基于機電機械制造探究包裝箱的研究

（杭州鼎升機械有限公司，浙江杭州 310014）

0.引言

航空運輸在技術(shù)和工藝上與其他運輸方式有很大不同。由于人員和貨物的運輸是在空氣空間而不是在公路上進行的，因此，在運輸本身之前，安全是非常重要的。航空運輸不同于其他運輸方式，因為它的速度快，而且可以克服很大的距離，特別是在國際范圍內(nèi)。在運輸過程中被歸類為危險的產(chǎn)品種類繁多，從易燃溶劑和氣霧劑等日常用品到發(fā)煙酸和毒物不等。它們的運輸受到管制，以確保生命安全；確保運輸工具(船舶、飛機、卡車或火車)和其他正在運輸?shù)呢浳锏陌踩Ｖ贫ǜ鞣N規(guī)章制度是為了促進安全貿(mào)易。非常具體的是危險貨物的運輸，它受到一些國際條例、規(guī)章和程序的制約，這些條例和程序不同于其他運輸方式，而且更頻繁地得到更新。管理航空公司、機場管理人員和其他雇員的方法程序目前由公司本身充分制定，同時考慮到需要遵守的所有國際協(xié)定和條例。與它們合作，執(zhí)行了一項關(guān)于統(tǒng)一方法程序的建議，該程序涵蓋運輸過程的所有領(lǐng)域。本文在研制危險品包裝箱之前對一般管理情況進行了審查：要正確看待這一點，必須從國際情況開始，然后轉(zhuǎn)向純粹的國內(nèi)運輸。特別的包裝興趣集中在1989年底左右。1990年，許多危險貨物的運輸將需要經(jīng)過性能測試和標記的包裝；目前沒有采用過渡性安排的替代辦法。

1.包裝箱機械焊接技術(shù)研究

1.1 優(yōu)化包裝箱設(shè)計方案

為了能夠有效防止包裝箱破損，在包裝箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面可以進行相應(yīng)的創(chuàng)新和改良，為此，本文提供如下技術(shù)方案。危險貨物組合包裝包括包裝底、包裝蓋、及固定在包裝底側(cè)邊的若干條綁帶，綁帶另一端通過鎖扣固定在包裝蓋的側(cè)邊，包裝底和包裝蓋之間放置若干個獨立的箱體；包裝蓋分割成3個長條形凸起部和2個長條形凹槽；包裝蓋分割成的中間長條形凸起部中間又設(shè)方形凹槽；包裝底相應(yīng)分割成與包裝蓋堆疊時相配合的凸起部和凹槽；包裝蓋分割成的長條形凸起部兩端分別設(shè)有圓點；包裝底的相配套位置設(shè)有凸圓孔。本文能把幾個危險貨物箱固定在一起，且位置穩(wěn)定，由于包裝蓋、包裝底的設(shè)計，相互堆疊加時既能固位又能節(jié)省空間。該包裝箱采用復(fù)合材料制成，該材料具有良好的耐磨性，不易損壞，同時箱蓋底部采用鉸鏈連接，不僅可以增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可以增加結(jié)構(gòu)的密封性[1]。

1.2 提升包裝箱蓋的鉚接工裝工藝水平

在包裝箱的制造過程中，箱體和箱蓋是分開制造的，在制造箱蓋時，需要對箱蓋進行鉚接和沖壓處理。現(xiàn)有箱蓋的鉚接和沖孔一般都是直接在機身上進行，這就使得箱蓋的鉚接和沖孔安裝效率較低，在加工過程中人力消耗較大，在箱蓋的鉚接和沖孔過程中，容易出現(xiàn)方向偏差[2]。從而影響了包裝箱蓋的鉚接和沖孔的加工質(zhì)量，現(xiàn)有的包裝箱蓋在鉚接和沖孔時不容易放在相應(yīng)的加工設(shè)備上，使包裝箱蓋的鉚接和沖孔效率和質(zhì)量受到一定的影響，不利于包裝箱蓋的實際生產(chǎn)。本文通過將動力施加在與異形產(chǎn)品同樣外形的曲線軌跡上，使動力驅(qū)動的速度與異形產(chǎn)品外邊沿的速度一致，從而實現(xiàn)速加工，使產(chǎn)品在磨邊后材料的厚度一致，其簡單實用、仿形效果好、磨邊精度高。

