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。在運輸過程中被歸類為危險的產品種類繁多，從易燃溶劑和氣霧劑等日常用品到發煙酸和毒物不等。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)和其他正在運輸的貨物的安全。制定各種規章制度是為了促進安全貿易。非常具體的是危險貨物的運輸，它受到一些國際條例、規章和程序的制約，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定和條例。與它們合作，執行了一項關于統一方法程序的建議，該程序涵蓋運輸過程的所有領域。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，然后轉向純粹的國內運輸。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研究

1.1 優化包裝箱設計方案

為了能夠有效防止包裝箱破損，在包裝箱結構的設計方面可以進行相應的創新和改良，為此，本文提供如下技術方案。危險貨物組合包裝包括包裝底、包裝蓋、及固定在包裝底側邊的若干條綁帶，綁帶另一端通過鎖扣固定在包裝蓋的側邊，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方形凹槽；包裝底相應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有圓點；包裝底的相配套位置設有凸圓孔。本文能把幾個危險貨物箱固定在一起，且位置穩定，由于包裝蓋、包裝底的設計，相互堆疊加時既能固位又能節省空間。該包裝箱采用復合材料制成，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，不僅可以增加結構的穩定性，還可以增加結構的密封性[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，容易出現方向偏差[2]。從而影響了包裝箱蓋的鉚接和沖孔的加工質量，現有的包裝箱蓋在鉚接和沖孔時不容易放在相應的加工設備上，使包裝箱蓋的鉚接和沖孔效率和質量受到一定的影響，不利于包裝箱蓋的實際生產。本文通過將動力施加在與異形產品同樣外形的曲線軌跡上，使動力驅動的速度與異形產品外邊沿的速度一致，從而實現速加工，使產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 優化焊接技術和工藝

焊接技術的種類很多，根據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]。

在此基礎上，對焊接件外觀的控制對于包裝箱質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量項目分為不同的等級，并提出相應的要求，使不同類型、不同部位的焊接件的外觀質量內容和技術條件合理、可靠、方便、經濟。焊接件外觀質量的分級。應從零件裝配后的外露狀態、質量特性的重要性、表面清潔度、焊縫內部質量等方面提出要求。在對焊件外觀質量特性進行分類后，可規定詳細的技術條件和參數，作為生產、檢驗和判斷的依據。對焊件應規定簡要、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能夠保證設備的長期良好運轉，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，對殘余應力的消除取決于掃頻時產生足夠大的動載荷，一般情況下，由于其自然頻率超出了設備的控制頻率范圍，從振動學的知識可知，當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，這時就發生了被迫共振，這種現象一般是由于振動的工件重量太小，剛性太大造成的。

熔透監測與控制是自動化焊接中的一個基本問題。由于背面傳感器難以直接定位，通常采用頂面傳感方法間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。這意味著可以開發一種先進的控制系統，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被開發出來，三維焊接熔池表面的寬度、長度和凸度被擁有屬性化(經度方向上的焊接熔池截獲區除以長度，即熔池的平均高度)。利用相鄰熔池的角色塑造參數，通過非線性動態自適應神經模糊推理系統(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

本文的設計包括箱體在內的鋼質危險貨物包裝，其主要技術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。箱體頂部面兩側各有一把鎖，鎖對應的頂部位置有一個向下凹的鎖槽，鎖可放置。箱子四角用圓弧設計。本文采用箱體頂底面上的凸塊和凹槽設計，兩個箱體頂底面可嵌入疊加，存儲運輸方便，節省空間。為提高箱體強度和安全性能，采用加強筋和圓弧角設計。在鎖頂相應位置設置可放置的向內凹型鎖槽，有利于對鎖的保護。

3.結語

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