1、结构车间技改设计说明1 结构车间1.1 车间任务和生产纲领 1）车间任务承担 3t12t 装载机前车架、后车架、铲斗、动臂、摇臂、拉杆、摆动架等结构件的焊接、加工等任务。2）生产纲领生产纲领，见表 1.1-1。年产装载机 4 万台，产品组成分布见下表。表 1.1-1 产品生产纲领表序号 产品型号 年产量 合计1 300F 64802 300K 46803 400K 1204 500F 67805 500K 139206 ZL50G 67807 600K 10208 800K 5409 10T 以上 604038010 雪犁装置 9611 侧翻装置 48012 快换装置 9613 5 吨夹钳装置
2、 1200143 吨夹钳、抓草机装置 120030723）产品特点：车间生产性质为多品种大批量生产。产品特点：焊接零部件材质主要为 Q345，板厚 670mm。1.2 工作制度及年时基数每月工作日：22 天工作制度：三班制年工时总额：1680000h1.3 设计原则及指导思想1) 设计原则 设计中根据结构件加工工艺特点将车间规划为前车架生产区、后车架生产区、动臂生产区、铲斗生产区、小总成件（摇臂、拉杆摆动架等）生产区、变形产品生产区、大吨位产品生产区，每个生产区生产内容包括焊接和机加工，其中铲斗生产区布局成流水线形式。 为提高焊接质量以及焊接加工效率，工艺设计主要结构件焊缝采用机器人自动焊接工
3、艺。 焊接工艺措施以防止和减小结构件变形作为贯穿整个工艺过程的控制要点。 按产品及生产工艺相似的原则组织流水生产线，工艺路线从焊接- 机加工 -涂装体现一个流的思想。1.4 主要工艺说明1.4.1 结构件工艺流程1）前车架工艺流程（1） K 系列前车架耳座组对点焊机器人焊接镗专机加工 铰接架组对点焊机器人焊接镗专机加工 立柱组对点焊机器人焊接 前车架组对点焊机器人焊接镗铣专机加工人工补焊（2） 300F 前车架立柱组对点焊机器人焊接上铰接架组对点焊人工焊接 下铰接架组对点焊人工焊接数控钻孔前车架组对点焊机器人焊接镗铣专机加工人工补焊（3） 500F 前车架翻斗缸耳座组对点焊机器人焊接专机镗孔专
4、机铣面铰接架组对点焊机器人焊接专机镗孔钻孔专机铣面立柱组对点焊机器人焊接前车架组对点焊机器人焊接镗铣专机加工人工补焊（4） Z5G 前车架耳座组对点焊机器人焊接镗专机加工 铰接架组对点焊人工 立柱组对点焊机器人焊接 前车架组对点焊机器人焊接镗铣专机加工专机铣面钻孔人工补焊2）后车架工艺流程（1） 500K、Z5G 后车架铰接架组对点焊人工焊接专机镗孔附支体组对点焊人工焊接专机镗孔专机铣面后车架组对点焊机器人焊接补焊数控钻孔气动攻丝（2） 500F 后车架铰接架组对点焊人工焊接专机镗孔大梁组对点焊专机焊接调平钻孔 附支体组对点焊人工焊接专机镗孔专机铣面后车架组对点焊机器人焊接补焊数控钻孔气动攻丝
5、（3） 300F 后车架尾板合件组对点焊、焊接调平数控钻孔下铰接板合件组对点焊、焊接数控钻孔 附支体组对点焊人工焊接专机镗孔专机铣面后车架组对点焊机器人焊接专机镗孔专机钻孔气动攻丝补焊（4） 300K 后车架尾板合件组对点焊、焊接调平数控钻孔 附支体组对点焊人工焊接专机镗孔专机铣面后车架组对点焊机器人焊接专机镗孔专机钻孔气动攻丝补焊3）铲斗工艺流程法兰与铰接板组对机器人焊接 斗底护板组对点焊机器人焊接铲斗组对点焊机器人焊接专机镗孔补焊4）动臂工艺流程横梁组对点焊专机焊接专机铣面座梁组对点焊机器人焊接专机镗孔 耳板与法兰组对专机焊接动臂组对点焊机器人焊接液压校正专机镗孔5）摇臂工艺流程摇臂组对点
6、焊机器人焊接专机镗孔小件焊接6）摆动架工艺流程摆动架组对点焊机器人焊接专机镗孔6）拉杆工艺流程拉杆与法兰组对专机焊接专机镗孔7）转向耳座工艺流程转向耳座组对点焊人工焊接镗孔8）驾驶室支架工艺流程驾驶室支架组对点焊人工焊接1.4.2 主要工艺说明（1）结构车间位于联合厂房内，生产区长 130m，由 12 个 24m跨组成，中间设有两个 18m 跨天井。（2）前车架：前车架拆分成立柱、铰接架、耳座等小总成件，各小总成以及总成件的拼装采用高效组对工装。焊接方面，耳座焊接变形较大，采用机器人焊接，通过合理编排焊接顺序减小焊接变形。前车架及小总成焊接使用焊接机器人，提高前车架焊接自动化程度。小总成件可实
7、现焊接机器人完全焊接，前车架内腔机器人不易焊到的焊缝人工补焊。前车架加工设备采用专机形式，提高加工效率和质量。前车架生产区域共配置焊接机器人 46 台，焊接变位机 23 台，专用加工机床 24 台。（3）后车架：后车架拆分成铰接架、附支体等小总成件。小总成件焊缝短，机器人焊接经济性差，因此采用人工焊接，辅以焊接变位机翻转。后车架总成采用机器人焊接，机器人不易焊到的焊缝人工补焊。镗加工方面，铰接架、附支体采用镗专机加工，小总成加工到位，总成采用数控钻专机钻孔、攻丝。后车架生产区域共配置焊接机器人 30 台，焊接变位机 32 台，专用加工机床台 12。（4）动臂：动臂横梁采用专机焊接，焊后铣端面，
