工程机械的装配工艺现状和发展趋势探讨

工程机械的装配工艺现状和发展趋势探讨

毛介勇

  身份证号码：510722196905226674

摘要：所谓工程机械装配主要指的是将成品的零部件根据设计图纸以及工程机械装配方法经过装配后形成满足使用功能需求的机械设备。由此可以看出机械设备的性能会受到机械装配工艺的直接影响，因此作为机械生产企业要不断提升自身的机械装配工艺水平，这样才能满足企业实际发展需求。

关键词：工程机械；装配式

1 工程机械装配概述

1.1 工程机械产品特征

工程机械从总体层面来看具备了一些特征：首先工程机械通常都具有较大的外形尺寸，部分零部件一般都相对比较笨重；其次，工程机械通常都具有复杂的结构，甚至部分工程机械需要成百上千个零件来组成。而且零部件中不仅涉及到铸造件、锻造件，还会涉及到焊接件和冲压件等，此外还有液压元件以及电器元件等。工程机械通常都属于小批量生产，大型推土机、履带式起重机等大型机械设备厂家每年甚至只生产数十台或者数百台。工程机械通常都具有非常复杂的工艺流程，在装配中会设计到机械、电气、液压、电子元件等多种零部件。链接形式也包括了焊接、铰接、螺栓链接等多种方式。

1.2 装配组织形式

(1）固定式装配。所谓固定式装配主要是将产品或零部件在一个固定位置上进行全部装配，产品在整个装配操作中不做移动，而且需要将工程机械的所有装配零部件集中在固定位置周围。固定式装配在新产品试制、小批量装配生产中的应用非常广泛。由于产品的结构和类型，因此又可以将固定式装配进一步划分为集中和分散等两种不同的固定式装配。

(2）移动式装配。在进行机械产品装配过程中装配人员和装配地点都可能发生变化的装配形式就被称为是移动式装配，各个零部件从不同工位移动到另一个工位完成装配，并最终实现整机总装。目前工程机械生产中该模式的应用非常广泛。各零部件工位之间的移动利用机械传送方式后就形成了装配流水线。在大批量生产中适用性比较高。目前该装配模式在挖掘机、叉车等生产中的应用比较广泛。

2 工程机械装配工艺现状

2.1 自动化程度

工程机械生产相较于普通汽车生产批量很小，而且在装配自动化反面也处在落后地位。虽然近年来工程机械发展非常迅速，叉车等机械的年产量甚至能达到十几万，但是装配工艺水平并未得到有效突破，其主要存在以下几个方面表现：

首先，零部件输送自动化程度低。目前在工程机械生产中除了少数总装线实现装配传送机械化之外，大部分零部件装配仍然采取的是固定式装配模式，车间以及工位之间的转运主要依靠起重机以及叉车来实现。

其次，机械零部件装配以人工作业为主。目前我国在工程机械的装配方面仍然存在自动化装配程度低的问题，工件的搬运、安装等都是通过人工操作或者是利用车间起重设备来完成；而且国外的工程机械装配也并未全面实现自动化生产线。

2.2 工装工具

在工程机械装配中工艺装配以及工具都发挥出十分重要的作用，先进的装配工艺才能实现装配效率以及装配精度的全面提升。在当前工程机械的焊接以及加工中焊接机器人、加工中心的应用正在实现普及，但是装配环节并未出现先进装配设备。

目前在装配工程机械的过程中拧紧机、压装机等工装工具的应用比较常见，很多其概况下轴承与轴、外圈与孔、销与孔之间采取的都是过盈配合，需要通过加热或者冷却的方式来提供便利，因此必须要应用到工业加热箱或者冷柜等装置。而通过应用压装工艺能极大提升装配效率，但需要针对不同装配零部件设计相应的压装机。压装机通常是由液压油缸提供驱动力，其整体结构形式简单，且具有较强的适用性，可以完成定点压装，同时也可以利用其中设备等在不同装配工位使用。

