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《运输包装》课程设计书

《运输包装》课程设计书

————飞利浦PHILIPS液晶显示器的运输包装设计

学院：

食品科学与药学学院

班级：

包装082

姓名：

李海彬

学号：

084031421

指导老师：

王英

《运输包装》课程设计任务书

一、设计题目

某家电的整体包装方案设计

例如：

电脑显示器、电视机、VCD、电加热器等

二、设计任务：

1．完成产品整体包装方案设计，包括流通环境的确定、产品特性分析，内包装、缓冲包装、运输包装和集合包装设计。

2.缓冲包装设计包括缓冲材料的选取、衬垫基本尺寸的计算与校核、缓冲结构设计。

3.运输包装设计包括瓦楞纸箱箱型的选择、尺寸计算等。

4.集合包装包括托盘和集装箱的选用、排列和利用率计算。

5.绘制图纸：

缓冲衬垫结构设计图（A4图1~2张），产品包装装配图（A4图1张），纸箱平面展开图（A4图1张）。

要求按照国家标准制图。

6.完成设计说明书，内容包括：

（1）      扉页

（2）   课程设计任务书

（3）   中文摘要（约200字）

（4）   英文摘要

（5）   目录

（6）   正文

a）研究背景和意义

b）市场调研

c）确定产品流通环境

d）产品特性分析

e）内包装设计

f）  缓冲包装设计

g）运输包装设计

h）集合包装设计

i）   成本计算

j）   总结

（7）   参考文献

摘要

通过分析飞利浦PHILIPS显示器产品的流通环境和产品本身特性，选择了合适的缓冲包装材料EPE，进行了缓冲衬垫的尺寸计算和结构设计，并进行了校核，完成了缓冲包装设计。

运输包装设计选用了适当的瓦楞纸箱箱型，并计算了尺寸和强度。

集合包装设计进行了托盘和集装箱的选用和利用率计算。

最后计算了成本，并对成本进行分析和整体的总结。

关键词：

流通环境；缓冲包装；瓦楞纸箱

Abstract:

ThroughtheanalysisofthedistributionofPHILIPSdisplayproductsandproductitselfcharacteristic,theenvironmentrightchoicecushionpackagingmaterialEPE,thesizeofthecushionstructuredesignandcalculation,andchecking,completedthecushionpackagingdesign.Thepackagedesignchoosestheappropriatecorrugatedcartonboxtype,sizeandstrength,andthecalculation.Setthepalletpackagingdesignandcalculationoftheselectionandutilizationofcontainer.Finallycalculatedthecostofcost,andtheanalysisandsummaryofthewhole.

Keywords：

Theflowoftheenvironment；cachepackaging；CorrugatedBox

目录

一、课程设计任务书--------------------------第二页

二、设计说明的中文摘要、英文摘要------------第三页

三、目录------------------------------------第四页

四、正文------------------------------------第五页

（1）研究背景和意义-------------------------第五页

（2）市场调研-------------------------------第五页

（3）确定产品流通环境-----------------------第六页

（4）产品特性分析---------------------------第七页

（5）内包装设计-----------------------------第九页

（6）缓冲包装设计---------------------------第九页

（7）运输包装设计---------------------------第十一页

（8）集合包装设计---------------------------第十四页

（8）成本计算-------------------------------第十六页

（9）总结-----------------------------------第十六页

五、参考文献--------------------------------第十六页

正文

一、研究背景及意义：

如今，随着科学的发展和人们生活的日益提高，人们都科技的兴趣越来越高。

当今的科技领域中，电脑是被应用最广泛之一。

除了在办公、医学、教育、工业等许多方面应用外，大多数还应用在家庭。

随着现代人对电脑的越来越重视，电脑显示器越来越受人们关注。

例如外观、造型、性能、包装运输等方面。

人们对电脑显示器的需求越来越多，制造厂家的工作量也随之增加。

电脑的市场也是越来越广阔的，为了满足客户的需求，电脑制造商更是加紧研究发明，越来越多种类的电脑及其显示器问世，越来越多不同效果组合的电脑现身，人们的要求也是随之更高的发展的，为此我对电脑市场进行调查和研究，以满足电脑制造商在制造过程中的和运输过程中的运输包装方面的问题，同时完成此次运输包装课程设计。

