专利名称：一种挖掘机动臂焊接预变形的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种挖掘机动臂焊接预变形的控制方法，属于焊接工艺技术领域。
背景技术：
目前，挖掘机构件大部分是焊接结构，由焊接应力引起的焊接变形会影响生产工 艺流程的正常进行，且使结构件的外形尺寸精度严重超差，必须进行焊后矫正焊接变形，使 生产成本增加，还会增加机械加工、装配的后续工序难度，并且焊接变形还会降低结构的承 载能力，会造成产品质量不稳定的不良后果。对挖掘机动臂而言，其属于细长箱型结构，焊 后尺寸矫正困难，且火焰矫正会使板材材质发生改变，直接影响挖掘机的使用寿命，控制和 减小挖掘机动臂的焊接变形十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种挖掘机动臂焊接预变形的控制方法。 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种挖掘机动臂焊接预变形的控制 方法，其特征在于，具体步骤为 第一步按下述步骤计算动臂焊接总变形量A,总 步骤1. 1、按下式计算下盖板的横向对接焊缝收縮量A横对 A横对二 ；iX(FH/S); 其中，"、Fh以及S分别为横向对接焊缝沿动臂长度方向收縮系数、横向对接焊 缝横截面积以及下盖板的厚度； 步骤1. 2、按下式计算下盖板的横向角焊缝收縮量A横角
△横角=42X (Kb/Sb); 其中，"、K、h以及b分别为横向角焊缝沿动臂长度方向收縮系数、焊脚尺寸、横 向角焊缝长度以及下盖板的宽度； 步骤1. 3、按下式计算下盖板的主梁纵向焊缝在梁长方向收縮量A :
A纵=4 3X (FHL/F); 其中，43、 FH、 L以及F分别为与焊接方法和材料有关的系数、主梁纵向焊缝截面 积、动臂长度以及动臂截面积； 步骤1. 4、按下式计算下盖板的总收縮量A,下 ALT= 2X A横对+2X A横角+4X A纵； 步骤1. 5、按下式计算上盖板的焊缝总收縮量AL上 AL±= 2X A横对+2X A纵； 步骤1. 6、按下式计算动臂焊接总变形量A"、 ALg= AL上十ALT ; 第二步按下式计算动臂焊接总变形量A^的经验值A^':
AL/A= AL/A/(1+13% );
第三步按下式计算动臂焊接长度k的校正值L2 :
L2 = A"'; 第四步对动臂外形尺寸进行调整，即将长度尺寸增大到尺寸L2，高度H不变， 重描动臂产品外形，之后以重描后的动臂产品外形为准，确定上盖板、下盖板、侧板的具体 尺寸形状，再进入切割下料流程，按重描后动臂外形尺寸L2装配，最后，焊接动臂，经过焊接 应力收縮达到尺寸k要求。
本发明的有益效果是生产成本低、步骤简单、能够延长挖掘机的使用寿命。
图1为挖掘机动臂尺寸校正前示意图；
图2为挖掘机动臂尺寸校正后示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例 (1) A横对="X (FH/ S ) S = 14mm FH = 138mm2 4丄=0. 20
计算得A横对=0. 20* (138/14) = 1. 97 (mm) (2) A横角=4 2X (Kb/ S b) S = 10mm K = 8mm 1^ = 1430mm b = 947mm 4 2 = 0. 3 计算得A横角=0. 3X [(8X1430)/(10X947)] = 0. 36 (mm) (3) A纵=;3*(FH L/F) ; 3 = 0. 043 FH = 98mm2 L = 5224mm F = 295568mm2 计算得A纵=0. 043 X [ (98 X 5224) /295568] = 0. 0745 (mm) (4)下盖板2总收縮量A l下=2 X A横对+2 X A横角+4 X A纵 计算得ALT= 2X1. 97+2X0. 36+4X0. 0745 = 4. 958(mm) (5)上盖板1焊缝总收縮量: 计算得AL±= 2X A横对+2X A纵=2X1. 97+2X0. 0745 = 4. 