55寸彩电包装运输课程设计解析.docx
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55寸彩电包装运输课程设计解析
《运输包装》课程设计任务书
一、设计题目
某家电/办公产品的整体包装方案设计
例如：
电脑显示器、电视机、VCD、电饭煲、榨汁机、打印机、扫描仪、数码相机、电子仪器等
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
（8）附图
7.设计说明书要求撰写规范，层次清晰，6000字以上。
详见模板。
摘要
本文研究设计对象是三星电视机的运输包装，通过对电视机的流通环境和产品本身特性的研究分析，对其进行运输包装的结构设计。
通过市场调研和前期准备对现阶段市场上的运输包装进行总结分析说明，并提出自己的见解，再结合本次课程设计的具体要求以及实际情况，完成对该产品运输包装结构设计。
对产品脆值进行分析，选择了合适的缓冲包装材料EPS。
查找相关产品脆值，确定显示屏的脆值。
再根据产品的流通环境，装卸方式和环境适应性，确定缓冲包装方式，并进行了缓冲衬垫的尺寸设计和结构设计，并进行相应的各种数据的校核，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型，运输包装设计选用0201型瓦楞纸箱设计尺寸结构，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排列方式的分析,在进行集合包装设计托盘和集装箱的选用和利用率计算。
最后计算了成本并对本设计进行总结，完成了对三星电视机运输包装结构系列设计。
关键词：
流通环境；缓冲包装；瓦楞纸箱；成本；总结
ABSTRACT
Inthisessay,IchooseSAMSUNGtelevisionformytransport-packagingresearch,andmakeitsstructuraldesignthroughtheanalysisoftheproducts`senvironmentoftheflowandcharacteristicsoftheproductitself.Ihaveamarketresearchandthensummarize,analysesandillustratethetransportpackagewhichinthemarketonthisstage,andthenputforwardmyopinion,thencombinethepracticalrequireofthisdesigncourseandtherealitycondition,completethedesignofthesellingpackage'sstructuredesigning.Iselecttheappropriatecushionpackagingmaterial—EPS,thecushioningpadsizecalculationandstructuredesign,andcarriesonthecorrespondingtoallkindsofdataofchecking,completedthecushionpackagingdesign.Iselectthecorrugatedboxesasthematerialsoftransportationpackagingdesign.Thepackagedesignchoosestype0201corrugatedcartondesignstructuresize,calculatingsizeandstrength.Inpackagingdesignofthecollection.Includingthetrayandcontainerselectionandutilizationofcomputing.Setthetrayandpackagingdesigntheselectionandarrangementofthecontaineroftheanalysis.Icalculateofthecostsandtheanalysisthecostandtheoverallofthesummary.FinallyIsummarizeandcompletetheseriesoftheSAMSUNGtransport-packagedesign.
Keyword：
Theflowoftheenvironment;cachepackaging;CorrugatedBoxes;cost;summary
目录
一、研究背景和意义
二、市场调研
三、确定产品流通环境
四、产品特性分析
五、内包装设计
六、缓冲包装设计
七、销售包装设计
八、运输包装设计
九、集合包装设计
一十、成本分析
十一、总结
参考文献
一、研究背景和意义
随着社会经济的不断发展，人们生活水平不断的提高，人们对娱乐也有了更大的需求。
电视机似乎是家庭必备娱乐工具，人们对电视机的要求也不断提高，从最初的十几寸笨重的电视机已发展到了及时英寸超薄悬挂式等各个样式。
电视机市场的销售量屡创新高，尤其是轻质、超薄、超清、节省空间的更受到广大人民的青睐。
