汽车起重机吊臂筒体制造工艺的研究与分析

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坏直接影响整机质量和性能，只有选择最优制造工艺，严控工序质量 ，分析工艺过程中的难点和重点，才能制造出合格的筒体。

-、简体制造工艺图 1 筒体 制造 工 艺流程 图板材多采用国内或进口低合金高强钢，具有超高的强度、良好的切割性、可焊性、弯折性和更轻的重量。其关键工序为矫平、折弯、焊接。

二、钢板的矫平钢板因轧制残余应力或运输、不正确堆放等的影响，会使钢板表面产生不平、弯曲、波浪等缺陷，下料前需进行-次矫平；当下料切割时由于钢板加热不均而产生新残余应力引起零件变形，需二次矫平。

钢板矫平在十三辊矫平机上进行，根据板厚选择人口值和出口值 ，试矫平，出料并对钢板平面度、直线度进行检查。出口值允许调整，当零件抵达出口时，观察零件是否出现上翘/下弯，上翘时应将出口值加大再次矫平；反之减校若钢板中间平，两边纵向波浪变形，应在中间加铁皮或橡胶板以碾压中间；反之.应两边加垫板碾压两边。

三、槽板下料、刨边槽板根据机型不同，长度-般为(7000-10000)mm，宽度(500～14O0)ram，板厚(4～8)mm。采用等离子或激光切割机下料。气割前校正钢板与切割导轨平行度误差≤2 mm，检查气体、压力，选择适当的割嘴型号及割缝补偿量以保证零件尺寸精度，调整气体流量、割速。切割时长度方向单边至少留二、三处断点与整板连接，最后手工气割断开以减小旁弯量。

检查零件切El质量，切口角度≤5。，若大于5。时，应及时更换割嘴。为保证刨边加工，下料展开尺寸(双边)需留刨边余量。以国产 Q46o、Q55o、进 口板为例。刨边余量见表 1：签于留刨边余量为减绣材下料后产生的波浪变形和切割热输入产生的旁弯变形，可以采用以下★[收稿 日期]2013-06-05[作者简介]杨克乐(1983-)，女，河南平顶山人，助理工程师，学士学位，研究方向：汽车起重机结构件制造工艺研究、工装设计巨智超(1985-)，男，安徽蚌埠人，助理工程师，学士学位，研究方向：结构件工艺研究；张亚南(1984-)，女，河南济源人，助理工程师，硕士学位，研究方向：汽车白车身焊接工艺研究。

j ，J 目Ao Q 18： Q圜豳固囫 杨克乐★巨智超★张亚南--汽车起重机吊臂简体制造工艺的研究与分析 第4期表 1 刨边余量表材质 板厚t4 t5 t6 t7 t8国产 Q46o lO 1O 6 5 5国产 Q550 lO lO 6 5 5进 口板(欧洲) 6 6 4 2 2方法减小变形 ：(1)采用尽量选用小规范的切割方法；(2)对切割后出现变形的要进行二次矫平；(3)采用板材内应力均匀的板材。刨边要求直线度≤1mm，宽度误差在(-1～0)mm之间。刨完余量再加工焊接坡 口.下槽板板厚 7mm的需上下槽板全开 25。钝边 lmm单坡口：反之，只在下槽板上开 45。钝边lmm单坡口。

四、槽板折弯折弯是简体制造关键工序之- ，折弯尺寸直接影响筒体拼搭及焊后尺寸。因此只有正确的工艺参数才能起到反变形作用，有效抵消部分焊接变形。

槽板试验阶段通常采用小样试制，得出不同材质、板厚的理论数据与实际数据的差异，修订试验数据。

折弯会出现槽板扭曲、旁弯、开口尺寸中间大两端孝槽板两边-高-低等变形，因此折弯前工序应严格按照参数控制 。并提高折弯机下、下模具精度、设备能力 .上槽板选用 1600t折弯机 。下槽板选用2000t折弯机。以 12t六边形吊臂为例，上槽板两次折弯 ，下槽板四次折弯，根据折弯尺寸表划折弯线，基本臂内档尺寸 444o2，焊后尺寸变小 ，为抵消焊接变形，折弯时内档尺寸控制在(4481)mm，从而减少焊后校正工序工作量。

五、简体拼搭简体拼搭既是对槽板折弯质量的检验，又是保证焊接质量的前提。我们采用筒体拼装胎 ，利用定位基准面及上、下拱反变形量调节压紧装置，调整拼搭间隙，控制拼搭间隙≤2mm.以保证焊接时单面焊双面成形。测量两侧面垂直度、高度等尺寸。点焊上下槽板定位焊长度(40～60)mm，高度(2～3)mm，间隔距离(350～400)mm。

