運(yùn)輸包裝課程設(shè)計(jì)匯本東北林業(yè)大學(xué)

...wd......wd......wd...\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐整體方案運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)課程名稱：運(yùn)輸包裝技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)XXX專業(yè)班級(jí)：包裝二班指導(dǎo)教師：李琛設(shè)計(jì)日期：2015.7.20目錄〔一〕30464設(shè)計(jì)說明.........................................................2一、設(shè)計(jì)題目.......................................................2二、設(shè)計(jì)任務(wù).......................................................2三、設(shè)計(jì)要求.......................................................2〔二〕32514設(shè)計(jì)內(nèi)容.........................................................216122一、產(chǎn)品特性簡介及市場(chǎng)定位.........................................215695二、產(chǎn)品運(yùn)輸流通環(huán)境分析及脆值的選擇...............................3299611.確定產(chǎn)品流通環(huán)境條件.........................................3116112.流通過程圖...................................................3116113.選擇產(chǎn)品脆值.................................................416082三、緩沖材料特性分析、確定緩沖材料..................................43839四、緩沖墊尺寸和構(gòu)造設(shè)計(jì)，并簡單校核................................5278991.緩沖襯墊面積與厚度計(jì)算.......................................59912.緩沖襯墊校核.................................................59913.緩沖襯墊的構(gòu)造設(shè)計(jì)...........................................63708五、設(shè)計(jì)瓦楞紙箱并校核其抗壓強(qiáng)度...................................77800六、紙箱構(gòu)造圖及裝潢圖.............................................99911.紙箱構(gòu)造展開圖...............................................99912.紙箱外觀裝潢設(shè)計(jì).............................................9〔三〕7800包裝件測(cè)試實(shí)驗(yàn)大綱..............................................10〔四〕13047課程設(shè)計(jì)總結(jié)....................................................11〔五〕2406主要參考文獻(xiàn)....................................................12〔一〕設(shè)計(jì)說明一、設(shè)計(jì)題目：\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐整體方案運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)：1．設(shè)計(jì)緩沖包裝墊尺寸與構(gòu)造2．