半挂车大梁制做的翼带折弯焊接工艺改进.doc

1、半挂车大梁制做的翼带折弯焊接工艺改进摘要： 半挂车的运输使用过程中大梁是承载质量的关键，它的制做是半挂车生产的关键件，其生产工艺性直接影响着半挂车的使用性能和生产效率。利用液压技术改进承载大梁翼带折弯焊接工艺，提高企业产品的质量保证能力及企业的生产效率。 关键词：半挂车 大梁制做 工艺改进 液压应用 保证质量 提高效率 随着半挂车在我国物流运输中作用的日益凸显，从事半挂车生产的企业不断增加，半挂车生产企业绝大部分主要生产车架和上装，其余的承载车桥、机械悬挂、行驶轮胎、电器等均为外购配套件。而车架的设计、制做直接影响半挂车的承载能力和使用性能，车架的核心是由上下两根不同厚度的翼带其上翼带为直线形

2、状；下翼如下图所示带和中间腹板组合焊接而成的变截面工字型大梁结构。 一 ：、传统的生产方式及缺点 该大梁设计为变截面工字钢形状，设计时为避免变截面处应力集中，故腹板变截面过度处为大小不同的圆弧 R，这样以来要求制做时下翼带要随着腹板过度处的圆弧 R 贴紧（无缝）焊接，所以对 13 米长大梁（阶梯梁）翼带折弯不同的圆弧 R（有内外两种）尺寸给生产工艺带来诸多不便。就目前我国大部分半挂车生产企业普遍采用传统的一种工艺方法是按照下翼带零件尺寸要求用折弯机折出圆弧 R 值；传统的第二种工艺方法是用专用工装按照腹板零件圆弧 R 值折弯翼带。根据我们生产半挂车多年来的实践证明两种工艺方法无论从零件加工质量

3、精度还是生产效率都有很多弊端与不便。 1.第一种工艺方法用折弯机折翼带 R 存在如下弊端与不便： 1.1 占用折弯机设备 1 台、行车 1 部、占用车间面积 150 余平米、占用劳动力（按班 12 台产量需用 2 人） 。 1.2 生产效率低、工人劳动强度大（反复起吊，来回搬动） 。 1.3 长度尺寸和圆弧 R 尺寸精度很难保证（与腹板的长度尺寸及圆弧 R 值处尺寸都难以完全贴紧吻合） 。 1.4 工件周转到下一工位比较困难，物流不便。 1.5 折好的下翼带一次准确放置于大梁点合工装位置时十分不易。 2.第二种工艺方法用专用工装折翼带存在弊端与不便： 2.1 增加专门工序、增加专人劳动力（2

4、人） 。 2.2 无谓占用车间面积长 21（跨度）米，按照常规厂房 6 米间距需5 跨 30 米（工装长度不小于 14 米，零件长度 13 米） 。 2.3 工件周转运输比较困难。 2.4 车型长短不同，大梁长短要求不一致翼带长短也不一致，来回调整工装压弯顶块位置繁琐易混淆。 2.5 折好的下翼带一次准确放置于大梁点合工装位置时十分不易。 综上所述折弯翼带时的不利因素，我们利用腹板型状在腹板与下翼带点合时用的现有点焊大梁工装加装油缸、液压站和一些零件后，边点合边依腹板圆弧 R 值顺序折弯下翼带的工艺方法克服了上述折弯工序折下翼带时的诸多不利因素。 二 ：、改进工艺及优点 1. 制定本工艺方案的

5、根据： 1.1 由现用翼带材料的屈服强度计算出折弯翼带时施加力 P 及实际油缸推力 F，选择液压系统工作压力和其他参数。 （1）由目前使用下翼带材料 345B 的屈服强度 S = 345MPa，翼带断面尺寸厚 10mm宽 140 mm，折弯处变形需施加力：P=10 mm140 mm345 MPa= 483000（N） （2）根据被折弯件截面尺寸计算实际折弯时油缸推力 F F=483000N10/140=34500N （3）试选择液压系统工作压力：液压泵输出压力为 16MPa（中压） ，使用时调到 10MPa 即可满足。 计算油缸缸径 根据计算结果，考虑未来大梁轻型化的发展方向，翼带材质选用高强

