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  左右车架是农用小型挖掘机上车架的组成部分,农用小型挖掘机的工作油箱、液压油箱、水箱、驾驶室及车身外罩等零部件与之连接,并承载其重量。在该机型小批量试制时发现,左右车架C型板长梁直线度出现了不同程度的超差。其中长梁两端与中部的最大弯曲量达到了16mm,而设计要求直线度≤3mm。为了解决这个问题,我们在分析了左右车架、焊接变位机具体结构特点,以及焊后变形规律后,决定采取反变形方法来纠正焊接引起的变形。经过我们多次试验,最终使C型板长梁直线度达到了设计要求。

农用小型挖掘机左右车架焊接变形控制

  1、左右车架焊接变形分析
  (1)左右车架结构左右车架较长的外端边分别由一条2m多长的折弯C型板长梁和多个短横板组成。
  其中短横板按照设计图样要求分别与C型板长梁进行焊接,其中短横板一端在组装时插入C型板内,另一端悬空。待左、右车架各自分别焊接完成后,其短横板的悬空端再与中框架左右立板分别拼装焊接。
  (2)焊接变位机左右车架经组装合格后,在3m多长且能进行360°旋转的两根U型梁焊接变位机上进行焊接,C型板长梁悬空放在变位机机体的长梁上,短横梁搭在变位机的右侧梁上,左右车架的前后端及中部再由各自夹具压紧。由于变位机仅起压紧工件和方便焊工焊接操作作用,所以焊工往往按照工艺要求根据焊接工艺顺序调节变位机的角度,从而使工件的焊缝位置达到平位焊接方式的要求。

  (3)焊接变形左右车架由于其自身的结构设计特点,C型板长梁板总长为2850mm,且板较薄(4mm),刚性差,所以焊接完成后极易造成C型板长梁发生焊后弯曲变形,从而导致C型板长梁侧焊后直线度严重超差。我们对前期的8台份C型板长梁焊后用平板尺测量,左右车架C型板长梁直线度出现了不同程度的超差,其中长梁两端与中部的最大弯曲量达到了16mm。

农用小型挖掘机左右车架焊接变形控制

  3.焊接变形控制措施
  (1)焊接变位机的改造为了能有效控制C型板长梁的焊后直线度要求,结合焊接变位机自身的实际构造情况,我们用改造焊接变位机的办法实现反变形来控制C型板长梁的焊后直线度,使之达到设计要求。具体方法是在焊接变位机自身夹紧的梁上各焊装一块搭子,以保证两搭子外侧之间形成的直线与装夹的C型板长梁平行,再在焊接变位机的中部焊接一个加紧装置,以保证反变形措施的实施。
  (2)反变形控制措施左右车架在焊接前将C型板长梁的底端与两个搭子靠实,测量夹紧装置自由状态螺杆伸出的长度尺寸;再用焊接变位机中间夹紧装
  置对C型长梁进行反变形加力,并测量夹紧后螺杆伸出的长度尺寸。整个左右车架焊接完成后再用平板尺检测车架C型长梁的直线度。重复上述操作,反复调整夹紧力,找出保证C型板长梁直线度要求的夹紧尺寸范围,定能满足设计要求。
  4.反变形措施实施效果
  反变形控制措施实施效果如附表所示。从表中结果看,当用焊接变位机中间夹紧装置对C型长梁进行反变形加力,使螺杆伸出的长度尺寸与夹紧装置自由状态螺杆伸出的长度为5mm时,左右框架焊后C型板梁直线度就可以完全达到设计要求。

  通过对焊接变位机的改造和试验验证,最终用反变形法实现了左右车架C型板长梁的焊接变形控制,保证了图样的设计要求。同时通过多次试验的数据分析,最终确立了左右车架焊前的反变形控制量。给操作者在实现C型板长梁直线度控制方面提供了操作依据,也为以后类似问题的解决,提供了正确的思路和经验。

农用小型挖掘机左右车架焊接变形控制



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