設(shè)計(jì)外包裝瓦楞紙箱的尺寸與構(gòu)造3．設(shè)計(jì)包裝件測(cè)試實(shí)驗(yàn)大綱三、設(shè)計(jì)要求1．運(yùn)輸包裝符合包裝模數(shù)〔查國標(biāo)〕；2．緩沖襯墊構(gòu)造應(yīng)合理；5．繪圖比例：〔1〕緩沖襯墊構(gòu)造圖：1:N〔A4標(biāo)準(zhǔn)圖紙，比例需標(biāo)明〕〔2〕紙箱構(gòu)造圖：1:N〔A4標(biāo)準(zhǔn)圖紙，比例需標(biāo)明〕〔3〕紙箱三維效果圖：1:N〔A4標(biāo)準(zhǔn)圖紙，比例需標(biāo)明〕〔二〕設(shè)計(jì)內(nèi)容一、產(chǎn)品特性簡介及市場(chǎng)定位微波爐是一種大功率電器,但因微波可以穿透玻璃、陶瓷、塑料等餐具,同時(shí)從四周向食品輻射,使食品內(nèi)的水分子感應(yīng)運(yùn)動(dòng)加熱,時(shí)間短,幾乎沒有媒介損耗,熱能轉(zhuǎn)換和利用效率高。據(jù)紐約電能協(xié)會(huì)調(diào)研和國內(nèi)測(cè)試結(jié)果顯示,同等烹飪條件下,微波爐比普通電爐平均節(jié)能82%,比煤氣爐節(jié)能65%。隨著微波爐安全、衛(wèi)生、省時(shí)、節(jié)能、方便優(yōu)點(diǎn)的廣泛宣傳及烹飪習(xí)慣的進(jìn)步,微波爐必將普及千家萬戶。所以隨著微波爐的普及，要對(duì)其包裝進(jìn)展全面的設(shè)計(jì)，不管是外形，保護(hù)性能都要有所提高，使微波爐在運(yùn)輸過程中收到更好的保護(hù)，以免損壞微波爐的性能和外觀輪廓，其安全被送到使用這手中。目前很多廠家在微波爐運(yùn)輸包裝時(shí)，都是將其用塑料薄膜包裹，然后在包裝箱內(nèi)放置EPS作為緩沖材料，裝入微波爐后在箱外打緊包裝捆帶。但是EPS不環(huán)保，采用非環(huán)保的發(fā)泡材料來作為緩沖材料，其廢棄物體積很大且回收困難，用其他的方法處理也會(huì)或多或少對(duì)環(huán)境造成一定的污染。因此，該材料在許多國家已經(jīng)被制止，我國也在逐步制止使用該材料。有些商家為了環(huán)保采用瓦楞紙板、蜂窩紙板、珍珠棉作為緩沖包裝材料，但是用以上材料大大提高了生產(chǎn)本錢，而且他們的緩沖性能與其構(gòu)造有關(guān)，不容易選擇適宜的構(gòu)造。二、產(chǎn)品運(yùn)輸流通環(huán)境分析及脆值的選擇1.確定產(chǎn)品流通環(huán)境條件包裝件在運(yùn)輸流通中所經(jīng)歷的一切外部因素統(tǒng)稱為流通環(huán)境條件。包裝技術(shù)就是要確保產(chǎn)品由一地向另一地運(yùn)送時(shí)不受經(jīng)濟(jì)上和功能上的意外損失。對(duì)產(chǎn)品可能遭遇的條件作考察與評(píng)價(jià)，是包裝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。流通過程的根本環(huán)節(jié)有：裝卸搬運(yùn)環(huán)節(jié)〔分人工和機(jī)械兩種方式〕、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、貯存環(huán)節(jié)。而對(duì)于\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐來說，其流通環(huán)境分析如下：〔1〕在裝卸搬運(yùn)環(huán)節(jié)中，由于此電磁爐的銷售普及全國乃至全球任何地方，其銷售范圍非常的廣泛，所以既可能有短流程運(yùn)輸也可能包括較長流程的運(yùn)輸。以為流程越長，中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)越多，裝卸搬運(yùn)次數(shù)就越多，所以對(duì)此商品的包裝件造成的損害就越大。裝卸作業(yè)中既可能有人工裝卸也有機(jī)械裝卸，所以要中和考慮到拋擲、堆垛倒塌、起吊脫落、裝卸機(jī)的突然啟動(dòng)和過急的升降都會(huì)造成電磁爐的跌落損害?！?〕運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，由于此微波爐的銷售范圍廣，既要有長途運(yùn)輸也要有短途運(yùn)輸，所以涉及到的交通工具種類比擬多，包括汽車、火車、船舶、飛機(jī)和電瓶拖車、鏟〔叉〕車、手推車等。