Processo di fabbricazione del braccio del boom dell'escavatore

1. Progettazione e simulazione di elementi finiti (FE)

• Operazioni di base:
  • Creare modelli 3D del braccio del braccio (comprese le piastre principali, le costole di rinforzo e le interfacce della cerniera) utilizzando il software CAD.
  • Realizzare simulazioni di FE tramite strumenti CAE per analizzare la distribuzione delle sollecitazioni, la durata di stanchezza e la deformazione in condizioni di lavoro estreme (ad esempio sollevamento di materiali pesanti, scavo di terreno duro).
  • Ottimizzare la progettazione: regolare lo spessore della piastra, aggiungere/rafforzare le costole o modificare le posizioni delle cerniere per ridurre il peso mantenendo la capacità di carico.
• Strumenti chiave: CAD (SolidWorks, Creo), CAE (ANSYS, Abaqus), software di analisi FE.
• Requisito di qualità: assicurare che il progetto soddisfi le norme industriali (ad es. ISO 10265) per la resistenza alla stanchezza e la resistenza al carico statico; interfacce di installazione (ad es.Il dispositivo deve essere in linea con il cilindro e il secchio del braccio dell'escavatore..

2Selezione e preparazione del materiale

• Materiali comuni: acciaio a bassa legatura ad alta resistenza (HSLA) (ad es. Q345B/C, S355JR) o acciaio resistente all'usura (ad es. NM450) per aree di stress critiche.evitare fratture fragili.
• Preparazione del materiale: ispezionare le lamiere di acciaio grezzo per i difetti (ad esempio crepe, inclusioni) mediante prove ad ultrasuoni; tagliare le lamiere in dimensioni standard per la successiva lavorazione.

3. Taglio di precisione (下料)

• Operazioni di base: Taglio CNC (controllo numerico al computer) per garantire la precisione dimensionale.
• Strumenti chiave:
  • Macchina per il taglio a plasma CNC di tipo gantry (per lastre sottili o medie, ≤ 20 mm; deformazione termica rapida e bassa).
  • Macchine di taglio a fiamma CNC (per piastre di spessore > 20 mm; adatte per acciaio HSLA)
• Requisito di qualità: deviazione dimensionale ≤ ±1 mm; non sono presenti sbavature o scorie sui bordi tagliati (per evitare difetti di saldatura); la deformazione termica è controllata mediante pre-riscaldamento o raffreddamento post-taglio.

4. Formare e plasmare

• Operazioni di base:
  • Piegamento: utilizzare freni a pressione idraulica per piegare le piastre in angoli (ad esempio 90° per le pareti a sezione a casella) o scanalature a forma di U.
  • Scalature: utilizzare macchine per la laminazione delle lastre per formare superfici curve (ad esempio, le lastre in forma di arco) per una migliore dispersione delle sollecitazioni.
  • Preparazione del bordo: i bordi delle lastre sono tagliati con un bisello (ad esempio, biselli a 30°-45°) per assicurare la piena penetrazione durante la saldatura.
• Strumenti chiave: Freno a pressa idraulica, laminatrice a 4 rulli, laminatrice a guinzaglio.
• Requisito di qualità: deviazione dell'angolo ≤ ± 0,5°; le superfici curve hanno un raggio uniforme (senza rughe o crepe); le dimensioni di convezione corrispondono alle specifiche di saldatura.

5. Saldatura e controllo delle deformazioni

• Operazioni di base:
  • Saldatura a gomma: fissare temporaneamente le parti (ad es. piastre principali + costole di rinforzo) con piccole saldature per mantenere l'allineamento.
  • Saldatura principale: utilizzare metodi di saldatura ad alta efficienza e a basso numero di difetti per diversi giunti:
    • Saldatura ad arco sommerso (SAW): per giunture lunghe e rette (ad esempio, cuciture di piastre principali); elevato tasso di deposizione e saldature lisce.
    • Saldatura ad arco di metallo a gas di CO2 (GMAW): per giunti complessi (ad esempio, connessioni tra le coste e le piastre principali); flessibile e adatto per regolazioni in loco.
    • Saldatura robotica: per giunti ad alta precisione (ad esempio, interfacce a cerniera); riduce l'errore umano e garantisce una qualità di saldatura costante.
  • Trattamento termico post-saldatura: Riscaldare il braccio del braccio a 600°C (rigelante per il sollevamento dello stress) per eliminare lo stress residuo di saldatura (previene la crepa durante l'uso).
• Strumenti chiave: macchina SAW, torcia di saldatura CO2 GMAW, postazione di lavoro di saldatura robotizzata, forno di trattamento termico.
• Requisito di qualità: Nessun difetto di saldatura (porosità, crepe, fusione incompleta); altezza di saldatura ≥ 70% dello spessore della piastra più sottile; tensione residua ≤ 150 MPa dopo trattamento termico.

6. Lavorazione di precisione

• Operazioni di base:
  • Apparecchiatura di fissaggio: fissare il braccio saldatore a un apparecchio dedicato (per evitare deformazioni durante l'elaborazione).
  • E' noioso.: utilizzare macchine di foraggio CNC per macchinare fori a cerniera (per alberi a spillo) a dimensioni precise.
  • Fresatura: fresa le facce terminali delle teste di cerniera per garantire la perpendicolarità con gli assi di foratura.
  • Perforazione/raccolta: Forare fori per le staffe delle condotte idrauliche o per le connessioni dei bulloni; toccare i fili interni ove necessario.
• Strumenti chiave: Grandi macchine per la trivellazione e la fresatura CNC, centri di lavorazione multiasse, macchine per il taping.
• Requisito di qualità: deviazione del diametro del foro ± 0,05 mm; parallelizzazione/coassialità dei fori a cerniera ≤ 0,5 mm (per garantire un movimento liscio dell'albero del perno); rugosità superficiale dei fori Ra ≤ 1,6 μm.

7Trattamento superficiale

• Operazioni di base:
  • Blasting a colpo: utilizzare colpi d'acciaio ad alta velocità (0,8 ∼1,2 mm) per far saltare la superficie del braccio del braccio, rimuovendo ruggine, scala e scorie di saldatura.
  • Fosfatamento: immergere il braccio del braccio in un bagno di fosfatamento (soluzione di fosfato di zinco) per formare una pellicola di fosfato di 5 ‰ 10 μm (migliora l'adesione della prima).