婁燕鳴

【摘要】ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂在工序加工過(guò)程中由于轉(zhuǎn)動(dòng)臂長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，缺少焊接工裝，焊接、加熱過(guò)程中容易產(chǎn)生尺寸改變，焊接不平行等問(wèn)題，通過(guò)分析ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)及其工藝設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出了三維柔性焊接工裝裝夾工藝草圖，利用圖文并茂的直觀方式作為加工操作指導(dǎo)，設(shè)計(jì)制作工藝樣板快速定位；同時(shí)，為規(guī)范加工，制定了《三維焊接成型通用工藝守則》，讓工人嚴(yán)格按照規(guī)范加工，減少錯(cuò)誤操作，提高效率。

【關(guān)鍵詞】三維柔性焊接工裝；工藝草圖；提高效率

ZL26C型纖維濾棒成型機(jī)組改進(jìn)型是許昌煙機(jī)公司在ZL26B型基礎(chǔ)上借鑒國(guó)外高速纖維濾棒成型機(jī)組先進(jìn)技術(shù)并綜合考慮纖維濾棒成型機(jī)組，對(duì)國(guó)內(nèi)濾棒質(zhì)量要求的適應(yīng)性后自主研發(fā)、研制的新一代纖維濾棒成型機(jī)組，達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)高速纖維濾棒成型機(jī)組的技術(shù)性能。該機(jī)由YL16C型纖維開(kāi)松上膠機(jī)和YL26C纖維濾棒成型機(jī)組成。它具有生產(chǎn)速度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、使用維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、原-輔材料消耗低等幾大優(yōu)點(diǎn)。“轉(zhuǎn)動(dòng)臂”又是ZL26C型纖維濾棒成型機(jī)中的核心零件。本文主要論述ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的制作方法，并且具體分析各種焊接變形以及焊接變形產(chǎn)生的原因，針對(duì)各種不同的焊接變形可以采用相應(yīng)的措施，有效預(yù)防和控制焊接變形，確保ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的精度和承載能力不受影響.

1、ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂焊接時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的加工工序一般包括：領(lǐng)取各子件、焊接、修整，加工設(shè)備主要是三維柔性焊接平臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)、調(diào)查發(fā)現(xiàn)，三維柔性焊接平臺(tái)是新引進(jìn)設(shè)備，設(shè)備使用技術(shù)還是一項(xiàng)空白，特別是如何拼接裝夾，對(duì)操作工人和技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都很陌生。尤其是在焊接ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)臂長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，缺少焊接工裝，焊接零件時(shí)處于無(wú)法控制狀態(tài)，焊接、加熱過(guò)程中容易產(chǎn)生尺寸偏差，焊接不平行等問(wèn)題。其中尺寸偏差是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力不均勻造成的，焊接時(shí)材料內(nèi)部受到不均勻的加熱和冷卻，在溫度高的地方，焊接膨脹度大，在溫度低的地方焊接件膨脹度小，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在焊接完成后，焊接件的尺寸比較焊接前發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生了焊接尺寸偏差。焊接不平行是由于焊接件的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，制作時(shí)焊接工裝選用不合理、工裝裝夾方式不當(dāng)，沒(méi)有對(duì)稱布置焊縫的位置以及焊縫方向不是均勻分布時(shí)，焊縫的收縮會(huì)導(dǎo)致焊接不平行。焊接工藝是很復(fù)雜的，焊接件也是有很多樣式，所以很難形成一個(gè)完整的焊接體系。

2、制定工裝

為了探索和總結(jié)ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂在三維柔性焊接平臺(tái)使用，提高組焊成型的精度，減少尺寸偏差，焊接不平行等問(wèn)題，制定出ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂合理的焊接方法，按照規(guī)范及規(guī)定方法實(shí)施焊接工裝， 盡可能減少焊縫，減小焊接變形，提高外觀質(zhì)量，保證其行位為工差和尺寸要求工件裝卡過(guò)程，用尺子和焊接工作臺(tái)刻度兩方面保證尺寸要求裝卡好，用剛性固定該工件，減少焊接變形剛性固定下焊接。

具體內(nèi)容為：

按照成型后的ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂形狀，出樣板圖，樣板尺寸可大于外形尺寸0.2mm。

在使用ProE制作三維柔性焊接工裝模型，構(gòu)建焊接組合圖如圖（1）如圖（2），按照樣板圖使用激光切割機(jī)割出2mm厚的不銹鋼樣板。

在按照工藝要求，制作時(shí)組合三維柔性焊接工裝，

首先，鉚工以樣板定位，組合平面定位工裝如圖（3），然后取下樣板，放上罩殼，定位斜面或空間部分后，限制各尺寸要素，最后壓緊工件。

焊工配合鉚工，按照通用焊接工藝，點(diǎn)焊罩殼。

其中，對(duì)于影響變形的長(zhǎng)焊縫，要求在裝夾狀態(tài)下采用對(duì)稱焊、跳焊等方法焊接；待罩殼完全冷卻后，再將罩殼松開(kāi)，焊接剩余部分，并執(zhí)行工藝其它內(nèi)容。

