健身器材异形钣金件的加工

■ 中国船舶重工集团公司第七一 研究所 （湖北宜昌 443003） 易仲成

1.工件结构

图1所示为某健身器材上的金属骨架，形状异形，材料为Q235，每台健身设备上需要1个金属骨架，主要由图示5个零件拼焊成形，图2所示为主支撑，需要使用的型材主要为36mm×36mm×3mm角钢、φ32mm×2mm钢管，要求加工成形后与配套零部件能安装合适，无干涉。

2.工艺方案分析

从图形上分析，零件加工的难点在于主支撑的加工以及主支撑与左、右角钢的焊接。

（1）主支撑：设计者原本考虑采用36mm×36mm×3mm角钢型材拼焊成形，实际加工过程中，首先需要对角钢进行机械加工，单个零件加工成形后再进行拼焊，由于拼焊角钢数量多，且拼焊过程中角度不易控制，尺寸很难保证，因此工艺上不建议采用角钢拼焊成形，而是采用其他工艺加工成形。

考虑到公司的实际加工能力，公司现有激光切割机一台，可以切割最厚为6mm的钢板，加工效率很高，采用钢板放样后弯折成形可以提高加工效率及精度，故采用3mm钢板激光切割外形及内孔后弯折焊接成形。

通过对展开料计算分析，发现主支撑上相邻的弯折件展开料会产生干涉，故需间隔去除3处折边，后期采用焊接工艺成形。通过排料发现，如果采用一次放样成形，会导致余料浪费严重，考虑到主支撑为左右对称结构，故可以从中间断开，排料时节省废料损耗，后期采用工装焊接成形，不影响性能及强度。展开料如图3所示。

采用放样弯折及焊接工艺即可完成主支撑的成形。

图5 左角钢定位工装

图6 定位销

图7 弯管工装

图8 主支撑展开料2

图9 总装效果

（2）主支撑与左、右角钢3mm×33mm×157mm，数量与展开料零件数量一致。

5.总装焊接成形

总装效果如图9所示。

（1）主支撑焊接：采用焊接工装及定位销固定展开料1弯折的左、右两个零件→点焊成一体→以外形对齐来定位焊接缺失零件成主支撑。

（2）左、右角钢焊接：利用左（右）角钢定位工装定位主支撑及左（右）角钢后点焊成形。

（3）心率管及转接板焊装：定位安装心率管及转接板并点焊成形。

（4）满焊成形、校形并打磨焊渣。

（5）油漆：外表面油漆涂锌黄环氧底漆HG/T2239-91/细白银汽车漆YZW-9172/丙烯酸聚氨酯清漆HG/T2454-06。