柔性焊接工裝在叉車結構件中的應用

毛珠雄 郭濤

（廈工機械（焦作）有限公司，河南焦作 454000）

柔性焊接工裝在叉車結構件中的應用

毛珠雄 郭濤

（廈工機械（焦作）有限公司，河南焦作 454000）

近年來，中國工業(yè)市場發(fā)展迅速，在工程機械行業(yè)中對產品的質量要求也越來越高。工件的工裝是一個重要環(huán)節(jié)，目前傳統(tǒng)的叉車結構件工裝以專用工裝為主，設計、制作周期較長，新產品試制周期也較長，當產品更新?lián)Q代時，專用工裝往往無法再利用。采用柔性工裝后，工裝平臺可以再次利用，配以專用的模塊化工裝平臺，極大地提高新產品開發(fā)速度，不僅提高了工裝的利用率，而且提高了場地的利用率。

叉車結構件；柔性工裝；通用性

1 叉車結構件工裝現狀

目前叉車門架為框架型結構并且有多種不同型號的門架時，所需要專用工裝種類多，這樣就造成在設計、制作、調試專用工裝上耗時很大［1］。長周期的專用工裝設計會降低工廠對叉車門架的生產效率。大量的專用工裝被生產出來占用大量的場地并且很難進行歸類整理，從而造成專用工裝定位模具管理混亂。所有專用工裝的部件是被固定的，在位置調整上需要進行不停的調試，并且一個工裝很難給尺寸不同的其他叉車門架配用，造成極大的資源浪費。圖1為專用工裝的模型圖片。

2 三維柔性工裝的優(yōu)勢

三維柔性組合焊接夾具系統(tǒng)是將金屬切削加工領域使用的組合夾具理論成功運用到焊接加工領域，是從傳統(tǒng)T型平臺、槽系平臺發(fā)展起來的三維平面孔系組合夾具系統(tǒng)，是一種數字化、標準化、模塊化、通用化的工裝夾具［2］。其與傳統(tǒng)的焊接工裝相比，主要有以下幾點不同。

圖1 專用工裝模型

2.1 適用小批次、多品種

柔性工裝主要運用的對象是生產小批量、多品種、高精度的焊接加工的單位。其是通用型焊接工裝，由標準化的模塊組成。而傳統(tǒng)的焊接工裝一般是專用工裝，特別適合批量大的焊接產品生產。

2.2 周期短

柔性工裝采用模塊式安裝，從產品圖紙到工裝完成一般只需要幾分鐘或幾小時。而傳統(tǒng)的焊接工裝則需要幾周甚至幾個月。

2.3 定位精度高

柔性工裝由于本身的制造精度很高（IT7），在1 000mm×2 500mm工作臺的范圍里，孔與孔最大的定位誤差為0.1mm內。

2.4 通用性好

傳統(tǒng)的焊接工裝一般是按照一個工件或一道焊接工序專門制造，每次開發(fā)新產品都要新的投入。柔性工裝雖然第一次投入稍大，但再開發(fā)新產品就不用再次投入，平板、定位塊、夾緊夾具均是通用的。

3 產品的應用

3.1 門架應用

內門架通過制作簡單的幾個專用定位裝置就可以實現拼焊，配用柔性工裝平臺所帶的通用夾具，實現零部件的定位，新產品試制周期大大縮短，見圖2。

圖2 內門架結構

通過產品比較，外門架較內門架較復雜，采用柔性工裝自帶工裝夾具，定位及調整時間長，無法實現工裝快速調整。為保證產品精度及加工效率，通過制作模塊化小平臺，可以快速在產品切換時將工裝調整好，實現工裝切換，保證精度的同時提高了效率，見圖3。

3.2 車架應用

較正常生產周期，可以極大地縮短設計周期和制造周期，首先工裝平臺可以通過幾個小平臺組合實現，無需專門定制大平臺，只需按照平臺尺寸對工裝關鍵特殊尺寸要求進行定位，其他夾緊、定位可以用專用卡具（見圖4）。在新產品試制階段進行工裝設計時，只需做幾個專用的小定位工裝，極大地提高了工裝設計周期、制作周期，加快了新產品的開發(fā)進度。另外，縮短了產品的市場響應時間，提高企業(yè)競爭力。

圖3 門架模塊化小平臺

圖4 車架結構

3.3 場地利用率提升

目前按照叉車噸位3～10t系列計算，門架種類近50余種，如果還按目前使用專用工裝，需較多場地占用，部分小批量產品，工裝使用頻率低，占用了大部分場地，場地利用率低。針對此問題，對大批量產品制作專用工裝，其他產品均采用柔性工裝及模塊化小平臺，場地利用率提高了80%，極大的節(jié)約了場地。

4 使用效果

一是有效保證了車架、門架焊接尺寸精度，同時可經過少量零部件替換或者移動來滿足不同規(guī)格尺寸工件的定位需求，互換性強。二是通用靈活性可減少專用工裝及模具設計的時間及成本，提升了整體生產效率。三是柔性工裝縮短新品工裝設計周期，提升了新品開發(fā)效率，同時也增加工裝儲備能力，提升了新產品開發(fā)的快速反應能力，提高了在同業(yè)中的競爭能力。一套夾具就可完成幾個產品或幾十個產品的需求，從而大大加快產品的研發(fā)、試制的進程，節(jié)省大量的人力、物力，極大地提高工裝夾具制造效率。

［1］李鑫生.三維柔性焊接工裝打造柔性焊接生產線［J］.紡織機械，2013（6）：43-46.

［2］孫國楠.柔性三維組合焊接工裝發(fā)展應用［J］.科技與企業(yè)，2015（9）：131.

Application of Flexible Welding Fixture in Forklift Structure

Mao ZhuxiongGuo Tao
（Xiamen Machinery(Jiaozuo)Co.,Ltd.，Jiaozuo Henan 454000）

In recent years,with the rapid development of the market in Chinese industry,the requirements of the products'quality is higher and higher in construction machinery industry.The artifact tooling is an important part, the traditional forklift parts tooling is given priority to special tooling,but the design and the cycle of production are long,the new product development cycle is also long.When the product upgrades,special tooling often cannot reuse. Well,When using the flexible fixture,tooling platform can be used again.With a special modular tooling platform, the speed of the new product development is greatly improved.Not only can the efficiency of equipment increase,but also the use of the site is improved.

forklift structure；flexible tooling；universal property

TG44

A

1003-5168（2017）04-0068-02

2017-03-09

毛珠雄（1984-），男，本科，助理工程師，研究方向：機械設計制造及其自動化。