木制品包装容器CADI普通木箱和滑木箱CAD.docx

1、木制品包装容器CADI普通木箱和滑木箱CAD木制品包装容器CADI普通木箱和滑木箱CAD2,一|b*壮血鲁1Jf,.)i容器及结构设计;一木制品包装容器CAD(I)普通木箱和滑木箱CAD1引言张华良(西北轻工业学院刘乘成阳712081)摘要提出的木制品包装容器CAD(1)普通木箱及柑木箱CAD,能使传统的木箱设计实验程序化,自动化,软件采用菜单模快.形式,层次清楚,中文提示,操作简单方便.可根据产品的特性及要求设计出既节省材料叉满足运输条件的木箱包装.关键词堕堕CAD随着包装工业的开展,各种材料及各式各样的包装容器也得到广泛应用,如:纸盒,瓦楞纸箱,木箱,塑料容器,金属容器,袋等.木箱是一种传

2、统的包装容器及运输器具,随着森林资源的日益贫乏,对于一些小型产品都用瓦楞纸箱来代替木箱包装,但是对于大型的机电设备及工农业产品主要是木箱包装,它在运输包装容器中还占相当大的比例.cAD技术是一门现代科学,应用日益广泛,它可以提高设计质量,缩短设计周期,简化设计过程,特别在机械领域应用已很成熟,但木制品包装领域目前在我国还是空白,一些兴旺国家如日本,美国等都开发有相应的软件.术箱CAD系统主要包括三局部:普通木箱,滑木箱和框架木箱.在此只研究普通木箱和滑木箱(框架木箱在另一篇文章中研究).本软件用c语言编程开发,采取菜单横快形式,中文提示,层次清楚,操作简单方便.根据产品的特性,可以设计出既节省

3、材料又满足运输条件的术箱(包括结构形式,各构件尺寸,钉合方禾藉.装瘩嚣法及相应展示图等).2木箱设计根底普通木箱和滑木箱主要用于包装重量小于15t产品,箱子的外尺寸一般为长600cm宽150cnl高150cm以下,箱子的外尺寸长宽高三边之和小于700cm.在产品木箱包装设计过程中都要包含以下几个问题.(1)木箱的种类及类型;(2)造型及结构设计;(3)强度计算及尺寸选取;(4)钉钉及紧固方法;(5)材积计算;(6)有关展示图.2.1木箱的分类木箱从载重量大小可分为:普通木箱,滑木收稿甘朝l1994-07?18五张华良等木制品包装容器CAD(【)普通术箱和滑木箱CAD273箱,框架木箱,硬质纤维

4、板箱及菱镁砼箱等;从有无防潮功能可分为:封闭箱和花格箱两种.普通术箱和滑术箱目前国内还没有统一标准,因此本设计根据功能及内装物重量,并参照国外标准,对术箱进行分类为A,B,c三种,其中A型为封闭箱,B型为花格箱,c型为胶合板封闭箱.2.2木箱的造型及结构设计2.2.1普通术箱结构设计普通术箱由侧面,端面,底及盖组成,根据端板及端档的结构.普通木箱又有以下形式:1型:无档木箱2型:立档木箱3型:横档木箱4型:内档木箱5型:框档木箱.2.2.2滑术箱的结构设计滑木箱由底座,侧面,端面及顶盖构成,先将侧面和端面装在底座上,然后将顶盖装在侧面和端面上而成.(1)底座:底座是滑木箱的底面,起安装侧面和端

5、面及支承内装物作用,它包括滑木,辅助滑术,端木,底板及枕木.(2)侧面:A,B型的侧面结构是由侧档,斜档,辅助立柱,梁承和侧板构成.(3)端面:A,B型端面的结构由端档(立,横,中,斜)水平加强材和端板构成.(4)顶盖:顶盖起承受顶盖载荷的作用,包括横梁,顶板(以及防雨材料)2.3强度计算及尺寸确定2.3.1普通术箱构件尺寸确实定(1)A型箱构件尺寸的计算方法a.板的厚度侧面,盖,底的板厚把它视作一个简支梁,将支点之间的距离(箱的内长或围档的内间隔作为梁的长,而实际承受载荷的板的宽度的总和作为梁的宽,内装物的载荷以弯曲载荷作用于其上,当内装物是均布载荷时:集中载荷时/3L一4/3L一万(1)(

