運輸包裝設(shè)計

1、河南科技大學(xué)課程設(shè)計說明書運輸包裝設(shè)計一、程設(shè)計目的本次課程設(shè)計主要掌握運輸包裝緩沖設(shè)計，沖擊和振動是包裝件在流 通過程中受到的兩種主要負(fù)荷，為實現(xiàn)包裝減損，包裝結(jié)構(gòu)必須有合理的 緩沖能力，緩沖包裝的目的是在運輸，裝卸過程中當(dāng)發(fā)生振動，沖擊等外 力時保護被包裝產(chǎn)品的性能和形態(tài)。通過包裝動力學(xué)課程設(shè)計，使學(xué)生提高理論聯(lián)系實際解決實際問題的 能力，組織學(xué)生參加包裝動力學(xué)課程設(shè)計，并通過設(shè)計中關(guān)鍵環(huán)節(jié)輔導(dǎo)， 培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計全過程中獨立完成從調(diào)研、流通環(huán)境分析、脆值確定、材 料選取、緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計及其校核、內(nèi)包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、運輸包裝材料及結(jié)構(gòu) 設(shè)計、運輸包裝標(biāo)志及圖案設(shè)計、運輸包裝件性能試驗大綱的編制等整

2、個 設(shè)計流程。從而使所學(xué)知識得到鞏固整合與全面提高，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為其順利進入畢業(yè)環(huán)節(jié)做必要的準(zhǔn)備，為了今后工作中解決實際問題提 供幫助。13程設(shè)計題目微型打印機的運輸包裝設(shè)計三、計內(nèi)容、技術(shù)條件和要求1、市場調(diào)研，選擇合適產(chǎn)品，包括產(chǎn)品本身及附屬產(chǎn)品；2、緩沖設(shè)計，方案一：使用泡沫類緩沖材料完成緩沖設(shè)計并校核，并 繪出緩沖墊的結(jié)構(gòu)圖；方案二：使用紙板類材料完成折疊式緩沖包裝，完 成展開圖及組裝圖；3、結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成方案一的銷售包裝紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計；4、運輸包裝瓦楞紙板的選擇；5、瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計及圖案設(shè)計。四、程設(shè)計的基本步驟和方法1、市場調(diào)研本設(shè)計針對的是微型打印機的緩沖結(jié)構(gòu)及銷售包裝的

3、設(shè)計，我選用的 是LaserJet1020plus 黑白激光打印機。以下為產(chǎn)品的基本參數(shù)：產(chǎn)品重量：2.0Kg產(chǎn)品尺寸：350 X 210 X 210 mm （高：前為140，后為210）產(chǎn)品形狀：類似長方體產(chǎn)品包裝要求：運輸包裝能承受多次裝卸、跌落、各種運輸方式、起 吊、堆碼等外力作用而無損壞。應(yīng)保證在整個流通過程中具有防水、防潮、 防盜、防曬等保護功能，確保產(chǎn)品完好無損。包裝在達到各種標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，要盡可能的減少包裝成本。2、流環(huán)境分析產(chǎn)品的流通區(qū)間：洛陽-全國各地產(chǎn)品的運輸方式：公路運輸、鐵路運輸、船舶運輸、飛機運輸；短途運輸用電瓶推車、鏟（叉）車、手推車等貨物，包裝件結(jié)構(gòu)不當(dāng)、材料薄弱

4、、 圭寸閉不嚴(yán)，在運輸過程中經(jīng)歷不同氣候區(qū)域，受到寒冷、炎熱、干燥、潮 濕、風(fēng)雨等氣候的影響，會使內(nèi)裝物發(fā)生變質(zhì)或損壞；流通環(huán)境中，各種 化學(xué)和機械活性物質(zhì)、日光照射、雨水、靜電場等因素會對產(chǎn)品性能造成 影響。存儲環(huán)節(jié)：倉庫的建筑結(jié)構(gòu)型式對貯存環(huán)境中溫度、濕度、氣壓等因 素影響甚大。貨物的貯存方法、堆碼重量、高度、貯存周期、貯存地點、 貯存環(huán)境可直接影響產(chǎn)品包裝件的流通安全。、等效跌落高度的確定等效跌落高度代表包裝件在流通過程中沖擊能量的大小。它的確定方 法有兩種：一種是經(jīng)驗公式法；另一種是標(biāo)準(zhǔn)量值法。一般在人工裝卸中， 有如下關(guān)系：300式中W-包裝件重量，Kg; H-跌落高度，cm。標(biāo)準(zhǔn)量

