史瑞芳

摘要：本文中对于高门架叉车中的钣金加工工艺和油压折弯工艺中存在的问题进行了分析，并且提出了较为理想的解决措施，可供有关部门参考。

关键词：高门架叉车;钣金件;加工工艺

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2018）05-0137-02

最近几年中随着国内基础科学的持续深入，以及我国在世界贸易组织中作用的日益提升，市场经济得到了突飞猛进的发展，而物流装置在对国内经济的迅速发展也起到了十分显著的作用。其中叉车是一种在物流设施中经常会用到的码垛移动装置，其应用也得到了越来越多的关注，新型的物流领域对于空间的使用效率有了更加严格的规定，从而对于产品的码垛规格的规定也与时倶进，得到了极为明显的改变，因此高门架叉车在国内物流行业中的应用也迎来飞速的发展阶段。

1 项目背景

2016年11月到2017年7年，随着国内制造业的发展，仓储物流应运发展，对叉车的提升高度有进一步的要求。高门架叉车应运而生，额定载重2.0T，最大上升高度11510mm，门架前后倾斜角度2 / 5°。项目负责人负责整个车型钣金件加工工艺分析，以及对供应商供应设备状况分析，一方面针对加工工艺匹配正确的供应商设备，以达到工艺和成本的双赢，另一方面，对于设计的不合理性进行即时更正。

2 主要问题

2.1 钣金加工工艺

对于常规的钣金加工工艺而言，通常分为剪床环节、冲床环节、锯床环节以及数控环节，在实际操作过程中应当根据实际项目的需要进行比选，实现改善加工作业的工作效率。首先在利用剪床装置来进行对于不同基本材料管件的剪切操作时，通常条件下都可以采取模具进行落料成形作业实现前期的加工流程，一般剪床作业的使用在对于操作精准水平要求不算高的条形材料、没有切角的块状材料以及没有孔洞的材料操作加工之中，其操作过程需要的费用不高。

在冲床环节，可以根据冲床进行单独或者联合操作模式，在板材平台上把零件打开以后的平面板材冲裁到不同状态的材料构件，并且可以改善加工效率，而且操作费用也不算太高，在利用这种材料操作方式之前，应当提前对于需要使用的模具进行制作。

在此阶段要利用特殊的模具装置来对原材料构件进行相应的成形操作，而把原材料构件加工到设计需要的状态，并且对于精确水平的需求维持在一个较高的程度，在具体操作过程中包括了冲孔、落料，冲撕裂、抽孔和成形等不同阶段，通常使用的有成形模具、撕裂模具以及冲孔落料模具等，而在这个阶段应当精确把握好对于操作角度的管理。

在本项目中的钣金加工工艺分析分车架和车身两个核心组建。车架部分爆炸图见图1所示，有10-150共15个散件焊接组装而成。核心散件10和20，这组对称件支撑起整个车架，它的对称协调度直接决定了整个车的左右上下的对称协调度。

2.2 油压折弯工艺

在实际操作中经常利用的折弯设备包括数控折弯设备、液压折弯设备以及人工折弯设备等形式，而利用机械人工结合以及电动人工折弯则是人工进行折弯操作设备的较为通用的装置形式，根据折弯设备的同步模式，还可以把液压折弯设备区分为液压同步、机液一体化以及扭轴同步等形式，而使用较多的液压折弯设备通常有上动形式以及下动形式。

目前在生产中采用的折弯设备有工作台以及支架构成，而其中工作台含有压板和底座两部分，而钣金折弯设备的主要工作机理是在对折弯设备进行通电过程中，开始了正常运行阶段，利用导线材料对于底座里面的线圈进行通电作业，而线圈在进行通电之后可以出现磁场，能够出现对于压板的磁场吸引作用，而通过该种电磁吸引力的作用，能够确保压板对于工件上部荷载的完成，进而达到对工件形式的变化，进而适应不同的操作需求。

而考虑到液压折弯设备的实际需求，可以采取液压输送形式进而完成工作平臺的移动状态，并且融合上模和下模的状态，进而达到对于金属板材的折弯以及成形操作。

折弯装置对于各种构件操作的要求的完成，基本上要利用变换上下模具来达到，而折弯装置的模具是利用许多构造不同的零部件进行组装，从而实现各不相同的折弯设备成形工具，在折弯设备进行操作过程中，要利用外部荷载的作用对于原材料的物理状态进行改变，进而完成材料构件的加工作业，而对于不同原材料进行加工操作，在折弯设备模具荷载的影响下，变成了拥有特殊状态同时可以适应加工设计需求的钣金构件。

