一種鉤臂車后支撐架的焊接工裝設計

蔣百權

摘 要：鉤臂車在拉箱、卸料和卸廂前，都必須將后部的支撐架放下，才能避免車輛翹頭，所以，該工作裝置的動作正常與否，是整個車輛運行的關鍵，一旦該部件出現異常，將會對車輛本身及駕駛員安全造成極大危險。而該后支撐在焊接和安裝過程中，為了保證其安裝的精度，必須設計焊接的工裝，從而減少安裝的尺寸誤差，提高裝置的工作安全系數，進而提高生產效率。

關鍵詞：鉤臂車；支撐架；支腿；定位；焊接平臺

中圖分類號：TD453 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0001-0

1 概 述

后支撐架單純依靠人工焊接，在拼焊中容易存在焊接變形誤差、使裝配過程較難調節、整套支撐結構受力不對稱，穩定性較差。同時，由于焊接技師焊接水平不一，焊件的質量不一，造成產品返工率較高，在使用時配合拉臂車配合使用時一致性及穩定性較差，當油缸座和支腿焊接質量得不到保證時，支腿架容易出現松動和損壞的狀況。在某些需要保證同軸度的位置，無定位焊接工裝，將會使整個工件在裝配過程非常困難。在后支撐架的拼焊中，零部件的焊接過程生產焊接所需要的工時較少，約占用1/3的時間，剩下的2/3的時間大多是用與備料，裝配，劃線及其他輔助的工作。所以，設計一套后支撐的焊接定位工裝是非常必要的，可以從根本上解決生產精度和生產效率的問題。

2 工裝設計方案

設計一工裝水平底架，底架底部采用雙工字梁H型結構焊接，使焊接平臺與水平地面有一定的距離，以便于叉車搬運。整個底架應經過放樣、校平，表面光潔度達到工裝設計要求，工裝的放置定位后應進行水平度測試、調整。

以水平底架上平面為基準，設置后支撐的各定位鉸鏈點，以穿同心軸的固定方式來保證各個鉸鏈點的相對位置尺寸。在鉸鏈點的內側，設置定位板，以保證焊件的左右位置尺寸。同時，在焊接平臺中部，設置中間托架，使工件焊接時盡量處于水平狀態，已保證焊縫的質量和焊接的效率。

在各個鉸鏈點的定位板前后，設置前后加強板，以保證定位板有足夠的剛度去抵消由于焊接變形產生的內應力，見圖1所示。

3 工裝結構功能

3.1 工裝關鍵點分析

后支撐機構組成，如圖2所示，后支撐裝置主要由以下幾個部件組成：支撐架、支腿、支輪座、拉臂、油缸座、加強臂。

①支撐架安裝在車輛左右車架大梁的下部，作為支腿的支撐件，其剛度和左右鉸鏈點的同軸度非常關鍵，必須保證的0.2的圓度內。所以在其左右支撐座間加焊加強臂，以提高其剛度。

②支撐腿與支撐架間主要通過銷軸連接。由于支腿為2活動付的組件，所以其銷軸的鎖緊采用卡板式，給銷軸有微量的轉動位移，以減輕其表面的摩擦力矩。支撐腿由左右支腿和中部拉臂組焊而成。由于支撐腿的擺動動作都是由油缸的伸縮動作來實現，所以拉臂上的油缸座與支撐架的鉸鏈點的平行度很重要，也須保證在0.2的圓度內。

③左右支腿下部的支輪座的滾輪同軸度也關鍵，須保證在在0.2的圓度內。以確保后支撐完全放下時，左右滾輪的離地高度是一致的。當重車拉箱時，車架大梁下沉一定的量后，后支撐也隨之下沉，以至于支撐滾輪作用在水平地面，此時，支撐腿與支撐架間不能出現松動，一旦出現松動，將會出現車架大梁單邊傾斜，有側翻的風險。

