5吨装载机前车架焊接变位机总体设计开题报告(2)
近几年的数据显示,我国焊接用钢量约占钢材总消费量的40%45%[2]。目前我国爆接行业主力依然是人工焊接,自动化焊接程度相对与发达国家差距依然很大。传统的手工焊接存在着焊接效率低、对焊接工人技术要求高、焊接过程对其身体伤害大、焊接质量不稳定等诸多弊端。随着国内劳动力成本的逐步上升以及人口老龄化等因素的影响,我国的劳动力资源优势开始逐步下降。如何降低生产成本,提高产品质量和生产效益对于企业发展来说显得尤为重要。从目前的焊接自动化程度来看,国内的焊接水平仍相对落后,因此可以预测在今后相当长的一段时间内,焊接工业还会有更大的发展空间。因此,提高焊机自动化的程度已经成为焊接行业降低生产成本和提高效益的出路。
焊接变位机作为焊接自动化设备中的辅助设备,对提高焊接质量和焊接效率有不可或缺的作用。根据焊接工艺的需要,以电弧焊焊焊为例。当焊缝处于平焊或者船型焊时,操作最简单,而且焊接的质量也最能保证,这样的焊焊位置是焊接方案设计中的首选[4][5]。因此,在焊接过程中实时改变焊焊的位置,使之达到平焊焊这样的状态是非常必要的。通用型焊接变位机,通过回转和翻转,可以实现焊焊的任意姿态[6]。焊接变位机系统的自动化程度,很大程度上影响和决定着焊接自动化的发展。目前焊接自动化已经向开放化,模块化,智慧化等方面发展。这对焊接变位机的设计开发提出了新的要求,更高的精度、更完善的控制、更简单的操作等等。因此,对得接变位机的深入研究,有助于加深我们对焊接自动化的认识和研究,进而促进自动化焊接行业的发展。
课题研究的内容及可行性分析
3.1课题研究内容
本课题设计内容为：5吨装载机前车架焊接变位机总体设计
装载机前车架结构复杂，前车架是装载机的重要承载部件,属于空间半箱形的对称焊接结构件，其主要组成部分有左翼箱、右翼箱、转斗缸座、铰接架、盖板和联桥板等。诸多部件需要很多钢板来焊接，因此焊缝很多，造成了其结构的复杂性。前车架是重要受力构件，焊接要求：（2）焊接装备设计：因为其特有的复杂结构，为提高劳动生产率，根据手工焊接作业的情况，所选的焊接变位机能把被焊工件的任意一条焊缝转到平焊或船焊位置，避免立焊和仰焊，保证焊接质量。选择开敞性好，容易操作，结构紧凑占地面积小的焊接变位机，工人操作高度尽量低，安全可靠，同时减轻工人劳动强度。
3.2 方案的比较与确定
3.2.1 变位机的选用原则
焊接变位机选型原则有以下3点:一是工件适用原则，二是方便焊接原则，三是客易操作原则。
(1)工件适用原则
工程机械不同的结构件之间外形差别很大，焊接时变位需求也有所不同，因此应根据焊接结构件的结构特点和焊接要求，选择适用的焊接变位机。
(2)方便焊接原则
根据手工焊接作业状况，所选的焊接变位机要能把被焊工件的任意一条焊缝转到平焊或船焊位置，以避免立焊和仰焊，保证焊接质量。
(3)容易操作原则
应选择安全可靠、开敞性好、操作高度低、结构紧凑焊接变位机，以便于工人操作和焊接变位机摆放。若焊接结构件变位机的焊接操作高度较高，工人可通过垫高的方式进行焊接，也可通过配装液压升降台进行高度位置调节。
3.2.2 具体方案比较
双立柱单回转焊接变位机：主要特点是立柱一端的电机驱动工作装置沿一个回转方向运转，另一端随主动端从动。两侧立柱可设计成升降式，以适应不同规格产品结构件焊接需求。这种形式的焊接变位机的缺点是只能在一个圆周方向回转，为此选择时要注意焊缝形式是否适合。如图1所示为此种焊接变位机正在用于焊接山推挖掘机动臂。
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