貨櫃的箱角元件的製作方法

2023-05-23 06:24:11

專利名稱：貨櫃的箱角元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及貨櫃的箱角元件，更具體地是涉及在三個外側面帶有連接孔的錳鋼板的貨櫃的箱角元件。
由ISO標準根據尺寸(10～40英尺長)和載重(10、20、24和30MP)分類的各種類型的貨櫃已用於運送成件貨物、散裝貨物和液體等。
在貨櫃的八個角設置有箱角元件，以便於將它們吊起或相互連接在一起，和垂直或水平地將它們移動到運輸車上。箱角元件用軋制鋼板或型材製成的垂直和水平夾座聯結。除了它們具有可移動、上吊及固定等性能外，對貨櫃言，還要求它們能相互堆放起來。
按照現在所用的傳統方法，箱角元件由貨櫃製造廠商用鑄鋼製成，並用手工焊接或機械化程度不高的焊接方法把它們焊接到垂直及水平夾座上，焊縫的檢查很麻煩並且不很可靠。在貨櫃可能出現的失效中，除了箱角元件的開裂外，由於焊接的缺陷而經常出現焊縫開裂或斷裂。當送去修理或更換箱角元件時，很難保證原始的尺寸和間隙，並且很費很多時間及精力。並且，這些有缺陷的貨櫃將在一段較長的時間內不能投入運行。
在1985年10月出版的科學評論「運貨系統」中，赫維特(P.Hewitt)報告了由海運貨櫃公司和鋼鐵公司研究室及希菲爾特公司的貿易協會共同進行的鑄造貨櫃角元件的試驗。試驗包括對在世界上不同國家製造的鑄造箱角元件進行的測量和試驗。在下表中示出了在低溫下進行擺錘式(Charpy)衝擊能的試驗結果。
製造廠商衝擊能溫度(三次測量的平均值)℃A4.0J-40B7.5J-40C14.5J-40D10.5J-40製造貨櫃角元件的合格材料必須滿足ISO1496/1和/或LR1984的說明書的要求，在-40℃用擺錘式衝擊方法對「V」形槽試樣進行試驗要求達到的標準為10×10mm試棒不小於34J10×7.5mm試棒不小於28J10×5mm試棒不小於23J可見，由上表所示的這些製造商製造的箱角元件都沒有滿足這些要求。因而可認為用現有技術水平制出的鑄造箱角元件的一個問題是低溫下的衝擊強度較差。
英國的布萊爾(Blair)公司最近開發了一種箱角元件，在常化熱處理後的且在-50℃時最小衝擊能的值K Vmin＝21J。但是大多數貨櫃角元件的開裂並不是在低溫下產生的。事實上，根據大型鐵路公司(例如西德的DB公司，法國的SNCF公司或英國的BR公司)提供的資料，由於在貨車的調車編組中再裝卸或處置不當，常在常溫下出現箱角元件的損壞或夾座出現焊縫開裂。
由於鋼鑄件材料本身的成分再加上裝卸處置不當造成的動態應力的影響，它們的機械性能在零下溫度下變得更差。這些都導致產生裂紋或斷裂，而影響了貨櫃的應用。
按照DB公司的試驗，在制動時測出的減速度等於或在實際上超過4g/m/Sec2，這個值比規定的值大兩倍。因此DB公司對於它們所購買的貨櫃規定了更高的值。
因而，用到貨櫃上的箱角元件必須在嚴格的質量標率下進行製造和試驗。
現在的鑄鋼箱角元件的缺點如下鑄鋼工藝要求專門的技術、知識和原材料及輔助材料、並且成本較貴且消耗能量;鑄件的表面缺陷(如縮孔、夾雜、裂紋)只有在加工箱角元件的過程中才有可能暴露出來，修補這些缺陷很複雜、很麻煩、包括予熱、電焊及反覆熱處理，如果在加工好成品時發現這些缺陷，那麼其修補更麻煩;為了生產具體的結構且滿足機械性能的要求要求進行很耗能的熱處理;雖然只要加工鑄造箱角元件的三個面，但由於要加工出基準面，因而六個面都要加工;鑄造箱角元件的重量較重;每個貨櫃的8個角的箱角元件分別要在4種木模中造型並鑄造出來。
由上述可知，鑄造的箱角元件不易滿足技術標率的要求。
本發明的目的是要解決現有技術中存在的不足之處而提供一種新型的貨櫃角元件，這種箱角元件從材料、結構及製造工藝考慮可批量生產;節省能量，並且不要反覆地熱處理;可便於貨櫃的堆放;並且在低溫下的衝擊強度能滿足技術要求。
完成本發明上述目的的措施是用錳碳化MnC為812，硫磷總含量不大於0.04重量百分比，而碳含量不大於0.2重量百分比的鋼板製造箱角元件。
鋼板的材料成分是均勻的，箱角元件鋼板有彎的邊緣(最小曲率半徑Rmin＝a/2mm，式中a為鋼板厚度)，並且它在-40℃的最小衝擊能的值(KVmin)為21J。這種箱角元件的壁厚比鑄造箱角元件的壁厚要薄，因而在連接孔的內側要設置加固墊塊，以保證它同固緊元件的連接的可靠性。
用作本發明的貨櫃角元件的基本材料的鋼板具有均勻的晶粒結構，甚至在垂直軋制的方向上也是如此，因而可使用冷加工工藝，延伸率A5大於22%，並且它的邊緣彎曲性很好。
由這種材料製成的箱角元件的尺寸和精度滿足最嚴格的技術要求的規定(ISO1161)。這種箱角元件的重量比鑄造箱角元件的重量至少輕10%，而它的偏差只比規定的值小2%，它們幾乎不要求再加工，並且可以在貨櫃上簡單而快速地更換。它們的製造工序可高度機械化，可使用機器人，可生產出具有高精度及再現性的產品。
本發明的箱角元件可用簡單並且耗能低的冷加工工藝來製造。切下的(經壓制的)鋼板在冷態下彎曲及裝配。可以用機器人用簡單的幾何軌跡水平地把元件焊接起來。焊縫的根部是固定的而且焊接的精度高，再現性好。最終的製品不需要進一步熱處理，在使用時損壞後，其更換的工藝非常簡單。
在附

