Processus de fabrication du bras de l'excavateur

1. Simulation de conception et d'éléments finis (FE)

• Opérations de base:
  • Créer des modèles 3D du bras de la flèche (y compris les plaques principales, les côtes de renforcement et les interfaces de charnière) à l'aide d'un logiciel CAO.
  • Effectuer une simulation de la FE à l'aide d'outils CAE pour analyser la répartition des contraintes, la durée de vie de la fatigue et la déformation dans des conditions de travail extrêmes (p. ex. soulever des matériaux lourds, creuser du sol dur).
  • Optimisez la conception: ajustez l'épaisseur de la plaque, ajoutez/renforcez des côtes ou modifiez la position de la charnière pour réduire le poids tout en maintenant la capacité de charge.
• Outils clésLe programme est conçu pour être utilisé par des personnes qui ont des besoins spécifiques en matière de formation.
• Exigence de qualité: S'assurer que la conception est conforme aux normes de l'industrie (par exemple, ISO 10265) en matière de résistance à la fatigue et de résistance à la charge statique; interfaces d'installation (par exemple,les trous de charnière) doivent s'aligner sur le cylindre et le seau du bras de l'excavateur.

2Sélection et préparation du matériel

• Matériaux communs: acier à faible alliage de haute résistance (HSLA) (p. ex. Q345B/C, S355JR) ou acier résistant à l'usure (p. ex. NM450) pour les zones de contraintes critiques. Ces matériaux équilibrent résistance à la traction (≥345 MPa) et ténacité,éviter les fractures fragiles.
• Préparation du matériel: Inspecter les plaques d'acier brutes pour détecter les défauts (par exemple, fissures, inclusions) par des essais ultrasoniques; couper les plaques en tailles standard pour un traitement ultérieur.

3- Coupe de précision (下料)

• Opérations de base: découpe CNC (contrôle numérique par ordinateur) pour assurer la précision dimensionnelle.
• Outils clés:
  • Machine à découper le plasma CNC à grille (pour les plaques minces à moyennes, ≤ 20 mm; déformation thermique rapide et faible).
  • Machine à découper à la flamme à commande numérique (pour les plaques d'épaisseur supérieure à 20 mm; adaptée à l'acier HSLA).
• Exigence de qualité: Déviation dimensionnelle ≤ ±1 mm; pas de taches ou de scories sur les bords coupés (pour éviter les défauts de soudage); déformation thermique contrôlée par préchauffage ou refroidissement post-coupe.

4. Former et façonner

• Opérations de base:
  • Le pliage: Utiliser des freins hydrauliques pour plier les plaques sous des angles (par exemple, 90° pour les parois en boîte) ou des rainures en U.
  • D'autres produits: Utiliser des machines à laminer les plaques pour former des surfaces courbes (par exemple, les plaques supérieures/inférieures en forme d'arc du boom) pour une meilleure dispersion des contraintes.
  • Préparation des bords: Les bords des plaques sont coupés à la guillotine (par exemple, des guillotées de 30° à 45°) pour assurer une pénétration totale pendant le soudage.
• Outils clés: frein à presse hydraulique, lamine à plaques à 4 rouleaux, lamine à rebond.
• Exigence de qualité: déviation d'angle ≤ ± 0,5°; les surfaces courbes ont un rayon uniforme (pas de rides ou de fissures); les dimensions en cône correspondent aux spécifications de soudage.

5. Soudage et contrôle de la déformation

• Opérations de base:
  • Soudage à la tige: fixer temporairement les pièces (par exemple, plaques principales + côtes de renforcement) avec de petites soudures pour maintenir l'alignement.
  • Soudage principal: Utiliser des méthodes de soudage efficaces et peu défectueuses pour différents joints:
    • Soudage à l'arc submergé (SAW): pour les joints longs et droits (par exemple, les coutures principales des plaques); taux de dépôt élevé et soudures lisses.
    • Soudage par arc métallique au gaz de CO2 (GMAW): pour des joints complexes (par exemple, connexions de plaque principale à côte); flexible et adapté aux réglages sur place.
    • Soudage robotique: pour les joints de haute précision (par exemple, les interfaces de charnière); réduit l'erreur humaine et assure une qualité de soudage constante.
  • Traitement thermique après soudage: chauffer le bras de la flèche à 600 ∼ 650 °C (réchauffement par soudage) pour éliminer les contraintes de soudage résiduelles (empêche la fissuration pendant l'utilisation).
• Outils clés: machine à voir, lampe de soudage CO2 GMAW, poste de travail de soudage robotisé, four de traitement thermique.
• Exigence de qualité: Aucun défaut de soudure (porosité, fissures, fusion incomplète); hauteur de soudure ≥ 70% de l'épaisseur de la plaque plus fine; contrainte résiduelle ≤ 150 MPa après traitement thermique.

6. Machinerie de précision

• Opérations de base:
  • Prise en main du dispositif de fixation: fixer le bras soudé à un appareil spécial (pour éviter toute déformation lors de l'usinage).
  • C' est ennuyeux.: Utiliser des broyeurs CNC pour tracer des trous de charnière (pour les arbres à épingles) à des dimensions précises.
  • Le fraisage: fraisage des extrémités des têtes de charnière pour assurer la perpendiculaire avec les axes des trous.
  • Forage/exploitation: Percer des trous pour les supports de tuyauterie hydraulique ou les connexions de boulons; toucher les fils internes si nécessaire.
• Outils clés: grosse machine de forage et de fraisage CNC, centre d'usinage multi-axes, machine à taper.
• Exigence de qualité: déviation du diamètre du trou ± 0,05 mm; parallélisme/coaxialité des trous de charnière ≤ 0,5 mm (pour assurer un mouvement lisse de l'arbre de la broche); rugosité de surface des trous Ra ≤ 1,6 μm.

7Traitement de surface

• Opérations de base:
  • Détonateur de tir: Utilisez des coups d'acier à grande vitesse (0,8 à 1,2 mm) pour souffler sur la surface du bras du boom, en éliminant la rouille, l'écaille et les scories de soudage.
  • Phosphatation: immerger le bras de la tige dans un bain de phosphatation (solution de phosphate de zinc) pour former un film de phosphate de 5 ‰ 10 μm (améliore l'adhérence du primer).