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浅谈工程机械覆盖件的结构与加工工艺李威

发表时间：2020/9/4 来源：《文化时代》2020年10期作者：李威

[导读] 工程机械覆盖件使用薄板与加劲板焊接结构，不仅在制造的过程中容易出现变形，而且在装配的过程中也容易出现畸形，在装配的时候十分不便，对产品的整体外观造成了极大的影响。改进设计使用钣金冲压结构，能够免去加强筋板的焊接，使得在生产过程中出现变形的情况降低，大大提高了外观质量。

大连华锐重工焦炉车辆有限公司116000 摘要：工程机械覆盖件使用薄板与加劲板焊接结构，不仅在制造的过程中容易出现变形，而且在装配的过程中也容易出现畸形，在装配的时候十分不便，对产品的整体外观造成了极大的影响。改进设计使用钣金冲压结构，能够免去加强筋板的焊接，使得在生产过程中出现变形的情况降低，大大提高了外观质量。关键词：工程机械；覆盖件；结构；加工工艺一、引言工程机械的覆盖件很多属于驾驶室、发动机罩等部件，所以，覆盖件不仅要具有设计所要求的基本功能，而且要能够将整机的造型艺术进行体现，甚至是需要厂家的品牌家族设计，并且在设计上能够拥有独特性以及能够满足生产特点和技术要求，尤其是板料成形工艺和一般的小板料冲压件在质量要求和成形工艺上具有不一样的特征。由于工程机械产品的形状表现得十分复杂，在生产的过程中还存在着很多关于理论与技术上的问题，需要对其进行深入研究。二、工程机械覆盖件的结构特征与质量要求（一）工程机械覆盖件的结构特征 ①轮廓的尺寸偏大：若某厂商压路机驾驶室顶盖的尺寸大约在130cm×120cm。②相对厚度偏低：工程机械覆盖件厚度普遍尺寸在0.3cm左右，相对厚度（板厚与毛坯最大尺寸之比）可达0.001。③设计的形状表现出越来越复杂：就算是在平面空间结构，大多时候也是需要很多次的折弯最终才能够形成所需要的空间结构。④工程机械外覆盖件大多使用小圆角直线型或斜线型造型。（二）工程机械覆盖件在质量上的要求为了将工程机械覆盖件的质量进行提高，有必要对如何将工程机械覆盖件的质量进行提高深入探究，工程机械覆盖件的制造在质量上应该满足如下几条基本要求：①为了将覆盖件的设计方案得到真正的落实，就需要确保同设计的尺寸是相符的。包括轮廓的尺寸、孔位的尺寸以及局部形状的尺寸等，并且需要确保装配或焊接能够达到准确、美观的效果。比如使用不相同的焊接方式所得到的外观质量具有很大的差别，当产品的质量被要求不高的时候可以选择使用焊条电弧焊、气焊；当产品需要较高质量的时候，就可以选择使用氩弧焊、激光焊、电子束焊等。②覆盖件表面需要具有不明显的毛刺、凹陷等缺陷，成型筋应平直，轮廓线应该圆滑并且过渡应该均匀。③确保强度能够在标准线上。当覆盖件成型之后，它的金属组织和力学性需要比原始坯料优化，确保零件能够拥有一定的强度，防止在行驶和作业中受振出现噪音，甚至是断裂失效的情况。三、工程机械覆盖件的加工工艺（一）对加工成型进行弯曲工程机械很多覆盖件主要使用拉弯、折弯、单模压弯成型，简单来说，就是弯曲加工成型。这是因为工程机械大部分属于力量型机械，整体造型并对速度与动感并没有过多要求。例如，目前装载机、压路机等工程机械的覆盖件造型依旧是以直线为重心，部分使用小圆角进行过渡，来展现机械挺拔有力的特征。从另一方面来说，使用直线型结构同样表现出工艺简单的特征，这也是与我国工程机械现有生产装备水平与生产成本息息相关。弯曲加工是通过金属板材、管材或型材进行辊弯、压弯、拉弯或折弯等自由弯曲方式进行成型，最后得到的零件壁厚能够均匀并具有一定的角度。