如果折弯的角度是90度的情况下，则无法利用中性层的计算措施进行计算，可以利用补偿参数措施来对板料的开展长度数值进行计算，通常利用的板材折弯补偿参数如表1所示。

3 问题分析

对于项目中的钣金加工问题，首先根据工程部出具的图纸，单独对这两个件的加工工艺进行深入分析。火焰切割——钻孔——油压机折弯 基准面CNC铣——其他面CNC铣——上端头部配件的加工——组装——钴孔——衔接处打磨。核心工艺火焰切割，油压折弯和CNC铣基准面的选择。关于火焰切割，因为这组对称件长宽厚815*890*40，属于大件，原材料占的比重很大，所以切割排版对成本的影响会很大。仔细分析下来，共有如下四种排版方式：前两种其实是同一种，只是横竖的排列不同而已，是包含头部散件的排版方式后两种的排版同前面两种也基本一致，只是不包含头部小部件而已

对于项目中包含的油压折弯工艺，经过详细的图纸分析，如下红色焊接总成有几点问题：首先上面部分重量210.74kg，下面部分101.814。如此重的两颗料拼焊在一起，吊装问题除外，上面厚度40mm，下面厚度50mm，拼焊错位难免，而且焊接过程导致的热变形将无法保证整个焊接后平面的平行度要求。其次此总成固定到车身上是通过底部焊接，这么重的物料在焊接工装上根本无法定位。

初步与内部生产以及跟供应商沟通后，这两个问题根本解决不了。通过和项目设计单位进行沟通交流之后，了解到这样设计的初衷是为了节约成本，因为上面一块是厚度40mm，下面是厚度50mm，如果都设计成40mm，会造成整车重量不足，如果都设计成50mm，原材料成本会增加。

4 解决措施

在对钣金加工问题进行分析之后，根据40厚板市场上的大板尺寸1250^*2000，四种排版算出的模拟重量分别为140kg，130kg，120kg和110kg，最终选择了原材料最小化的c方案。当然，c方案依然有两个问题需要考虑，一是头部小件的材料，其实可以用边料加工，但是中间部分依然浪费严重，那就从系统中调同样厚度的已经在做的批量物料，通过综合考虑外形尺寸以及材料利用最大化，最终选择了其中一款，可以达到拼料的效果。

对油压折弯工艺了解情况后，针对两种方案进行了详细的成本核算，首先是目前的焊接总成方案，虽然原材料成本节约，但会增加焊接费用，散件拼装焊接费用+底部固定焊接费用;其次是整体采用厚度为50mm的板材，虽然原材料成本增加，但是却节约了焊接费用，但是另外的问题底部焊接不可操作性依然没有解决。再次约谈了设计图纸工程师，确认是否可以侧面固定。了解到侧面安装配套的钣金件可以做相应的调整，果断采取加孔侧面固定的方案。新的方案初稿完成，连带再次对两种方案做的详细的价格分析，价格几乎持平，但性能更优，最后新方案被工程部采纳。

5 最后结果

在项目中结合分析的工艺特点，同时对供应商供应设备进行分析，以达到完美的匹配。

对于车架的两个对称件，厚度为40mm，火焰切割和大功率的激光切割都可以，但显然火焰切割成本更低，这就要求供应商要具备火焰切割机。依据不同品牌对应的不同型号有所不同，切割厚度在5-100MM之間的钢板。

而考虑到油压折弯的问题，目前供应商有的折弯机共三种，200T，400T和500T。结合产品的，外形尺寸，折弯厚度的角度以及油压机的台面尺寸，综合计算确认400T的是最佳的选择。

关于车身部分的大件，首先50mm的板子，火焰切割即可，外形也简单。核心是孔的加工，因为孔是用来固定于车身上的，所以孔的位置偏差要求比较严苛。只有两种方案，一是上加工中心，CNC加工尺寸公差都可以完美保证，二是开简易的孔定位模具。显然，CNC加工的成本会远超于定位模。于是联系供应商，对孔定位模进行了详细的数据分析，最终确认可以保证。

6 结论

与通用的叉车装置比较而言，高门架叉车装置的上升幅度较大，因此对于叉车的门架设施和门架装置在向上移动时候叉车整个系统的可靠性有了较为严格的规定。高门架制造生产过程中的钣金加工工艺和油压折弯工艺则是比较关键的环节，对于高门架的稳定性具有显著的作用，通过对钣金加工工艺和油压折弯工艺流程进行分析，发现了在工艺中存在的问题，并且提出了有效的解决措施，改善了加工工艺的制造效果，最终提高了叉车的稳定性能。

参考文献

[1] 期刊郭磊.叉车高门架设计与稳定性研究[D].杭州电子科技大学，2013.

[2] 蒋盛，纪琛，张翼.叉车高门架设计与稳定性研究[J].中国新技术新产品，2016⑶：31-31.

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