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工程机械装配工艺的重要性与发展趋势

摘 要:我国基础工程和基础设施的大力兴建对各种工程机械设备提出了数量和质量上的高要求,而机械设备的使用性能一定程度上取决于装配工艺,装配工艺在工程机械设备的生产上重要性非同一般。通过分析我国工程机械装配领域目前的工艺和问题,对未来装配行业的发展趋势进行了展望,以期机械设备的装配性能和使用性能有较大的提升。发展趋势将生产制作而成的零部件按照具体图纸装配成完整的机械设备称作工程机械装配,装配过程中装配工艺一定程度上决定了设备的使用性能,这引起了装配行业的普遍关注。装配工厂应该根据订单要求合理选用装配工艺,通过不断完善自身的装配技术来提高机械设备的装配性能和使用性能,满足工程现实应用需求。

1工程机械的装配工艺

(1)装配特点。中大型的机械装置一般包含种类各异的成千上万个零部件,如电器元件、液压传感元件、铸造件等,一些精密程度高的大型设备还需要配合使用橡胶塑料等非金属材料作为辅助元件。可想而知,将种类繁多的零部件按照装配图纸有序的装配在一起是一项十分繁琐的工作,整个过程需要耗费巨大的劳动力,对装配工具的数量和质量要求也较高。尽管有充足的劳动力和装配工具在生产流水线上支撑,但机械设备的装配质量往往不尽如人意,难以满足市场的需求。

(2)装配形式。我国的工程机械装配普遍采用移动式装配和固定式装配两种形式,两种装配方式各有优缺点,相辅相成。移动式装配是指装配人员和装配地点随着设备的安装进程而不断改变装配位置,需要根据装配进度不断做出实时调整。该装配方式适用于装配效率要求不高的工厂,其生产量较小,但是生产形式比较灵活多变。固定式装配通常根据装配需要来布设固定的几个装配工作点,相应装配人员负责固定的装配点,按照固定程度又分为集中式和分散式固定装配。前者的突出优点是固定化生产让装配效率比较高,但是缺点也比较明显,就是无法实现大批量的生产;后者强调固定之中配合相对流动,将一个完整的机械设备装配流程分为几个小部分,各部分装配工作分别由固定装配人员在固定地点完成,然后将各部分组装一起完成总装,比较适合装配效率要求高的大批量生产。

(3)装配技术。我国目前使用较为普遍的装配技术包括调整法、修配法、选配法和互换法四种,根据不同的装配要求,它们适用不同的装配场合。调整法对零部件的精度要求很高,对装配技术和装配设备的要求也较高,这要求零部件在生产过程中要严格把好质量关,因此零部件的制造成本随之大大提高,但装配出的机械设备性能较为优异。修配法因为装配精度的高要求而不能互换零部件,这种为后续装配工作预留修配余量的做法严重影响到装配效率。

(4)装配工艺。工程机械的装配工艺包括连接、配焊和胶结。连接主要是指通过螺纹螺栓或销轴等形式实现机械连接,螺纹是目前零部件连接的主要方式。配焊对装配位置的精度要求很高,适用于简单衔接无法达到精度要求的零部件,但是配焊过程对零件表面的破坏限制了其应用范围。胶结主要用于螺纹防松和液压密封方面的零件装配,粘接剂的性能决定了粘接效果和使用性能。

2工程机械装配工艺的不足

(1)自动化程度低。由于受到起步晚和起点平台低等因素的限制,我国机械装配技术落后国外先进技术很大一段距离,尤其是自动化程度还十分落后。具体表现为生产流水线布局不合理,生产效率低下,劳动力投入巨大等,这是限制我国机械装配行业发展的最重要客观因素。

(2)装配设备落后。我国自主生产的压装机和拧紧机这两种装配设备较为落后,性能远远无法满足实际装配要求,而这两种设备恰好是机械装配领域最常用的工具。这种设备落后的局面限制了装配生产的精度,不利于装配水平的提升。

(3)工作强度高。生产流水线自动化程度的欠缺只能通过大量人力来弥补,加之装配设备数量和精度的严重不足,使得装配工人的劳动效率普遍低下,无形中提高了他们的劳动强度,不利于整个装配行业的健康发展。

3工程机械装配工艺的发展趋势

(1)装配自动化。企业经营者为了经济效益的最大化,一定会在满足质量要求的前提下尽可能的降低成本,而降低成本的关键就是提高生产线的自动化水平,从根本上提高装配效率和降低工人的劳动强度。通过自主研发和引进国外先进的装配技术,逐步提高我国装配行业生产线的自动化程度,尤其是车间输送技术的提高。

(2)设备柔性化。在装配生产线自动化的设计过程中要将工程机械的产量充分考虑进去,使得生产线的装配设备和输送设备能满足多种产品批量装配的需求。因此,生产线的设计前提是满足不同产品的结构特点,通过更换工装和支架等形式让装配设备来适应不同产品的装配特性。

(3)操作人性化。自动化生产的最终目的就是通过提高装配效率来降低工人的工作强度,输送和装配设备自动化程度的提高会将工人从繁重的体力劳动中解放出来。如平衡式起重机等设备的使用可以提高操作的便捷性和舒适性,操编辑能有效提高工作效率,将宝贵的时间成本和人工成本最小化,这也符合现代企业的以人为主的发展趋势。

(4)新产品虚拟化装配。工程施工面临的实际问题对工程机械设备提出了复杂、全面的要求,这加快了机械产品更新换代的速度,促进了新产品的研发和生产。以往受限于装配技术和设备,机械产品装配耗时较长,装配质量和使用性能往往存在种种不足,极大限制了装配行业的发展。当前三维可视化设计App的应用给产品研发提供了新的思路,产品在设计阶段即可实现部件和整机的虚拟装配,各关键零件可通过装配检查实时修改,极大的降低了试制过程中的问题,使得整个产品开发、投产使用周期大为缩短。

4总结

装配是工程机械设备生产过程中至关重要的一个环节,可以说装配工艺一定程度上决定了整机的使用性能和使用寿命,高精度的装配可以大大减少设备维修次数,降低机械的护养及维修成本。装配工厂必须根据产品的装配特点选择合适的装配技术及工艺,从源头上把好机械设备的质量关

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