二、产品包装市场调研：

电脑运输包装实例调查

1.目的：

近年来，电脑在居民生活中的使用率越来越高，生产及开发电脑的企业也越来越多。

每个企业所应用的包装形式不尽相同，其目的，都是为保证产品在出厂到销售物流过程中免受损坏，并且吸引消费者购买本公司的产品，刺激消费者的购买欲望等。

了解各个电脑及其显示器的销售包装和缓冲衬垫形式，确定设计方案。

2.地点：

红旗路附近

3.时间：

2010年7月1日-2010年7月3日

4.调查所得数据：

据统计，使用EPS作为缓冲衬垫的占调查总数的80%，使用纸浆膜作为缓冲衬垫的占调查总数的20%。

使用普通0201型瓦楞纸板的销售包装占调查总数的100%。

5.结论

EPS十分不环保，不能回收利用，在提倡绿色包装的今天，应该废除。

纸浆膜，生产工艺复杂，一次定型只试用一种产品，缓冲性能不易测量。

所以，我们要研究新的缓冲材料，解决目前市场存在的问题。

三、确定产品的流通环境：

飞利浦PHILIPS的流通环境

（1）产品的流通区间

1.产地：

中国大陆

2.目的地：

全国各地

（2）产品的主要运输方式

铁路和公路运输

由于产品销往全国各地，既有长途运输又有短途运输。

一般产品从出厂到发货火车站使用汽车运输，从发货站到全国各地的代理商使用火车运输，而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。

汽车运输的冲击，主要取决于路面状况，车辆的启动和制动，货物重量及装载稳定性。

汽车运输振动加速度的大小也与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关，但主要因素为公路的起伏和不平。

汽车运输是包装件的共振频率一般小于25HZ，实验测得，汽车运输发生二次共振时其基频为8.2～8.5HZ，二次共振频率范围为17.3～18HZ，共振加速度增大为外界激励的18倍。

汽车运输的随机振动加速度垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0～200HZ，其中能量最集中处于0～50HZ频带内。

汽车运输随机振动功率谱密度在2HZ和10HZ左右各有一个较大峰值。

通常2HZ出的峰值为全频带内最大值，所以公路运输包装件的固有频率应避开这两个频率值。

铁路运输时产生的冲击有两种。

一种是车轮滚过钢轨接逢时的垂直冲击，在普通路轨上为80～120次/分，加速度最高为1g；另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击，加速度可达2～4g。

若速度为14.5km/h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间可能产生18g的冲击加速度。

火车驶过钢轨时受到冲击，以正常速度70km/h驶过钢轨时，垂直方向加速度峰值为5～8g。

运输过程中所产生的具体冲击与振动值见书P56。

（3）贮存环节

采用一般仓库贮存，堆码高度2～3m，堆码层数1层。

（4）流通环境的气象条件

由于产品在中国内地，销售范围为全国各地，含盖了几个气候带，虽然温度随地域的变化，变化较平缓，但产品包装件常常在短时间内经历较剧烈的温度变化。

计算机显示器为电子产品，为了防止包装内产生结露现象，应严格控制包装材料的含水量，并用塑料薄膜对产品进行包裹并放入干燥剂。

用标准化的环境条件，该产品的运输条件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1.