六、筒体焊接为保证吊臂的工作性能，筒体主焊缝质量要达到Ⅲ级焊缝标准，这样就需要制定合理的焊接工艺和参数。

(-)焊前准备清理焊缝及焊缝两侧 (10～20)mm范围内无污垢、油漆、水分、铁锈等杂质，并喷洒防飞溅剂；检查设备及气体情况；检查焊丝型号与材质的匹配；半自动焊机空走-次，调整简体，使焊枪行走路线与简体焊缝重合，以保证焊缝的直线度调整；操作工持证上岗。

(二)焊接规范1.焊接方法：采用 80%Ar20%C02混合气焊接，手工打底和半自动焊结合焊接，简体为双面坡口的采用手工打底半自动焊盖面，单面坡口的采用直接半自动焊。

2.焊丝选用 ：直径 1.2。采用焊缝与母材等强匕二 日 ·；～ I J： E 日 ，·哩r 兀 I ：琏 - 三 日 ，，叶 Ⅸ 门 lT / U ，/1用低匹配，这样焊后可保证焊缝既有-定的强度，又能得到满意的塑形，以避免因结构刚性过大而使焊缝产生裂纹或被撕裂。

表 2 焊丝强度等级与母材匹配表序号 焊丝强度等级 对应母材材质l ER5O-G Q235、Q3452 ER55-G Q46o3 ER69-G 20Mn2、Q55o4 ER76-G Q69oWELDOX900(瑞典威达、、 5 ER83- G DOMEX960(瑞典 )3.焊接参数的选择 ：焊接热输入量的大小对焊缝性能和焊后变形有重要的影响，根据焊接工艺参数及焊接热输入量 E与板厚 d的关系图 (见图 2)，在图中选认理的热输入量。根据热输入量计算公式：E'qlU/v(kJ/cm)， 为相对热效率，取 rl0.85，制定吊臂简体工艺参数。

2013.8.20 I XUEBAO、巨溜国囫 杨克乐★巨智超★张亚南--汽车起重机吊臂简体制造工艺的研究与分析 第4期以25t为例，焊接参数如表 3韦5 惟降低 I 幢 啡 戈 、 、 、 、 、、 、嘲 、 、 严 !袈： 宝区。

d(椭m)图2 热输入量 E与板厚 d关 系表 3 焊接参数表电压 焊接速度 气流量 焊接方 名称 电流(A)(V) (mm/min) (L/rain) 式170～190 19～23 780～830 16-20 手工打底基本臂 焊210-230 27-32 410-460 16-20 半自动焊155-175 17-2l 780～830 16-20 手工打底二节臂 焊20o～220 27-32 410-460 16～2O 半自动焊三节臂 190-215 26-31 410～460 16-20 半自动焊四节臂 180～205 2631 410-460 16-20 半 自动焊五节臂 18O～205 26-31 410 460 16-20 半自动焊4.注意事项(1)手工打底焊由两人在长度方向的中间同时向两端施焊，半自动焊焊接两侧焊缝方向-致；(2)筒体拼搭时点焊的焊点必须打磨，防止半 自动焊盖面时表面出现鼓点，影响外观；打底焊后焊缝必须修磨。

f ， 、 馒廊 r∞l j图3 筒体焊接顺序图hLXc，韶 Ao 2013.8.20七、焊接后筒体校形焊接后简体校形 ，宜采用锤击法和机械校形，机械校形主要是在油压机或专用筒体校正设备上进行。但筒体扭曲、上下拱、旁弯只能通过控制前边几道工序的控制才能使变形控制在-定得范围内。

综上所述，提高吊臂简体制造质量必须首先从原材料钢板控制。选择内应力均匀的钢板.提高矫平、下料、刨边、折弯、拼搭、焊接、校形各道工序质量，严格控制整个制造过程工艺参数，才能达到设计要求，提高产品质量。

参考资料：[1王国凡.钢结构焊接制造M.北京：化学工业出版社，2004。

2中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第 2版)第 3卷焊接结构嗍 。北京：机械工业出版社，2001。

[3吴 彬.QY80-1汽车起重机吊臂简体试制工艺的分析和研究叨.机床与液压，2003，(5)。

Study and Analysis of the M anufacturing Processof Truck Crane Boom CylinderYANG Ke-le ， ju Zhi-chao ，ZHANG Ya-nan(1.Anhui Liugong Crane Co.，Ltd.Bengbu，233010，Anhui，China；2.Zhengzhou Nissan Automobile Co.，Ltd.，Zhengzhou450016，Henan，China)Abstract：The boom is one of the important parts oftruck crane.The cylinder is the major part of thecrane，and its quality is directly related to the qualityand performance of truck crane.This paper analysesthe major issues in the whole production processwhich influence the quality of cylinder from the rawmaterials to the final welded products. The manu-facturing methods which can yield good results areproposed。

Key Words：boom cylinder；manufacturing process；welding procedure(责任编辑：江玉祥)