5、值法，就是根據(jù)我國、日本、美國等一些國家的標(biāo)準(zhǔn)，以及一些產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來確定跌落高度值。如日本JIS10202中規(guī)定的自由跌落試驗條件，美國軍用標(biāo)準(zhǔn) MIL-P-116H規(guī)定自由落高的試驗條件，我國標(biāo)準(zhǔn) GB4857.5-84規(guī)定的跌落試驗高度,都可根據(jù)產(chǎn)品重量、最大尺寸范圍、運 輸條件，由表格直接查到跌落高度值：H70cm。、沖擊加速度沖擊是一種瞬時的、猛烈的機械運動，即物體在極短的時間內(nèi)發(fā)生很 大的速度變化或完成突然的能量轉(zhuǎn)換。包裝件的沖擊主要發(fā)生在裝卸和搬 運過程中。垂直沖擊主要由搬運、裝卸、起吊時跌落引起，而水平?jīng)_擊主 要發(fā)生在運輸車輛突然啟動或制動、火車轉(zhuǎn)軌、飛機著陸、船舶靠岸時。沖

6、擊加速度：公路運輸產(chǎn)生的沖擊主要取決于路面狀況、車輛的啟動與制動、車速、載重量和裝貨方式，主要表現(xiàn)為水平?jīng)_擊。遇到路面障礙（突起或塌陷）時主要表現(xiàn)為垂直沖擊，其加速度可達1.6-2.5g。在緊急剎車時的水平?jīng)_擊可達0.6-0.8g 。鐵路運輸產(chǎn)生的沖擊有三種，一種是列車車輪滾過鐵軌接縫時的垂直沖擊，沖擊頻率為80-120次/分，加速度可達1g； 種是列車掛鉤撞合時的水平?jīng)_擊，加速度可達2-4g ;另一種是列車緊急剎車時的水平?jīng)_擊，加速度可達4g。振動加速度：振動是物體在其平衡位置附近所作的往復(fù)運動，是物資 流通過程中常見的一種危害因素，也是造成包裝件破損的主要因素之一。 描述振動的最基本參數(shù)是

7、頻率、加速度和振幅。公路運輸隨機振動加速度功率譜密度以垂直方向最大，橫向為次，縱 向最小。公路運輸振動能量絕大部分分布在0-200HZ頻帶內(nèi)，其中能量最集中處位于 0-50HZ頻帶內(nèi)。公路運輸隨機振動功率譜密度在2Hz左右和10Hz左右各有一個較大峰值，采用公路運輸時包裝件應(yīng)盡量避開這個頻率 值。經(jīng)過測量汽車運輸發(fā)生兩次共振時其基頻為8.2-8.5HZ，其加速度為5.5g ;二次頻率為17.3-18Hz,其加速度為1.6g。在鐵路運輸過程中火車過 鐵軌接縫時產(chǎn)生的振動最為強烈，垂直方向加速度峰值為5-8g左右。3、存環(huán)節(jié)，堆碼高度及其儲存周期的確定、堆碼高度確定流通過程中對包裝件形成的壓力，有

8、靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力兩種。在靜 態(tài)壓力下，垛底包裝件承受的壓力最大，最容易損壞，因此要求包裝箱或 外包裝容器必須滿足堆碼強度條件，即式中P-最底層包裝件所承受的最大壓力，N；H-最大堆碼高度，m；h-單件包裝件高度，mW-單件包裝件重量，N;K-安全系數(shù)，通常取 1-2。30天。、存儲周期的確定根據(jù)市場銷售的情況及其經(jīng)驗情況可把儲存周期確定為4、緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品脆值的確定產(chǎn)品的脆值：脆值是產(chǎn)品經(jīng)受振動和沖擊時表示其強度的定量指標(biāo)， 又稱產(chǎn)品的易損度。是設(shè)計產(chǎn)品緩沖包裝中的最重要的參數(shù)。通過對包裝件在流通環(huán)境中實測的大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計分析，估算產(chǎn)品脆值有如下經(jīng)驗關(guān)系式：當(dāng)受到中等沖擊時a =

