淺談一種新型裝載機鏟斗定型工裝研發

孫淼

（山東能源重裝集團泰裝工程裝備制造有限公司，山東 泰安 271000）

機械行業的快速發展對裝載機各方面性能的要求在不斷提高，而裝載機能否滿足要求，能否快速有效地完成工作任務，完全取決于在各種工作環境下的工作能力。其中裝載機鏟斗的成型和舉升高度，工作行程角度就是其工作能力的關鍵考核點。由于裝載機在實際加工過程中，經常出現鏟斗定型不一致的現象，從而造成裝載機運行中能源損耗和工作效率的下降，所以對裝載機鏟斗定型的研究是相當有必要的。

1 設計背景

近年來，公司研發了新型裝載機ZL20EFB，該產品作為礦用裝載機的拳頭產品，已批量投入生產。在生產過程中，部分零部件質量得不到保證。其中鏟斗作為裝載機的門面，使用功能的核心部分，主要的操作功能部件。在鏟斗使用中，要達到既定提升高度和翻轉角度，同時，為了進一步提高裝配精度，降低裝配難度，進一步提高生產效率，必須保持其焊接精度和外形尺寸。

2 設計情況介紹

現有焊接工藝中，裝載機上的鏟斗在焊接時，傳統的焊接方法是將產品上各零部件，開始使用卷彎機制作，分步進行，然后進行整體鉚接，鏟斗成型不一致，尤其是鏟斗后面雙耳板的焊接定位配對，耳板焊接尺寸達不到圖紙要求，不同步，水平度和焊接角度難以掌握精確，對后續提升臂、動臂的裝配性能造成影響，加大了裝配難度，鏟斗后續工作運行中舉升角度和高度得不到保證，直接影響使用中鏟斗翻轉角度，導致出現殘次品，無法保證質量，影響整車工作性能和質量。針對這一個問題，決定用焊接定型工裝進行定位焊接。從鏟斗結構出發，結合實際情況，設計兩套焊接工裝，對工件分兩次進行定位焊接。

（1）鏟斗結構由底板、弧板、側板和后雙耳板組成，與原來結構相比有一定的差異，由原來的3個耳板變為配對的4個耳板，其焊接定位難度增大。

圖1

（2）鏟斗定型工裝結構從鏟斗形狀，鉚接成型方式出發，設計了固定形式和位置的結構，主要由弧板定型、固定底座，壓緊同步裝置組成，鏟斗底板下料長度留5～8mm余量，放入定型中間區域，弧板根據鏟斗內彎曲形狀設計，根據板材厚度的屈服強度和成型度，分三部分壓緊固定，弧板底部和兩側面分別進行壓實，最大程度保證了鏟斗的一次性成型，為后續的焊接定位打下堅實的基礎。

圖2

（3）鏟斗耳板定型工裝結構，從耳板的位置要求和焊接形式出發，保證其焊接的參數和同軸度，鏟斗放置平臺前部，底邊限位對齊邊緣，耳板成對放置，先使用上部軸套和銷軸定位，鎖死固定內耳板位置尺寸，再用下部兩個對稱定位水平固定各孔距焊接位置，最大程度完成了定位，保證了焊接尺寸，保證了后續提升臂和動臂的安裝精度。

3 設計的應用和提升

圖3

該工裝的成功研制，保證了工件的關鍵尺寸和質量，提高了生產效率。工裝使用后,原來一個鏟斗需要3個人2天的工時才能完成，其中光焊接完成后整形就需要1個人半天的時間。現在用此工裝后只要1個人1天工時就能完成，而且不需要進行再次整形，大大提高了勞動效率，降低了勞動強度，為整體產品質量和工作性能提供了強有力的保障。

本套定位成型工裝的成功研制也可以在同類結構產品中推廣應用，最大限度地發揮了工裝的設計成果，提高了生產效率，降低了勞動強度，為公司提高了經濟效益。