運(yùn)輸過程對(duì)貨物包裝件造成的損害原因有：沖擊、振動(dòng)、氣候條件和其他原因等。一般此產(chǎn)品從包裝車間要經(jīng)鏟車、電瓶車運(yùn)送到倉庫中，此時(shí)運(yùn)輸工具的啟動(dòng)、變速、轉(zhuǎn)向、剎車會(huì)使產(chǎn)品改變速度，導(dǎo)致沖擊損壞；當(dāng)產(chǎn)品有倉庫運(yùn)送到鐵路上及鐵路運(yùn)輸過程中，由于交通工具會(huì)受到路面狀況、路軌接縫、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、等因素影響，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。而且此過程中還會(huì)受到氣候變化的影響等等。貯存環(huán)節(jié)貯存方法、堆碼重量、高度、貯存周期、貯存地點(diǎn)、貯存環(huán)境〔如光、風(fēng)、雨、蟲、霉、鼠、塵、有害氣體等〕直接影響產(chǎn)品包裝件的流通安全性。倉庫的建筑構(gòu)造型式對(duì)貯存環(huán)境中溫度、濕度、氣壓等因素影響甚大。流通過程圖：此圖可以是\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐實(shí)際流通過程中的一種有效途徑，在此流通鏈中包括卡車、火車等交通工具的運(yùn)輸，屢次人工或機(jī)械搬運(yùn)，假設(shè)干次倉貯堆碼作業(yè)。商店商店鐵路終點(diǎn)站0.5~8km鐵路終點(diǎn)站商店貨棧鐵路貨場(chǎng)成品倉庫包裝車間鏟車貨車卡車混放商店貨棧鐵路貨場(chǎng)成品倉庫包裝車間電瓶車卡車堆4層堆碼6層卡車混放柏油路水泥路石子路60~40015km商店0.5km6kmkm人力車混放商店堆8層貯存4周3.選擇產(chǎn)品脆值脆值是產(chǎn)品經(jīng)受振動(dòng)和沖擊時(shí)表示其強(qiáng)度的定量指標(biāo)，又稱產(chǎn)品的易損度。此值表示產(chǎn)品對(duì)外力的承受能力。確定脆值的方法有脆值實(shí)驗(yàn)法和經(jīng)歷估算法等，由于條件不允許，在此只能通過查閱相關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來估計(jì)產(chǎn)品的脆值。由書P88表4-2和表4-3查得微波爐的G值取80g。圖1\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐由此，我們可以知道，在運(yùn)輸過程中，該微波爐的主要受力部位是上下的四個(gè)角局部。因此，我選用的是局部緩沖包裝。三、緩沖材料特性分析、確定緩沖材料緩沖包裝材料的性能在很大程度上取決于所選用的緩沖材料的力學(xué)特性。因此，要設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)良的緩沖包裝系統(tǒng)的邏輯構(gòu)造，需要在緩沖包裝的系統(tǒng)構(gòu)造分析中，充分了解緩沖材料的力學(xué)性能，根據(jù)待包裝產(chǎn)品特性和流通環(huán)境的輸入影響，合理選用緩沖包裝材料。對(duì)于小型家電類產(chǎn)品常用的緩沖包裝材料一般為泡沫塑料，包括泡沫聚苯乙烯〔PS〕、泡沫聚乙烯〔PE〕、泡沫聚氨酯塑料〔PU〕、泡沫聚氯乙烯(PVC)等。本設(shè)計(jì)中\(zhòng)t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐的質(zhì)量為20kg，外形尺寸為595×372×385mm，選擇的脆值為80g。四、緩沖墊尺寸和構(gòu)造設(shè)計(jì)，并簡單校核〔撓度，蠕變〕1.緩沖襯墊面積與厚度計(jì)算產(chǎn)品質(zhì)重20kg，脆值為G=80，設(shè)計(jì)跌落高度為h=90cm,底面積595×372mm?！?〕假設(shè)采用全面緩沖，即襯墊面積為A=2213.40㎝2。襯墊最大應(yīng)力為：σm=GW/A=80×20×9.8/2213.40=7.08(N/cm2)=70.8〔kPa〕在書P88圖5-10的橫軸上取σm=70.8kPa的點(diǎn)，并向上作垂線，C-σm曲線最低點(diǎn)在這條垂線上的材料為泡沫聚苯乙烯塑料，其密度為0.033g/cm2，C=5，最低點(diǎn)的σm=70kPa，故襯墊厚度為：T=CH/G=5×90/80=5.625〔cm〕〔2〕假設(shè)采用局部緩沖，因?yàn)镃min=，σm=70kPa=7N/cm2。