近年来，三星集团为满足消费者对电视机配置、功能、外观等诸多需求，推出三星UA55F9000系列，为了使这样一款高成本的电视机在物流运输过程中不受破坏及损伤，同时又不改变其质量，需要为其设计一套合理的包装方案，来更好的满足厂家和客户的需求。
二、产品包装市场调研
1.目的
随着电视机需求的日益增长，其销量的不断提升，对物流运输过程中的包装要求也越来越高。
为了详细了解电视机的包装结构及其缓冲材料的选择和缓冲包装的机构设计，而进行的一次市场调查，以便获得更多有关电视包装相关的知识，为选择更好的包装设计做参考。
2.地点
大润发大沽南路店，国美电器河西区
3.时间
2013年12月31日-2014年1月1日
4.调查情况
根据调查得出以下内容：
较多产品内包装选用PE塑料袋。
而对于缓冲包装材料，50%的产品选用发泡聚乙烯（EPE）材料，也有50%的产品选用EPS材料。
表一：
电视机缓冲包装设计市场调查表
商品名称
三星
TCL
康佳
联想
海尔
缓冲衬垫
EPS
EPS
EPE
EPE
EPS
商品名称
索尼
创维
夏普
长虹
海信
缓冲衬垫
EPE
EPE
EPE
EPS
EPS
对于销售包装，几乎100%的产品使用三层瓦楞纸箱，而运输包装使用0201型瓦楞纸箱，质轻、成本低，易加工制造做。
5.结论
根据实践知识得知，内部缓冲为由EPS制成的泡沫缓冲衬垫，两衬垫直接将液晶显示器全部或局部包裹紧夹而起到保护作用。
这是传统的也是当今使用最为广泛的缓冲包装形式。
EPS具有良好的缓冲吸震性和环境适应性，适合于产品的长途运输和复杂环境的要求，能很好的达到保护产品的目的。
EPS比重轻，是当前最轻的包装材料，成品衬垫的重量亦轻，其便携性也由此体现出来。
其缺点主要是可回收率较低，可能造成二次污染。
由EPS包装废物会造成白色污染，不易回收利用，但由于其缓冲吸震性和环境适应性好，适合于产品的长途运输和复杂环境的要求，能很好的达到保护产品的目的，并且价格低廉，易成型等优点，在没有完全合适的替代品之前还是会广泛运用。
三、确定产品的流通环境
（一）产品的流通区间
1.产地：
天津
2.目的地：
全国各地
（二）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。
（三）装卸与搬运
产品的装卸作业分人工和机械两种方式。
一般来说，流程越长，中间环节越多，装卸搬运次数就越多。
装卸作业中，抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装载机械打的突然启动和过急的升降都回个包装间造成跌落冲击损害。
等效跌落高度代表包装件在流通过程中跌落冲击能量的大小，一般在人工装卸中，有如下关系：
式中：
H-跌落高度，cm；W-重量，kg。
该产品W=22.2k，所以按经验公式求得该产品的等效跌落高度为65cm。
（四）贮存环节
采用一般仓库贮存，堆码高度2～3m，堆码层数5层。
（五）流通环境的气象条件
由于产品在天津，销售范围为全国各地，从北到南含盖了几个气候带，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。
液晶电视为家用电子产品，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，即在良好的环境条件下运输。
四、产品特性分析
该产品电视为55英寸四核智能3D电视，流畅超薄金属设计，智能超清电视。
（一）产品名称和型号：
三星UA55F9000
（二）产品外形尺寸：
不含底座：
1245.6×717.8×39.3mm
边框沿长方向宽度为2.40cm，沿高方向宽为2.20cm。
（三）机身质量：
不含底座：
22.2kg
（四）产品重心：
位于产品几何中心
（五）产品易碎：
屏幕表面正中位置垂直方向为易损部位。
也就是显示器内部的显像管和玻璃屏幕。
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，以免冲击时受损。
（六）产品的脆值
脆值是产品经受震动和冲击时表示其强度的定量指标，又称产品易损度。
实际生产中，一般要通过实验来测定产品脆值，但在课程设计中我们只能通过查资料比较同类产品脆值来确定。
采用经验估算法求出产品脆值，产品承受较弱冲击现象，故
，而视机质量
，根据经验公式
代入数据计算得脆值约为40g.又依据经验可得一般产品的脆值如表二：
表二：
美国国家标准脆值
故本设计选择产品脆值为50g
五、内包装设计
内包装设计选用聚碳酸酯塑料膜，起防潮、防尘作用。
保护外观免受划伤。
材料透明，便于观察产品外形，有效抵抗高低温。
六、缓冲包装设计
（一）缓冲包装设计
缓冲结构形式既要保证能完好的保护产品又要节约资源不浪费材料而增加缓冲成本，所以采用局部缓冲结构。
（二）缓冲包装材料的选择
由产品特性知，缓冲包装受压面积为显示器的边框，整个受压面积为：
S=22.0x756.9x2+1245.6x24.0x2=93092.4
=930.9
由公式A=WG/σm知，σm=WG/A
σm>22.2x50/930.9=1.192（kg/
）,
图一：
聚乙烯缓冲性能曲线
由已知文献材料查的EPS的缓冲系数最大应力曲线图①得出本设计选用缓冲包装材料为聚苯乙烯泡沫塑料EPS（0.014g/
）。
（三）缓冲衬垫基本尺寸计算
已知产品重W=22.2kg，脆值为G=50g，等效跌落高度为H=65cm。
采用最小缓冲系数法，可得
