论挖机生产工艺

挖掘机生产流程摘要：对履带式液压挖掘机行业及熔盛机械有限公司在行业中的情况，对挖掘机的生产制造需要注意的环节进行说明，涵盖备料、焊接、机加工、涂装、组装方面。1.绪论挖掘机行业是我国工程机械制造业之一，国有挖掘机制造企业经历了近50年的发展之后，大量的合资独资企业纷纷投资建厂并很快将产品投入市场，而普遍出现生产效率低、可靠性差，通过积极引进、消化、吸收、移植的方法对我国的挖掘机制造水平得到提升。但由于国内制造技术限制，别人能加工出来的零件我们加工不出来或者在质量上差距甚远，我们要不断的提升和改进制作技术。挖掘机制造大致可以分为备料、组装焊接、机加工、涂装、组装5个阶段。采用先进的工艺可以提高制造的质量、生产效率从而降低成本。2.工艺概述2.1工艺流程见下图2.2工艺文件的编制：工艺文件的编制需要兼顾质量、效率和效益，正确、完整、统一、清晰；不同生产类型和生产性质的产品、均需要进行工艺性审查。建立产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品的工艺路线表，用于计划调度部门用来安排生产、进行单位内、外部门间周转；制作以工序为单元详细说明其加工工序内容、操作方法、检验要求及采用的设备、工装等事项的工艺文件，制作关键部位对操作者应做的各项活动所作的详细规定的作业指导书。制作零部件部署表、物料采购清单、组装工位清单。专用工装图样及设计文件工艺定额明细及汇总表。2.3工装模具：采用工装类型时，按此顺序优先考虑标准工装←通用工装←组合工装←可调工装←成组工装←专用工装。在保证产品质量（毛坯制造、零件加工及装配）和满足工艺要求的前提下，尽量采用先进高效工艺装备。一般大批量生产采用专用工装；单件小批生产尽量采用标准工装和组合工装；样品试制阶段，只采用必不可少的专用工装；小批试制阶段，重点采用保证加工质量的专用工装，正式生产前再配齐必须的专用工装。3.前期准备确定产品型号，及确定选用的关重外购件（需要对外购件的性能验证）设计遵循易于实现标准化、系列化、通用化。便于组织专业化生产，进一步提高产品质量、降低成本。机构布置合理紧凑.由于液压传动采用油管连接，各机构部件之间相互位置可不受传动关系的影响限制，布置可较灵活。挖掘机生产过程由研发按需求的性能对挖机的重要件选用，按照对采购件的外形轮廓设计相应的结构件后，编排计划首台试制，首台试制精简化尽量不选用模具化生产，首台机器下线相应的性能验证结束后进入小批量试制阶段，小批量试制的目的为验证生产工艺、及试销和市场反馈信息。小批试制结束后方可进入小批生产或批量生产。首先结构件的制作，对平台、行走架、动臂、斗杆、铲斗（五大结构件）需要配备搭焊模具、焊接变位机、相应的吊装转运辅具。4.过程工艺4.1备料工艺：划分板料的下料方式：常用的下料方式有火焰下料、激光下料、等离子下料、剪料，优选选用成本底、效率高的。火焰下料的控制措施有：切割过程中采用水冷却；切割中采用加固定板，使被切母材固定；采用分刀切割，保证切割精度；程序编制中采取一些适当控制措施。对部分板材需要放余量，如平台横练板，在组焊时候会由于间隙不足使组焊时候会干涉，需要将板材相应方向扣1~2mm，在如动臂焊接时候会收缩，需要将上下盖板增加余量矫平和成型，依据零件要求，可使用矫平机、油压机对零件进行矫平，锤击校平时若零件中间鼓起则对鼓起周边锤击慢慢向鼓起处收，而火焰校平则需要由鼓起处加热向外扩张。折弯成型时一般会造成物料折弯边缘处鼓起，若影响到组焊需要在下料的时候对边缘处修出圆弧缺口，为了保证工件的折弯质量，折弯件的直边应不小于最小弯边高度；当折弯直角时，最小弯边高度hmin＝R+2t，折弯半径：R≥t板厚。对动臂和铲斗上卷弯好的零件要注意转运和存放，避免其变形。其它：板料的存放按照板厚归类，另不同批次的板料需要确定锅炉号，以对某零件因材料问题追溯到此批次的板料。