最新研制的重型汽车后桥壳成套焊接设备

6、直接经济效益单位：万元（人民币）
项目总投资额
358
回收期(年)
5
年份\栏目
新增产值
新增利润
新增税收
创收外汇(美元)
节支总额
2001
77.49
19.37
13.18
12.45
349.69
2002
192.25
48.07
32.68
45
864.06
2003
245.99
61.5
41.72
95
1106.95
各栏目的计算依据：
5、应用情况
用国产军品ZG29MnMoNi材料研制的33系列矿用重型汽车后桥壳,从2001～2003年三年总共批量生产4个品种402台,已全部装车发往用户,包括各大型水电工程,露天煤矿,黑色金属有色金属矿山,大型水泥建材工程等;另外销售到国外蒙古的,用于矿山,伊朗、苏丹的用于大型水利工地,使用情况良好给予高度的评价,认为该产品性能良好安全可靠,质量稳定。从2002年开始该产品扩大到国外市场,经过外方(英国)严格检查、试验,确认用ZG29MnMoNi材料研制的后桥壳,达到了国际同类产品的先进水平,两年中出口4个品种35件,今后将逐年扩大。
1、从2001年开始四种矿用造型汽车的后桥壳，鉴定后，陆续转入国产化，替代进口件，截止2003年底共生产四种车型402台，新增产值515.73万元。2、获得利润以25%计算：515.73×25%=128.94万元。3、上缴税金以17%计算：515.73×17%=87.58万元。4、三年中出口35台，创收外汇152.45万元。5、三年中由进口转入国产化，为公司节约外汇2230.776万元。
新材料ZG29MnMoNi制造矿用重型汽车后桥壳

桥壳生产过程中存在问题及解决方式
边侧冒口缩松颈问题。 重点对一体化桥壳树脂砂工艺的浇注系统、冒口封 腰及冒口直径大小、浇注工艺及炉料配比等进行 研究攻关和工艺改进。其中主要解决方案是增大 冒口体积。较好的解决了球铁桥壳缩孔（缩松） 的质量问题，使其缩孔（缩松）废品率由过去的 30%以上降到1.0%以下，为以后一体化桥壳批 量生产时质量的稳定，提供重要依据。保证一体 化桥壳的整体质量奠定基础。

桥壳生产过程中存在问题及解决方式

解决冷铁多及边冒口大的问题 原工艺为大边冒口补缩，每件两侧圆法兰处环形冷铁4处， 力反馈支架处圆柱形冷铁8处，其余方法兰处6处。
圆柱形冷铁1 成型冷铁2 通气孔1 通气孔2 通气孔2 成型冷铁2 成型冷铁2 圆柱形冷铁1
65
2°
2°
成型冷铁2
Φ50
通气孔1
50-80
样品编 号 1 2 3 4 5 实测值 标准要求
(mm）
每米轮距最大变形量（mm/m）
1#
1.47
1.71
1.71
1.70
1.42
0.93
2#
1.34
1.51
1.62
1.54
1.37
0.88
≤1.5
3#
1.41
1.61
1.61
1.62
1.36
0.88
台架试验
载荷（kN）
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 变形量（mm） 1#样品 2#样品 3#样品 线性 (1#样品) 线性 (2#样品) 线性 (3#样品)
单铸试棒
≥600
≥370
≥5

拍。
总 检测 成 平台ｌ 桥壳气 密性ｌｌ 总成 后桥 检测ｌ 后 ｌ 桥壳总 成
（ ）焊 枪调节机构组合 该装置 由气动提升、焊接 ３ 摆动器 、三维手 动调节机构组 成。采用模块化 、积木式
后桥壳生产线的关键设备
１ ． 后桥上、 半壳纵缝Ｃ Ｏ 自动焊接设备
该设备专用于后桥上 、下半 壳纵缝的 自动焊接 。采
件 自动翻转１ ０ ，两把焊枪再 同时焊接 另一面焊缝 。 ８。 ／ 该设 备 （ 图３ 尢 ｎ 、图４ ）主要 由底 座 、全 封 闭防护 罩、床身 、主轴箱 、夹具 、横梁 、焊枪调 节机构组 合、 控制系统 以及气路 系统等部分组成 。
在焊接时保证焊缝位置位于中心 位置和工件翻转 １ 。。 ８ ０
用两把焊枪 同时焊 接后桥一 面的焊 缝 ，焊接完成后 ，工
设计和安装 。气动提升用于焊接 完成时焊枪提 升，便于
上 下工件 ；焊接 摆动器用于焊接过程 中焊枪的摆动 ，保 证 焊接 质量 。三 维手 动调节机构 用于 焊枪在 三个方 向上 的微调 ，保证焊 枪在焊接 时的最佳焊接 位置。 （ ）主 、从动主轴 箱 均采 用箱体结构 ，主动主轴 ４ 箱采用 交流减速 电动机 驱动 ，同步带及 同步带轮传动 。 茌 主 、从动 主轴 箱 的主轴 安 装法 兰面 上安 装 自定心 夹 具 ，采 用气缸驱动铰链机 构 ，能够 自动定心 夹紧丁件 ，
色状态指示 灯、照 明灯 ，以及维修安全开关 。该机构能
图３ 设备外观 １ ． 闭 防护 罩 ２操作 盒 、显 示盒 全封 ．
够保护设备周围的人员不受焊接时弧光的干扰 。
量不稳 定 ；对焊接 工艺方 面的深 入研 究有所欠缺 ，设备厂商不能提 供 合理 的焊接工艺

2.研制思路
后驱动桥壳体存在各种形状的支架，不同姿态的焊缝，专机无法满足多种支架的焊接。

采用6轴焊接机器人进行焊接即可满足不同空间位置支架的焊接，同时能提高焊接质量、有效控制过程保证能力。

具体研制思路如下：工作站采用单机器人双工位布置，每个工位配备卷帘门及安全光栅。

两套相同夹具用于固定后桥壳体，桥壳本体定位采用中段定位孔和端面，两端桥壳管内孔限制轴向旋转。

各个支架分别采用定位孔及定位面进行定位，所有定位机构均采用气动夹紧（AirTAC 执行元图2 工作站主体机构
图1 后驱动桥桥壳结构组成
1.线束支架一
2.板簧座支架
3.桥壳管
4.稳定杆支架
5.加强板
6.桥壳中段
7.线束支架二
（a）件1
（b）件2
（c）件3
图3 焊缝剖切晶相图示
焊接参数的选择对焊缝质量存在至关重要的作用，焊接电压（U）、焊接电流（I）、干伸长（L）是焊缝外观质量和焊缝熔深的最主要参数。

焊接参数的确定及选择依据如下：根据国家标准G B/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》，选择碳钢焊丝ER50-。