四、产品特性分析：

品牌

飞利浦PHILIPS

型号

170S5

基本参数

液晶板类型

TFT

尺寸

17英寸

点距

0.264

平均亮度

250

对比度

450：

1

最大色彩

16.7M彩色

技术参数

水平扫描频率（KHz）

30—82

垂直扫描频率（Hz）

56—76

带宽（MHz）

165MHz

分辨率:

1280×1024

外观参数

宽度（mm）

375

高度（mm）

423

厚度（mm）

174

重量（Kg）

4.2

飞利浦PHILIPS—170S5的易损件、脆值及其固有频率

显示器内部的显像管和玻璃屏幕为主要易损件。

显像管位于显示器的内部，是显示器的核心部件，受到剧烈振动或冲击可能会造成显像管脱落；而屏幕也是显示器功能主体部件，有意破损的玻璃构成，所以屏幕也是显示器包装的重点保护对象；底座连接装置位于显示器的底部，安装使用时与底座连接，属于凸出部件，缓冲设计时也应考虑到，不能够承载，并要与外包装容器离有一定的距离，以免冲击是受损。

脆值是产品经受振动和冲击时表示其强度的定量指标，又称产品的易损度。

是设计产品缓冲包装中的最重要的参数。

在实际生产中，一般要通过实验来测定产品的脆值，但在课程设计中我们只能通过查资料、比较同类产品的脆值来确定。

通过比较日本、英国同类产品的脆值，本社集中的产品脆值取[G]=60g。

产品的固有频率也设缓冲包装设计中的重要参数，应通过实验测得。

合理的缓冲包装应该能够包装件的固有频率远离产品得固有频率，使其免受共振。

五、产品的内包装设计：

运用少量合成塑料薄膜及气室观念，开发成气垫排列的内包装，不但无毒性可回收，又可降低包装成本，此种内包装袋，广泛取代现有内包装材料，例如保利龙、EPE、瓦楞纸、纸浆注模等内包装材料，不但环保、节省成本，提高生产线效率并且提供产品最完善的抗震保护。

六、缓冲包装设计：

飞利浦PHILIPS缓冲包装

（一）缓冲包装材料的选择

缓冲包装材料种类繁多，但它们缓冲作用的远离都是通过自身形变来吸收包装件在流通过程中由于振动和冲击产生的能量。

根据缓冲材料力与形变曲线通常可分为县弹性缓冲材料、正切性弹性缓冲材料、双曲正切型弹性缓冲材料、三次函数型弹性缓冲材料和不规则型弹性缓冲材料。

按类型分可分为泡沫塑料、气泡薄膜、碎屑状材料、橡胶、纸和纸板等。

本设计选用的缓冲包装材料是双曲正切型弹性材料，聚苯乙烯泡沫塑料ρ为0.031g/cm3。

它是采用聚苯乙烯为原料发泡制成的一种半硬质的泡沫塑料，具有封闭式的泡沫颗粒状结构，它具有价格低廉、质量轻、防潮、隔热、易于加工膜塑成型等特点，是一种理想的缓冲包装材料。

所以它也是目前使用最广的一种缓冲包装材料。

但发泡聚苯乙烯塑料也有自身的缺点：

由于其密度低，使其体积相对较大，这就是必要增大仓储及运输费用；发泡聚苯乙烯塑料布已在自然环境中自动降解，包装废弃物会造成“白色污染”，所以近年来它的发展在一定程度上也受到了抑制，但我们可以通过在各地建立专门的回收站对其废弃物进行回收，二次利用，来解决污染问题。

（二）缓冲衬垫基本尺寸计算

根据发泡聚苯乙烯的缓冲系数与最大应力曲线，使用最小缓冲系数法，在发泡聚苯乙烯的缓冲系数与最大应力曲线中作一条水平切线，切点的纵坐标对应最小缓冲系数Cmin，横坐标对应一个最大应力σm,由公式T=CH/G,可以求出衬垫厚度T，由公式A=WG/σm可以求出衬垫面积A。

