柔性焊接工裝在叉車結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用

毛珠雄 郭濤

（廈工機(jī)械（焦作）有限公司，河南焦作 454000）

柔性焊接工裝在叉車結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用

毛珠雄 郭濤

（廈工機(jī)械（焦作）有限公司，河南焦作 454000）

近年來(lái)，中國(guó)工業(yè)市場(chǎng)發(fā)展迅速，在工程機(jī)械行業(yè)中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。工件的工裝是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目前傳統(tǒng)的叉車結(jié)構(gòu)件工裝以專用工裝為主，設(shè)計(jì)、制作周期較長(zhǎng)，新產(chǎn)品試制周期也較長(zhǎng)，當(dāng)產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)，專用工裝往往無(wú)法再利用。采用柔性工裝后，工裝平臺(tái)可以再次利用，配以專用的模塊化工裝平臺(tái)，極大地提高新產(chǎn)品開發(fā)速度，不僅提高了工裝的利用率，而且提高了場(chǎng)地的利用率。

叉車結(jié)構(gòu)件；柔性工裝；通用性

1 叉車結(jié)構(gòu)件工裝現(xiàn)狀

目前叉車門架為框架型結(jié)構(gòu)并且有多種不同型號(hào)的門架時(shí)，所需要專用工裝種類多，這樣就造成在設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試專用工裝上耗時(shí)很大［1］。長(zhǎng)周期的專用工裝設(shè)計(jì)會(huì)降低工廠對(duì)叉車門架的生產(chǎn)效率。大量的專用工裝被生產(chǎn)出來(lái)占用大量的場(chǎng)地并且很難進(jìn)行歸類整理，從而造成專用工裝定位模具管理混亂。所有專用工裝的部件是被固定的，在位置調(diào)整上需要進(jìn)行不停的調(diào)試，并且一個(gè)工裝很難給尺寸不同的其他叉車門架配用，造成極大的資源浪費(fèi)。圖1為專用工裝的模型圖片。

2 三維柔性工裝的優(yōu)勢(shì)

三維柔性組合焊接夾具系統(tǒng)是將金屬切削加工領(lǐng)域使用的組合夾具理論成功運(yùn)用到焊接加工領(lǐng)域，是從傳統(tǒng)T型平臺(tái)、槽系平臺(tái)發(fā)展起來(lái)的三維平面孔系組合夾具系統(tǒng)，是一種數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的工裝夾具［2］。其與傳統(tǒng)的焊接工裝相比，主要有以下幾點(diǎn)不同。

圖1 專用工裝模型

2.1 適用小批次、多品種

柔性工裝主要運(yùn)用的對(duì)象是生產(chǎn)小批量、多品種、高精度的焊接加工的單位。其是通用型焊接工裝，由標(biāo)準(zhǔn)化的模塊組成。而傳統(tǒng)的焊接工裝一般是專用工裝，特別適合批量大的焊接產(chǎn)品生產(chǎn)。

2.2 周期短

柔性工裝采用模塊式安裝，從產(chǎn)品圖紙到工裝完成一般只需要幾分鐘或幾小時(shí)。而傳統(tǒng)的焊接工裝則需要幾周甚至幾個(gè)月。

2.3 定位精度高

柔性工裝由于本身的制造精度很高（IT7），在1 000mm×2 500mm工作臺(tái)的范圍里，孔與孔最大的定位誤差為0.1mm內(nèi)。

2.4 通用性好

傳統(tǒng)的焊接工裝一般是按照一個(gè)工件或一道焊接工序?qū)ｉT制造，每次開發(fā)新產(chǎn)品都要新的投入。柔性工裝雖然第一次投入稍大，但再開發(fā)新產(chǎn)品就不用再次投入，平板、定位塊、夾緊夾具均是通用的。

3 產(chǎn)品的應(yīng)用

3.1 門架應(yīng)用

內(nèi)門架通過(guò)制作簡(jiǎn)單的幾個(gè)專用定位裝置就可以實(shí)現(xiàn)拼焊，配用柔性工裝平臺(tái)所帶的通用夾具，實(shí)現(xiàn)零部件的定位，新產(chǎn)品試制周期大大縮短，見(jiàn)圖2。

