ETV高門架叉車車型鈑金件加工工藝分析

史瑞芳

摘要：本文中對于高門架叉車中的鈑金加工工藝和油壓折彎工藝中存在的問題進行了分析，并且提出了較為理想的解決措施，可供有關部門參考。

關鍵詞：高門架叉車;鈑金件;加工工藝

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）05-0137-02

最近幾年中隨著國內基礎科學的持續深入，以及我國在世界貿易組織中作用的日益提升，市場經濟得到了突飛猛進的發展，而物流裝置在對國內經濟的迅速發展也起到了十分顯著的作用。其中叉車是一種在物流設施中經常會用到的碼垛移動裝置，其應用也得到了越來越多的關注，新型的物流領域對于空間的使用效率有了更加嚴格的規定，從而對于產品的碼垛規格的規定也與時倶進，得到了極為明顯的改變，因此高門架叉車在國內物流行業中的應用也迎來飛速的發展階段。

1 項目背景

2016年11月到2017年7年，隨著國內制造業的發展，倉儲物流應運發展，對叉車的提升高度有進一步的要求。高門架叉車應運而生，額定載重2.0T，最大上升高度11510mm，門架前后傾斜角度2 / 5°。項目負責人負責整個車型鈑金件加工工藝分析，以及對供應商供應設備狀況分析，一方面針對加工工藝匹配正確的供應商設備，以達到工藝和成本的雙贏，另一方面，對于設計的不合理性進行即時更正。

2 主要問題

2.1 鈑金加工工藝

對于常規的鈑金加工工藝而言，通常分為剪床環節、沖床環節、鋸床環節以及數控環節，在實際操作過程中應當根據實際項目的需要進行比選，實現改善加工作業的工作效率。首先在利用剪床裝置來進行對于不同基本材料管件的剪切操作時，通常條件下都可以采取模具進行落料成形作業實現前期的加工流程，一般剪床作業的使用在對于操作精準水平要求不算高的條形材料、沒有切角的塊狀材料以及沒有孔洞的材料操作加工之中，其操作過程需要的費用不高。

在沖床環節，可以根據沖床進行單獨或者聯合操作模式，在板材平臺上把零件打開以后的平面板材沖裁到不同狀態的材料構件，并且可以改善加工效率，而且操作費用也不算太高，在利用這種材料操作方式之前，應當提前對于需要使用的模具進行制作。

在此階段要利用特殊的模具裝置來對原材料構件進行相應的成形操作，而把原材料構件加工到設計需要的狀態，并且對于精確水平的需求維持在一個較高的程度，在具體操作過程中包括了沖孔、落料，沖撕裂、抽孔和成形等不同階段，通常使用的有成形模具、撕裂模具以及沖孔落料模具等，而在這個階段應當精確把握好對于操作角度的管理。

在本項目中的鈑金加工工藝分析分車架和車身兩個核心組建。車架部分爆炸圖見圖1所示，有10-150共15個散件焊接組裝而成。核心散件10和20，這組對稱件支撐起整個車架，它的對稱協調度直接決定了整個車的左右上下的對稱協調度。

2.2 油壓折彎工藝

在實際操作中經常利用的折彎設備包括數控折彎設備、液壓折彎設備以及人工折彎設備等形式，而利用機械人工結合以及電動人工折彎則是人工進行折彎操作設備的較為通用的裝置形式，根據折彎設備的同步模式，還可以把液壓折彎設備區分為液壓同步、機液一體化以及扭軸同步等形式，而使用較多的液壓折彎設備通常有上動形式以及下動形式。

目前在生產中采用的折彎設備有工作臺以及支架構成，而其中工作臺含有壓板和底座兩部分，而鈑金折彎設備的主要工作機理是在對折彎設備進行通電過程中，開始了正常運行階段，利用導線材料對于底座里面的線圈進行通電作業，而線圈在進行通電之后可以出現磁場，能夠出現對于壓板的磁場吸引作用，而通過該種電磁吸引力的作用，能夠確保壓板對于工件上部荷載的完成，進而達到對工件形式的變化，進而適應不同的操作需求。

而考慮到液壓折彎設備的實際需求，可以采取液壓輸送形式進而完成工作平臺的移動狀態，并且融合上模和下模的狀態，進而達到對于金屬板材的折彎以及成形操作。

折彎裝置對于各種構件操作的要求的完成，基本上要利用變換上下模具來達到，而折彎裝置的模具是利用許多構造不同的零部件進行組裝，從而實現各不相同的折彎設備成形工具，在折彎設備進行操作過程中，要利用外部荷載的作用對于原材料的物理狀態進行改變，進而完成材料構件的加工作業，而對于不同原材料進行加工操作，在折彎設備模具荷載的影響下，變成了擁有特殊狀態同時可以適應加工設計需求的鈑金構件。

