组件式中空板周转箱结构设计

周转箱也称物流箱，广泛应用于物流运输、调配、贮存等环节。随着经济建设的快速进步和制造业的高速发展，周转箱大型工程订单的不断出现反映了市场的强烈需求，以及周转箱在生产、配送等各个方面的全面应用。在物流行业，周转箱的使用极为广泛，同时伴随着新问题的出现，如空闲的普通周转箱占用空间较大，堆码稳定性较差，不利于存放以及不能满足不同运输件的缓冲需求等。在实际物流环境中，周转箱，尤其是可折叠式周装箱容易因跌落而损坏；堆码过程中，周转箱表面的附加压力可能使其发生形变甚至破损，威胁包装件的安全。一般的中小公司若采用实验设备测试的方法检测周转箱，将耗费大量的人力物力。

鉴于以上原因，为改善产品的运输环境，防止产品破损，提高空间利用率，增强周转箱的功能性，有必要对传统周转箱进行改进。利用计算机软件设计、仿真实验环境获得对应的实验结果成为现今最广泛应用的方法。文中选择组件式中空板周转箱作为研究对象，分别对几种传统的组件式中空板周转箱利用CAD/CAM软件Pro/E改进设计，并利用AnsysWorkbench有限元软件对可折叠侧开式中空板周转箱进行力学性能仿真实验，以获得理想的结果。

1几种组件式中空板周转箱的结构改进

1.1可折叠侧开式

目前，大多数的中空板周转箱是一体式结构，可进行空箱堆叠，实现节省空间的目的；但卸货时操作不便，需要倾倒箱子，箱子较大时比较费力。以节省空间和便于卸货作为设计目的，改进设计一种可折叠侧开式中空板周转箱，主要适用于颗粒、散装物件的运输，如农作物。

该中空板周转箱由9块板件和13根轴组成，大小为610mm×410mm×325mm，板件厚度为20mm。

在Pro/E中，可通过平面草绘，经过拉伸、旋转、对称、阵列等操作建立所需的模型零件，最后装配得到可折叠侧开式中空板周转箱的三维模型，见图1。

可折叠侧开式中空板周转箱含上盖，带2个栓扣的侧板可实现180°旋转，顶框3面都设置铰链槽（除靠带栓扣侧板面外），见图2a，使之分别连接各面的侧板（见图2b），同时该中空板周转箱侧板中间和底板均由铰链（以铁轴作为圆柱销）连接。折叠时推动左右侧板向内折叠，紧跟着上下侧板以中间铰链为中心向内折叠，顶框跟随侧板向下盖合，即完成折叠。

可折叠侧开式中空板周转箱具有折叠方便、节省空间、可侧面卸货、省时省力的特点。除显著的折叠功能外，其一侧板可实现180°旋转；折叠状态下，中空板周转箱高度为100mm，与展开状态相比，空间可至少节省2/3，直接提起顶部外框即可实现中空板周转箱的展开，同时推进一侧固定栓即可固定侧板，开始装填物件。该周转箱最大的特点是，卸货时只需打开固定栓即可从侧面卸货，卸货完成后推动侧板即可迅速完成折叠。

1.2插板式

目前，家用中空板周转箱（贮物箱）大多为一体式结构，搬运十分耗费体力，闲置时会浪费家庭空间。鉴于此，文中对这种中空板周转箱进行改进，设计插板式中空板周转箱。该周转箱尺寸规格为120mm×120mm×120mm，侧板厚度为10mm，采用插卡的方式完成装配，首先在底板上完成4块侧板插入装配，待装填完毕，加上顶盖。其中3个面的侧板均可替换（省去标记安装顺序，节省安装时间），底板可安装滑轮。插板式中空板周转箱由6个插板构成，见图3。插板式中空板周转箱带可拆卸滑轮，4块侧板从底板插入且侧板之间以卡扣相互固定，再通过顶盖侧框，实现侧板在上、中、下的位置固定。底板轨道见图4，侧板及其卡扣见图5。