工程機械覆蓋件的結構及加工工藝

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摘要：進入20世紀以來，世界經濟一體化加劇，工程機械市場競爭加劇，國內工程機械面臨和國際優秀工程機械越來越多的正面交鋒，客戶也對工程機械產品提出了越來越高的要求，特別是主功能以外的外觀造型要求，而覆蓋件成品外觀的優良，是造型設計優劣的最直接體現。所以，工程機械覆蓋件的設計和生產已越來越受到重視。本文主要闡述了工程機械覆蓋件結構與加工工藝的特點。

關鍵詞：工程機械；覆蓋件；結構與加工工藝

0引言

工程機械覆蓋件大部分屬于駕駛室、機罩等部件，所以對于覆蓋件不僅需要具有設計所要求的基本功能，而且還需要能夠體現整機的造型藝術甚至是體現出廠商的品牌家族式設計，而且有它特有的設計生產特點和技術要求，特別是薄板件成型技術與一般小型薄板沖壓件在質量要求和成型工藝方法等方面具有不同特點。由于工程機械產品覆蓋件的形狀比較復雜，生產過程還有大量的理論與技術問題需要深入細致的研究。

1工程機械覆蓋件的結構特點與質量要求

1.1結構特點

①輪廓尺寸較大：如某廠商壓路機駕駛室頂蓋尺寸大約為1300mmX1200mm。②相對厚度小：工程機械覆蓋件厚度一般為3mm左右，相對厚度（板厚與毛坯最大尺寸之比）可達0.001。③設計形狀日趨復雜：即使是平面空間結構，也往往需要多次折彎才能形成所需要的空間結構。④工程機械外覆蓋件多采用小圓角直線型或斜線型造型。

1.2質量要求

工程機械覆蓋件的制造質量應滿足以下基本要求：①保證與設計尺寸一致。包括輪廓尺寸、孔位尺寸以及局部形狀尺寸等，并且必須保證裝配或焊接的準確、美觀。例如，例如不同焊接方法得到的外觀質量有較大差別，產品質量要求較低時可選用焊條電弧焊、氣焊；要求質量高，則選用氬弧焊、激光焊、電子束焊等。②覆蓋件表面不允許有明顯毛刺、凹陷等缺陷，成型筋應平直，輪廓線應圓滑并均勻過渡。③保證強度。覆蓋件成型后的金屬組織和力學性能盡量優于原始坯料，保證零件具有足夠的強度，避免在行駛和作業中受振產生噪聲甚至斷裂失效。

2工程機械覆蓋件的加工工藝

2.1彎曲加工成型

工程機械大部分覆蓋件主要采用拉彎、折彎、單模壓彎成型，即彎曲加工成型。這是因為工程機械很多屬于力量型機械，整體造型并不要求速度與動感。例如，目前裝載機、壓路機等工程機械的覆蓋件造型仍以直線為主，局部采用小圓角過渡，以體現機械挺拔有力的特點。當然，采用直線型結構也具有工藝簡單的特點，這也是與我國工程機械現有生產裝備水平和生產成本有關。彎曲加工是將金屬板材、管材或型材經輥彎、壓彎、拉彎或折彎等自由彎曲方法成型，所得的零件壁厚均勻并具有一定角度。這種加工方法適宜零件形狀相對簡單，小批量或單件生產加工，是工程機械駕駛室覆蓋件的主要壓力加工方法。

2.2模具成型

空間曲面覆蓋件采用沖壓成型，即模具成型。沖壓成型是工程機械覆蓋件生產的發展趨勢，因為沖壓既能夠生產小零件，又能夠制造大型零件；既能夠制造一般尺寸公差零件，又能夠制造精密零件。沖壓件剛度好，尺寸公差由模具保證，質量穩定，一般沖壓后無須機加即可使用，且沖壓件表面光滑美觀，沖壓工藝生產率高、材料利用率高，最主要是能夠獲得更復雜優美造型。目前著名工程機械制造廠商生產的挖機、壓路機等工程機械的駕駛室、機罩均大面積采用沖壓件，使原來的直線棱角風格轉變為圓弧、曲面流線型風格。

3覆蓋件結構與工藝性設計要點

3.1功能設計

重要覆蓋件結構形式必須滿足相應功能。例如，駕駛室設計必須保證操作人員的舒適性，并能從人機工程學角度優化設計，例如安全性、便捷性、效率、美觀等；發動機罩除了對發動機系統提供必要的包容保護外，還應有隔離部分聲源的功能，設計時還需要兼顧發動機散熱和維修保養方便的要求。

3.2剛度和強度設計

覆蓋件剛度和強度的增強主要靠板件的不同結構形式（如壓筋、折邊、箱型）和填加不同形式的加強筋，采用曲面和棱線等造型方法實現。設計筋應注意對于平面零件，加強筋布置最好不交叉，避免應力集中。

3.3工藝性設計

覆蓋件的生產工藝性設計關系到整機設計意圖體現，也關系到制造效率與成本。覆蓋件生產工藝應考慮以下幾個方面：在設計壓型件時，應考慮現有模具的利用率和設計的繼承性；折彎內圓角半徑應盡量統一；對于形體較大的壓型件，還可考慮采用沖壓與焊接復合工藝，使加工更方便，用較簡單工藝制造出更復雜零件。

4小結

工程機械產品是屬于多品種、多規格、小批量生產，這就決定了工程機械覆蓋件成型不可能像汽車那樣采用大批量的沖壓成型技術生產線；對于大多數直線平面結構覆蓋件，多數是采用機械折彎成型或單模具壓型，而只對少數空間曲面結構采用沖壓成型，這樣做大大降低成本，當然也會降低制造精度和外觀質量，只要精心操作，不斷改進生產工藝，還是能滿足使用要求。從長遠考慮，建立專業化的生產線，實現覆蓋件專業化和機械化生產是提高工程機械外觀質量的一個值得研究的課題。

參考文獻：

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作者:陳龍 單位:柳工無錫路面機械有限公司