圖1～6中示出了本發明的貨櫃箱角元件的組件的兩個實施例，在第二種實施例中，箱角元件的六面由兩個帶三側面的外殼元件構成，外殼元件的三側面收斂到三條邊及一公共的頂角。而第一實施例的箱角元件側面收斂到兩條邊，因而這些元件是「U」形的。
圖1示出了本發明的第二實施例的箱角元件的頂視圖和側視圖以及沿D-E線的截面圖;
圖2表示第二實施例的箱角元件的外殼元件「A」;
圖3示出了第二實施例的外殼元件「B」的形狀;
圖4示出了第二實施例的外殼元件A和B，帶有加固墊塊;
圖5示出了第二實施例的加固墊塊C1、C2、C3和C4;
圖6示出了第一實施例的外殼元件A和B以及加固元件組成的箱角元件;
圖7示出了本發明的第二實施例的箱角元件的分解圖，其中A和B是兩個外殼元件，C1、C2和C4是加固墊塊，而線h-h代表彎曲邊。
設置在貨櫃頂面和底面的箱元元件的不同只是在於它們的較短的側面上的孔的尺寸不同，因而製成具有兩種不同孔的箱角元件「A」。而且下兩排的箱角元件「B」是一樣的，它們的形狀設計成可與它們的配合零件「A」一起構成箱角元件。
外殼元件「A」經稍加改型後就能用作為桶形貨櫃的箱角元件，而可被視作為一個最終產品。
在圖1到圖6中所示的箱角元件的尺寸及精度值符合1984年的ISO1161的說明書的要求，也就是它的尺寸為長度l＝178±1mm寬度w＝162±1mm高度h＝118±1mm重量＝9.60～9.75Kg±2%(根據實施例)箱角元件是可互換的，另外它們製成帶一些傾斜度以便於修理。
根據第一實施例，箱角元件包括一個由10mm厚的板彎成具有一個內部曲率半徑為Rmin＝a/2mm的「U」型結構的外殼元件「A」及一個由8mm厚的板彎成具有一個內部的曲率半徑為Rmin＝a/2mm的「L」形結構的外殼元件「B」。在外殼元件「A」上開設有合適的孔，而在外殼元件「B」上沒有孔。
箱角元件的外殼A的加固墊塊C1、C2和C4安置在孔的內側它們的位置被一個定向規所限定。在上排箱角元件的外殼元件A上設置了加固墊塊C2、C3和C4。
根據限定外殼元件A上的孔的尺寸可確定該箱角元件應放在貨櫃的頂部或底部。可以通過改變彎曲方向(向反方向彎曲)或將鋼板反置來製造外殼元件的對稱零件。
上述零件經尺寸檢查後，在定向規內裝配並用定位塔焊固定住，接著焊各個單角焊縫。
最後的工序是在孔的外側加工出進口倒角(6×45°)。
在加工完箱角元件後，再清理它們的表面。
而第二實施例的概念是基於箱角元件應由兩個外殼元件及三個加固墊塊構成。在外殼元件「A」的每一側面開有一孔，在彎曲以前，在展開的板上加工出這些孔。在外殼元件B」上沒有孔，該兩個外殼元件用第一實施例的同樣方法裝配構成箱角元件。
權利要求
1.一種由錳鋼板製成並且在三個外側面具有連接孔的貨櫃的箱角元件，其特徵在於該錳鋼板的錳碳比Mn∶C為8∶12，硫磷總含量不大於0.04重量百分比，而碳的含量不大於0.2重量百分比。
2.根據權利要求1的貨櫃的箱角元件，其特徵在於該箱角元件是由冷加工的鋼板製成的外殼元件(A和B)和加固墊塊(C1、C2、C3、C4)焊接裝配而成。
3.根據權利要求2的貨櫃的箱角元件，其特徵在於所述的外殼元件(A和B)由彎曲和/或壓制加工而成。
4.根據權利要求2的貨櫃的箱角元件，其特徵在於所述的外殼元件和加固墊塊的焊接是由自動焊接(機器人焊接)而成。
全文摘要
一種貨櫃的箱角元件，由錳鋼製成，在箱角元件的三個外側面設有連接孔。製造箱角元件的錳鋼板的錳碳比為Mn∶C為8∶12硫磷總含量不大於0.04重量百分比，而碳的含量不大於0.2重量百分比。箱角元件由冷加工鋼板製成的外殼元件和加固墊塊焊接而成。所述的箱角元件的尺寸及精度值符合最嚴格的技術規範的要求。其重量比鑄造的箱角元件輕至少10％。這種箱角元件幾乎不要求再加工，並且在貨櫃內更換箱角元件很簡單很快。
文檔編號B60P7/13GK1038624SQ8910427
公開日1990年1月10日 申請日期1989年6月22日 優先權日1988年6月22日
發明者吉奧吉·維茨, 安德烈斯·維茨, 帕爾·斯柴列斯, 弗蘭斯·斯柴恩特納 申請人:吉奧吉·維茨