笔记本电脑运输包装设计报告.docx

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（封面）

XXXXXXX学院

笔记本电脑运输包装设计报告

题 目：

院（系）：

专业班级：

学生姓名：

指导老师：

时 间：

 年 月 日

目录

1、摘要-------------------------------------------------------------------------------第3 页

2、课程设计任务指导书--------------------------------------------------------第4~5页

3、研究背景和调研--------------------------------------------------------------第 6 页

4、确定产品流通环境-----------------------------------------------------------第6~7页

5、产品特性分析------------------------------------------------------------------第7~8页

6、包装整体设计------------------------------------------------------------------第9页

7、内包装设计---------------------------------------------------------------------第9页

8、缓冲包装设计------------------------------------------------------------------第9~11页

9、运输包装设计------------------------------------------------------------------第12~16页

10、集合包装设计-----------------------------------------------------------------第16~17页

11、总结------------------------------------------------------------------------------第18页

12、参考文献-----------------------------------------------------------------------第18页

1.摘要：

通过对笔记本电脑的流通环境和产品本身特性的研究分析，选择了瓦楞纸板作为其缓冲包装材料，并进行了缓冲包装的尺寸计算和结构设计，最后进行了校核，完成了缓冲包装设计。

运输包装选用了0201型瓦楞纸箱，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，并作了分析总结。

关键词：

流通环境；缓冲包装；瓦楞纸板；瓦楞纸箱

2.课程设计任务指导书

2.1课程设计题目与任务：

2.1.1设计题目：

联想笔记本电脑的运输包装设计

2.1.2设计任务

2.1.2.1完成产品缓冲包装设计的整体论述，包括流通环境的确定，产品特性，材料选择等

2.1.2.2完成缓冲设计的计算与结构设计及相应校核

2.1.2.3完成缓冲衬垫结构设计图纸与缓冲包装装配图及技术文件。

2.1.2.4设计并绘制纸箱展开图，外装潢设计。

（计算机绘制）

2.1.2.5完成设计说明书，内容包括：

2.1.2.5.1目录

2.1.2.5.2设计说明书

2.1.2.5.3课程设计任务书

2.1.2.5.4正文

2.1.2.5.4.1设计内容整体概述

2.1.2.5.4.2设计方案的确定方法（流通环境，产品特性，材料选择，缓冲包装方法等）

2.1.2.5.4.3缓冲设计计算与校核

2.1.2.5.4.4外包装容器设计计算

2.1.2.5.5结论（存在的问题与收获）

2.1.2.5.6参考文献

2.2目的与要求：

机电产品的运输包装综合了运输包装课程所学的基础理论与专业技术技能，通过课程设计环节，学习商品在流通环节中如何通过对产品的分析，流通环境的分析，材料与包装技术的选择与应用，利用缓冲包装技术方法与运输包装中的常用技术方法解决，使产品获得保护的技术问题和包装件包装技术的测试与评价。

对运输包装课程中所学知识进行综合运用，使理论和实践相结合，增强分析问题解决问题的能力，培养作为科技工作者和工程技术人员应有的严谨求实，团结协作，敢于创新的精神。

要求：

对设计内容进行调研，参照相应标准对设计内容进行计算，校核，完成有关实验，完成图纸及技术文件，完成任务书规定的各项工作。

2.3设计步骤：

2.3.1确定物流环境：

对物理环境的残酷程度的判断是缓冲设计的第一步，主要判定存在何种运输危险和危险情况，它包括搬运过程中的偶然跌落，运输工具的振动，冲击，温湿度极限和堆码压力，我们在这里主要涉及冲击和振动，但是其他的因素在包装设计中也是很重要的。

2.3.2确定产品特性：

包括物态，理化特性，由此来决定采用何种包装方式，确定产品的结构特性，如尺寸，重量，重心，形状等等以及产品的机械特性，如脆值，固有频率，抗压强度等等。

了解产品的构成情况，可接触面积等。

2.3.3选择缓冲包装材料：

可选用已有的缓冲材料特性曲线，特殊情况下，必须由自己测得这些数据，确定其缓冲性能。

2.3.4衬垫尺寸的初步确定

2.3.5缓冲结构设计，完成原型包装的整体设计与校核

2.3.6外包装容器设计：

设计计算瓦楞纸箱的结构尺寸并绘制展开图。

2.3.7包装件的试验：

确定运输包装件静，动态测试方法（适用的国家标准）

2.3.8设计结论：

对设计内容进行综合评述，提出改进意见。

2.4时间安排：

2.4.1材料查阅，方案研究

2.4.2流通环境，产品特性确定

2.4.3材料选择，性能测试，结构设计方案

2.4.4缓冲计算，结构设计，图纸绘制

2.4.5外包装容器设计与计算

2.4.6设计内容的综合评述，设计说明书

2.5具体任务:

2.5.1课程设计说明书一份

2.5.2附录图表

正文：

3.研究背景和调研

随着我国笔记本电脑市场的逐年扩大，笔记本电脑的运输包装出现了功能性相对较差，成本相对较贵和环保性相对较差等问题，这些问题使笔记本电脑在运输的过程中外观及功能可能遭到不同程度的破坏，影响了笔记本电脑的使用价值。

所以如何保证将笔记本电脑更安全，更环保，更有效地送达全国各地的用户手中成为了我们研究的问题。

据统计现在笔记本电脑的缓冲衬垫材料有EPS（发泡聚苯乙烯），气垫薄膜，瓦楞纸板等。

但是EPS柔顺性差，燃烧会放出污染环境的苯乙烯气体，而气垫薄膜支撑能力相对较差，价格也相对较高，只将瓦楞纸板作为缓冲材料会使运输成本和包装成本提高，而且碳排量也会很高。

而我们所设计的复合缓冲包装结构（第一缓冲衬垫是瓦楞纸板，第二缓冲衬垫，其缓冲性能提高，成本降低，而且环保。

销售包装-----------0201型瓦楞纸箱。

4. 确定产品流通环境

笔记本电脑的流通环境

4.1流通区间

4.1.1产地：

北京

4.1.2目的地：

全国各地

4.2产品的主要运输方式

铁路运输，公路运输

由于联想笔记本电脑是销往全国各地，既有长途运输又有短途运输，一般产品从出厂到发货到火车站和码头使用汽车运输，从发货站到全国各地是用火车运输，从各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。

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，共振加速度增大到外界的18倍。

汽车运输的随机振动加速度垂直加速度最大，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左右各有一个较大的峰值。

通常2HZ处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缝时的垂直冲击，在普通导轨上为80~120次/分，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。

4.3装卸与搬运

装卸作业包括人工与机械两种方式。

按常规产品的跌落高度定为60cm，在包装件的冲击环境中，工人在装卸货物时由于不慎而造成的跌落对产品的冲击最为强烈，是导致产品破损的主要原因。

人工装卸作业时，货物尺寸以80cm为好，货物质量以工人体重（约60kg）的三分之一为好。

机械装卸时，货物跌落的可能性大大减小，所受的冲击是由于机械的启动和制动造成的，这类冲击与货物质量和尺寸没有明显的关系。

4.4贮存环节

采用一般仓库贮存，堆码高度为92.8cm，堆码层数为8层。

4.5流通环境的气象条件

由于产地在北京，销售范围为全国，因此包装件有可能会经历好几个不同的气候带，包装件会在短短的时间内经历剧烈的温度变化为了防止笔记本电脑发生结露现象，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。

5.产品特性分析

表1

联想ideapadY460A-IFI参数，如表1

处理器

英特尔 酷睿 i5 双核处理器i5-430M（2.26GHZ可睿频加速至2.53GHZ）

/英特尔R 酷睿TM 处理器i5-450M（2.4MHZ可睿频加速至2.66GHZ）

操作系统

正版windows7homebasic简体中文版

芯片组

英特尔HM55高速芯片组

内存

2GBDDR3

缓存

3MB 三级高速共享缓存

硬盘

320GSATA （7200rpm）/500G

无线局域网卡

英特尔 1000MbpsB/G/N 无线网卡

光驱

超级DVD刻录光驱

显示屏

14.0超薄炫彩屏，16：

9黄金比例，LED背光

分辨率

1366*768

显卡

ATIMobilityRadeontmHD5650独立显卡/Intel（R） GraphicsMediaAcceleratorHD

集成显卡

显示内存

IGBDDR3独立显存/768MB集成显存

键盘

联想高触感笔记本键盘，slidebar触控条

视频输出

HDMI高清端口，标准VGA接口

摄像头

130万像素 支持安全易用的人脸识别功能

声音系统

JBL专业品牌音响，杜比认证音效

网络连接

10M/1000M以太自适应网卡

蓝牙

蓝牙2.0模块

标准接口

4个usb2.0接口（其中一个和Esata共用），EsataCombo，ExpressCard接口，VGA接口，RJ45全阵列式抗噪麦克风，支持立体音的耳机插孔/音频输出，多合一读卡器（SD/MMC,Xd,MS,MSpro， SDPro）.HDMI接口