6、2)式中木材的许用抗弯强度(Pa)内装物的载荷(N);L箱的内长(m);b底板宽度的总和(m);z板厚(m).b.加强箱档的尺寸内装物的重量即使在限制以内,但箱长一加大.作用于箱板的弯矩也大,假设采用相同的板厚,就必须用许用抗弯强度较大的材料,为弥补这一点,拟采用加强箱档以减小作用于箱板的弯矩.加强箱档的尺寸等于或大于端档的尺寸.c.端档的尺寸因为侧面,盖和底都要钉在端档上,为确保有足够的握钉力,端档的宽必须是其厚的3倍以上.(2)B型箱构件尺寸确实定B型箱所需的板厚可按以下两种方法进行确定:a.根据木箱花格比率的增大,相应增加板的厚度.b.不改变板的厚度根据花格比率的太小调节无支撑的间隔,以

7、满足强度要求.(3)板宽a.A型和B型箱的侧面,盖,底及端面的每一块板的板宽要在6cm以上.一面由三块以上的板拼成时,平均板宽要在10.5cm以上,另外,即使板宽缺乏6cnl,但在4.5cm以上者,假设用波形钉,双尖钉或牯合剂拼接的可视作一块板.拼接要求按标准标准进行.b,C型箱的胶合板的最小板宽为15cm,平均板宽在25cm以上.(4)普通木箱加强a.加强箱档:当无支撑间隔超过规定值时.要使用加强箱档.b.钢带:钢带的数量和位置由实际条件决定,使用时必须用机械勒紧,然后封合.2.3.2滑木箱的构件尺寸确定274包装工程PACKAGINGENGINEERINGVo1.15No61994(1)底

8、座尺寸确定a.滑木:是底座基部长度方向上的构件,与枕木,侧面一起井同承当内装物的载荷,它的尺寸根据内装物重量,箱的内长及滑木的系列尺寸标准进行确定.b.辅助滑木:是装卸时所必须的构件,辅助滑木的厚度主要是从便于挂绳索或易于插入叉车的货叉来考虑.要求其宽度为滑术宽的80以上.C.端木:端木是横向联结滑木的构件,其上安装端面,其尺寸及联结用螺栓大小可根据货物重量及箱体大小来确定d.底板:底板是横向搭在滑术上安装的,它的厚度及宽度可根据货物重量,箱子大小,载荷形式而定e.枕木:枕木起支撑内装物的作用,其截面尺寸由外侧滑木的间隔,内装物的重量及形状来确定,枕木的弯曲载可通过查表或计算求得.(2)侧面侧

9、面形式要根据侧档的长和箱体的外长来确定,有以下几种形式:仅有侧档,IN型,2N型,2N+l型,4N型,4N+1型,1K型,2K型,2K+1型,4K型.C型箱侧面的结构没有斜档,但有侧横档.a.侧档和辅助立柱:侧档和辅助立柱构成一体承受侧端面载荷,因而是受压构件,可由下式计算P一A式中受压强度(Pa).当28粤46(长柱)时,:300:(L/t),当6<<28的重量和术箱的长度而定.(3)端面端面在结构上起将底窿,侧面和顶盖组装在一起的作用,所以端档要比侧挡稍厚,端板的厚度,宽度及防水方法与侧面相同.水平加强材的尺寸为12cm1.8cm以上(4)顶盖顶盖由横粱和顶板组成.a.横梁:横

10、梁起支承顶盖载荷和承受起吊绳索所施加的压缩载荷的作用,它的设计主要按弯曲构件来考虑,一根横梁所承受的顶盖载荷为P一39231L:;LI一一横梁长度(m),一一横梁中心间隔(m),假设是均AD27S(1)普通木箱的钉钉由侧面,底及盖向端面钉钉,根据板厚确定钉子的长度及钉子间的距离(2)滑木箱的钉钉除按普通木箱的规定外,在将侧面,端面装在底座时.将侧面钉在滑术上和将端面钉在端木上.所用钉子最少数量由钉子规格大小及内装物重量而定.钉子的间隔为48cm.(3)钉钉时注意一些标准要求如:要钉在木板较厚中心局部:不得突出钉帽钉尖,钉钉时要呈w型或x型布钉等.2.5材积计算经过以上几部后就可确定出木箝的结构

