叉車結(jié)構(gòu)件中柔性焊接工裝的應(yīng)用

宋駿

摘 要：近年來(lái)，中國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)工程設(shè)備的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。由于傳統(tǒng)的叉車模具是一種特殊的模具，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期都比較長(zhǎng)，新產(chǎn)品的試制周期比較長(zhǎng)，在產(chǎn)品升級(jí)后無(wú)法再用。利用該模具，可以將模具平臺(tái)重新利用，并與專用的模塊化模具平臺(tái)相結(jié)合，提高模具的開發(fā)效率，提高模具利用率。

關(guān)鍵詞：叉車結(jié)構(gòu)件;柔性工裝;通用性

一、叉車結(jié)構(gòu)工裝現(xiàn)狀

目前，由于叉車門架為框架結(jié)構(gòu)，種類繁多，專用工裝種類繁多，在專用工裝的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試上耗費(fèi)了大量的時(shí)間。專用模具的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，會(huì)影響到生產(chǎn)叉車門架的生產(chǎn)效率。由于模具數(shù)量龐大，占用了大量的場(chǎng)地，對(duì)其進(jìn)行歸類、歸類等工作造成了一些混亂。各種專用刀具的部件均已固定，在安裝過(guò)程中需要經(jīng)常調(diào)整，一組模具很難適應(yīng)其他型號(hào)的叉車，造成了大量的資源浪費(fèi)。

二、三維柔性工裝的優(yōu)勢(shì)

精密鑄造與焊接是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。三維柔性焊接平臺(tái)是一種高精密鑄造設(shè)備，它在整個(gè)生產(chǎn)工藝中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。三維柔性焊接平臺(tái)有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）經(jīng)濟(jì)性：節(jié)省了許多專用工具和工具，使其能夠滿足不同的工作環(huán)境。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、安全、可靠的特點(diǎn)。

（2）柔性：3D焊機(jī)上的任意工件的定位和夾緊都可以使用固定的鋼釘（PC銷釘/鎖銷釘）。多個(gè)工作臺(tái)可以在五個(gè)不同的平面上直接相連。模塊化的系統(tǒng)能完成工件的安裝，調(diào)整和夾具。其最大的優(yōu)勢(shì)是用于較大的工件。

（3）精度：利用定位塊、連接塊、夾具和支撐塊，準(zhǔn)確地定位和定位部件。幾乎沒(méi)有什么工件是找不到的。在初始加工過(guò)程中，如果工件的幾何尺寸不精確，則能迅速發(fā)現(xiàn)并排除。

（4）牢固：只需少量的防噴劑，就可以避免在3D桌面上產(chǎn)生焊點(diǎn)。這里面，最大的優(yōu)勢(shì)就是精確。

精度的高低，直接關(guān)系到成品的品質(zhì)和檔次，一個(gè)不小心，就可能導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)下降，乃至出現(xiàn)瑕疵。

三、與傳統(tǒng)工裝相比

（1）設(shè)計(jì)周期

在特殊的模具設(shè)計(jì)中，要仔細(xì)地分析每一個(gè)零件的尺寸和部位，還要和顧客溝通，而對(duì)一些比較復(fù)雜的零件，要進(jìn)行多個(gè)方案的設(shè)計(jì)，常常要花上幾個(gè)月的時(shí)間。而三維柔性焊機(jī)則是一套標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)設(shè)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)三維仿真，僅需要幾個(gè)小時(shí)。

（2）調(diào)試組裝時(shí)間

專用模具的設(shè)計(jì)、制造完成后，要在車間里進(jìn)行調(diào)試，由于專用模具是針對(duì)某一部件開發(fā)的，必須與相關(guān)部件進(jìn)行細(xì)致的匹配，從而使其達(dá)到預(yù)定的效果。三維柔性焊機(jī)的產(chǎn)品均為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，并能因焊件的不同而有所差異。所有標(biāo)準(zhǔn)件都使用孔對(duì)孔插入和鎖定的固定銷。

