它决定了底盘的布置以及室内内部装置的放置等。所以说驾驶室的设计有至关重要的意义，它的成败决定了整台机器的成败。 1.2 驾驶室设计的要求 1.2.1 驾驶室设计时的基本要求 驾驶室作为车身的重要组成部分，就要求具有高性能、多样化、新技术、个性化等特性。还要求舒适性、操纵方便性、良好的视野、安全性等等。 1.2.2 本次设计驾驶室的改进设计要求 ?与地板架接触的孔保证装配尺寸； ?驾驶室外形注意
4、尽可能保持原驾驶室形状，尤其注意不碰防翻滚架；?与地板架装配处注意保证间隙。 ?符合时代审美趋势，美观、安全性要求。 1.2.3 在满足设计要求的前提下，尽可能考虑到工艺性 ?工艺先行，提高产品可制造性和实用性。 ?简化制造流程，省时省料省工； ?降低工人劳动强度，缩短劳动周期； 1.2.4 成本要求低。 2、驾驶室结构改型的调研及其结论 2.1 调研规划 调研在产品设计阶段占有举足轻重的作用，首先我们必须搞清楚现在产品的状况，其次通过市场调研和与操作工人、产品生产厂负责人的交谈，来了解现在产品还存在的弊端，为我们设计提供参考，最后我们通过实际调研来的情况来设计驾驶室，从而达到人性化的要求。
5、2.2 调研的方法 我在做调研的时候主要通过以下途径来完成调研工作的： 1）通过与驾驶室设计工程师的交谈、采购人员的成本估算。 2）查阅和驾驶室设计有关的书籍、专利、刊物等资料。 3）通过对生产车间现场来观察生产存在的问题。 2.3 调研结果 通过半个月调研工作以及对车间现场生产工艺流程的实际考察，得出的结论是异型钢管结构改型后降低了采购成本，原来拼焊结构驾驶室由建机公司生产，改型后的驾驶室由彩桥公司生产。上图彩桥公司栏是按照批量的性质把异型钢管的模具成本均摊到单台上的成本估算里，红框内可以看出驾驶室框架成本单台降低 90.61 元（371.98+40.98-322.35） 。若加上因为异型钢
6、管的使用造成的工时降低，成本将会更低） 、简化了生产流程、改进了驾驶室的工艺性，具备创新性和科学性。 3、驾驶室的改进新旧结构对照 3.1 上顶结构对照 3.1.1 原结构： 缺点： ?不封闭的四边卷板框架刚性差、工序复杂，围焊六边框架时易变形 ?上板卷边耗材料、工序复杂 3.1.2 异型钢管结构：六条封闭的异型钢管，经组对、焊接、打磨焊缝等工序做成驾驶室顶框架，断续焊焊上盖板，能克服上述缺陷。 3.2 门两侧立柱结构对照 3.2.1 原结构： 钢板拼焊结构 缺点： ?弯板折弯和焊接使驾驶室变形严重，角度难以保证，装配易出现问题。 ?弯板拼焊结构复杂不稳定，焊接工序多，耗材耗时耗工。 3.2.
7、2 异型钢管结构： 优点：在满足原设计要求的前提下，异型钢管本身留出安装门所需的角度，装配时只需用钢板尺目测对齐即可（见图 1） ，然后点焊固定，装配质量高，效率高，具备良好的工艺性。 图 1 3.3 基座和门槛处结构对照 3.3.1 原拼焊结构设计（见图 2） 缺点：拼焊结构零件多，生产管理复杂，焊接工序多，复杂不稳定，耗材耗时耗工。 图 2 3.3.2 异型钢管结构设计（见图 3） 优点：成型零件，组对便利，工艺简单。截面灵活多变，造型美观个性化，有好的工艺性和制造性。 缺点：需要制作模具，成本高，生产周期长。 图 3 4、结论 因为驾驶室设计的复杂性，在有限的时间内，不能研究得很细致。本课题利用先进的设计技术平台和网络信息平台，为推土机驾驶室设计者提供了有价值的参考，同时通过了一项国家专利，具备创新性和科学性。 在设计的过程中，主要从以下几个方面来设计驾驶室： （1）驾驶室设计的意义及其驾驶室的结构。 （2）驾驶室结构改型的调研及其结论。 （3）驾驶室的改进新旧结构对照。 参考文献： 1武胜、张厚、王伟 冷弯型钢截面创新设计思路与方法探讨J，钢结构，2011 2张丽丽、陈辉 冷弯型钢工程性能研究J，北京工业职业技术学院学报，2011 3姜玲玲.基于 UG 的压路机驾驶室设计J， 拖拉机与农用运输车，2007. 4王大齐.冷弯型钢的特点和应用J，上海金属，1984.
