ZL28滤棒成型机护板的结构改进优化

摘要：结合车间的设备、加工能力及前期不锈钢加工积累的经验对新产品结构件进行结构改进优化。

关键词：结构改进；优化；折弯；焊接

2012年我公司从意大利G.D公司引进了双通道、超高速滤棒成型机（zl28），此机型的外观呈流线型，显示出外观设计的美观和档次。经过一年多的努力，该机型样机试制结束，通过结构件的加工，我们发现外方的结构设计因材料、设备、加工工艺、加工能力等多方面因素的差异，不太适合我们直接制作，因此我们结合前期不锈钢加工积累的经验对该机组的结构件进行了结构改进优化，我们改进的目的是用结构保证精度，打造精品产品，把复杂留给设计，把简单留给生产，在不降低精度的前提下,尽可能降低加工难度，节约成本。

如下图所示是ZL28机组的一个护板，该工件由件1、2、3、4组成，焊接子件多，焊缝长达2.6米，如若按照图纸直接加工，焊接成型后外表面将严重变形，不能修复。

因此，我们需要对该工件进行结构改进优化。按原图结构加工所遇到的问题主要是焊接后变形严重，因此我们改进的思路技术减少焊接。我们在保证工件外形尺寸和结构的前提下合并子件，能折的尽可能不焊，于是我们有了加工方案一，所有子件合并成一体。但是做展开图时发现展开图有干涉，如下图所示（阴影部分为干涉区域）。

合并子件需要考虑的有三方面：焊接最少、折弯工艺最优以及避免展开图的干涉，最终的结构是在这三方面取最优值。我们通过研究上面展开图干涉的区域，有了加工方案二，如下图所示。

我们把原图中件1、2，件3大平面部分，件4中间和小平面部分合并成上图中的件1；件3剩余部分和件4剩余部分合并成上图中的件2。改进后展开图如下图所示。

改进后，焊接缝比改进前减少了2.4米，减少量高达92.3%，焊接变形减少到最低，焊后基本不用修整，精饰处理时间直接减少半个工作日，外观质量稳定提高。可见结构改进后，不但提高了加工质量，避免工件报废，而且缩短加工时间，大大降低了生产成本。

通过上述典型零件的结构优化，我们发现在钣金结构零件的设计中，在达到设计使用功能和保证工件外形尺寸及结构的前提下，应尽可能通过折弯成型，减少焊接以避免焊后变形，增加修整工作。

通过ZL28样机试制，我们发现外方结构件零件大多是通过子件组焊成型，这样的设计图纸表达简单，工人能够快速看懂图纸，但是对零件材料、加工设备、加工工艺、焊接水平的要求很高。我们改进后的结构图纸表达相对复杂，但是降低了对零件材料、加工设备、加工工艺、焊接水平的要求。通过试制可发现我们与外方的差距，我们需要努力，早日赶上外方水平。

参考文献：

[1]侯俊峰，张民业.《ZL26C滤棒成型机捕丝器罩的加工》

[2]赵宏伟.《圆弧钣金件的折弯新工艺》.