挖掘機動臂結(jié)構(gòu)及焊接工藝優(yōu)化設計.pdf

1、隨著國內(nèi)工程機械行業(yè)的快速發(fā)展，挖掘機市場的競爭也日趨激烈，各主機廠不但從成本上，也在質(zhì)量上展開了激烈的競爭。結(jié)構(gòu)件部分，作為挖掘機最重要的承載結(jié)構(gòu)，在工作中承受著絕大多數(shù)的載荷，是最常發(fā)生故障的部分，而其中尤以動臂的失效影響最大，動臂質(zhì)量成為影響整機產(chǎn)品可靠性的因素之一。
　　 我公司生產(chǎn)的某型號挖掘機，在上市以后，無論是在整機性能還是經(jīng)濟性、舒適性方面都得到了廣大用戶的認可。但是，在某些特殊惡劣的工況條件下，隨著挖掘機工作量

2、的加重，陸續(xù)暴露出來一些問題，而其中以動臂的故障反饋最為強烈，包括板材開裂、焊縫開焊等形式。因此，本課題就圍繞著如何降低動臂的故障率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的展開，通過對其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程進行研究，以找出有效的控制手段。
　　 首先，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。本課題通過對動臂進行建模，并將其在最大受力工況狀態(tài)下進行了有限元分析，通過輸出的應力云圖，發(fā)現(xiàn)動臂本身存在較大的應力集中現(xiàn)象，尤其是在市場反饋的開裂部位，應力集中更加嚴重，這些應力集中成

3、為導致產(chǎn)品出現(xiàn)市場斷裂失效的最主要原因之一。因此，在課題研究中，對動臂采取了結(jié)構(gòu)優(yōu)化、薄弱點加強等措施，使整個動臂的結(jié)構(gòu)更加合理，大大減小了產(chǎn)品的應力集中，提高了產(chǎn)品抗疲勞破壞的能力，從結(jié)構(gòu)方面對動臂的設計質(zhì)量進行了提升。
　　 另外，生產(chǎn)過程中，焊接作為結(jié)構(gòu)件的一個關鍵生產(chǎn)工序，也是決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要因素。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度一定的前提下，差的焊接質(zhì)量也往往會成為失效故障產(chǎn)生的最直接原因之一，像一些疲勞破壞，往往是以這些缺陷焊縫

4、為破壞源。因此，本課題在完成動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎上，又結(jié)合著公司目前使用的焊接方法和焊接設備，優(yōu)化完善焊接過程中的各關鍵焊接工藝參數(shù)，尤其是對動臂的機器人焊接工序，通過對其焊接電壓、焊接電流、焊接速度等方面進行了工藝評定，找出最適合的工藝參數(shù)，以便更好的保證了動臂的焊接質(zhì)量，提升了動臂的可靠性。
　　 通過以上兩個措施，本課題有效的解決了公司某型號動臂的市場失效故障，改進后的產(chǎn)品在市場中驗證較好。因此，本課題有效的完成了課題任務和