已知产品重4.2Kg，脆值为60g，等效跌落高度为60cm。

采用最小缓冲系数法，可得Cmin=3.6，σm=3.6×105Pa。

根据公式T=CH/G和A=WG/σm可得：

T=CH/G=3.6×60/60=3.6cm

A=WG/σm=4.2×9.8×60×104/3.6×105=68.59cm2

（三）缓冲衬垫校核

（1）挠度校核。

当衬垫的面积与厚度之比超过一定厚度时，衬垫容易挠弯或变弯，大大降低衬垫的负重能力。

为了避免挠弯，衬垫的最小承载面积Amin与厚度之比应符合以下规定：

Amin/（1.33T）2＞1

68.59/4（1.33×3.6）2＞1可知符合挠度要求。

（2）蠕变量校核。

缓冲材料在长时间的静压力作用下，其塑性变形量会随时间的增加而增加，这种蠕变使衬垫厚度变小，缓冲能力下降，所以设计衬垫尺寸应加一个蠕变补偿值，称为蠕变增量Cr。

Tc=T（1+Cr）

式中：

Tc——修正后的厚度cm

T——原设计厚度cm

Cr——蠕变系数%（这里取10%）

Tc=T（1+Cr）=3.6（1+10%）=3.96cm

经过各项较核后，且定最后衬垫尺寸为T=4cm，A=140cm2

（四）缓冲衬垫的结构设计

为了使用最少的缓冲材料取的最好的缓冲效果，降低包装成本，所以本设计选用局部缓冲包装方法对该产品进行包装，根据显示器的承载部位和易损部位，设计缓冲衬垫的结构。

由于显示器的重心位于中前部，所以缓冲衬垫的主要承载部分在前部；易损件玻璃屏幕也位于前部，又因为显示器的外形和重量均左右对称，所以缓冲衬垫也设计成左右对衬结构，从两侧对显示器进行保护。

显示器的外形不是规则几何结构，要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外包装箱内稳定，并且保证易损部件屏幕和底座连接装置不能承载。

缓冲衬垫的厚度合成在面积，按照校核后的数值，但是要实现使其在外形不规则地情况下在外包装箱内固定，必须使用多于理论计算的缓冲材料，承载面积也必定大于理论值。

缓冲衬垫的具体结构见图纸。

七、运输包装设计

考虑到产品的自身特点，本设计的外包装容器采用双层瓦楞纸板箱，外层采用抗冲击能力较强的E楞纸板，内层选用缓冲能力较强的C楞纸板；箱型选用02类纸箱；接头采用强度较高的粘合剂粘接。