8、以保证横梁与动臂板无间隙贴合。摇臂座梁及动臂总成焊接采用焊接机器人，提高焊接质量级效率。动臂焊后用液压校正工装进行焊接变形校正，提高校正工序效率。摇臂座梁以及动臂总成加工采用组合专机，提高加工效率和质量。动臂生产区域共配置焊接机器人 10 台，专用加工机床台 10。（5）铲斗：铲斗生产采用高自动化流水线形式，缩短铲斗加工节拍。铲斗铰接板及法兰用焊接专机形成小总成，铲斗用焊接机器人焊接，编排合理焊接顺序，减小铲斗焊接变形。机器人不易焊到的焊缝人工补焊，辅以焊接变位机进行翻转，铲斗焊后输送到镗专机进行镗加工。铲斗生产区域共配置焊接机器人 30 台，焊接变位机 12 台，专用加工机床台 7。（6）变
9、形产品：变形产品受结构条件限制，不宜用机器人焊接，因此采用人工焊机，辅以翻转变位机，提高焊接效率，降低工人劳动强度。加工方面，变形产品种类较多，采用通用加工设备，如数控对镗等。变形产品生产区域配置通用加工机床 3 台。（7）大吨位：大吨位受产量限制，在保证产能的基础上少量采用焊接机器人和专用加工机床等设备，主要加工设备仍为通用机床，如对镗、落地镗、意加等（搬迁设备） ，保证大吨位产品加工的柔性，大吨位生产区域配置通用加工机床、加工中心等 10 台。1.5 物流方案 铲斗生产单元物流方式：RGV+KBK 行车； 动臂生产单元物流方式： KBK 行车+滚道 +轨道小车； 前车架产单元物流方式： K
10、BK 行车+滚道 +轨道小车； 后车架产单元物流方式： KBK 行车+滚道 +轨道小车； 变形产品及小总成件生产单元物流方式：行车+轨道小车； 大吨位装载机生产单元物流方式：行车；1.6 风险及规避措施通过本次技改规划，目标是将装载机结构件年产量由目前的 1.3万台套增至 4 万台套，大量的新工艺、新方法、新设备的应用，理论上提高了生产效率，提升产品质量。全新的生产模式在管理、质量、设备以及外协件配套供货等方面都存在着一定的风险。1.6.1 可能存在的风险1）管理风险： 前、后车架等结构件生产按产品单元化作业进行规划，产能是均衡测算的，需要保证生产计划的严肃性，确保结构件上线需求。 大量焊接机
11、器人、专机等数字化自动化设备的使用，需要与之相匹配的管理人员、维修人员和一线操作人员。2）质量风险： 结构件焊接、加工质量对于焊接机器人、镗加工专机等设备的存在着一定的依赖，期望通过设备保证产品质量。 对前道工序质量期望过高，用前道工序质量保证本道工序质量和提高本道工序效率。 规划布局体现一个流的物流思想，产品出现不合格品后会造成物料回流。3）设备风险： 设备故障 加工设备大多为专机，设备柔性差，对以后产品改型存在着制约。4）外协配套风险： 产量大幅增加，需要相应提升外协配套件的生产制造能力和质量保证能力。1.6.2 风险规避措施1.7 劳动量结构件工时定额根据技改后新加工工艺进行制定，各零部
12、件工时见表 1.7-1。表 1.7-1劳动量序号 产品型号 年生产纲领单台工时(h) 年工时(h)1 300F 6480 32.2 2088502 300K 4680 32.6 1528003 400K 120 42.8 51304 500F 6780 36.1 2448705 500K 13920 41 5716406 ZL50G 6780 41.8 2834007 600K 1020 81.7 833008 800K（含 10T 以上） 600 81.7 490009 雪犁装置 96 29.2 280010 侧翻装置 480 32 1536011 快换装置 96 25 240012 5 吨
13、夹钳装置 1200 24 2880013 3 吨夹钳、抓草机装 置 1200 19.3 23160合计 43452 519.4 16800001.8 设备 设备选型原则：按项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应的原则，并有较高的设备负荷率。工艺技术应先进、成熟、可靠；适应产品品种和质量技术标准的要求；配置高效、精准定位的夹具，保证产品质量，降低工人劳动强度，提高劳动生产率； 设备选用依据根据各零部件结构特点，从保证产品质量和生产效率，降低工人劳动强度，提高生产过程的自动化程度等方面综合考虑从，确定焊接设备大量采用焊接机器人，不适宜采用焊接机器人焊接的配备焊接变位机，加工设备采用专用组合机床。1.8.1 设备需求明细表汇总（含新增、搬迁设备）序号 设备名称 设备数量 搬迁数量 新增数量 单价（万元） 投资预算（万元）1 横梁焊接专机 4 2 2 17 342 动臂焊接机器人 6 3 3 170 5103 摇臂座梁焊接机器人 4 2 2 100 2004 法兰焊接专机 2 1 1 15 155 3T 摇臂座梁镗专机 1 1 0 45 06 5T 摇臂座梁镗专机 3 2 1 45 457 横梁铣专机 2 0 2 50 1008 5T 动臂镗专机 3 1 2 90 1809 3T 动臂镗专机 1 1 0 90 010 动臂校正工装 4 0 4 20 80
