鈑金件設(shè)計(jì)初探

摘要 傳統(tǒng)的鈑金設(shè)計(jì)中，各個鈑金零件的設(shè)計(jì)、工藝、計(jì)劃、制造都是相互獨(dú)立的，這種方式對于以板材為主料的設(shè)備有一定的局限性。本文將結(jié)合實(shí)例介紹一種鈑金零件的聯(lián)合設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：鈑金件；設(shè)計(jì)；液壓支架

Abstract： Sheet metal parts are designed with the traditional method independently and design engineer，process engineer，planning department and manufacture department are personified respective function each other.The method is limited when the machine is manufactured mainly with steel plate .Now we will introduce a new method at a concrete case.

Key words： sheet mental； designing； Hydraulic support；

1.方法概述與理論依據(jù)

唯物辯證法認(rèn)為事物是普遍聯(lián)系的，世界上的一切事物均處在相互作用、相互影響之中，而事物的聯(lián)系是有條件的，條件一旦成熟，事物之間的這種聯(lián)系是相對穩(wěn)定的，這為本文介紹的聯(lián)合設(shè)計(jì)方法提供了哲學(xué)基礎(chǔ)。聯(lián)合設(shè)計(jì)方法即發(fā)現(xiàn)各個獨(dú)立零件之間，在一定條件下存在的相對穩(wěn)定的聯(lián)系，在設(shè)計(jì)時綜合考慮，在滿足零件各自功能和強(qiáng)度要求的前提下，實(shí)現(xiàn)零件制造的簡單化。[1]而在目前的一些定型產(chǎn)品中，一些鈑金零件的外形大體固定，而規(guī)格的大小根據(jù)主機(jī)型號做相應(yīng)調(diào)整，所以零件之間存在的聯(lián)系相對穩(wěn)定，這為聯(lián)合設(shè)計(jì)方法提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

2.聯(lián)合設(shè)計(jì)在液壓支架結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用

液壓支架是井下三機(jī)連采機(jī)組中重要的產(chǎn)品組成之一，此產(chǎn)品機(jī)械主體結(jié)構(gòu)件為高強(qiáng)鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)為箱體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1

其中推移桿前端有兩塊起加強(qiáng)作用的包板，如圖2所示。

圖2

此零件由鋼板折彎而成，單機(jī)數(shù)量一般為2件，材質(zhì)通常為厚度為20的Q460C。由于此處結(jié)構(gòu)限制，給使用通用模具的壓彎機(jī)壓彎造成一定的困難，兩直邊長度L很短，這就要求模具開口很小。而模具開口小的同時，折彎力隨之加大，折彎機(jī)負(fù)荷加大，對設(shè)備的使用壽命有所損傷；同時，通用折彎機(jī)的開口往往也達(dá)不到制造要求，因此包板的制造工藝通常有兩種：二次切割與專用模具壓型。傳統(tǒng)的二次切割會產(chǎn)生廢料，降低材料利用率，而采用專用模具則會相應(yīng)增加制造的成本。在煤機(jī)市場低迷的今天，顯然有些不合時宜。[2]

支架的底座主鉸點(diǎn)處，一般設(shè)有擋軸板，擋軸板的作用只是限制主銷軸的軸向竄動，在此前提下，焊縫為主要受力點(diǎn)，而對擋板的外形尺寸要求不是很精確。當(dāng)采用上述的包板與擋軸板聯(lián)合設(shè)計(jì)時，我們發(fā)現(xiàn)，底座主鉸點(diǎn)的擋軸板與包板有這樣的關(guān)系，如圖3所示。擋軸板的材料與包板的材料一般是相同的，而擋軸板的長度尺寸M與包板的直線段的寬度尺寸b幾乎一致。

圖3

由此，我們可以設(shè)想，擋軸板與包板的聯(lián)合設(shè)計(jì)如圖4

圖4

下料時，兩個零件下在一起，待折彎后，通過二切得到包板和擋軸板的最終成品。這種設(shè)計(jì)使得包板的折彎難題得到解決，雖然仍有二次切割工藝，但已不產(chǎn)生廢料，提高了材料的利用率，降低成本。[3]

3.優(yōu)缺點(diǎn)分析

這種設(shè)計(jì)方式，可以提高材料利用率，解決一些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法遇到的一些難題，但是，這種方法對生產(chǎn)流程提出了更高的要求，尤其是對于采用SAP系統(tǒng)的生產(chǎn)廠，由于按照上述方法產(chǎn)生的擋板的數(shù)量，不足以滿足整機(jī)要求，需采用另外一種生產(chǎn)方式以滿足整機(jī)數(shù)量上的要求，生產(chǎn)計(jì)劃的下達(dá)需要分成倆個部分；[4]而對生產(chǎn)工藝而言，同樣需要有兩套工藝以滿足生產(chǎn)要求。

4.結(jié)語

本文以液壓支架中鈑金件的設(shè)計(jì)為例說明了聯(lián)合設(shè)計(jì)的基本思想，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)，指導(dǎo)了實(shí)際生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王國法.液壓支架技術(shù)[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社. 1999.

[2] 王愛珍.鈑金加工技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2008.

[3] 丁靜. 鈑金件折彎工藝優(yōu)化系統(tǒng)研究 [D].華中科技大學(xué)，2004.： 70-72

[4] 張逸. 金屬板料自由折彎模型與實(shí)驗(yàn)研究 [D].華中科技大學(xué)，2012： 20-23

作者簡介：

伍曉紅（1965年—），女，漢族，遼寧沈陽人，高級講師，碩士，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程專業(yè)，一直從事機(jī)械類教學(xué)工作。