所以，緩沖襯墊的面積為：A=WG/σm=5×9.8×80/7=560〔cm2〕襯墊的厚度：T=CH/G=5×90/80=5.625〔cm〕2.緩沖襯墊校核〔1〕撓度校核。襯墊尺寸的面積與厚度之比超過一定比值時(shí)，襯墊容易撓曲線或變彎，大大降低襯墊的負(fù)重能力。襯墊的最小承載面積與厚度應(yīng)滿足：/〔1.33T〕2>1或>〔1.33T〕2因?yàn)?A/4=140〔cm2〕＞〔1.33T〕2=55.97〔cm2〕，可知計(jì)算所得襯墊面積是穩(wěn)定的，合理的。〔2〕蠕變量校核。緩沖材料在長時(shí)間的靜壓力作用下，其塑性變形量會(huì)隨時(shí)間的增加而增加，這種蠕變使襯墊厚度變小，緩沖能力下降，所以設(shè)計(jì)襯墊尺寸應(yīng)加一個(gè)蠕變補(bǔ)償值，稱為蠕變?cè)隽緾r。Tc=T(1+Cr)=5.625×〔1+10%〕=6.19〔cm〕式中：Tc——修正后的厚度cm;T——原設(shè)計(jì)厚度cm;Cr——蠕變系數(shù)%〔這里取10%〕經(jīng)過以上校核，最后計(jì)算所得緩沖襯墊尺寸為厚度T=6.19(cm)，面積A=560〔cm2〕。同時(shí)，由于我設(shè)計(jì)的緩沖襯墊為立方體構(gòu)造，所以，各個(gè)面上的承載面積一樣，只需要滿足最小承載面積即可。故每塊角墊的承載面積及長度為：A1=A/4=140cm2，L=12cm3.緩沖襯墊的構(gòu)造設(shè)計(jì)〔用Pro/E軟件設(shè)計(jì)構(gòu)造圖〕因產(chǎn)品的質(zhì)量、形狀和尺寸不同，緩沖包裝的緩沖墊的構(gòu)造形式可分為全面緩沖包裝、局部緩沖包裝和懸掛式緩沖包裝三種方法。由于微波爐屬于尺寸、構(gòu)造規(guī)則的中小型包裝件，考慮到節(jié)約材料降低本錢等因素，所以其緩沖包裝選用局部緩沖形式。圖2緩沖角襯立體圖圖3緩沖襯墊三視圖圖4襯墊與產(chǎn)品裝配圖五、設(shè)計(jì)瓦楞紙箱并校核其抗壓強(qiáng)度\t"://detail.tmall/_blank"Fotile/方太W25800P-C2S微波爐的質(zhì)量為20kg，最大尺寸595×372×385mm，在國內(nèi)外均有銷售，儲(chǔ)存期在半年以上，除電磁爐外，箱內(nèi)還有泡沫緩沖襯墊，內(nèi)裝物外廓外廓尺寸為658×432×445mm。(1)選用箱型為0201型瓦楞紙箱。因?yàn)橹荛L太大，所以采用二頁箱。(2)瓦楞紙板。選用C等瓦楞紙板，楞型為AB型，內(nèi)裝物質(zhì)量為20kg，最大綜合尺寸為1535mm，根據(jù)瓦楞紙板表7-7〔GB6543-86〕，即應(yīng)選用第二類第三種雙瓦楞紙板，其代號(hào)為。根據(jù)表7-6，的技術(shù)指標(biāo)為耐破強(qiáng)度1373kPa，邊壓強(qiáng)度為8330N/m,戳穿強(qiáng)度為9.8J。根據(jù)表7-1，選用C等箱板紙，其耐破指數(shù)為1.5kPa·m2/g，環(huán)壓指數(shù)為6N·m/g。內(nèi)、外面紙的定量取320g/m2，中間墊紙的定量取280g/m2。根據(jù)表7-2，選用C等瓦楞芯紙，兩層瓦楞的定量均取160g/m2，其環(huán)壓指數(shù)為5N·m2/g。按照選用的箱板紙，瓦楞紙板的耐破強(qiáng)度為P=0.95Σ=0.95×〔1.5×320+1.5×280+1.5×320〕=1311kPa根據(jù)〔表7-2〕選用的箱板紙和瓦楞芯紙，瓦楞紙板的定量取1400g/㎡,粘合劑的定量為100g/m2。瓦楞紙箱的尺寸。內(nèi)裝物的外廓尺寸為L0＝658(mm)，B0＝432(mm)，H0＝445〔mm〕公差△X0取5～6mm由此確定的紙箱箱內(nèi)尺寸：L’＝L0＋△X0＝658＋6＝664〔mm〕B’＝B0＋△X0＝432＋6＝438〔mm〕H’＝H0＋△X0＝445＋5＝450〔mm〕二頁箱長度與寬度方向的伸長量△X’按表7-10取值，搖蓋伸放量取5mm，接頭尺寸J取50mm，于是紙箱的制造尺寸：L1=L’+△X’=664+9=673〔mm〕L2=L’+△X’=664+6=670(mm)B1=B’+△X’=438+9=447〔mm〕B2=B’+△X’=438+5=443(mm)H=H’+△X’=450+18=468〔mm〕外搖蓋制造尺寸：F=B/2+△X’=444/2+5=227〔mm〕接頭(舌邊)尺寸J取50mm。