2.3 工人劳动强度

在装配工期相对比较落后的情况下，且受到装配自动化水平的限制，工程机械在装配过程中操作人员的劳动强度往往比较大。装配工作人员在进行工程机械装配的过程中会涉及到工件搬运、工件的配合和调整以及工具使用等几个方面。在工程机械的装配过程中大型工件通常情况下是利用车间起重设备进行吊装，但质量相对较轻的工件往往是通过工人搬运。通过在装配车间使用平衡吊能够让工人搬运工件的劳动量控制在最低程度，而且也能够保障其在工位的合适位置停放，对工程机械装配能起到极大便利作用，同时也能够将装配操作人员的劳动强度进行有效控制。

3 工程机械装配工艺未来发展趋势

3.1 输送自动化

随着机械行业的快速发展，机械制造生产企业在充分保障产品质量的前提下，开始逐步倾向于进一步提升装配效率，最大程度缓解操作人员的劳动强度的生产工艺，在工程机械装配过程中输送技术属于非常关键的一项技术。空中自行小车、机械化链板输送线目前在工程机械的零部件配装生产线中以及一些轻型零部件的装配工具输送过程中已经得到应用，这在很大程度上也进一步提升了装配工艺流水线的自动化程度。而大型工程机械由于产量往往相对比较低，而且各个零部件相对笨重，在未来很长一段发展时期内仍然将长期运用固定式装配工艺。

3.2 设备柔性化

企业在积极引进自动化装配生产线之后是企业的装配作业效率以及生产产能得到极大提升，但对于工程机械的生产来说多种类、小批量时期最大特征。传统的固定式装配工艺在应用过程中严重影响作业效率，而充分借助装配生产线能够全面提升装配作业效率，但同时也要充分保障一定的柔性，这样才能够对不同种类不同批量的产品装配给予有效支撑。因此在针对工程机械装配生产线进行设计的过程中，必须要对企业多品类产品结构特征进行充分考虑，在此基础上加强充分保障生产线能够为多品类产品装配提供便利，同时也可以针对多种类产品充分利用更换支架以及工装等来实现装配。此外，同时还需要在一定范围内保障生产线的生产节拍能够实现可调，以此来满足不同产品装配时间的具体需求。

3.3 操作人性化

自动化输送生产线的应用能够最大程度避免操作人员搬运笨重的工件，从而是操作人员劳动强度得到极大缓解，这也是装配工艺发展过程中的一种人性化表现。在工程机械装配过程中通过应用专用反转机、平衡式起重机、助力机械臂等相关设备能够让装配工作人员在操作过程中尽可能处在舒适状态。此外通过应用加热 / 冷冻装置、液压压装工装等相关设备能够保障在进行销轴、衬套等零部件加工过程中不需要要求操作人员使用笨重的大锤进行敲击，自动化装配工具的应用可以将操作人员从繁重的体力劳动中解放出来。此外充分利用自动拧紧机和涂胶机等相关设备不仅能够全面提升装配作业效率，同时也能有效缓解工程机械装配过程中作业人员的劳动强度。工程机械的液压系统往往对清洁度要求非常高，在未来工程机械在装配过程中将实现装配车间冷暖空调的配置，这样不仅能够极大改善操作人员作业环境，而且也能够充分保障作业环境的清洁度。装配作业人性化不仅能够让装配作业人员在操作过程中更加舒适，而且也能够为产品质量提供良好保障，由此可以看出，未来工程机械制造企业在发展过程中操作人性化也必将是一个主要发展趋势。

4 结语

目前工程机械装配工艺体现出来装配自动化程度低、装配工具落后、装配作业人员劳动强度大等诸多问题。随着科技水平的不断提升，工程机械设计和工艺水平也将取得更大进步，在未来工程机械的装配领域中将逐步向着自动化、设备柔性化、操作人性化、产品装配虚拟化等几个方向发展，未来在先进装备工艺的支撑下，我国机械装备行业将取得更加快速的发展。

参考文献

[1] 罗乔.试论机械装配工艺与关键技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(02):159-160.

[2] 谢斯兴.浅析机械装配工艺的关键技术[J].装配维修技术,2019(03):186.DOI:10.16648/j.cnki.1005-2917.2019.03.163.