基于機(jī)電機(jī)械制造探究包裝箱的研究

（杭州鼎升機(jī)械有限公司，浙江杭州 310014）

0.引言

航空運(yùn)輸在技術(shù)和工藝上與其他運(yùn)輸方式有很大不同。由于人員和貨物的運(yùn)輸是在空氣空間而不是在公路上進(jìn)行的，因此，在運(yùn)輸本身之前，安全是非常重要的。航空運(yùn)輸不同于其他運(yùn)輸方式，因?yàn)樗乃俣瓤欤铱梢钥朔艽蟮木嚯x，特別是在國(guó)際范圍內(nèi)。在運(yùn)輸過(guò)程中被歸類為危險(xiǎn)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(yùn)輸受到管制，以確保生命安全；確保運(yùn)輸工具(船舶、飛機(jī)、卡車或火車)和其他正在運(yùn)輸?shù)呢浳锏陌踩?。制定各種規(guī)章制度是為了促進(jìn)安全貿(mào)易。非常具體的是危險(xiǎn)貨物的運(yùn)輸，它受到一些國(guó)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(yùn)輸方式，而且更頻繁地得到更新。管理航空公司、機(jī)場(chǎng)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(shí)考慮到需要遵守的所有國(guó)際協(xié)定和條例。與它們合作，執(zhí)行了一項(xiàng)關(guān)于統(tǒng)一方法程序的建議，該程序涵蓋運(yùn)輸過(guò)程的所有領(lǐng)域。本文在研制危險(xiǎn)品包裝箱之前對(duì)一般管理情況進(jìn)行了審查：要正確看待這一點(diǎn)，必須從國(guó)際情況開(kāi)始，然后轉(zhuǎn)向純粹的國(guó)內(nèi)運(yùn)輸。特別的包裝興趣集中在1989年底左右。1990年，許多危險(xiǎn)貨物的運(yùn)輸將需要經(jīng)過(guò)性能測(cè)試和標(biāo)記的包裝；目前沒(méi)有采用過(guò)渡性安排的替代辦法。

1.包裝箱機(jī)械焊接技術(shù)研究

1.1 優(yōu)化包裝箱設(shè)計(jì)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(jì)方面可以進(jìn)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(xiǎn)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(guò)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(gè)獨(dú)立的箱體；包裝蓋分割成3個(gè)長(zhǎng)條形凸起部和2個(gè)長(zhǎng)條形凹槽；包裝蓋分割成的中間長(zhǎng)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(shí)相配合的凸起部和凹槽；包裝蓋分割成的長(zhǎng)條形凸起部?jī)啥朔謩e設(shè)有圓點(diǎn)；包裝底的相配套位置設(shè)有凸圓孔。本文能把幾個(gè)危險(xiǎn)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(jì)，相互堆疊加時(shí)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(shí)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(guò)程中，箱體和箱蓋是分開(kāi)制造的，在制造箱蓋時(shí)，需要對(duì)箱蓋進(jìn)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(jī)身上進(jìn)行，這就使得箱蓋的鉚接和沖孔安裝效率較低，在加工過(guò)程中人力消耗較大，在箱蓋的鉚接和沖孔過(guò)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(shí)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(shí)際生產(chǎn)。本文通過(guò)將動(dòng)力施加在與異形產(chǎn)品同樣外形的曲線軌跡上，使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的速度與異形產(chǎn)品外邊沿的速度一致，從而實(shí)現(xiàn)速加工，使產(chǎn)品在磨邊后材料的厚度一致，其簡(jiǎn)單實(shí)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(diǎn)可分為：第一類，氣體保護(hù)焊，其焊接保護(hù)是依靠從噴嘴中不斷流出的氣體來(lái)分離周圍的空氣，機(jī)械地保護(hù)ARC和焊接區(qū)完成焊接，GAS金屬弧焊的保護(hù)氣體主要是氮?dú)夂蜌錃庖约皟烧叩幕旌衔?；第二類，壓力焊。有電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、旋弧焊和超聲波焊等，其中電阻焊最為常見(jiàn)；第三類：釬焊，是將焊料和填充金屬加熱到高于焊料熔點(diǎn)、低于基體金屬熔點(diǎn)的溫度，用液態(tài)填充金屬潤(rùn)濕基體金屬，填滿接頭間隙并與基體金屬擴(kuò)散的方法；第四類：手工電弧焊，用手工操作電極進(jìn)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(shuō)的電焊[3]。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)焊接件外觀的控制對(duì)于包裝箱質(zhì)量的控制也具有十分明顯的推動(dòng)作用本文將焊接件的外觀質(zhì)量項(xiàng)目分為不同的等級(jí)，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?jī)?nèi)容和技術(shù)條件合理、可靠、方便、經(jīng)濟(jì)。焊接件外觀質(zhì)量的分級(jí)。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(duì)焊件外觀質(zhì)量特性進(jìn)行分類后，可規(guī)定詳細(xì)的技術(shù)條件和參數(shù)，作為生產(chǎn)、檢驗(yàn)和判斷的依據(jù)。對(duì)焊件應(yīng)規(guī)定簡(jiǎn)要、準(zhǔn)確、明確的操作方法和檢驗(yàn)判斷方法[4]。

