基于机电机械制造探究包装箱的研究

2020-11-28

中国科技纵横 2020年23期

（杭州鼎升机械有限公司，浙江杭州 310014）

0.引言

航空运输在技术和工艺上与其他运输方式有很大不同。由于人员和货物的运输是在空气空间而不是在公路上进行的，因此，在运输本身之前，安全是非常重要的。航空运输不同于其他运输方式，因为它的速度快，而且可以克服很大的距离，特别是在国际范围内。在运输过程中被归类为危险的产品种类繁多，从易燃溶剂和气雾剂等日常用品到发烟酸和毒物不等。它们的运输受到管制，以确保生命安全；确保运输工具(船舶、飞机、卡车或火车)和其他正在运输的货物的安全。制定各种规章制度是为了促进安全贸易。非常具体的是危险货物的运输，它受到一些国际条例、规章和程序的制约，这些条例和程序不同于其他运输方式，而且更频繁地得到更新。管理航空公司、机场管理人员和其他雇员的方法程序目前由公司本身充分制定，同时考虑到需要遵守的所有国际协定和条例。与它们合作，执行了一项关于统一方法程序的建议，该程序涵盖运输过程的所有领域。本文在研制危险品包装箱之前对一般管理情况进行了审查：要正确看待这一点，必须从国际情况开始，然后转向纯粹的国内运输。特别的包装兴趣集中在1989年底左右。1990年，许多危险货物的运输将需要经过性能测试和标记的包装；目前没有采用过渡性安排的替代办法。

1.包装箱机械焊接技术研究

1.1 优化包装箱设计方案

为了能够有效防止包装箱破损，在包装箱结构的设计方面可以进行相应的创新和改良，为此，本文提供如下技术方案。危险货物组合包装包括包装底、包装盖、及固定在包装底侧边的若干条绑带，绑带另一端通过锁扣固定在包装盖的侧边，包装底和包装盖之间放置若干个独立的箱体；包装盖分割成3个长条形凸起部和2个长条形凹槽；包装盖分割成的中间长条形凸起部中间又设方形凹槽；包装底相应分割成与包装盖堆叠时相配合的凸起部和凹槽；包装盖分割成的长条形凸起部两端分别设有圆点；包装底的相配套位置设有凸圆孔。本文能把几个危险货物箱固定在一起，且位置稳定，由于包装盖、包装底的设计，相互堆叠加时既能固位又能节省空间。该包装箱采用复合材料制成，该材料具有良好的耐磨性，不易损坏，同时箱盖底部采用铰链连接，不仅可以增加结构的稳定性，还可以增加结构的密封性[1]。

1.2 提升包装箱盖的铆接工装工艺水平

在包装箱的制造过程中，箱体和箱盖是分开制造的，在制造箱盖时，需要对箱盖进行铆接和冲压处理。现有箱盖的铆接和冲孔一般都是直接在机身上进行，这就使得箱盖的铆接和冲孔安装效率较低，在加工过程中人力消耗较大，在箱盖的铆接和冲孔过程中，容易出现方向偏差[2]。从而影响了包装箱盖的铆接和冲孔的加工质量，现有的包装箱盖在铆接和冲孔时不容易放在相应的加工设备上，使包装箱盖的铆接和冲孔效率和质量受到一定的影响，不利于包装箱盖的实际生产。本文通过将动力施加在与异形产品同样外形的曲线轨迹上，使动力驱动的速度与异形产品外边沿的速度一致，从而实现速加工，使产品在磨边后材料的厚度一致，其简单实用、仿形效果好、磨边精度高。

1.3 优化焊接技术和工艺

焊接技术的种类很多，根据焊接工艺的特点可分为：第一类，气体保护焊，其焊接保护是依靠从喷嘴中不断流出的气体来分离周围的空气，机械地保护ARC和焊接区完成焊接，GAS金属弧焊的保护气体主要是氮气和氢气以及两者的混合物；第二类，压力焊。有电阻焊、摩擦焊、扩散焊、旋弧焊和超声波焊等，其中电阻焊最为常见；第三类：钎焊，是将焊料和填充金属加热到高于焊料熔点、低于基体金属熔点的温度，用液态填充金属润湿基体金属，填满接头间隙并与基体金属扩散的方法；第四类：手工电弧焊，用手工操作电极进行电弧焊的方法称为屏蔽金属电弧焊，或称手工电弧焊，即通常所说的电焊[3]。

在此基础上，对焊接件外观的控制对于包装箱质量的控制也具有十分明显的推动作用本文将焊接件的外观质量项目分为不同的等级，并提出相应的要求，使不同类型、不同部位的焊接件的外观质量内容和技术条件合理、可靠、方便、经济。焊接件外观质量的分级。应从零件装配后的外露状态、质量特性的重要性、表面清洁度、焊缝内部质量等方面提出要求。在对焊件外观质量特性进行分类后，可规定详细的技术条件和参数，作为生产、检验和判断的依据。对焊件应规定简要、准确、明确的操作方法和检验判断方法[4]。

最后，在包装箱焊接的过程中选择合理的振动参数能够保证设备的长期良好运转，对于包装箱的焊接和改进具有推动作用，首先可以采取的措施是降低在焊接过程中的共振频率，对残余应力的消除取决于扫频时产生足够大的动载荷，一般情况下，由于其自然频率超出了设备的控制频率范围，从振动学的知识可知，当一个部件被迫振动时，它在一定的共振频率附近振动，随着振动频率的增加，电机的电流一直上升，而没有下降的趋势，这时就发生了被迫共振，这种现象一般是由于振动的工件重量太小，刚性太大造成的。

熔透监测与控制是自动化焊接中的一个基本问题。由于背面传感器难以直接定位，通常采用顶面传感方法间接测量焊接接头的背面焊缝宽度。在各种上部感知方法中，如池振荡法、超声波检测法、红外感知法和射线照相法，视觉感知法更直接、更突出。通过对焊接熔池的观察，熟练操作者可以估计和控制焊接接头熔深。这意味着可以开发一种先进的控制系统，通过仿真人焊机的传感和控制能力来控制焊接接头的熔深。最近，一种新型的 GTAW 工艺三维视觉传感系统被开发出来，三维焊接熔池表面的宽度、长度和凸度被拥有属性化(经度方向上的焊接熔池截获区除以长度，即熔池的平均高度)。利用相邻熔池的角色塑造参数，通过非线性动态自适应神经模糊推理系统(ANFIS)模型可以进一步精确估计由背面熔宽确定的焊缝熔深，特别是当熔池变化很大时[5]。

2.机械制造钢制危险品包装箱制造案例分析

本文的设计包括箱体在内的钢质危险货物包装，其主要技术特征是箱体为长方体，在长度方向上有一顶面凹槽，在底面中部有一个可与顶面凹槽重叠的凸块，凸块正面与背面各有一个矩形突出筋。箱体顶部面两侧各有一把锁，锁对应的顶部位置有一个向下凹的锁槽，锁可放置。箱子四角用圆弧设计。本文采用箱体顶底面上的凸块和凹槽设计，两个箱体顶底面可嵌入叠加，存储运输方便，节省空间。为提高箱体强度和安全性能，采用加强筋和圆弧角设计。在锁顶相应位置设置可放置的向内凹型锁槽，有利于对锁的保护。