西南技术工程研究所 重庆 400039
摘要：本文提出了弹药包装设计过程中材料设计、结构设计及工艺设计三个主要方面，对这三个方面的设计要点进行了详细的分析和总结，以期为其他弹药包装设计人员提供参考和启发。
关键词：弹药包装 设计方法
Analysis of ammunition packaging design method
BAI Tao，ZHAO Yao-hui，XU Shu-quan，LUO Jun-jie，ZHUO Yi，YIN Ya-ge
（Southwest technology and engineering research institute，chongqing 400039，China）
Abstract：This paper proposes three main aspects of material design，structural design and process design in the process of ammunition packaging design，the design points of these three aspects are analyzed and summarized in detail，in order to provide reference and inspiration for other ammunition packaging designers.
Keywords：ammunition packaging，design method
1 引言
弹药包装是保证弹药功能可靠和长贮寿命的重要技术措施，是弹药在投入作战使用并转化为战斗力、摧毁敌有生力量的必备条件。长期以来，弹药包装多以木质包装或金属包装为主，虽在一定程度上能够满足强度、刚度、防尘、防雨等要求，但对于密封、防潮、防静电、防电磁、防锈及环境适应性等功能防护较差，难以保证弹药的长贮性能。弹药的日新月异对弹药包装的要求越来越高，不仅要实现传统包装防护的功能，而且提出了新的要求。所以，提高和发展弹药包装设计创新能力，开发新型弹药包装是非常必要的[1]。
2 弹药包装设计方法
在兵器装备的防护包装领域，装备研制单位的广泛认为弹药包装设计应遵循的原则有：同步原则、“三化”原则、“五位一体”原则、轻量化原则、环境友好原则、“寓军于民”原则、创新原则、可持续发展原则。针对具体的弹药产品，进行包装设计时，在遵循上述原则的基础上，主要从材料设计、结构设计及工艺设计三个方面开展包装设计工作[2]。
2.1 材料设计[3-4]
材料设计是根据弹药产品对其防护包装所提出的长贮性、抗老化性、环境适应性等性能要求，通过选择合适的材料来制造构成包装的各零部件，保证在弹药产品的寿命周期内的性能可靠性的设计过程。在进行材料设计时主要从以下几个方面进行设计：
①根据弹药产品的材料应具备良好的综合机械力学性能，在充分满足刚强度的条件下力求轻量化；
②充分考虑弹药产品对其防护包装所提出的透湿性、高低温适应性、耐老化性、耐腐蚀性等使用要求；
③与弹药产品直接接触的材料，应考虑两者之间的相容性；
④材料应具有良好的成型工艺性，成型质量稳定且效率高；
⑤优选在军品包装中应用成熟的材料，性能稳定、供货来源可靠，价格便宜。
2.2 结构设计
结构设计是根据弹药产品的质量、重心、外形结构及尺寸、接口位置、冲击防护等要求，通过合理的设计，实现包装对弹药产品的装载及弹药产品对其防护包装所要求的刚度、强度、支撑、堆码、密封防潮等要求的设计过程。
2.2.1 结构设计的依据[5]
①根据弹药产品的贮存、使用环境和相关现行标准确定弹药产品的防护等级，并选择相应的总体结构设计；
②根据弹药产品自身的性能要求，确定产品的防霉、防锈及电磁防护等；
③力求体积最小、轻量化、低成本。
④符合通用化、系列化、组合化的要求。
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2.2.2 结构设计的内容
结构设计主要包括：总体结构形式、外形结构、刚度和强度、开启方式和缓冲设计等诸多方面。
①总体结构形式[6-7]
根据弹药产品的外形尺寸及功能防护要求，参照GJB 1182、GJB 145A确定弹药产品的防护等级和防护包装的总体结构形式。总体结构形式一般分为：内包装+非密封外包装；内包装+密封外包装；密封外包装三种总体结构形式。通常内包装选用铝塑复合防潮包装袋，将弹药产品装入其中通过抽真空密封实现其防潮、防静电等要求，外包装可选用木箱、金属箱、塑料箱等通过合理的结构设计实现弹药产品的防护要求。
②外形结构
根据产品的外形结构、质量、质心位置，参照GJB 182确定产品的外形尺寸，外形结构避免采用异形结构，一般为圆形和方形。
③刚度和强度
弹药防护包装应保证弹药产品在其贮存、装卸、运输等过程中的支撑堆码、跌落、碰撞等情况下，防护包装不致发生较大变形、功能损坏、产品散落等现象发生，因此，要求在进行结构设计时，考虑材料自身综合机械性能的同时，应进行合理的结构设置（支撑脚、支撑框及加强筋等），来保证包装的整体刚度和强度。
④开启方式
根据弹药产品的防护要求，外包装一般现行的开启方式有端部旋合式、端部锁扣式、大开盖锁扣式等形式。
⑤缓冲设计[8]
对于一些特殊的弹药产品，要求在贮存、装卸、运输中受到冲击时，不致因冲击过载而发生功能失效或燃爆等安全威胁，因此，这类弹药在包装设计时通常考虑相应的缓冲设计。缓冲设计应根据现行相关标准来选择合适的缓冲材料、计算缓冲材料的厚度，同时，缓冲结构设计应考虑与弹药产品及防护包装的装配连接等。
在进行结构设计时，根据不同的弹药产品对其防护包装的要求，应进一步考虑人机适应性、机械装卸方便性及托盘集装适应性等其他要求。
2.3 工艺设计[9]
工艺设计是根据所选用的材料和设计的包装结构，选用合理的成型工艺（机械加工、注塑成型、3D打印等）、设计成型模具和工装，制造出各种弹药产品所要求的包装产品的过程。
2.3.1 结构及材料数据分析
针对弹药产品防护包装结构及所选用的材料，选定合理的成型工艺，并根据所选定的成型工艺对产品的结构和材料参数进行分析，优化防护包装结构。
2.3.2 模具、工装设计
对于一些弹药产品的防护包装成型工艺需要借助专用模具、工装才能实现时，模具、工装的设计也是至关重要的。在进行模具、工装设计时，应根据防护包装的结构特点、图纸规定的重要尺寸及相关注意事项，设计科学合理的模具、工装，通过控制模具、工装加工精度，保证模具寿命的同时，有效控制防护产品的质量。
2.3.3 工艺路线、操作规程及作业指导书设计
在进行包装试制前，通过设计合理的工艺路线、操作规程，指导和约束工人在生产操作中的行为，在试制过程中遇到工艺难题及制品不合格时，应及时分析、总结相关问题原因所在，提出解决措施并优化工艺路线及工艺规程，待包装生产质量稳定时，设计详细的作业指导书，形成后续指导产品生产的定型文件，保证包装质量。
3 结论
文中总结的弹药包装设计应考虑的材料设计、结构设计及工艺设计三个方面的设计要点，是任何一种弹药包装设计所必要的，在进行包装设计时应综合考虑三方面的因素，使各个方面都达到最优，便可实现弹药包装的合理设计、设计可靠合理。
参考文献：
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论文作者:白焘,赵耀辉,徐淑权,罗俊杰,卓毅,尹亚阁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/26
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