电源

90w电源适配器

电池类型

高性能6芯锂离子电池

尺寸

340mm*235mm*20~32.8mm

重量

2.2kg（含有6芯电池，具体重量依据产品出货配置为准）

可选件

笔记本礼包（需另行购买）

特色功能

全新联想slidebar 桌面导航

一键影音模式

联想分屏技术

一键拯救系统

闪联任意通

手动显卡切换

联想ideapadY460A-IFI系统设计

5.1产品外形尺寸

长340mm，宽235mm，高20~32.8mm

5.2产品质量

2.2kg

5.3产品重心

位于笔记本电脑的中部

5.4易损件

笔记本电脑体积小，结构紧密，其易损部位主要是它的液晶屏和硬盘驱动器。

5.5产品脆值

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，由于条件限制，我们只能通过查资料，比较同类产品的脆值来确定。

比较日本，美国同类产品的脆值，确定本产品的脆值[G]=70g。

5.6产品固有频率

产品的固有频率也是运输包装设计中的重要参数，应通过实验测得。

合理的运输包装应该能够使包装件的固有频率远离流通环境可能产生的共振频率。

5.7产品的抗压强度

抗压强度指在压力试验机均匀施加动态压力至产品破损时的最大负荷及变形量，或达到某一变形量时的压力负荷值。

6.包装整体设计，如图1

7.内包装设计

选用聚碳酸脂塑料膜，起防潮、防尘作用，保护外观免受划伤，透明便于观察产品外形，有效防止结露。

8.缓冲包装设计

8.1缓冲包装材料的选择

气垫包装袋是一种应用空气缓冲远离整体包裹物品使之不被破坏的新型缓冲包装材料，气垫包装袋是由气柱和热封线加以分隔组成，在该热封线上每隔10~15分公即开设一连通口，见图1（详见附录A）。