待驗(yàn)證工裝使用效果后，完善部分三維柔性焊接工裝模型，然后將使用三維柔性焊接工裝內(nèi)容完善工藝。

3、對(duì)策實(shí)施

對(duì)使用三維柔性焊接工裝焊接ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的使用方法進(jìn)行試驗(yàn)、總結(jié)，具體方法為：

使用三維柔性焊接工裝，然后使用定位銷(xiāo)等位，在焊接過(guò)程中應(yīng)用焊接工裝來(lái)保證工件中的垂直度和兩個(gè)子件的角度偏差，焊接好后，待工件完全冷卻后再拆卸工件，確保熱變型最。保證零件的總體尺寸長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求；為了焊接瞬間聚集的熱量迅速散開(kāi)，采用邊焊邊用濕布冷卻工件

為了減少焊接變形，我們采用逆向分段焊接，逆向分段焊，將整個(gè)焊縫分成幾小段，每一小段的焊接方向與焊接總方向相反，盡可能采用對(duì)稱的逆向焊接。

一定會(huì)減少變形，對(duì)此總結(jié)出了以下原則是：保證外形尺寸和設(shè)計(jì)強(qiáng)度，采用“工裝固定”的方法，減少焊縫，減少焊接引起的變形。加強(qiáng)焊件的剛性，將焊件強(qiáng)行固定，這樣就可以防止焊后變形。

ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂原本采用的焊接方法焊后變形嚴(yán)重，垂直度和子件角度容易偏差，且根本無(wú)法修服，這個(gè)零件直接影響外觀零件，另外零件用量小，大批量買(mǎi)又太浪費(fèi)成本，這就要求我們自己部門(mén)制作壓模然后焊接，加工勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且生產(chǎn)周期很長(zhǎng)，很難如期完成任務(wù)。改進(jìn)后，焊接時(shí)采用固定工裝分段焊接，盡量避免焊接時(shí)聚集的熱量過(guò)高而造成零件發(fā)生變形。采用冷卻降溫的方法減小焊接變形，在焊接時(shí)使用濕毛巾或吸水海綿擦拭零件，把焊接產(chǎn)生的熱量短時(shí)間釋放出去，避免溫度過(guò)高使零件發(fā)生變形現(xiàn)象。從而適合大批量處理，效率高，焊縫紋路一致性好，表面進(jìn)行易焊接、修整，操作工容易操作，勞動(dòng)強(qiáng)度小.

4、應(yīng)用效果

由于解決了焊接方法和零件焊接工裝使用不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，2014-2015年度對(duì)2套ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂進(jìn)行了調(diào)查，質(zhì)量由原來(lái)的43.3%上升到90%.我公司ZL26B、ZL22D產(chǎn)品上也大量應(yīng)用焊接零件，我們把加工ZL26C機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)臂的技術(shù)同樣應(yīng)用在這些產(chǎn)品上，ZL26B、ZL22D上的焊接零件的質(zhì)量在2015年得到明顯提高，

使用三維柔性焊接工裝，首先得到了員工初步的認(rèn)可和興趣。

在開(kāi)始使用三維柔性焊接工裝，結(jié)構(gòu)件分廠員工并不認(rèn)可，他們認(rèn)為使用三維焊接工裝，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低，通過(guò)引導(dǎo)，部分員工嘗試著應(yīng)用此工裝，他們發(fā)現(xiàn)尺寸穩(wěn)定了，返修率低了，大部分員工都開(kāi)始應(yīng)用了。而且員工反映兩套焊接平臺(tái)太少了，不夠用，于是結(jié)構(gòu)件分廠又打報(bào)告購(gòu)置兩套焊接平臺(tái)，這反映了焊接工裝得到員工的認(rèn)可，并有興趣應(yīng)用。

總之，在三維柔性焊接平臺(tái)的推廣使用上我們僅僅是邁出了第一步，在深入使用上還有許多的經(jīng)驗(yàn)需要總結(jié)提高，還有很多的技術(shù)準(zhǔn)備和技術(shù)優(yōu)化工作要做，生產(chǎn)技術(shù)部的技術(shù)人員與結(jié)構(gòu)件分廠的員工為推廣使用三維柔性焊接工裝，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，也做了大量卓有成效的工作，同時(shí)也要得到了各位領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，我們?cè)诖艘徊?duì)他們表示感謝！

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