推土机中间架由焊件改锻件的工艺改进

郭建功

河北宣化工程机械股份有限公司

0 前 言

工作油缸缸体是我公司T140、T165系列推土机的关键部件,其中缸体上的中间架是该部件的重要组成部分.此件为焊接件,由套(1件)和轴耳(2件)焊接而成.其基本结构如图1所示.该部件加工工序多,生产效率低,而且成本高.为了改进该部件的设计结构,提高其生产效率,降低制造成本,提高外观质量,我们进行了积极的探索和改进,并取得了可喜的成果.

图1

图2

1 工艺性分析

中间架改进前的工艺流程:

(1)件1(套)的材料为20号无缝钢管,工艺流程为:下料——机加工(切端面、粗车内孔)——气割(气切套两侧的圆孔).涉及工种有铆工、车工、气焊工.在气切两圆孔时,为保证两孔的同轴度,必须用专门设计的专用工装来保证.

(2)件2(轴耳)材料为35号钢,工艺流程为:下料——锻造(锻压毛坯成型)——机加工(切削外圆).设计工种有铆工、锻工、车工.

(3)件1和件2装配成中间架的工艺流程为:装配(定位焊)——焊接——热处理(箱式炉回火)——喷涂(表面处理、喷漆)——机加工(精车内孔和两端轴耳).涉及工种为铆工、焊工、热处理工、喷涂工、车工.

由以上中间架及其零部件的工艺流程可以看出,该部件焊接结构工艺流程复杂,加工周期长,涉及的工种多,需用两种材料.在实际生产过程中,中间架对活装配时虽然使用了装配夹具,但仍不能完全保证两轴耳的同轴度要求,经常造成返修;加工内孔时为断续切削,工艺性差,刀具损耗量大.

2 改进方案及实施

鉴于中间架的结构形式和工艺流程存在诸多弊端,我们提出了改进其设计结构,简化工艺流程的设想,以降低材料消耗,缩短生产周期.经过多次方案论证,决定把中间架由焊接结构改为整体锻件结构,材料为20号钢,如图2所示.

改进后的锻件中间架工艺流程为:下料——锻造(成型毛坯)——喷涂(表面处理、除锈)——机加工(切削成活).涉及工种为铆工、锻工、喷涂工、车工.经过生产实验,效果良好.

改进后的锻件与之前的焊接件相比有以下优点:

中间架结构由两种材料变成了一种材料,减少了材料种类,降低了材料消耗;

取消了装配焊接工序,不需要专用工装夹具,节省了焊接成本;

减少了生产工序,涉及工种由7种减少为4种,加工内孔时为连续切削,对设备危害小,降低了刀具损耗.同时不需要回火去除焊接应力,节省大量电能;

简化了工艺流程,节省了大量的物流费用,生产效率提高4～5倍.

3 效 果

经过专用锻压模具的投入使用,以锻件代替焊件的中间架已进行批量生产.实践证明,经过设计改进,节约了大量电能消耗,生产工时大为降低,显著提高了生产效率,缩短了生产周期,而且零件质量和外观质量得到了明显改善,也满足了产品批量生产的需求.

4 结 语

通过对中间架改进的综合分析,我们认为有两方面有益之处可以借鉴:

(1)优化部件结构设计、合理制定工艺流程是降低生产成本和提高效率的最可行的办法之一,也是提升企业经济效益最有效的手段之一;

(2)为类似的焊接结构件改为锻(铸)件积累了实践经验,对同行业有借鉴之处.