而一气柱与另一气柱之间则各自独立，气体无法在气柱组之间互通。

任一气柱破裂气体泄漏时，并不影响其它气柱的气密状态，它可以在很大程度上取代现有的EPS、EPE、纸制类内包装材料，是最经济、最符合环保的包装材料。

 见图2

图2

8.2气垫的特性：

8.2.1以往仓库需一大堆缓冲材料库存，但气垫体包装袋可以实时上线，立刻充填，要多少就充多少，完全不占空间。

2.气体包装袋是由99%的空间和1%的胶膜组成，包装材料未使用前完全平整，不占空间可节省大量的运储费。

3.气体包装袋的支撑性绝佳，单一个气体包装袋可承受60~120kg的重压而不破裂。

4.气体包装袋能保护所包装的产品，不只是填充、支撑。

和传统的填充物比较，不会因包装内箱空隙大，而在运送过程中物品经常移位造成损坏，即使遭遇外力挤压，气体包装袋的贴身设计也能利用气垫来分散压力以避免损害。

5.在一般的使用条件下，气体包装袋可以节省20%~40%的运送空间。

6.气体包装袋不管要回收或经完全破坏或焚化，无环保问题的产生。

7.气体包装袋所用原料皆不含有毒物质及有毒重金属，不管是在生产、使用或放置任何状况下，原物料（胶膜）或成品（气垫）都是完全干净的，不会造成任何的污染。

气垫包装袋与各种包装材料的比较，如表2

表2

特性

气垫包装袋

纸浆注模成型

EPS

EPE

材积

未充气前完全平整，材积小

较大

蓬松，大

蓬松，较大

仓储

比传统包装材料节省20%~40%的空间

占用大量空间

占用大量空间

占用大量空间

耐湿性

防潮、防水

不防潮

不防潮

——————

缓冲性

产品完全包覆、高抗压、缓冲性极佳

好

良

优良

外观

极佳、洁净

粗陋、易掉屑

一般

差

加工

无须专模、变形好、定型差

周期长、须开专模、变形差、定型尚可

周期长、须开专模、变形差、定型差

周期很长、粘贴、变形尚可、定型一般

环保

无毒性、可完全回收再利用、体积小，回收成本低

可部分分解、可完全回收再利用、耗用大量纸浆资源

可回收制成粘料、涂料、处理费用高

可回收再利用、可回收制成粘料、涂料、处理费用高

趋势

现有包装材料的取代者

过渡性使用、渐渐弃用

渐渐禁止使用

渐渐禁止使用

8.2.2缓冲衬垫基本尺寸计算

①．气体包装袋的应用规格，如表3

表3

气室大小

3cm/2cm

6cm/4cm

材料厚度

0.05mm~0.15mm

0.05mm~0.15mm

适用包装重物

≤20.0kg

≤100kg

最大充气压力

0.02mpa

0.20mpa

实用充气压力

0.04mpa~0.15mpa

0.04mpa~0.15mpa

耐高温/持续时间

+75℃/12H

+75℃/12H

耐低温/持续时间

-20℃~24H

-20℃~24H

稳定性

气压0.04mpa,负荷500kg/m2,六个月10%以内

防腐、防潮性

EngineeringplasticCo---ExFilm 材质，防潮、防水、防腐、阻气

由于联想ideapadY460A-IFI的质量为2.2kg，所以选用的是气室大小为3cm材料厚度为0.08的气垫。

气垫整体为如下气垫组成的立体块：

见图3

图3

9.运输包装设计

9.1内包装盒设计

在本设计中内包装盒——缓冲盒与附件盒选用属于高强瓦楞纸中的微型瓦楞纸板E。

因为微型瓦楞纸板有以下几个优点：

①微型瓦楞纸板由于成本低、抗震性好、抗压强度高，可直接进行胶印以及环保等优点，其市场竞争力越来越被业内人士所看好。

②由于微型瓦楞具有堆码强度高、耐破度和挠伸性能佳以及质轻板薄等优点，目前信息家电行业、食品行业、化妆行业、会展行业以及出口产品等领域都在使用微型瓦楞包装。

③由于微型瓦楞一片成型，加之高强度瓦楞原纸的选用，所以瓦楞纸产品易回收再利用，是一种理想的“绿色包装”材料。

质优量轻，节省成本，是微型瓦楞包装的又一大优势。

④微型瓦楞保护功能强。

例如冰激凌是需要冷冻的食品，在运输包装时容易受外界环境的影响而导致变形。

由于微型瓦楞包装楞型较小，单位面积的瓦楞条数较多，因而提高了包装的抗压能力，对产品具有更好的保护功能。

另外，在提高抗压强度、缓冲性能的同时，它还具有耐低温、防潮等优点。

9.2缓冲盒结构设计，见图4

9.3附件盒结构设计，见图5

9.4外包装设计

9.4.1外包装材料选择

瓦楞纸板因可加工性极好、使用方便、刚柔兼备的保护性。

利于促销、成本低廉、符合可持续发展等优点，在包装制品中得到了广泛的应用，在本设计中也采用瓦楞纸板为外包装盒材料。

笔记本电脑一般是单体包装，外包装箱型选用原有标准箱型0217.由于笔记本电脑质量轻，故实际中可使用胶黏剂粘合接头。

按照GBT6544--1999标准规定，UV形瓦楞纸板分为A.C.B和E型四种。

A楞型的纸箱承受平面压力性能比B和C楞型差，但其承受垂直压力性能较高。

B楞型的瓦楞低又密，故耐垂直压力性能较差，但平面耐压性能较高。

C楞型性能介于A.B之间。

E楞型的纸板具有重量轻、缓冲性能好、平面抗压强度好等优点，利于直接进行印刷。

由于本设计对像笔记本电脑在流通过程中是堆码运输，因此对其纸箱要求要有较强的平面耐压性能，所以综合考虑选高强低重的B型瓦楞纸板。

9.4.2外包装设计与尺寸计算

9.4.2.1外包装设计，见图6

9.4.2.2外包装尺寸计算

①内尺寸计算

X=Xmax+T+K’（单件内装物的瓦楞纸箱内尺寸计算）

式中：

X———纸箱内尺寸（mm）

Xmax-----内装物最大尺寸（mm）

T------衬格或缓冲件总厚（mm）

K’------内尺寸修正系数

尺寸名称

L

B

H

小型箱

中型箱

大型箱

K’