圖2 內(nèi)門架結(jié)構(gòu)

通過(guò)產(chǎn)品比較，外門架較內(nèi)門架較復(fù)雜，采用柔性工裝自帶工裝夾具，定位及調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工裝快速調(diào)整。為保證產(chǎn)品精度及加工效率，通過(guò)制作模塊化小平臺(tái)，可以快速在產(chǎn)品切換時(shí)將工裝調(diào)整好，實(shí)現(xiàn)工裝切換，保證精度的同時(shí)提高了效率，見(jiàn)圖3。

3.2 車架應(yīng)用

較正常生產(chǎn)周期，可以極大地縮短設(shè)計(jì)周期和制造周期，首先工裝平臺(tái)可以通過(guò)幾個(gè)小平臺(tái)組合實(shí)現(xiàn)，無(wú)需專門定制大平臺(tái)，只需按照平臺(tái)尺寸對(duì)工裝關(guān)鍵特殊尺寸要求進(jìn)行定位，其他夾緊、定位可以用專用卡具（見(jiàn)圖4）。在新產(chǎn)品試制階段進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)時(shí)，只需做幾個(gè)專用的小定位工裝，極大地提高了工裝設(shè)計(jì)周期、制作周期，加快了新產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。另外，縮短了產(chǎn)品的市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖3 門架模塊化小平臺(tái)

圖4 車架結(jié)構(gòu)

3.3 場(chǎng)地利用率提升

目前按照叉車噸位3～10t系列計(jì)算，門架種類近50余種，如果還按目前使用專用工裝，需較多場(chǎng)地占用，部分小批量產(chǎn)品，工裝使用頻率低，占用了大部分場(chǎng)地，場(chǎng)地利用率低。針對(duì)此問(wèn)題，對(duì)大批量產(chǎn)品制作專用工裝，其他產(chǎn)品均采用柔性工裝及模塊化小平臺(tái)，場(chǎng)地利用率提高了80%，極大的節(jié)約了場(chǎng)地。

4 使用效果

一是有效保證了車架、門架焊接尺寸精度，同時(shí)可經(jīng)過(guò)少量零部件替換或者移動(dòng)來(lái)滿足不同規(guī)格尺寸工件的定位需求，互換性強(qiáng)。二是通用靈活性可減少專用工裝及模具設(shè)計(jì)的時(shí)間及成本，提升了整體生產(chǎn)效率。三是柔性工裝縮短新品工裝設(shè)計(jì)周期，提升了新品開發(fā)效率，同時(shí)也增加工裝儲(chǔ)備能力，提升了新產(chǎn)品開發(fā)的快速反應(yīng)能力，提高了在同業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。一套夾具就可完成幾個(gè)產(chǎn)品或幾十個(gè)產(chǎn)品的需求，從而大大加快產(chǎn)品的研發(fā)、試制的進(jìn)程，節(jié)省大量的人力、物力，極大地提高工裝夾具制造效率。

［1］李鑫生.三維柔性焊接工裝打造柔性焊接生產(chǎn)線［J］.紡織機(jī)械，2013（6）：43-46.

［2］孫國(guó)楠.柔性三維組合焊接工裝發(fā)展應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2015（9）：131.

Application of Flexible Welding Fixture in Forklift Structure

Mao ZhuxiongGuo Tao
（Xiamen Machinery(Jiaozuo)Co.,Ltd.，Jiaozuo Henan 454000）

In recent years,with the rapid development of the market in Chinese industry,the requirements of the products'quality is higher and higher in construction machinery industry.The artifact tooling is an important part, the traditional forklift parts tooling is given priority to special tooling,but the design and the cycle of production are long,the new product development cycle is also long.When the product upgrades,special tooling often cannot reuse. Well,When using the flexible fixture,tooling platform can be used again.With a special modular tooling platform, the speed of the new product development is greatly improved.Not only can the efficiency of equipment increase,but also the use of the site is improved.

forklift structure；flexible tooling；universal property

TG44

A

1003-5168（2017）04-0068-02

2017-03-09

毛珠雄（1984-），男，本科，助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。