4.2焊接工艺：组焊工艺：组焊前，首先应熟悉零部件图样，根据图样和技术要求和产品的特性用途，各零件之间的相对位置、尺寸和连接方法，明确组焊基准面和搭焊模具，再定组焊方法；零件汇总并经检验合格后转入指定的组焊区；组焊场地的地面应平整、清洁、堆部件堆放要整齐不得损坏；对复杂的结构件组焊可以分部进行，如ZY210动臂分前叉组焊、中段组焊、合装组焊，定位点焊缝的厚度一般不超过设计焊缝厚度过1/2，其长度30-40mm为宜，点焊缝如有裂纹、夹渣等缺陷，在焊接前必须将其定位焊缝清除干净，对承力的关键、重要焊缝焊前必须按图纸和工艺要求检查，其坡口尺寸及根部间隙，合格后方可焊接，定位点焊的数量应保证焊前起吊不散架。搭焊模具设计：模具试制时需首台检查，并依得出来的数据调整相应位置点。以ZY210动臂为例前叉开口尺寸会因焊接收缩2~3mm和成斜口状，因此模具设计时候需将开口尺寸放大3mm，完成中部及前叉焊接进行合装，由于动臂整长5.7m，焊接变形量较大，对长度方向会收缩8mm左右，则需要在模具设计时注意对前后点控制。另外应注意零部件的便于组装和脱模。焊接工艺：焊接部位必须进行焊前清理、去除铁锈、油污等杂质，重要部位还要求打磨光洁；角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照下表选用焊丝直径（mm）电流（A）电压（V）收弧焊丝引出长度CO2气体流量电流（A）电压（V）φ1.2220~35028~38120~14020~2415~25mm15~20L/分φ1.4220~40028~41120~14020~2815~25mm15~20L/分由于电流、电压因焊机不同而有所差异，所以要适度调整到稳定的条件；焊丝引出的长度大致为喷嘴直径的1.5倍，因作业环境及使用电流的不同而有所差异；碳素钢板厚大于50mm、低合金钢板厚度大于36mm时，施焊前一般应进行预热至100～150℃，预热区应在焊缝两侧，每侧宽度不应小于焊件厚度的两倍且不小于100mm；多层焊时，前一层焊道表面必须进行清理，检查、修整，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须修整清除后再焊，焊缝缺陷超标允许返修，但返修次数不超过两次；焊接结束，焊工应清理焊道表面的熔渣飞溅物，检查焊缝外形尺寸及外观质量，按公司规定要敲钢印的部位打上钢印；二氧化碳气体保护焊所用的气瓶应配有预热器和流量计，气体纯度不得低于99.5%。当压力低于1.0MPa时，应停止使用。气体流量对焊丝直径小于或等于2mm应控制在10～25L/min。大于2mm应控制在30～50L/min，气体保护焊在操作时，应在室内进行，禁止在排风扇下工作；对于一些封闭型结构，多焊缝、长焊缝的构件，焊后应进行锤击、振动等方法消除残余应力，制作工装较大平台时应采用热处理消除应力。动臂焊接会造成较大的应力，需要先焊接长焊缝再纵焊缝，两面对称交替或同时以降低残余应力。溶接参数示意图改进焊接结构：优先采用对接接头代替搭接接头及角接接头；在保证强度，应尽量采用较小得焊缝尺寸；适当的安排焊缝的位置及减少不必要的焊缝，避免焊缝过于集中。4.3机加工工艺：钻孔时选择切削用量的基本原则：在允许范围内，优先选择较大的进给量ƒ，当受表面粗糙度和钻头刚度的限制时，再考虑加大切削速度vC。切削热：是切削过程中切削区的变形和摩擦所消耗的能量转化产生的热。切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质传导出去。车：50~86％—→切屑，10~40％—→车刀，3~9％—→工件，1％—→空气。钻：28％—→切屑，14．5％—→刀具，52．5％—→工件，5％—→介质。磨：4％—→磨屑，12％—→砂轮，84％—→工件。加工钢件时，要加注冷却液。但硬质合金刀具一般不使用冷却液。ZY210动臂加工：选择双轴镗床，夹具的设计需要定位的精确性、紧固的稳定性、易于上模脱模、通用性。目前在用动臂加工夹具为前后两点以对称加紧方式，以动臂根部用可拆卸轮盘定孔位置，前端对称加紧后调整上耳板孔和中段孔的平面位置使四个角点大致对称，夹紧动臂，加工孔时候依照中孔对根部孔孔距要求，上耳板孔依照与前叉孔孔距要求。