6、度板及油缸系统使用安全性把缸径 D 定为 100mm。 1.2 由前腹板结构型状（依产品图纸）的变化计算出翼带折弯时不同位置处使用的油缸行程，选择合理的油缸规格（结构；缸径；行程） 。如图所示：a 大梁前端外 R 处（腹板夹角 160）选择后耳环油缸：缸径100mm，行程 125；b 前腹板变截面处内 R 处（腹板夹角 167）选择后耳环油缸：缸径 100mm，行程 200；c 变截面处 R 处（腹板夹角 162.5）选择后两个耳环油缸：缸径 100mm，行程 125；缸径 100mm：行程 80；共计直梁 4 种 4 支液压缸，弯梁 5 种 6 支液压缸可分别完成直梁弯梁的折弯焊接工作。 1

7、.3 由上述油缸缸径；行程及工作时油箱容积因液压油摩擦热引起的体积变化，确定油箱容积为 100L。同时根据材料塑形变形缓慢特点确定系统流量为 14L/min。从而确定所需液压系统及参数。 1.4 由腹板结构型状和翼带材料性能设计出顶紧翼带折弯时所需的油缸杆头凸凹不同的零件型状角度外 R 为内角 167、内 R 为内角162.5折头与油缸活塞杆螺纹连接，确定油缸耳环支点安装的正确位置，保证折弯下翼带随腹板型状及 R 完全吻合。 1.5 以上述三项来找出油缸在工装上安装的合理位置（由折弯开始位置和终了位置来找出安装的初始位置） 、准确支点及倾斜角度，这也是即保证顺利完成翼带折弯工作又要最大程度减小

8、油缸工作时侧向力，同时满足上、下翼带和腹板上料时方便性的关键一环。 1.6 以油缸推力和油缸行程及折弯翼带点工作顺序设计所用液压工作站的动作特性及控制信号顺序。 1.7 若因半挂车承载量变化而改变不同的翼带规格（厚度、宽度、材质）时可调整液压站的所需工作压力值（1015MPa） 。 该工艺方案点焊大梁时操作程序：（如图三图四所示） 2.1 放置上翼带靠紧定位面；放置前、后腹板；放置下翼带于大梁点合工装上。 2.2 夹紧翼带的直线部分与腹板。 2.3 对于直梁点动折弯油缸、折弯油缸、折弯油缸的开关按扭，折弯油缸顺序伸出活塞杆，油缸活塞杆头联结着凸凹不同的零件型状分别推顶下翼带使其下翼带随腹板型状

9、逐渐变形完全吻合后按照点焊要求点焊翼带与腹板，之后再点动开关按扭使折弯油缸退回原位。 2.4 点动折头油缸开关按扭，油缸活塞杆头联结着推动转板绕转轴推顶翼带靠紧腹板点焊翼带腹板，之后再点动开关按扭使折头油缸退回原位。 2.5 对于阶梯梁则第一步先点动折弯油缸、开关按扭，油缸杆头联结着凸凹不同的零件型状分别推顶下翼带使其下翼带随腹板型状完全吻合后按照点焊要求点焊翼带腹板，之后再点动开关按扭使折弯油缸退回原位。这样一个点合大梁的制做新工艺过程全部完成。进入下一车架工序流程。 3. 改进后的工艺完全克服了原工艺生产时的很多弊端与不便： 3.1 保证了下翼带要随着腹板过度处的 R 无缝贴紧焊接，有效提高了产品质量。 3.2 减少了大梁生产工序，实现了边折边焊的新工艺。 3.3 按班产 6 台半挂车计算：节省了大型设备折弯机的使用率；节省了场地面积 620m?，减少生产工人 2 人；节省了人、财、物资源。 3.4 体现专业化生产特点，批量化生产规模，车间物流更畅通，减少了零件的周转次数，方便了生产流程，减轻生产工人的劳动强度。 事实证明在使用新工艺后达到了事半功倍效果。从而成本降低了数倍，质量和效率提高了数倍。