[发明专利]一种轻量化作业车车臂及成形方法

说明书

本发明公开了一种轻量化作业车车臂及成形方法，所述作业车车臂，由原材料板材通过弯折而成，所述原材料板材弯折后只有一条连接缝，所述连接缝处设置焊缝，所述作业车车臂与长度方向垂直的截面形状为五边形，所述五边形呈轴对称结构，其成形方法包括以下步骤：原材料板材的下料、确定两次弯折线位置、进行第一次左弯折线和第一次右弯折线的操作、进行第二次左弯折线和第二次右弯折线的操作，所述原材料板材的弯折后的两自由端之间形成两倍的预留脱模开口、预留脱模开口对齐压合形成连接缝、连接缝处进行焊缝的焊接操作，减少了焊缝数量，大幅提高了结构强度，安全可靠。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，尤其涉及一种轻量化作业车车臂及成形方法。

背景技术

作业车车臂又称作业臂，是作业车辆完成吊运或托举功能的最重要构件，广泛应用在抢险救援、设施安装养护等领域，相关领域的使用环境通常较为恶劣，对作业臂的性能要求较高。近些年随着城市化、工业化的不断发展，对可以进行特种作业的作业臂需求量很大。作业臂由钢板制成，单节臂体可达数米，其成形质量的好坏直接影响了车臂的使用性能和强度刚度等技术指标。目前，作业臂主要由普通强度的结构钢制造，壁厚达到4mm以上，自重较大，通常为单件小批量生产。由于现有城市道路交通法规要求工程作业车辆的自重低于4500kg才能在市区内通行，所以部分轻量化作业臂使用高强度钢等高强度材料制造臂体，使壁厚减小至2到4mm，达到减重的目的。其成形工艺依次是：剪料，利用通用折弯机对板料进行自由折弯，将折弯后的板料进行拼装和焊接，焊接方法通常为熔焊，最后成形为作业臂箱体。该作业臂成形工艺存在着以下问题：

(1)折弯后的板料进行拼装焊接，至少需要两次焊接产生两条焊缝才能完成箱体的成形，部分作业臂箱体的需要4条或以上焊缝才能成形，生产效率低下，焊接成本高，每道焊缝长度较长，焊接难度大，不利于作业臂的轻量化。

(2)轻量化作业臂箱体为薄板形构件，对每节臂体表面的平面度、垂直度和直线度要求较高，多条焊缝产生的焊接应力降低了臂体的强度和刚度并容易导致焊接变形。

(3)高强钢为淬火后的钢板，其强度较高，焊缝需满足低强匹配原则，焊缝处易产生焊接缺陷，作业臂上端盖板处的焊缝通常承担拉应力，作业臂在上端焊缝处极易产生结构破坏，影响作业臂的使用安全性。

因此，开发出一种可以减少作业臂箱体焊接次数及焊缝数量，提高生产效率，降低成本，增强作业臂结构强度的轻量化作业车车臂结构及成形方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻量化作业车车臂及成形方法，解决上述现有技术中生产工艺复杂，焊缝过多、受力强度差的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轻量化作业车车臂，所述作业车车臂，由原材料板材通过弯折而成，所述原材料板材弯折后只有一条连接缝，所述连接缝处设置焊缝，所述作业车车臂与长度方向垂直的截面形状为五边形，所述五边形呈轴对称结构。

一种轻量化作业车车臂的成形方法，包括以下步骤：

S1、根据设计尺寸进行原材料板材的下料；

S2、根据设计尺寸确定两次弯折线位置；

S3、根据划线位置进行第一次左弯折线和第一次右弯折线的操作；

S4、根据划线位置进行第二次左弯折线和第二次右弯折线的操作，所述原材料板材的弯折后的两自由端之间形成两倍的预留脱模开口；

S5、将两倍的预留脱模开口对齐压合形成连接缝；

S6、在连接缝处进行焊缝的焊接操作。

本发明的一种轻量化作业车车臂的成形方法，所述步骤s4中弯折过程采用上模和下模的配合作用，所述下模为凹模。