9、203,B =0.306，此時可知 Gg 2i：:.二一''-164.24 g當(dāng)受到微弱沖擊時 a =53.2 , B =0.100 ,此時可知Gen 2- 1 ' - 49.72 g取兩者的平均值 GC- g(2)、沖材料的選取(方案一設(shè)計)模塑的EPS是半硬的，抗壓強度大；成本低，還可制成帶肋的復(fù)雜形狀以 節(jié)約用量；振動阻尼大，即抗振性能好；光滑的略有彈性的模塑表面不會 磨損內(nèi)裝物；不吸水、耐腐蝕、耐油、耐老化；隔熱和絕緣性好；抗蠕變 性能好；重載下緩沖性能好。EPE與EPS相比，成本比較高，剛度較差，不能模塑。目前主要用于中小批量、較貴重的和易碎的產(chǎn)品的緩沖包裝，

10、由 此選用EPS緩沖材料作為設(shè)計選擇。、緩沖襯墊面積、厚度的設(shè)計及蠕變量校核a、緩沖墊厚的計算由以上條件可得靜應(yīng)力由此值查緩沖系數(shù)與最大靜應(yīng)力表得彷二上；，等效跌落咼度確定為h= Hein，根據(jù) t= - :' '所以緩沖材料的厚度為3.7cmb、緩沖墊面積的計算 由產(chǎn)品的尺寸可知緩沖墊面積A-21 - " je、緩沖墊蠕變量校核緩沖材料長期在靜壓力的作用下，其塑性變形量會隨時間而增大，這 種蠕變使得襯墊尺寸變小?？紤]到這一因素，初步設(shè)計的襯墊尺寸應(yīng)附加 一個蠕變補償值，稱為蠕變增量，其大小按式tc ti cr式中：tc-修正后的厚度cm ； Cr-蠕變系數(shù)8% t-

11、原設(shè)計厚度 cm。所以tc =3.7 1 II- I I所以最終確定緩沖墊厚度為4.0cm。、材料的選?。ǚ桨付O(shè)計）在當(dāng)前市場包裝制品中，瓦楞紙板包裝的容納、保護于展銷性能均很優(yōu)異，應(yīng)用最為廣泛，其主要特點如下：加工性能好，操作簡便，低克重高性能，促進銷售，成本低廉，便于回收。作為微型打印機銷售包裝來說，要具有良好的印刷適應(yīng)性能，且紙面要求平滑潔白、挺度大耐折度大及良好的粘合性能。而白卡紙是一種用較厚實、堅挺的優(yōu)質(zhì)木漿制成的白色卡紙，定量在210-400g/ m2 .主要用于印制名片、請柬、證書、包裝裝潢等，因此選用白卡紙作為包裝材料，定量為250g/i【'，厚度取 3.3mm。a、

12、內(nèi)包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計及其裝潢設(shè)計b、盒型的選取及尺寸設(shè)計盒型選用自鎖底式搖蓋盒，其內(nèi)尺寸是350 X 210 X 210 mm，由公式X=-r,所以紙盒的制造尺寸為丫=350+3.3+40=393.3mmXB 210+3.3+240=293.3mmXh 210+3.3+2 ： 40 = 293.3mm外尺寸為： Xl =393.3+3.3=396.6 ，取 397mmXb 293.6+3.3=293.6 ，取 294mmXh 293.6+3.3=293.6 ，取 294mm5、外包裝容器的設(shè)計、裝裝箱方式的設(shè)計單件產(chǎn)品的外包裝表面積：S=2(LB + LH+ HB)= 639744山口 ,每單個產(chǎn)品

13、質(zhì)量 W=2.0+0.639744 ： 0 2弓二二丄E Kg ,每個產(chǎn)品的銷售尺寸為397 294；二9丄mm,根據(jù)托盤尺寸1200*1000mm裝箱方式可為L N 15 B n, H h。因此m 2, nb 2,nh 2，共計8件產(chǎn)品，每箱總重為2.16 E二17.28Kg、箱型及瓦楞紙板的設(shè)計a、箱箱型的選擇02箱型是最長見的開槽型紙箱，由一塊紙板連體成型，無獨立分離的上下?lián)u蓋，連體上的上下可以封閉紙箱，為市場上最常見的開槽型紙箱。因此 選用0201型，采用單頁箱。b、瓦楞紙板的選擇A型瓦楞紙板內(nèi)銷產(chǎn)品選用第二類瓦楞紙板，內(nèi)裝物質(zhì)量為17.28Kg，最大綜合尺寸為1000m m,可選用第

