装载机后车架拼搭工装的改进和应用

2013-06-26梁为国

装备制造技术 2013年6期

李毅，梁为国

（广西柳工机械股份有限公司，广西柳州 545007）

随着我国经济的快速发展，工程机械行业的发展也越来越快，对企业的生产效率和品质要求也越来越高。后车架是装载机的支架结构，后车架包括中梁架、上下铰接、转向支耳、驾驶室支撑座、尾板等部件。后车架结构复杂，焊接量大，因而焊接变形量也较大。印度柳工的835装载机后车架驾驶室支撑座拼焊原来是采用手工划线拼搭支架，焊接完成后再进行二次拼焊，其过程焊接变形量控制困难，简单的工作却需要2~3个人配合作业，而且焊接后的尺寸时常达不到图纸规定的要求，不利于批量生产，也不适合现代化生产的理念。因此，需设计一个定位工装，再辅以合理的拼焊工艺，来解决这个问题。通过采用合理、科学的品质控制措施，来满足大批量生产的要求。

1 工装的改进设计和分析

针对这种情况，我们设计了驾驶室支撑座定位工装。该工装既可以满足相关定位尺寸的要求，取消了手工测量，更好地保证驾驶室支撑座的拼焊质量，提高了生产效率。同时，该定位工装大大减轻了操作者的劳动强度，实现了一个操作者即可完成拼焊工序操作。

该驾驶室支撑座拼焊定位工装主要由固定支座和翻转块2个部件组成。工装的部件和整体的结构功能是：翻转块（图1所示）用销轴安装在固定支座（图2所示）上，以销轴为中心可以前后自由翻转。总拼工装的改进工作就是，以后车架总拼工装铰接孔的中心为坐标原点来定位，用间断焊接的方式把驾驶室支撑座拼焊定位工装固定在总拼工装平台上，这样这套定位工装的用途就基本实现了。在拼焊时，先把翻转块向内翻转成90°角（图3所示），再以翻转块为定位点把驾驶室支撑座靠平，然后将支撑座直接点焊牢固。

图1 翻转块部件结构

图2 固定支座结构

图3 测量支撑高度平面

由于该定位工装是以总拼工装基准坐标原点为定位点来取的尺寸，然后再分段焊接牢固在总拼工装上，因而与总批工装有着高度的融合性，从而保证了驾驶室支撑拼焊后与其他部件相对尺寸完全符合要求；同时，一个人不用测量、不需要其他人辅助就可以保质保量的完成作业。

2 工装改进后的应用

驾驶室支撑座定位工装应用的配合措施：为了保证焊后的工艺尺寸，采用了反变形法焊接前检测驾驶室支撑座的左右开档尺寸，用螺纹撑杆左右撑大5 mm，作为焊接变形的修复量。

在拼焊前，首先确保安全实施拼焊，对拼焊前过程符合性进行控制，例如：检查工件是否清理干净；检查工装定位是否牢固；检查焊接设备电源、供气管路是否合格；检查焊接参数是否符合焊接工艺要求等。

在实际的使用中，原来的工艺流程是把支撑座和支撑板焊接完成，以铰接为定位点，两名操作者用1.5米平尺反复测量出4个支撑的高度平面(图3中的双箭头所示)，经常是第一个支撑高度测量好后第二个支撑又要进行调整，等四个支撑高度一样后还要测量对角线，如果不合格还要拆了重新拼焊，对操作者的技能要求比较高，用于调整和定位的时间很长。现在，按照新的工艺流程拼焊顺序，把支撑座放入定位工装对齐翻转座后直接进行点焊，再用钻模工装定位支撑板点焊，一个操作者不用测量任何尺寸就可以完成拼焊的操作，操作时间降到了10分钟，稍微培训操作者就可以达到拼焊技能要求，使驾驶室支撑座的拼焊合格率达到了100%的合格。

3 使用效果分析

通过在后车架拼焊过程中应用该定位工装，用极短的时间就可以完成驾驶室支撑座的拼焊，上下和前后工艺尺寸实现了免除测量，拼焊的效果比以前手工划线更加快速精准，拼焊出来的后车架几乎台台相同，合格率高，完全能够满足批量生产作业的要求。在操作过程中，一个操作者即可完成拼焊工序，消除了改进前的人力资源浪费的问题。工装的应用过程中，结合合理的焊接顺序和反变形等焊接措施，有效地控制住了焊后变形。在焊后品质检测发现，驾驶室支撑座变形量偏差在0~1 mm之间，满足设计的工艺要求，取消了焊后矫正工序。