089 (mm) (6)动臂焊接总变形量Al上+ Al下 计算得A L,&= 4. 958+4. 089 = 9. 047 (mm) (7)按下式计算动臂焊接总变形量A"、的经验值A,总' 计算得A"' = A^/(l+13% ) = 8(mm) (8)如图l所示，为挖掘机动臂尺寸校正前示意图，按下式计算动臂焊接长度k的 校正值1^，如图2所示，为挖掘机动臂尺寸校正后示意图，计算得L2 = L一A,总'=5675+8 =5683(mm); (9)对图1所示动臂外形尺寸进行调整，即将长度尺寸5675mm(L》增大到尺 寸5683mm(L2)，高度H不变，重描动臂产品外形。之后以重描后的动臂产品外形为准，确 定上盖板、下盖板、侧板的具体尺寸形状，再进入切割下料流程，按重描后动臂外形尺寸 5683mm(L2)装配。最后，焊接动臂，经过焊接应力收縮达到尺寸5675mm(L》要求。
在实际的现场操作中，焊接上盖板1之前已经将下盖板2和侧板3以组件形式焊 接完毕内焊缝，此时盖上盖板1焊接外部角焊缝，上盖板1总变形量是两条纵向角焊缝收縮量与两条横向对接焊缝收縮量的数量和，而这个变形量数值会因其与下盖板2变形量重合 或部分抵消小于理论计算的上盖板1总变形量4. 089mm( A,上)，且此时的上盖板1焊缝焊 接对动臂整体长度变形影响小。理论计算得到的下盖板2总变形量4. 958mm(An)也会受 到实际焊接变形方向和焊接顺序、焊接温度等因素的影响，使得理论数值比实际数值大。
权利要求
一种挖掘机动臂焊接预变形的控制方法，其特征在于，具体步骤为第一步按下述步骤计算动臂焊接总变形量ΔL总步骤1.1、按下式计算下盖板(2)的横向对接焊缝收缩量Δ横对Δ横对＝ζ1×(FH/δ)；其中，ζ1、FH以及δ分别为横向对接焊缝沿动臂长度方向收缩系数、横向对接焊缝横截面积以及下盖板(2)的厚度；步骤1.2、按下式计算下盖板(2)的横向角焊缝收缩量Δ横角Δ横角＝ζ2×(Kb1/δb)；其中，ζ2、K、b1以及b分别为横向角焊缝沿动臂长度方向收缩系数、焊脚尺寸、横向角焊缝长度以及下盖板(2)的宽度；步骤1.3、按下式计算下盖板(2)的主梁纵向焊缝在梁长方向收缩量Δ纵Δ纵＝ζ3×(FHL/F)；其中，ζ3、FH、L以及F分别为与焊接方法和材料有关的系数、主梁纵向焊缝截面积、动臂长度以及动臂截面积；步骤1.4、按下式计算下盖板(2)的总收缩量ΔL下ΔL下＝2×Δ横对+2×Δ横角+4×Δ纵；步骤1.5、按下式计算上盖板(1)的焊缝总收缩量ΔL上ΔL上＝2×Δ横对+2×Δ纵；步骤1.6、按下式计算动臂焊接总变形量ΔL总ΔL总＝ΔL上+ΔL下；第二步按下式计算动臂焊接总变形量ΔL总的经验值ΔL总’ΔL总’＝ΔL总/(1+13％)；第三步按下式计算动臂焊接长度L1的校正值L2L2＝L1+ΔL总’；第四步对动臂外形尺寸进行调整，即将长度尺寸L1增大到尺寸L2，高度H不变，重描动臂产品外形，之后以重描后的动臂产品外形为准，确定上盖板、下盖板、侧板的具体尺寸形状，再进入切割下料流程，按重描后动臂外形尺寸L2装配，最后，焊接动臂，经过焊接应力收缩达到尺寸L1要求。
全文摘要
本发明提供了一种挖掘机动臂焊接预变形的控制方法，其特征在于，具体步骤为第一步计算动臂焊接总变形量ΔL总；第二步计算动臂焊接总变形量ΔL总的经验值ΔL总’；第三步计算动臂焊接长度L1的校正值L2；第四步对动臂外形尺寸进行调整，即将长度尺寸L1增大到尺寸L2，高度H不变，重描动臂产品外形。之后以重描后的动臂产品外形为准，确定上盖板、下盖板、侧板的具体尺寸形状，再进入切割下料流程，按重描后动臂外形尺寸L2装配。最后，焊接动臂，经过焊接应力收缩达到尺寸L1要求。本发明的有益效果是生产成本低、步骤简单、能够延长挖掘机的使用寿命。
文档编号B23K31/02GK101758333SQ20091019903
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者丁超, 宋才生, 李战锋, 郑可文 申请人:龙工(上海)机械制造有限公司;中国龙工控股有限公司;龙工(上海)挖掘机制造有限公司