随着国内工程机械行业的快速发展,挖掘机市场的竞争也日趋激烈,各主机厂不但从成本上,也在质量上展开了激烈的竞争。结构件部分,作为挖掘机最重要的承载结构,在工作中承受着绝大多数的载荷,是最常发生故障的部分,而其中尤以动臂的失效影响最大,动臂质量成为影响整机产品可靠性的因素之一。我公司生产的某型号挖掘机,在上市以后,无论是在整机性能还是经济性、舒适性方面都得到了广大用户的认可。但是,在某些特殊恶劣的工况条件下,随着挖掘机工作量的加重,陆续暴露出来一些问题,而其中以动臂的故障反馈最为强烈,包括板材开裂、焊缝开焊等形式。因此,本课题就围绕着如何降低动臂的故障率,提高产品质量的目的展开,通过对其产品结构和生产过程进行研究,以找出有效的控制手段。首先,在产品结构方面。本课题通过对动臂进行建模,并将其在最大受力工况状态下进行了有限元分析,通过输出的应力云图,发现动臂本身存在较大的应力集中现象,尤其是在市场反馈的开裂部位,应力集中更加严重,这些应力集中成为导致产品出现市场断裂失效的最主要原因之一。因此,在课题研究中,对动臂采取了结构优化、薄弱点加强等措施,使整个动臂的结构更加合理,大大减小了产品的应力集中,提高了产品抗疲劳破坏的能力,从结构方面对动臂的设计质量进行了提升。另外,生产过程中,焊接作为结构件的一个关键生产工序,也是决定产品质量的一个重要因素。在产品结构强度一定的前提下,差的焊接质量也往往会成为失效故障产生的最直接原因之一,像一些疲劳破坏,往往是以这些缺陷焊缝为破坏源。因此,本课题在完成动臂结构优化的基础上,又结合着公司目前使用的焊接方法和焊接设备,优化完善焊接过程中的各关键焊接工艺参数,尤其是对动臂的机器人焊接工序,通过对其焊接电压、焊接电流、焊接速度等方面进行了工艺评定,找出最适合的工艺参数,以便更好的保证了动臂的焊接质量,提升了动臂的可靠性。通过以上两个措施,本课题有效的解决了公司某型号动臂的市场失效故障,改进后的产品在市场中验证较好。因此,本课题有效的完成了课题任务和目标。