最后，在包裝箱焊接的過(guò)程中選擇合理的振動(dòng)參數(shù)能夠保證設(shè)備的長(zhǎng)期良好運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于包裝箱的焊接和改進(jìn)具有推動(dòng)作用，首先可以采取的措施是降低在焊接過(guò)程中的共振頻率，對(duì)殘余應(yīng)力的消除取決于掃頻時(shí)產(chǎn)生足夠大的動(dòng)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(dòng)學(xué)的知識(shí)可知，當(dāng)一個(gè)部件被迫振動(dòng)時(shí)，它在一定的共振頻率附近振動(dòng)，隨著振動(dòng)頻率的增加，電機(jī)的電流一直上升，而沒(méi)有下降的趨勢(shì)，這時(shí)就發(fā)生了被迫共振，這種現(xiàn)象一般是由于振動(dòng)的工件重量太小，剛性太大造成的。

熔透監(jiān)測(cè)與控制是自動(dòng)化焊接中的一個(gè)基本問(wèn)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(cè)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(cè)法、紅外感知法和射線照相法，視覺(jué)感知法更直接、更突出。通過(guò)對(duì)焊接熔池的觀察，熟練操作者可以估計(jì)和控制焊接接頭熔深。這意味著可以開(kāi)發(fā)一種先進(jìn)的控制系統(tǒng)，通過(guò)仿真人焊機(jī)的傳感和控制能力來(lái)控制焊接接頭的熔深。最近，一種新型的 GTAW 工藝三維視覺(jué)傳感系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，三維焊接熔池表面的寬度、長(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)非線性動(dòng)態(tài)自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)模型可以進(jìn)一步精確估計(jì)由背面熔寬確定的焊縫熔深，特別是當(dāng)熔池變化很大時(shí)[5]。

2.機(jī)械制造鋼制危險(xiǎn)品包裝箱制造案例分析

本文的設(shè)計(jì)包括箱體在內(nèi)的鋼質(zhì)危險(xiǎn)貨物包裝，其主要技術(shù)特征是箱體為長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)度方向上有一頂面凹槽，在底面中部有一個(gè)可與頂面凹槽重疊的凸塊，凸塊正面與背面各有一個(gè)矩形突出筋。箱體頂部面兩側(cè)各有一把鎖，鎖對(duì)應(yīng)的頂部位置有一個(gè)向下凹的鎖槽，鎖可放置。箱子四角用圓弧設(shè)計(jì)。本文采用箱體頂?shù)酌嫔系耐箟K和凹槽設(shè)計(jì)，兩個(gè)箱體頂?shù)酌婵汕度氙B加，存儲(chǔ)運(yùn)輸方便，節(jié)省空間。為提高箱體強(qiáng)度和安全性能，采用加強(qiáng)筋和圓弧角設(shè)計(jì)。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(duì)鎖的保護(hù)。

3.結(jié)語(yǔ)

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(lái)，通過(guò)不斷完善技術(shù)基礎(chǔ)資料的編制，并在產(chǎn)品制造過(guò)程中有效實(shí)施，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了焊接件質(zhì)量控制的目標(biāo)。通過(guò)進(jìn)一步的研究和完善能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制方面取得更大的進(jìn)步。