3~7

3~7

1~3

3~4

5~7

L=Lmax+T+K’=340+72+5=417mm

B=Bmax+T+K’=235+72+5=312mm

H=Hmax+T+K’=30+72+4=106mm

所以内尺寸为417mm×312mm×106mm

②制造尺寸计算

X=Xi+K

F=（B1+Xf）/2

式中：

X------瓦楞纸箱的长、宽、高制造尺寸（mm）

Xi------纸箱内尺寸（mm）

K-------制造尺寸修正参数（mm）

F--------纸箱对接摇盖宽度

B1-------纸箱非结合断面制造尺寸

Xf-------摇盖拉长系数

02类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mm），如表4

表4

楞型名称

L1

L2

B1

B2

H

A

6

4

6

3

9

B

3

2

3

2

6

C

5

3

5

3

8

E

2

1

2

1

3

下列为瓦楞纸箱接头尺寸J

纸板结构

单瓦楞

双瓦楞

J

35-40

45-50

02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数Xf，如表5

表5

楞型名称

0201

0203

0204

0205

0206

A

2-3

0-2

2-3

0-2

0-2

B

1.5-2

0-1

1.5-2

0-1

0-1

C

1.5-2.5

0-1.5

1.5-2.5

0-1.5

0-1.5

E

0

0

0-1

0

0

由表可知KI1=3;Kl2=2;Kb1=3;Kb2=2;Kh=6;Xf=2;

L1=Li+Kl=417+3=420mm;L2=Li+Kl2=417+2=419mm

Bl=Bi+Kbl=312+3=315mm;B2=Bi+Kb2=312+2=314mm

H=Hi+Kh=106+6=112mm;F=（Bl=Xf）/2=258.5mm

③外包装尺寸计算

Xo=Xmax+K

式中：

Xo——瓦楞纸箱外尺寸（mm）；

Xmax——纸箱最大制造尺寸（mm）；

K——纸箱外尺寸修正系数（mm）；

瓦楞纸板计算厚度（mm），如表6

表6

楞型

A

B

C

AB

BC

K

5~7

3~5

4~6

8~12

7~11

由表得出k=4;

Lo=420+4=424mm;

Bo=315+4=319mm;

Ho=112+4=116mm;

所以瓦楞纸箱的外尺寸为：

424mm×318mm×116mm;

10.集合包装设计

10.1托盘

10.1.1托盘的选择

托盘是广泛用于组合包装的器具。

托盘化包装是把包装件按一定方式在托盘上堆码，再通过捆扎、裹包或胶粘等方式加以固定而形成搬运

单元，便于机械化装卸、储运和管理。

全盘化包装整体性能好，堆码稳定性高，可避免散垛摔箱问题，适合于机械化装卸。

提高工作效率3~8倍，也能大大减少流通过程中包装件发生碰撞、跌落、倾倒及野蛮装卸。

提高产品运输的安全性。

本设计选择EPS托盘，EPS托盘特性，如表7

表7

特点

单面使用、四向进叉、九个垫块，为了承载较重的货物，特别适用于纸箱和板条箱

规格

1.2*1.0*0.14（L*W*H）

重量

3.3kg

材质

发泡聚苯乙烯

10.1.2瓦楞纸箱在托盘上的排列方式

排列方式选择交错排列，托盘上的货物摆放在长度方向是2*424+319=1167mm，在宽度方向上是3*319=957mm，在高度方向上是8*116=928mm。

（电脑外包装尺寸为424mm*319mm*116mm）

10.1.3瓦楞纸箱堆码方式

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，姑承载能力大，强度高且稳定性也好。

10.1.3.1瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式

在温度为23±2℃，相对湿度50%±5%环境中预处理24h，并在此条件下进行实验。

堆码质量按公式计算：

M0=K（H/h-1）M1

式中：

M0——纸箱上施加的堆码总质量，kg；

M1——单个包装件毛重，kg；

H——堆码高度，m；

k——劣变系数；

H/h——取位整数。

合格判定：

样箱无倒塌，无破损。

根据计算，托盘选用尺寸：

1200mm×1000mm

Nlmax=INT（1200/373）=3

Nbmax=INT（1000/921）=1

Nhmax=INT（1500/380）=4

根据纸箱堆码强度及托盘尺寸堆码方式可采用，如图7

堆码主视图 堆码侧视图

图7

10.1.4托盘包装的固定