長度和寬度方向的加大值取10mm，高度方向取上限12mm，由此確定的紙箱外尺寸為:=L1+ΔX=673+10=683〔mm〕=L2+ΔX=670+10=680〔mm〕=B1+ΔX=447+10=457〔mm〕=B2+ΔX=443+10=453〔mm〕=H+ΔX=468+12=480〔mm〕(4)瓦楞紙箱的構(gòu)造。瓦楞紙板的面積：A=(L1+L2+B1+B2)×(H+F×2)+J×H=[(673+670+447+443)×(468+227×2)+50×480]×10-6=2.08〔m2〕瓦楞紙板的重量：W=QA=1500g/m2×2.08/1000=3.12〔kg〕選用粘合劑粘合，使用的粘合劑主要是具有速干性的醋酸乙烯粘合劑⑸瓦楞紙箱的堆碼強(qiáng)度。瓦楞紙箱的周長為Z=L1+L2+B1+B2=2233〔cm〕瓦楞紙箱的綜合環(huán)壓強(qiáng)度為=〔6×320×2+6×280)+〔5×1.6×160+5×1.4×160〕=79.2(N/cm)楞常數(shù)取13.36，箱常數(shù)取0.66，瓦楞紙箱的的抗壓強(qiáng)度為=1.86×79.2×(13.36×4/223.3)2/3×223.3×0.66=8368(N)貨物重量W是內(nèi)裝物重量和紙箱重量之和，其值為：W=〔20+3.12〕×9.8=226.6〔N〕堆碼高度取450cm，安全系數(shù)取2，紙箱的堆碼載荷為P=KW[(h/H)-1]=2×226.6×〔450/46.8-1〕=3904(N)因?yàn)榭箟簭?qiáng)度比堆碼載荷大得多，所以這個(gè)瓦楞紙箱具有足夠的堆碼強(qiáng)度。六、紙箱構(gòu)造圖及裝潢圖1.紙箱構(gòu)造展開圖〔用CAD軟件繪制并標(biāo)明主要尺寸，單位mm〕圖5紙箱構(gòu)造展開圖2.瓦楞紙箱的外觀裝潢設(shè)計(jì)〔用PhotoShop軟件設(shè)計(jì)三維效果圖〕圖6紙箱外觀裝潢設(shè)計(jì)圖〔三〕包裝件測(cè)試實(shí)驗(yàn)大綱1.分析電磁爐在運(yùn)輸過程中的主要影響因素有：〔1〕在從包裝間運(yùn)出時(shí)，需用集合托盤叉車搬運(yùn)，手工裝卸等，發(fā)生跌落的時(shí)機(jī)較多；〔2〕在運(yùn)輸中可能經(jīng)過較長距離的汽車運(yùn)輸，包裝件會(huì)承受垂直方向的沖擊與振動(dòng)；〔3〕運(yùn)送途中也有一定距離的火車運(yùn)輸，包裝件將經(jīng)受水平方向的沖擊；〔4〕倉庫存放期間，倉庫中的動(dòng)物、蟲害等生物因素對(duì)包裝件的影響等；2.所需進(jìn)展的試驗(yàn)工程主要有：〔1〕環(huán)境試驗(yàn)：抵抗各種氣候環(huán)境的能力及包裝對(duì)產(chǎn)品保護(hù)性能的試驗(yàn)。如：溫濕度試驗(yàn)〔在-18°C的條件下，放下置24h?！场娏茉囼?yàn)〔噴淋0.5h〕等。振動(dòng)試驗(yàn)：抵抗振動(dòng)的能力及包裝抗振性能的試驗(yàn)。如：定頻振動(dòng)，堆碼4m，連續(xù)加振1h。沖擊試驗(yàn)：抵抗各種沖擊的能力及包裝緩沖性能的試驗(yàn)。如:沖擊速度1.8m/s，兩相對(duì)側(cè)面各受沖擊一次。〔4〕壓力試驗(yàn)：包裝件抵抗壓力的能力及包裝對(duì)產(chǎn)品保護(hù)性能的試驗(yàn)。如：堆碼試驗(yàn)，堆碼高度4m，持續(xù)1周?！?〕機(jī)械搬運(yùn)試驗(yàn)：是否適應(yīng)機(jī)械搬運(yùn)的要求及包裝對(duì)產(chǎn)品保護(hù)性能的試驗(yàn)。如：叉車搬運(yùn)試驗(yàn)，一樣速度，一樣距離，搬運(yùn)1h。

〔四〕課程設(shè)計(jì)總結(jié)此次所設(shè)計(jì)的緩沖包裝其最終目的是保護(hù)產(chǎn)品，使產(chǎn)品在運(yùn)輸和銷售的過程中不受損壞，本設(shè)計(jì)在選定緩沖材料之后，通過計(jì)算得到了緩沖件的有效接觸面積和厚度，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)展了緩沖構(gòu)造的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)產(chǎn)品尺寸和緩沖件尺寸計(jì)算出了外包瓦楞紙箱的尺寸，使產(chǎn)品在包裝、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)流通過程中收到最大程度的保護(hù)。在設(shè)計(jì)過程中遇到很多問題，比方有很多自己不了解的知識(shí)要通過查找文獻(xiàn)或上網(wǎng)搜尋，要自己讀過有關(guān)知