基于以上幾種可能出現的危險，確立工裝設計的關鍵點，并圍繞以上幾個關鍵點進行工裝設計。

3.2 工裝結構布局及功能剖析

3.2.1 工裝結構布局

工裝布局，如圖3所示。

后支撐焊接平臺主要由以下零部件組成：

1-支撐底板；2-第一定位座；21-第一定位銷軸；2-第一定位板；3-第二定位座；31-第二定位銷軸32-第二定位板；4-第三定位座；41-第三定位銷軸42-第三定位板；5-支腿墊板；6- 拉臂墊板；7-加強臂墊板。

3.2.2 工裝結構功能

①在第一定位座2的內側配焊第一定位板22，使其與后支撐的支撐架的一側相抵，以對支撐架進行定位，而且在第一定位座2上設置第一定位銷軸21，用于穿過支腿架的支撐架和支腿之間連接的鉸接點以對該鉸接點進行固定。該定位銷軸能夠從兩側進行拔插；

②在第二定位座3的內側配焊第二定位板32，使其與支腿架的支輪座的一側相抵，以對支輪座進行定位，而且在第二定位座3 上設有第二定位銷軸31，用于穿過支腿架的支輪座的安裝部以對該支輪座3a 進行固定。該定位銷軸能夠從兩側進行拔插；

③在第一定位座2對支腿架的支腿和支撐架進行定位后，位于支腿下方多個支腿墊板5對支腿進行再次支撐及定位。在支腿墊板5上還設計有與支腿架的支腿相對應的凹卡槽51，焊裝時可將支腿放于凹卡槽51中，減少左右兩側的焊接變形量；

④在焊接平臺的中部區域，設計有多個拉臂墊板6對支腿架的拉臂進行支撐及定位。該拉臂墊板6還設計有與支腿架的拉臂相對應的第二卡合部，使拉臂點焊定位更便捷；

⑤第三定位座4設計有與支腿架的油缸座一側相抵的第三定位板42，相抵后即可對油缸座進行定位，并在第三定位座4 上設有第三定位銷軸41，該定位銷軸以能夠插拔的方式設置，用于穿過支腿架的油缸座的安裝孔進行固定；

⑥在焊接平臺的中部區域，設計有多個加強臂墊板7，用于對支腿架的加強臂進行定位。在加強臂墊板7 設有與支腿架的加強臂相對應的第一卡合部，使加強臂點焊定位更迅速。

通過以上六點的結構布局，可將整個后支撐裝置的關鍵位置進行定位，從而保證其產品的一致性，減少裝配過程的偏差。

4 工裝使用工序

通過對此工裝的結構及功用進行分析，得出后支撐裝置的焊接工序如下：

①將左右支撐架安裝與第一定位座2上，再將左右支腿安裝與第一定位座2、第二定位座3上，然后將第一定位銷軸21、第二定位銷軸31分別穿過其定位孔，然后采用夾緊裝置對將兩工件固定。

②先在左右支撐架的中部點焊加強臂，后分段實施焊接固定。后在左右支腿的中部焊接拉臂，加強整個后支腿的剛度。

③支撐架、支腿組件定位完畢，最后定位油缸座。由于油缸座是安裝在支腿的拉臂橫梁上，所以在定位油缸座前須先對拉臂進行滿焊。將油缸座安裝在第三定位座4上，通過第三定位銷軸41、第三定位板42進行定位，保證了油缸座鉸鏈點與支腿鉸鏈點的平行度。

5 結 語

實踐證明，該拉臂車的后支撐拼焊工裝大大地提高了生產效率，減少了焊部件一次性調節時間，縮短了下料和劃線工作時長。同時也減小了制品的尺寸偏差，提高了零件的精度，有效地防止和減輕了焊接變形。在使用拼焊工裝后，工件處于最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低。所以，實用性的工裝設計是非常必要的，在行業改革的浪潮中，只有把握質量的源頭，才能在行業中長久立足。

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