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环球360钣金件设计初探 发布日期:2023-06-26 03:45:48 浏览次数:

  摘要 传统的钣金设计中,各个钣金零件的设计、工艺、计划、制造都是相互独立的,这种方式对于以板材为主料的设备有一定的局限性。本文将结合实例介绍一种钣金零件的联合设计方法。

  唯物辩证法认为事物是普遍联系的,世界上的一切事物均处在相互作用、相互影响之中,而事物的联系是有条件的,条件一旦成熟,事物之间的这种联系是相对稳定的,这为本文介绍的联合设计方法提供了哲学基础。联合设计方法即发现各个独立零件之间,在一定条件下存在的相对稳定的联系,在设计时综合考虑,在满足零件各自功能和强度要求的前提下,实现零件制造的简单化。[1]而在目前的一些定型产品中,一些钣金零件的外形大体固定,而规格的大小根据主机型号做相应调整,所以零件之间存在的联系相对稳定,这为联合设计方法提供了现实基础。

  液压支架是井下三机连采机组中重要的产品组成之一,此产品机械主体结构件为高强钢板焊接而成,结构为箱体结构,如图1所示。

  此零件由钢板折弯而成,单机数量一般为2件,材质通常为厚度为20的Q460C。由于此处结构限制,给使用通用模具的压弯机压弯造成一定的困难,两直边长度L很短,这就要求模具开口很小。而模具开口小的同时,折弯力随之加大,折弯机负荷加大,对设备的使用寿命有所损伤;同时,通用折弯机的开口往往也达不到制造要求,因此包板的制造工艺通常有两种:二次切割与专用模具压型环球360。传统的二次切割会产生废料,降低材料利用率,而采用专用模具则会相应增加制造的成本。在煤机市场低迷的今天,显然有些不合时宜。[2]

  支架的底座主铰点处,一般设有挡轴板,挡轴板的作用只是限制主销轴的轴向窜动,在此前提下,焊缝为主要受力点,而对挡板的外形尺寸要求不是很精确。当采用上述的包板与挡轴板联合设计时,我们发现,底座主铰点的挡轴板与包板有这样的关系,如图3所示。挡轴板的材料与包板的材料一般是相同的,而挡轴板的长度尺寸M与包板的直线段的宽度尺寸b几乎一致。

  下料时,两个零件下在一起,待折弯后,通过二切得到包板和挡轴板的最终成品。这种设计使得包板的折弯难题得到解决,虽然仍有二次切割工艺,但已不产生废料,提高了材料的利用率,降低成本。[3]

  这种设计方式,可以提高材料利用率,解决一些传统设计方法遇到的一些难题,但是,环球360这种方法对生产流程提出了更高的要求,尤其是对于采用SAP系统的生产厂,由于按照上述方法产生的挡板的数量,不足以满足整机要求,需采用另外一种生产方式以满足整机数量上的要求,环球360生产计划的下达需要分成俩个部分;[4]而对生产工艺而言,同样需要有两套工艺以满足生产要求。

  本文以液压支架中钣金件的设计为例说明了联合设计的基本思想,环球360并分析其优缺点,指导了实际生产。

  [1] 王国法.液压支架技术[M]. 北京:煤炭工业出版社. 1999.

  [2] 王爱珍.钣金加工技术[M]. 北京:机械工业出版社. 2008.

  [3] 丁静. 钣金件折弯工艺优化系统研究 [D].华中科技大学,2004.: 70-72

  [4] 张逸. 金属板料自由折弯模型与实验研究 [D].华中科技大学,2012: 20-23

  伍晓红(1965年―),女,汉族,辽宁沈阳人钣金件环球360,高级讲师,硕士,毕业于沈阳工业大学,研究方向为机械工程专业,环球360一直从事机械类教学工作。