在加工过程中合理调整进给量与切削速度以提高工件加工精度。4.4涂装工艺：挖掘机涂装选择PBA单件喷涂再整机修补；零部件喷涂需要对工件表面的型沙、毛刺、焊渣、飞溅物、油污、灰尘等物用破皮及钢丝刷等除锈工具刮，铲清除干净，使其达到平整、清洁，提高涂层的附着力。底漆主要起锈和增加附着力作用，在除锈完的表面施工，施工时底漆粘度调到喷为18-22秒、刷为30-50秒；油漆的配色，一般按色卡、样板来进行，先试小样，再对照样板，按一定的重量比例，作为调配大样的参考，配色的色漆要慢慢加入，不断搅拌，随时取样，边调边看，将深色加入淡色中；调配油漆的粘度，稀释剂的加入量一般分两次加入，第一次为80%，第二次为20%，要求上下搅拌均匀，粘度一致为止；配好后的油漆应随即加盖密封，以免结皮；刷面漆操作有五个要求，即不流、不皱、不漏、不起泡、不露刷痕，有五个先后即先难后易、先里后外、先左后右、先上后下、先边后面，前道底漆或面漆未干前不得涂后道底漆或面漆；喷字应按规定的颜色在面漆干后喷，保证无毛边。位置适中，上下左右对齐，无肉眼观测的倾斜；贴不干胶商标应在面漆干后进行，保证位置适中，上下左右对齐，无肉眼观测的倾斜。部分部件喷涂说明：对五大结构件焊接完成后进行喷丸处理以清理表面浮绣，增加油漆附着力，消除部分残余应力；进入底漆喷涂基本上都按照单排单件一个节点进入流水线，像小机型的动臂可以并接两件、斗杆可以多层、铲斗串接多件进入流水线，以提高喷涂效率。在面漆结束后经过强冷处理油漆表面基本较硬，但还是未干透，下线时应对油漆面进行保护，或制作专用的物流辅具。4.5组装工艺：技术要求：制定组装工艺，确定组装最佳先后顺序，划分工位，由于是PBA上线，需要对油漆面进行保护以降低整机修补的工作量；挖机组装按照流水线布局，对可以在线下组装的设置预装，降低安装难度和减少占线时间，提高效率。紧固连接：风炮只能用作紧固件预紧，而后用专用扭力扳手锁紧，紧固件遵循锁一划一原则，接头和胶管遵循拆一装一原则；用记号笔划锁紧标记时，记号笔必须划在螺栓、弹垫、平垫、物件基体之间并保持直线，标记应清晰；接头及其他物件，划在连接中间，划线长度为10～15mm左右；管路连接要求理顺、无急弯、扭曲、紧绷、干涉现象。装配时不宜使用活动扳手，必须使用时，应让其固定钳口承受主要作用力，钳口的开度应适合螺母对边间距尺寸，螺栓、螺母的拧紧力矩按螺纹的公称尺寸和性能等级选取，它仅适用于GB规定的普通螺母和螺栓、螺柱、螺钉的联接，不适用于带尼龙或金属嵌件的锁紧螺母与螺栓等的联接，如水箱安装时底脚处增加橡胶垫螺栓打紧到橡胶厚度方向变形1/5左右并调整水箱不倾倒即可；螺栓、螺柱、螺钉应与相同性能等级的螺母联接。在实际装配或维修中，允许使用高性能等级的螺栓、螺柱、螺钉及螺母代替低性能等级的螺栓、螺柱、螺钉及螺母（反之不允许）。此时，拧紧力矩按两联接件中性能等级低的一个选取；螺钉、螺母紧固时严禁使用不合适的扳手。在拧紧长方形布置的成组螺母时，应从中间开始，逐步向两边对称地扩展；在拧紧方形或圆形布置的成组螺母时，必须对称交叉轮番逐次拧紧,如有定位销，应从靠近定位销的螺栓开始，以防止螺栓受力不一致，甚至变形。液压件组装：装配前，必须将各种管道和容器内壁清洗干净。如采用酸洗，应进行中和处理，干燥后方可进行装配。各种管道不得有锈蚀、凹痕、压扁及破裂等缺陷，软管不准有扭曲现象。在工作压力时，各管路连接处以及密封件处，应有良好的密封性能，固定接口不允许有渗油，运动接口不允许漏油。装配时，不得将液压油缸的活塞杆、缸筒及各种阀的阀杆、阀孔等工作表面碰伤。油箱、液压泵、液压油缸及液压阀等零部件的外露面与内腔相通的孔，若不能立即装好，应用专用塞堵好封口，或用塑料布包好，严禁用棉纱布、纸屑等物堵塞。液压油注入油箱时，必须过滤。液压系统工作时，不应有异常的噪声和不规则的冲击声。整机试验后，须将试验用液压油放出，清洗油箱和滤清器，并加入新油；装配液压元件严禁穿戴棉纱手套，不准用棉布擦拭液压元件连接表面；盛放液压元件的物料盒必须保持干净，防止杂物与其接触，液压元件严禁直