14、二類第二種單瓦楞紙板。根據(jù)瓦楞紙板標(biāo)準(zhǔn)(GB6543-2003),其代號為S2.2，紙箱代號為 BS2.2。根據(jù)瓦楞紙板技術(shù)指標(biāo)(GB6544-86) ,S2.2 的技術(shù)指標(biāo)為耐破強度600Kpa，邊壓強度為 2.5KN/m質(zhì)量為17.28Kg,其代號為S2.2，故可采用單瓦楞紙板。S2.2要求的耐破強度為600KPa(GB6544-2008)。選用A等和B等箱板紙，A等做為外面紙，B等做為內(nèi)面紙。兩層箱板紙取相同的耐破強度，根據(jù)經(jīng)驗公式每層箱板紙的耐破強度應(yīng)為：b P (0.95 3) 600 (0.95 3) 210.5KPa由箱板紙的分級表可取外面紙板的耐破指數(shù)為2.75 KPa?m2

15、g，要求的定量為：Q b r 210.5 2.75 76.5g m2。根據(jù)箱板紙技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定，外面紙選用定量為190g m2的A等級箱板紙。環(huán)壓指數(shù)為8.4Nmg。內(nèi)面紙的耐破指數(shù)取2.65 KPa ?m2 g ，要求定量為：Q - r 210.5 2.65 79.4g m2 環(huán)壓指數(shù)為8.4Nm g。根據(jù)箱板紙技術(shù)指標(biāo)規(guī)定，內(nèi)面紙選用定量為200g m2的B等箱板紙,根據(jù)瓦楞芯紙技術(shù)指標(biāo)規(guī)定，瓦楞芯紙選用定量為95g m2的A等芯紙。環(huán)壓指數(shù)為 7.1Nm g 0c、瓦楞紙板定量Q=外面紙、內(nèi)面紙和中間墊紙定量之和+（瓦楞芯紙定量*瓦楞展開系數(shù)）+粘合劑定量=190 200 95 1.6

16、74616g m2 ,按照選用的箱板紙，瓦楞紙板的耐破強度為：P 0.95 b 200KPa。、瓦楞紙箱的尺寸a、內(nèi)裝物的外廓尺寸用n表示三個方向上包裝的個數(shù)，用 表示包裝之間的間隙，取 =1mm 。于是，內(nèi)裝物的外廓尺寸為：. I：-丨 I： 一 I 795 mm；I一-589 mm；I iL 一J ' 7 =589 mm。b、紙箱內(nèi)尺寸確定內(nèi)尺寸的原則：保證產(chǎn)品順利裝箱，又不使產(chǎn)品在箱內(nèi)有明顯的移 動空間。固有 X X。X。X-紙箱內(nèi)尺寸X。-內(nèi)裝物外廓尺寸Xo-公差，X。在長度與寬度方向上取3-7mm；高度方向上對于小型箱為1-3mm ;中型箱為 3-4mm ;大型箱為5-7mm

17、L = Lo + AL = 795+ 6 = 801mmB = Bo + ABD = 58+ 6 = 59SmmIT - II. Hl 589+6=595mmc、紙箱的制造尺寸X X X。'；X -制造尺寸；X-內(nèi)尺寸；X。-內(nèi)尺寸的伸放量。參照02箱型內(nèi)尺寸伸放量，可得參照02箱型內(nèi)尺寸伸放量，得T. - TI】一廿門- 8r：-mmT =L+ J - 801+4=805mmn_ - n n_ - 丨 mmn, i; . i乃-n；mmH=595+9=604mm02 型 瓦 楞 紙 箱 的 接 頭 尺 寸mm名稱瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)單瓦楞雙瓦楞二瓦楞J中國35-4045-5050日本3540

18、取 J=38mm 。、瓦楞紙箱的外尺寸外尺寸加大值 X =5-7mm.丨丄：-：'：二t I _mm-卩 X =601+5=606mmhh.-.I： 1I- I i：mm、瓦楞紙箱的強度校核瓦楞紙箱的周長為：Z 2（L； Bl） 2816mm瓦楞紙箱的綜合環(huán)壓壓強度為：PxrQCrmQm200 X S.4-I-190 X 8.4 + 95 X 7,1 X 1.5 = 4287-75N/mm 0 =42. 87N/cm楞型ABCaXZ8.365.006.10J0.591.271.27Ci1.5321.3611.477由表可確定 A楞的楞常數(shù)取 8.36，箱常數(shù)取0.59，因此瓦楞紙箱的抗 壓強度