（3）投入成本

由于我們公司的產(chǎn)品品種很多，對(duì)高精度的產(chǎn)品都有特殊的模具，所以模具的投入也很大。三維柔性組合焊機(jī)，根據(jù)焊接的零件大小，配備相應(yīng)的工作臺(tái)和配套的附件，雖然一次性的花費(fèi)很大，但是可以多次使用，總成本也會(huì)降低。

（4）后續(xù)研究成本投入

作為一個(gè)企業(yè)，他們會(huì)不斷地完善現(xiàn)有的產(chǎn)品，不斷地開發(fā)新的產(chǎn)品，并且不斷地使用新的工具。如果采用了專用的模具，那么就需要在專用的模具上進(jìn)行檢測(cè)，否則將會(huì)給公司的研究帶來(lái)很大的麻煩。該系統(tǒng)可根據(jù)新產(chǎn)品的不同尺寸、不同的焊接要求，迅速的設(shè)計(jì)出不同的焊接模具并進(jìn)行組裝，以適應(yīng)新的產(chǎn)品的發(fā)展需要，節(jié)省了大量的時(shí)間和成本。

四、產(chǎn)品應(yīng)用

（1）門架應(yīng)用

內(nèi)門架通過(guò)幾種簡(jiǎn)單的專用定位裝置就可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還可以在彈性工作臺(tái)上安裝一個(gè)通用的固定裝置，大大縮短了新產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行比較，得出了外門架結(jié)構(gòu)比內(nèi)門架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用柔性工具，調(diào)整位置、調(diào)整時(shí)間都比較長(zhǎng)，不易快速調(diào)整。為保證零件精度和加工效率，可采用模塊化的微型工作臺(tái)，在轉(zhuǎn)換時(shí)可以快速調(diào)整模具，實(shí)現(xiàn)模具的轉(zhuǎn)換，保證工作精度和生產(chǎn)率。

（2）車架應(yīng)用

與傳統(tǒng)的加工工藝相比，可以大大縮短模具的設(shè)計(jì)與制作時(shí)間，首先，模具可以采用多個(gè)小平臺(tái)，無(wú)需專門的大平臺(tái)，只需按照平臺(tái)尺寸，確定模具的主要部件，其它的夾緊、定位都可以通過(guò)特殊的工具完成。在新產(chǎn)品的試制階段，只需設(shè)計(jì)出幾個(gè)專用的模具，即可大幅度地縮短模具的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間，加快新產(chǎn)品的開發(fā)。并可有效地減緩市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的響應(yīng)，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）場(chǎng)地利用效率提升

以3-10t噸的叉車為例，目前已有近50種類型的門架，若繼續(xù)采用目前的專用工具，會(huì)造成場(chǎng)地面積大、制品數(shù)目減少、模具使用次數(shù)減少、占用空間大、場(chǎng)地利用率低等問(wèn)題。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了很多特殊的模具，也有一些使用柔性的模具和一個(gè)小的模組，這樣可以節(jié)省80%的空間。

五、使用效果

一是能保證車架、門架的焊接尺寸精度，并能根據(jù)不同尺寸的零件進(jìn)行更換。二是通用化，可縮短專用模具及特殊刀具的研制周期，降低生產(chǎn)成本，提高總體生產(chǎn)率。三是柔性模具的使用，可以縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期、加快新產(chǎn)品研發(fā)、提高模具庫(kù)存量、加快新產(chǎn)品研發(fā)、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。一組夾具可以同時(shí)滿足各種產(chǎn)品和數(shù)十種不同的應(yīng)用要求，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)和試制過(guò)程，節(jié)約了大量的人力物力，大大提高了模具的生產(chǎn)效率。

結(jié)束語(yǔ)

三維柔性焊接具有經(jīng)濟(jì)性、靈活性、精度高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在焊裝生產(chǎn)中，如何選用性能優(yōu)異的工裝夾具，對(duì)提高焊接質(zhì)量、提高精度、縮短生產(chǎn)周期至關(guān)重要。在小批量、多樣化的情況下，采用柔性、模塊化的立體裝配模具取代了常規(guī)的專用模具，從而形成了一種新型的生產(chǎn)線。該工藝用于叉車結(jié)構(gòu)件的加工，具有十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。

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