11、类型及构件的尺寸,以及所选用的木材树种和防水材料等,那么.可根据各构件的长,宽,高尺寸确定出各自的用料体积,再将它们相加就得到所用木料的净体积,将净体积乘以1.2l_25即可得到使用材积,在此处可给出各构件的长,宽,高尺寸以及数量,可按此数据结果进行下料加工.3木箱CAD系统结构设计本文所开发的术制品包装容器CAD系统是对话式自动设计系统,为了应用方便,把程序结构设计成菜单模块的形式,由主菜单可进入各个子菜单.每个子菜单也可以进入主菜单和其它子菜单,子菜单还可包含子菜单等.下面分别介绍各级菜单的内容及功能.3.1一级菜单menu0在前面将木箱分为普通木箱,滑木箝,框架木箱等,因此主菜单为:代号

12、选择项子菜单名称A普通木箱rilei1u1BCDESC滑木箱rtlenu2内框架木箱menu3外框架木箱menu4结束3.2二级菜单menulmenu4由于本文局部役有涉及到框架木箱,所以menu3,menu4暂不讨论.menul为普通木箱子菜单.menu2为滑木箱子菜单.其内容为:代号选择项子菜单名称A造型及结构设计menu5(普通木箱)B强度计算及尺寸确定c有关展示图D钉钉方法E材积计算F返回主菜单menu6(滑木箱)menu7(普通木箱)menu8(滑木葙)illenll9menul0rlenllll3.3三级菜单menuSmenu1lmenu5,menu6是普通木箝及滑木箱的造型及结构

13、设计:menu7,menu8是普通木箱及滑木箝的强度计算及尺寸确定,主要包括树种选取以及各构件尺寸确实定;menul0是钉钉方法,可确定钉子的规格型号,钉子的数量,钉钉方式及要求等;menul1是材积计算:可给出各构件的的长,宽,高尺寸及数量,所用木材种类,算出所用木材的体积.menu9是图形库子菜单,主要包装以下内容:(1)A型普通木箱的种类menu901;(2)B型普通木箱的种类menu902;(3)C型普通木箱的种类menu903;(4)加强箝档rftellu904;(5)叉车货叉的插口menu905;(6)中部的挂绳索口menu906;(7)A型和B型滑木箱的侧档和斜档menu907;

14、(8)C型滑木箱的侧档和斜档menu908;276包装工程PACKAGINGENGINEERINGVo1.15No61994(9)滑术箱端面的形式及结构menu909;(10)滑术箱多局部的组装方法menu910;(11)载荷等级menu9ll;(12)菜单目录menu912.3.4四级菜单,menugOlmenugl2是有关结构及装配形式的展示图子菜单.3.5木箱CAD系统结构图4结论图1木箱CAD系统结梅图(1)本程序设计采用菜单的形式,方便使用,便于推广(2)木箱结构CAD的实现可以减少人工重复的繁琐劳动,提高效率,井可防止人为造成的一些错误,具有重大社会效益和经济效益.(3)本设计为术

15、箱设计者提供了计算精度高,设计时间短,通用性强的术箱CAD程序,不管是否本专业技术人员.只要根据设计过程中的汉字提示,由键盘输入相关数据参数,计算机就能给出令人满意的结果,因此,适用面很广.CAD(I)forWoodenPackagingContainerCADforGeneralWoodenBoxandSkidWoodenBoxZhangHualiangLiuchengA.dingtoCADtorwoodepackgingc0ntajnerCADfogenera|帅0denboxandsk_d,v.0denb.x,d盼igotdasica1woodenboxcanbeCOntrolbyprogramandbeaut.mated.Thiss.ftwareuseme叫modeI.ch.nesitfoducdon,prootmsimple?hCandesignawoodemboxthatWou1dsmateria1sandattheneed.tansportpackagingaccordingtothepropertyandrequirelT】entofDr0duct.Keywortls:WoodenBoxStructureDesignCAD