如果折彎的角度是90度的情況下，則無法利用中性層的計算措施進行計算，可以利用補償參數措施來對板料的開展長度數值進行計算，通常利用的板材折彎補償參數如表1所示。

3 問題分析

對于項目中的鈑金加工問題，首先根據工程部出具的圖紙，單獨對這兩個件的加工工藝進行深入分析。火焰切割——鉆孔——油壓機折彎 基準面CNC銑——其他面CNC銑——上端頭部配件的加工——組裝——鈷孔——銜接處打磨。核心工藝火焰切割，油壓折彎和CNC銑基準面的選擇。關于火焰切割，因為這組對稱件長寬厚815*890*40，屬于大件，原材料占的比重很大，所以切割排版對成本的影響會很大。仔細分析下來，共有如下四種排版方式：前兩種其實是同一種，只是橫豎的排列不同而已，是包含頭部散件的排版方式后兩種的排版同前面兩種也基本一致，只是不包含頭部小部件而已

對于項目中包含的油壓折彎工藝，經過詳細的圖紙分析，如下紅色焊接總成有幾點問題：首先上面部分重量210.74kg，下面部分101.814。如此重的兩顆料拼焊在一起，吊裝問題除外，上面厚度40mm，下面厚度50mm，拼焊錯位難免，而且焊接過程導致的熱變形將無法保證整個焊接后平面的平行度要求。其次此總成固定到車身上是通過底部焊接，這么重的物料在焊接工裝上根本無法定位。

初步與內部生產以及跟供應商溝通后，這兩個問題根本解決不了。通過和項目設計單位進行溝通交流之后，了解到這樣設計的初衷是為了節約成本，因為上面一塊是厚度40mm，下面是厚度50mm，如果都設計成40mm，會造成整車重量不足，如果都設計成50mm，原材料成本會增加。

4 解決措施

在對鈑金加工問題進行分析之后，根據40厚板市場上的大板尺寸1250^*2000，四種排版算出的模擬重量分別為140kg，130kg，120kg和110kg，最終選擇了原材料最小化的c方案。當然，c方案依然有兩個問題需要考慮，一是頭部小件的材料，其實可以用邊料加工，但是中間部分依然浪費嚴重，那就從系統中調同樣厚度的已經在做的批量物料，通過綜合考慮外形尺寸以及材料利用最大化，最終選擇了其中一款，可以達到拼料的效果。

對油壓折彎工藝了解情況后，針對兩種方案進行了詳細的成本核算，首先是目前的焊接總成方案，雖然原材料成本節約，但會增加焊接費用，散件拼裝焊接費用+底部固定焊接費用;其次是整體采用厚度為50mm的板材，雖然原材料成本增加，但是卻節約了焊接費用，但是另外的問題底部焊接不可操作性依然沒有解決。再次約談了設計圖紙工程師，確認是否可以側面固定。了解到側面安裝配套的鈑金件可以做相應的調整，果斷采取加孔側面固定的方案。新的方案初稿完成，連帶再次對兩種方案做的詳細的價格分析，價格幾乎持平，但性能更優，最后新方案被工程部采納。

5 最后結果

在項目中結合分析的工藝特點，同時對供應商供應設備進行分析，以達到完美的匹配。

對于車架的兩個對稱件，厚度為40mm，火焰切割和大功率的激光切割都可以，但顯然火焰切割成本更低，這就要求供應商要具備火焰切割機。依據不同品牌對應的不同型號有所不同，切割厚度在5-100MM之間的鋼板。

而考慮到油壓折彎的問題，目前供應商有的折彎機共三種，200T，400T和500T。結合產品的，外形尺寸，折彎厚度的角度以及油壓機的臺面尺寸，綜合計算確認400T的是最佳的選擇。

關于車身部分的大件，首先50mm的板子，火焰切割即可，外形也簡單。核心是孔的加工，因為孔是用來固定于車身上的，所以孔的位置偏差要求比較嚴苛。只有兩種方案，一是上加工中心，CNC加工尺寸公差都可以完美保證，二是開簡易的孔定位模具。顯然，CNC加工的成本會遠超于定位模。于是聯系供應商，對孔定位模進行了詳細的數據分析，最終確認可以保證。

6 結論

與通用的叉車裝置比較而言，高門架叉車裝置的上升幅度較大，因此對于叉車的門架設施和門架裝置在向上移動時候叉車整個系統的可靠性有了較為嚴格的規定。高門架制造生產過程中的鈑金加工工藝和油壓折彎工藝則是比較關鍵的環節，對于高門架的穩定性具有顯著的作用，通過對鈑金加工工藝和油壓折彎工藝流程進行分析，發現了在工藝中存在的問題，并且提出了有效的解決措施，改善了加工工藝的制造效果，最終提高了叉車的穩定性能。

參考文獻

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