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这种加工方式适合零件形状不复杂的情况，工程机械驾驶室覆盖件的主要压力加工方法是小批量或单件生产加工。（二）模具成型空间曲面覆盖件使用冲压成型，通俗来说，就是模具成型。冲压成型是紧跟工程机械覆盖件生产的步伐而向前发展的，这是由于冲压不仅能够生产出小零件，而且能够制造出大型的零件；不仅能够制造普通的尺寸公差零件，而且可以制造出十分精密的零件。冲压件的刚度很好，尺寸公差通过模具进行确保，在质量上很稳定，通常对其进行冲压之后不需要机加就可以使用，并且冲压件表面呈现出光滑的美观，冲压的工艺生产率很高、材料使用率高，最核心的是可以得到更加复杂的优美造型。目前著名工程机械制造厂商生产的挖机、压路机等工程机械的驾驶室、机罩都大面积使用冲压件，使得原先的直线棱角风格变化为圆弧、曲面流线型风格。四、覆盖件结构与工艺性设计要点（一）覆盖件结构的功能设计不封重要的覆盖件结构形式需要与相应的功能相符。例如，在对驾驶室进行设计的时候，需要确保操作人员能够感到舒适，并且能够从人机工程学角度在设计上进行优化，例如安全性、便捷性、效率、美观等；发动机罩除了对发动机系统提供必要的包容保护之外，还应该具有隔离部分声源的功能，设计时还需要兼顾发动机散热和维修保养方便的要求。（二）覆盖件结构的刚度和强度设计覆盖件刚度和强度进行强化主要是依靠板件的不同结构形式（如压筋、折边、箱型）与填加不同形式的加强筋，使用曲面和棱线等造型方法进行实现。设计筋应该注意对于平面零件，对筋布置进行强化的时候尽量做到交叉的情况不出现，防止应力过于集中。（三）覆盖件结构的工艺性设计覆盖件的生产工艺性设计关系到整机设计意图体现，也关系到制造效率与成本。覆盖件生产工艺应考虑以下几个方面：在付压型件进行设计的时候，应该考虑现有模具的利用率和设计的继承性；折弯内圆角半径应该做到尽量统一；对于形体较大的压型件，还应该考虑使用冲压与焊接复合工艺，使得加工能够由复杂化变得简单化，使用十分简单的工艺制造出更复杂零件，这不仅能够使得成本进行降低，而且还能在工艺性设计上进行提高，以最低的成本获得最大的利益是在工艺性设计中应该格外注重的地方，才能将覆盖件结构的工艺性设计进行提高，使得最终制造出来的覆盖件能够在相应的水平线上。五、小结工程机械产品是属于多品种、多规格、小批量生产，这就决定了工程机械覆盖件成型不能够像汽车那样使用大批量的冲压成型技术生产线；对于大多数直线平面结构覆盖件，很多时候是使用机械折弯成型或单模具压型，仅仅只对部分空间曲面结构使用冲压成型，这样做能够使得成本降低，当然也会降低制造精度和外观质量，只要精心操作，不断改进生产工艺，还是能满足使用要求的。从长期来看，建立专业化的生产线，能够实现覆盖件专业化和机械化生产是提高工程机械外观质量的一个值得研究的课题。参考文献：［1］陈龙.浅谈工程机械覆盖件的结构与加工工艺［J］.山东工业技术,2018,(7):29. ［2］李慧琼,刘建锐.工程机械覆盖件间隙的控制方法探讨［J］.装备制造技术,2019,(6):188-190. ［3］张瑞,杨季龙,王宝宁,等.工程机械覆盖件的结构与工艺改进［J］.建筑机械化,2012,33(11):89-91.