鈑金件設計初探

摘要 傳統的鈑金設計中，各個鈑金零件的設計、工藝、計劃、制造都是相互獨立的，這種方式對于以板材為主料的設備有一定的局限性。本文將結合實例介紹一種鈑金零件的聯合設計方法。

關鍵詞：鈑金件；設計；液壓支架

Abstract： Sheet metal parts are designed with the traditional method independently and design engineer，process engineer，planning department and manufacture department are personified respective function each other.The method is limited when the machine is manufactured mainly with steel plate .Now we will introduce a new method at a concrete case.

Key words： sheet mental； designing； Hydraulic support；

1.方法概述與理論依據

唯物辯證法認為事物是普遍聯系的，世界上的一切事物均處在相互作用、相互影響之中，而事物的聯系是有條件的，條件一旦成熟，事物之間的這種聯系是相對穩定的，這為本文介紹的聯合設計方法提供了哲學基礎。聯合設計方法即發現各個獨立零件之間，在一定條件下存在的相對穩定的聯系，在設計時綜合考慮，在滿足零件各自功能和強度要求的前提下，實現零件制造的簡單化。[1]而在目前的一些定型產品中，一些鈑金零件的外形大體固定，而規格的大小根據主機型號做相應調整，所以零件之間存在的聯系相對穩定，這為聯合設計方法提供了現實基礎。

2.聯合設計在液壓支架結構件中的應用

液壓支架是井下三機連采機組中重要的產品組成之一，此產品機械主體結構件為高強鋼板焊接而成，結構為箱體結構，如圖1所示。

圖1

其中推移桿前端有兩塊起加強作用的包板，如圖2所示。

圖2

此零件由鋼板折彎而成，單機數量一般為2件，材質通常為厚度為20的Q460C。由于此處結構限制，給使用通用模具的壓彎機壓彎造成一定的困難，兩直邊長度L很短，這就要求模具開口很小。而模具開口小的同時，折彎力隨之加大，折彎機負荷加大，對設備的使用壽命有所損傷；同時，通用折彎機的開口往往也達不到制造要求，因此包板的制造工藝通常有兩種：二次切割與專用模具壓型。傳統的二次切割會產生廢料，降低材料利用率，而采用專用模具則會相應增加制造的成本。在煤機市場低迷的今天，顯然有些不合時宜。[2]

支架的底座主鉸點處，一般設有擋軸板，擋軸板的作用只是限制主銷軸的軸向竄動，在此前提下，焊縫為主要受力點，而對擋板的外形尺寸要求不是很精確。當采用上述的包板與擋軸板聯合設計時，我們發現，底座主鉸點的擋軸板與包板有這樣的關系，如圖3所示。擋軸板的材料與包板的材料一般是相同的，而擋軸板的長度尺寸M與包板的直線段的寬度尺寸b幾乎一致。

圖3

由此，我們可以設想，擋軸板與包板的聯合設計如圖4

圖4

下料時，兩個零件下在一起，待折彎后，通過二切得到包板和擋軸板的最終成品。這種設計使得包板的折彎難題得到解決，雖然仍有二次切割工藝，但已不產生廢料，提高了材料的利用率，降低成本。[3]

3.優缺點分析

這種設計方式，可以提高材料利用率，解決一些傳統設計方法遇到的一些難題，但是，這種方法對生產流程提出了更高的要求，尤其是對于采用SAP系統的生產廠，由于按照上述方法產生的擋板的數量，不足以滿足整機要求，需采用另外一種生產方式以滿足整機數量上的要求，生產計劃的下達需要分成倆個部分；[4]而對生產工藝而言，同樣需要有兩套工藝以滿足生產要求。

4.結語

本文以液壓支架中鈑金件的設計為例說明了聯合設計的基本思想，并分析其優缺點，指導了實際生產。

參考文獻：

[1] 王國法.液壓支架技術[M]. 北京：煤炭工業出版社. 1999.

[2] 王愛珍.鈑金加工技術[M]. 北京：機械工業出版社. 2008.

[3] 丁靜. 鈑金件折彎工藝優化系統研究 [D].華中科技大學，2004.： 70-72

[4] 張逸. 金屬板料自由折彎模型與實驗研究 [D].華中科技大學，2012： 20-23

作者簡介：

伍曉紅（1965年—），女，漢族，遼寧沈陽人，高級講師，碩士，畢業于沈陽工業大學，研究方向為機械工程專業，一直從事機械類教學工作。