1.3 優(yōu)化焊接技術(shù)和工藝

焊接技術(shù)的種類很多，根據(jù)焊接工藝的特點可分為：第一類，氣體保護焊，其焊接保護是依靠從噴嘴中不斷流出的氣體來分離周圍的空氣，機械地保護ARC和焊接區(qū)完成焊接，GAS金屬弧焊的保護氣體主要是氮氣和氫氣以及兩者的混合物；第二類，壓力焊。有電阻焊、摩擦焊、擴散焊、旋弧焊和超聲波焊等，其中電阻焊最為常見；第三類：釬焊，是將焊料和填充金屬加熱到高于焊料熔點、低于基體金屬熔點的溫度，用液態(tài)填充金屬潤濕基體金屬，填滿接頭間隙并與基體金屬擴散的方法；第四類：手工電弧焊，用手工操作電極進行電弧焊的方法稱為屏蔽金屬電弧焊，或稱手工電弧焊，即通常所說的電焊[3]。

在此基礎(chǔ)上，對焊接件外觀的控制對于包裝箱質(zhì)量的控制也具有十分明顯的推動作用本文將焊接件的外觀質(zhì)量項目分為不同的等級，并提出相應(yīng)的要求，使不同類型、不同部位的焊接件的外觀質(zhì)量內(nèi)容和技術(shù)條件合理、可靠、方便、經(jīng)濟。焊接件外觀質(zhì)量的分級。應(yīng)從零件裝配后的外露狀態(tài)、質(zhì)量特性的重要性、表面清潔度、焊縫內(nèi)部質(zhì)量等方面提出要求。在對焊件外觀質(zhì)量特性進行分類后，可規(guī)定詳細的技術(shù)條件和參數(shù)，作為生產(chǎn)、檢驗和判斷的依據(jù)。對焊件應(yīng)規(guī)定簡要、準確、明確的操作方法和檢驗判斷方法[4]。

最后，在包裝箱焊接的過程中選擇合理的振動參數(shù)能夠保證設(shè)備的長期良好運轉(zhuǎn)，對于包裝箱的焊接和改進具有推動作用，首先可以采取的措施是降低在焊接過程中的共振頻率，對殘余應(yīng)力的消除取決于掃頻時產(chǎn)生足夠大的動載荷，一般情況下，由于其自然頻率超出了設(shè)備的控制頻率范圍，從振動學(xué)的知識可知，當(dāng)一個部件被迫振動時，它在一定的共振頻率附近振動，隨著振動頻率的增加，電機的電流一直上升，而沒有下降的趨勢，這時就發(fā)生了被迫共振，這種現(xiàn)象一般是由于振動的工件重量太小，剛性太大造成的。

熔透監(jiān)測與控制是自動化焊接中的一個基本問題。由于背面?zhèn)鞲衅麟y以直接定位，通常采用頂面?zhèn)鞲蟹椒ㄩg接測量焊接接頭的背面焊縫寬度。在各種上部感知方法中，如池振蕩法、超聲波檢測法、紅外感知法和射線照相法，視覺感知法更直接、更突出。通過對焊接熔池的觀察，熟練操作者可以估計和控制焊接接頭熔深。這意味著可以開發(fā)一種先進的控制系統(tǒng)，通過仿真人焊機的傳感和控制能力來控制焊接接頭的熔深。最近，一種新型的 GTAW 工藝三維視覺傳感系統(tǒng)被開發(fā)出來，三維焊接熔池表面的寬度、長度和凸度被擁有屬性化(經(jīng)度方向上的焊接熔池截獲區(qū)除以長度，即熔池的平均高度)。利用相鄰熔池的角色塑造參數(shù)，通過非線性動態(tài)自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)模型可以進一步精確估計由背面熔寬確定的焊縫熔深，特別是當(dāng)熔池變化很大時[5]。

2.機械制造鋼制危險品包裝箱制造案例分析

本文的設(shè)計包括箱體在內(nèi)的鋼質(zhì)危險貨物包裝，其主要技術(shù)特征是箱體為長方體，在長度方向上有一頂面凹槽，在底面中部有一個可與頂面凹槽重疊的凸塊，凸塊正面與背面各有一個矩形突出筋。箱體頂部面兩側(cè)各有一把鎖，鎖對應(yīng)的頂部位置有一個向下凹的鎖槽，鎖可放置。箱子四角用圓弧設(shè)計。本文采用箱體頂?shù)酌嫔系耐箟K和凹槽設(shè)計，兩個箱體頂?shù)酌婵汕度氙B加，存儲運輸方便，節(jié)省空間。為提高箱體強度和安全性能，采用加強筋和圓弧角設(shè)計。在鎖頂相應(yīng)位置設(shè)置可放置的向內(nèi)凹型鎖槽，有利于對鎖的保護。

3.結(jié)語

包裝箱焊接控制是產(chǎn)品質(zhì)量保證體系中不可缺少的一部分。近年來，通過不斷完善技術(shù)基礎(chǔ)資料的編制，并在產(chǎn)品制造過程中有效實施，在很大程度上實現(xiàn)了焊接件質(zhì)量控制的目標。通過進一步的研究和完善能夠在機械設(shè)計和質(zhì)量控制方面取得更大的進步。