（一）内尺寸的计算

式中：

Xi——纸箱内尺寸（mm）

Xmax——内装物最大外尺寸（mm）

nx——内装物排列数目

d——内装物公差系数（mm）

T——衬格或缓重建总厚（mm）

K’——内尺寸修正系数（查表）

Li=Lmax+T+K’=423+40×2+5=508mm

Bi=Bmax+T+K’=375+40×2+5=460mm

Hi=Hmax+T+K’=174+40×2+3=257mm

（二）制造尺寸计算

X=Xi+k

式中：

X——瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mm

Xi——纸箱内尺寸mm

K——制造尺寸修正系数mm（查表）

L1=508+7=515mm

L2=508+5=513mm

B1=460+7=467mm

B2=460+5=465mm

H=257+10=267mm

摇盖宽度F=B1/2+XfXf——02类纸箱摇盖伸长系数mm

F=233.5+3.5=237mm

粘合襟片查表取50mm，开槽宽度取2倍纸板厚12mm

（三）外包装尺寸

3.运输包装外箱外尺寸的确定。

由外寸公式：

X0=Xmax+K

式中：

X0─纸箱外尺寸，mm

Xmax─纸箱最大制造尺寸，mm

K─纸箱外尺寸修正系数，mm

其中修正系数根据查表14取K=8mm。

所以外箱外尺寸为：

L0＝Lmax＋K＝508＋8＝516mm

B0＝Bmax＋K＝460＋8＝468mm

H0＝Hmax＋K=257＋8＝265mm

表14瓦楞纸箱外尺寸修正系数K

楞型

AA

BB

CC

AB

AC

BC

K

10～14

6～10

8～12

8～12

9～13

7～11

（四）堆码性能系数

SPF——堆码性能系数；Z——纸箱周边长（mm）G——单个纸箱毛重（kg）Nmax——纸箱最大堆码层数。

1堆码性能系数的意义标准堆码性能的表达式为：

2堆码性能系数的应用

a.堆码性能的现有设计是在安全系数的范围之内，SPF值越高，设计越可靠；b.如果SPF值小于2，必须使用更强的高级纸板或增强结构；

c.如果SPF值大于5，应考虑选用较低等级的纸板；

d.如果已知安全系数，当计算SPF值小于所需安全系数时，应使用强度更大的纸板，当值大于所需安全系数时，选用较低等级的纸板。

八、集合包装设计

飞利浦PHILIPS显示器产品实例

托盘

1.托盘的选择

（1）选择的依据是托盘的表面利用率要高。

由前一节可知瓦楞纸箱的外尺寸为：

l0×b0×h0＝508×460×257mm。

根据我国联运平托盘外部尺寸系列（GB2934-1982）选择代号为TP1的双面使用型（S型）联运托盘，公称尺寸L×B＝1000×1000mm，叉孔高度为100mm。

（2）瓦楞纸箱在托盘上的排列方式。

排列方式选择Q型即为l0∥B；b0∥L。

托盘L方向上排列瓦楞纸箱的数目为1；B方向上排列瓦楞纸箱的数目为1。

（3）瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式采用平齐重叠堆码方式：

该方式使瓦楞纸箱的四个角上下对应，故承载能力大，强度高而且稳定性也好。

（4）该托盘包装的固定用压敏胶带并加抗滑夹层的方式加以固定。

2.托盘的表面利用率

表面利用率＝508X460/1000x1000×100％

＝23.36％

3.单个托盘包装的外尺寸

L0＝1000mm

B0＝1000mm

H0＝265＋100＝365mm

4.托盘的校核

（1）货物伸出托盘的长度为：

-20mm<50mm。

满足要求，校核通过。

（2）托盘上货物堆跺高度为：

365<2B＝2×1200＝2400mm。

满足要求，校核通过。

（3）单个托盘上的货物重量：

W＝1×4.2Kg＝4.2kg，满足重量要求。

（二）集装箱

1.集装箱的选择

已知托盘包装件的最大外尺寸为L0×B0×H0＝1100×1100×365mm。

由于该托盘包装外尺寸的高度为365mm，在所有集装箱的箱型中都无法使该托盘包装进行堆码放置，只能是一层。

根据我国集装箱（GB1413-78）规定尺寸选择集装箱的型号为：

1AA。

2.托盘包装在集装箱里的排列

排列方式为Q型：

在L方向上的数目为11；在B方向上的排列数目为2。

3.    单个集装箱的载重

W＝W托盘包装件×N托盘包装件的个数

＝11×2×1*4.2＝90.2kg，满足重量的要求。

九、成本分析

使用瓦楞纸箱的面积是（508+257）×460×2=703800mm,

（460+257）×508×2=728472

大约费用是RMB1.5元（根据已知事实合理推出）

十、总结

通过此次的飞利浦PHILIPS显示器的运输包装的设计，使得自己在运输包装的课程有更加深入的系统的了解，对于自己在运输包装的认识更加深刻，对于自己在物流方向的运输包装有更加宏观的把握，为自己以后的发展奠定了良好的基础，同时也给自己一个更加广阔的空间，一个物流领域的全新认识和了解。

在设计过程中，意识到自己在某些方面的不足，为之后的学习和研究的领域和方向有个大体的方向和目标。

这次设计是自己学习和实践的最好的结合。

参考文献

[1]丁崇宽;陈士琦;谢坤宏;张文元;吴嘉庆．包装结构．申请号/专利号：

200610006768．

[2]中华人民共和国国家技术监督局.GB3100-3102中华人民共和国国家标准[S]．北京：

中国标准出版社，1994，12-15.

[3]彭国勋.Burgess损坏边界曲线．物流运输包装设计。

[4]张华良;吴晔斐;王雷;李蓓蓓;金国斌．现代物流运输包装CAD．包装工程，2006年04期

[5]骆光林,付云岗;现代物流对运输包装的要求[J];包装工程2004年05期