穿墙式空调器外罩组件结构和工艺优化

闵生 范永欣

(珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070)

1 引言

穿墙式空调器是根据建筑结构特点在窗式空调器的基础上发展而来，是窗式空调结构和功能的升级，兼具了窗式空调器原有的零部件少、价格低、安装和维修方便、耗电量小等优点[1]，而且还避免了普通窗式空调因安装在窗台上影响视野和采光，破坏室内的装饰和美观。顾名思义，穿墙式空调安装在专门设置一个空间的建筑物墙中，与普通窗式空调相比，最大的特点在于整机相对较长，即需要的外罩组件相对更长，其长度一般为普通窗式空调的1.5到2倍。整个组件包含外罩、底板以及2个导轨，都由钣金冲压加工而成，最后通过电阻点焊连接成整体，重量较重，需要耗费较大的人力、物力，且加工效率非常低下。本文通过对部分零件的结构设计和整个组件的加工工艺进行优化，大大降低了所需投入的人力、物力，并大幅度的提高了组件的生产效率。

2 外罩组件结构设计和工艺优化

目前穿墙式空调外罩组件因整机外观主要包含2种外罩组件，即一大一小，分别用DWZ和XWZ表示。

2.1 大外罩组件DWZ结构设计和工艺优化

图1为大外罩组件DWZ，包含了外罩2、两个导轨2、底板2。

根据整机的一般结构，整个组件加工过程需按以下步骤进行：第一步使用台式点焊机点焊底板2和外罩2两端中间部分，需要三人操作，2人抬零件、1人操作点焊机点焊，6个焊点平均需工时18秒；第二步使用吊式焊机点焊外罩2与底板2的4个角落位置，需要三人操作，2人抬零件、1人操作吊式机点焊，8个焊点平均需工时55秒；最后使用台式点焊机点焊左右导轨2，需要三人操作，2人抬零件、1人操作台式点焊机，6个焊点平均需工时22秒。整个组件加工需9人，工时95秒，投入大、耗时长。通过现场考察和试验验证，将组件中的导轨2进行结构设计优化，如图2、图3，增加3个工艺槽，为外罩2和底板2的点焊增加3处点焊空间，并优化调整点焊工艺流程。先点焊底板2和导轨2，零件小且重量较轻，只需1人操作台式点焊机点焊，平均需工时11秒；再点焊底板2和外罩2，需要3人操作，2人抬零件、1人操作台式点焊机，平均需工时33秒；整个组件加工需4人，工时44秒，相比优化前节省4人、节约工时51秒，大大减少了人力的投入，降低了劳动强度，且生产效率提高116%。

图1 大外罩组件DWZ

图2 导轨2优化结构

图3 导轨2优化后组件结构

图4 小外罩组件XWZ

图5 底板优化结构

图6 底板优化后组件结构

2.2 小外罩组件XWZ结构设计和工艺优化

如图4为小外罩组件XWZ，包含了外罩1、两个导轨和底板，整个组件重量相对大组件轻约30%。

根据整机一般结构，整个组件加工过程需按以下步骤进行：第一步使用台式点焊机点焊底板和外罩两端中间部分，需要2人操作，2人抬零件、其中1人操作点焊机点焊，6个焊点平均需工时19秒；第二步使用吊式焊机点焊外罩与底板4个角落位置，需要2人操作，2人抬零件、其中1人操作，8个焊点平均需工时41秒；最后使用台式点焊机点焊左右导轨，需要2人操作，2人抬零件、其中1人操作，6个焊点平均需工时22秒。整个组件加工需6人，工时82秒，投入较大、耗时长。因导轨结构不同，不能参考大组件外罩优化方式来进行改善，通过现场考察、模型分析和试验验证，将组件中的底板进行结构设计优化，将与外罩点焊的两端各加高5mm，如图5、图6，为外罩和底板的点焊增加足够的空间，并优化调整点焊工艺流程，仍可达到先点焊底板和导轨的目的。首先只需1人操作台式点焊机点焊点焊底板和导轨，6个焊点平均需工时8秒；再点焊底板和外罩，平均需工时31秒。整个组件加工需3人，工时39秒，相比优化前节省3人、节约工时43秒，降低了劳动强度，且生产效率提高110%。

3 结论

穿墙式空调器外罩组件全为钣金零件，体积较大且笨重，员工操作加工劳动强度大，耗费人力、物力大，很难实现机器人自动化生产，是空调行业钣金件加工的一道难题。现通过对生产一线实地考察，与生产一线员工的多方面交流，并结合组件结构设计和加工工艺的分析优化和试验验证，一定程度上降低了员工的劳动强度，并取得如下结果：

（1）低制冷量的穿墙式外罩组件即小外罩组件XWZ中的底板结构设计和组件加工工艺优化后，降低了劳动强度，实现减员3人、单件节约工时43秒，且生产效率提高110%。

（2）高制冷量的穿墙式外罩组件即大外罩组件DWZ中的导轨结构设计和组件加工工艺优化后，降低了劳动强度，实现减员4人、单件节约工时51秒，且生产效率提高116%。

[1]刘宗源.窗式空调器的改进设计.全国暖通空调制冷1998年学术年会资料集（1）,1986 : 335-338