فرآیند ساخت بازوی بوم بیل مکانیکی

1. طراحی و شبیه سازی المان محدود (FE)

• عملیات اصلی:
  • ایجاد مدل های سه بعدی از بازوی بوم (شامل صفحات اصلی، دنده های تقویت کننده و رابط های لولا) با استفاده از نرم افزار CAD.
  • انجام شبیه سازی FE از طریق ابزارهای CAE برای تجزیه و تحلیل توزیع تنش، عمر خستگی و تغییر شکل تحت شرایط کاری شدید (به عنوان مثال، بلند کردن مواد سنگین، حفاری خاک سخت).
  • بهینه سازی طراحی: تنظیم ضخامت صفحه، اضافه کردن/تقویت دنده ها، یا اصلاح موقعیت لولا برای کاهش وزن در عین حفظ ظرفیت باربری.
• ابزارهای کلیدی: CAD (SolidWorks، Creo)، CAE (ANSYS، Abaqus)، نرم افزار تجزیه و تحلیل FE.
• الزامات کیفیت: اطمینان از اینکه طراحی با استانداردهای صنعت (به عنوان مثال، ISO 10265) برای مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر بار استاتیک مطابقت دارد. رابط های نصب (به عنوان مثال، سوراخ های لولا) باید با سیلندر بازوی بیل مکانیکی و سطل هم تراز شوند.

2. انتخاب و آماده سازی مواد

• مواد رایج: فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) (به عنوان مثال، Q345B/C، S355JR) یا فولاد مقاوم در برابر سایش (به عنوان مثال، NM450) برای مناطق تنش بحرانی. این مواد تعادلی بین استحکام کششی (≥345 مگاپاسکال) و چقرمگی ایجاد می کنند و از شکست ترد جلوگیری می کنند.
• آماده سازی مواد: بازرسی صفحات فولادی خام از نظر نقص (به عنوان مثال، ترک، ناخالصی) از طریق آزمایش اولتراسونیک؛ برش صفحات به اندازه های استاندارد برای پردازش های بعدی.

3. برش دقیق (下料)

• عملیات اصلی: برش CNC (کنترل عددی کامپیوتر) برای اطمینان از دقت ابعادی.
• ابزارهای کلیدی:
  • دستگاه برش پلاسما CNC از نوع دروازه ای (برای صفحات نازک تا متوسط، ≤20 میلی متر؛ سریع، تغییر شکل حرارتی کم).
  • دستگاه برش شعله CNC (برای صفحات ضخیم، >20 میلی متر؛ مناسب برای فولاد HSLA).
• الزامات کیفیت: انحراف ابعادی ≤ ±1 میلی متر؛ بدون پلیسه یا سرباره در لبه های برش (برای جلوگیری از نقص جوشکاری)؛ تغییر شکل حرارتی کنترل شده از طریق پیش گرمایش یا خنک سازی پس از برش.

4. شکل دهی و فرم دهی

• عملیات اصلی:
  • خم شدن: استفاده از ترمزهای پرس هیدرولیک برای تا کردن صفحات به زوایا (به عنوان مثال، 90 درجه برای دیواره های مقطع جعبه) یا شیارهای U شکل.
  • نورد: استفاده از دستگاه های نورد صفحه برای ایجاد سطوح منحنی (به عنوان مثال، صفحات بالایی/پایینی قوس دار بوم) برای پراکندگی بهتر تنش.
  • آماده سازی لبه: لبه های صفحات را به صورت اریب برش دهید (به عنوان مثال، اریب های 30 درجه تا 45 درجه) تا از نفوذ کامل در هنگام جوشکاری اطمینان حاصل شود.
• ابزارهای کلیدی: ترمز پرس هیدرولیک، دستگاه نورد صفحه 4 غلتکی، دستگاه اریب زنی.
• الزامات کیفیت: انحراف زاویه ≤ ±0.5 درجه؛ سطوح منحنی دارای شعاع یکنواخت (بدون چین و چروک یا ترک)؛ ابعاد اریب با مشخصات جوشکاری مطابقت دارد.

5. جوشکاری و کنترل تغییر شکل

• عملیات اصلی:
  • جوشکاری پین: قطعات را به طور موقت (به عنوان مثال، صفحات اصلی + دنده های تقویت کننده) با جوش های کوچک ثابت کنید تا تراز حفظ شود.
  • جوشکاری اصلی: استفاده از روش های جوشکاری با راندمان بالا و کم نقص برای اتصالات مختلف:
    • جوشکاری قوس زیر پودری (SAW): برای اتصالات بلند و مستقیم (به عنوان مثال، درزهای صفحه اصلی)؛ نرخ رسوب بالا و جوش های صاف.
    • جوشکاری قوس فلزی با گاز CO₂ (GMAW): برای اتصالات پیچیده (به عنوان مثال، اتصالات دنده به صفحه اصلی)؛ انعطاف پذیر و مناسب برای تنظیمات در محل.
    • جوشکاری رباتیک: برای اتصالات با دقت بالا (به عنوان مثال، رابط های لولا)؛ خطای انسانی را کاهش می دهد و کیفیت جوش ثابت را تضمین می کند.
  • عملیات حرارتی پس از جوشکاری: بازوی بوم را تا 600 تا 650 درجه سانتیگراد حرارت دهید (بازپخت تسکین تنش) تا تنش های پسماند جوشکاری از بین برود (از ترک خوردن در حین استفاده جلوگیری می کند).
• ابزارهای کلیدی: دستگاه SAW، مشعل جوشکاری GMAW CO₂، ایستگاه کاری جوشکاری رباتیک، کوره عملیات حرارتی.
• الزامات کیفیت: بدون نقص جوش (تخلخل، ترک، ذوب ناقص)؛ ارتفاع جوش ≥ 70٪ از ضخامت صفحه نازک تر؛ تنش پسماند ≤ 150 مگاپاسکال پس از عملیات حرارتی.

6. ماشینکاری دقیق

• عملیات اصلی:
  • بستن فیکسچر: بازوی بوم جوش داده شده را به یک فیکسچر اختصاصی محکم کنید (برای جلوگیری از تغییر شکل در حین ماشینکاری).
  • سوراخ کاری: استفاده از آسیاب های سوراخ کاری CNC برای ماشینکاری سوراخ های لولا (برای شفت پین) به ابعاد دقیق.
  • فرزکاری: انتهای مهره های لولا را فرز کنید تا از عمود بودن با محورهای سوراخ اطمینان حاصل شود.
  • سوراخ کاری/قلاویز زنی: سوراخ هایی را برای براکت های خط لوله هیدرولیک یا اتصالات پیچ سوراخ کنید. در صورت نیاز، رزوه های داخلی را قلاویز کنید.
• ابزارهای کلیدی: دستگاه سوراخ کاری و فرزکاری CNC بزرگ، مرکز ماشینکاری چند محوره، دستگاه قلاویز زنی.
• الزامات کیفیت: انحراف قطر سوراخ ±0.05 میلی متر؛ موازی بودن/هم محوری سوراخ های لولا ≤ 0.5 میلی متر (برای اطمینان از حرکت صاف شفت پین)؛ زبری سطح سوراخ ها Ra ≤ 1.6 میکرومتر.

7. عملیات سطحی

• عملیات اصلی:
  • شات بلاست: از شات های فولادی با سرعت بالا (0.8 تا 1.2 میلی متر) برای انفجار سطح بازوی بوم استفاده کنید و زنگ زدگی، پوسته و سرباره جوشکاری را از بین ببرید.
  • میخانه زمان : 2025-09-24 08:39:24 >> لیست اخبار