，σm
Pa。
根据公式T=CH/G和A=WG/σm可得：
T=
A=WG/σm=
（四）缓冲衬垫校核
1.挠度校核：
衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定厚度时，衬垫容易挠曲或变弯，俯视面上一个衬垫的底面积为最小面积：
衬垫的宽为：
主视方向一个衬垫面积为：
A/2=1296.7/2=
主视方向一个衬垫的高：
所以主视方向一个衬垫的长L1：
648.3/85.7=7.57cm
不符合挠度要求，所以将主视方向一个衬垫的宽增加12.43cm，
既能符合挠度要求，又能保证产品在外包装箱内固定，防止在运输过程中震动等原因脱离出缓冲衬垫。
2、蠕变量校核：
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）=5.0（1+10%）=5.5cm=55mm
经过各项校核后，确定最后衬垫尺寸为T=5.5cm，A=1400cm2
（五）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，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。
为此产品设计使用两块缓冲衬垫，即左衬垫与右衬垫。
缓冲衬垫的主要承载部分在四角；易损件液晶屏幕也位于前部，又因为电视机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，面积620cm2，厚度为5.5cm，在这里，左右两侧EPS的缓冲面的长度按照理论是可以跟上下面一样大小。
此外对于显示器为易损件，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不承载。
缓冲衬垫的厚度和承载面积，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，设计图如附件1。
七、运输包装设计
电视机的运输包装材料选用：
a．箱型：
0201型瓦楞纸箱
b.瓦楞纸板的层数：
液晶电视为易损件，包装材料选用3层UV型瓦楞纸板，选用有一定的纵向横向抗压强度的A型纸，选用0201箱型。
接头处采用强度较高的粘合剂粘结。
（一）内尺寸的计算
内尺寸：
X′=X0+△X0
式中：
X′——纸箱内尺寸（mm）
X0——内装物外廓尺寸（mm）
△X0——内装物公差（mm）长宽方向取5mm，高方向取3mm
L0=L+2Tc=1245.6+2x55.0=1355.6mm
L′=L0+△L0=1355.6+5=1360.6mm
B0=B+2Tc=39.3+2x55.0=149.3mm
B′=B0+△B0=149.3+5=154.3mm
H0=H+2Tc=717.8+2x55.0=827.8mm
H′=H0+△H0=827.8+3=830.8mm
（二）制造尺寸：
制造尺寸：
X=X′+△X′
式中：
X——瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mm
X′——纸箱内尺寸mm
△X′——纸箱内尺寸的伸放量mm（教材，查表9-19）
L1=1245.6+3=1248.6mm
L2=1245.6+2=1247.6mm
B1=154.3+3=157.3mm
B2=154.3+2=156.3mm
H=827.8+6=833.8mm
摇盖宽度F=B1/2+△X′=157.3/2+2=80.65mm
粘合襟片取50mm.开槽宽度7mm
（三）外尺寸计算
纸箱的制造外尺寸为：
X′′=X+△X
式中：
X——瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mm
△X——外尺寸加大值取5—7mm
L′′＝1248.6+5=1253.6mm
B′′＝157.3+5=162.3mm
H′′＝833.8+7=840.8mm
接头尺寸J=50mm
开槽宽度7mm
故外尺寸为:
1254x162x841mm
（四）堆码强度校核
抗压强度计算根据凯里卡特公式：
………………………………….1式
Pc——抗压强度；
Px——综合环压强度，N/cm
Z——纸箱周长，cm
aXz——楞常数
J——箱常数
表七：
常用楞常数及箱常数
楞型
A
B
C
AB
aXz
8.36
5.00
6.10
13.36
J
0.59
1.27
1.27
1.01
收缩率Ci
1.532
1.361
1.477
据此可知，aXz=5，J=1.27
Z=2（L’’+B”）=2×（1253.6+162.3）=2832mm=283.2cm
对于单层瓦楞纸板而言，有
…………2式
其中，Px——综合环压强度，N/cm
R1,R2——面纸环压强度测试值，N/0.152m
Rm——瓦楞芯纸环压强度测试值，N/0.152m
Cn——瓦楞收缩率
对于本设计，纸箱两面均取A等纸板，定量为250g/m2,环压指数为10.6N·m/g.依据环压指数=环压强度/试样定量，并代入公式2中，有：
Px=（250×10.6×2+1.361×250×10.6）/100=55.9N/cm
将上述数据代入公式1计算得
Ps=9.81G（Nmax-1）…………..3式
Ps——纸箱的堆码强度，N
G——单个纸包装箱的毛重，kg
Nmax——最大堆码层数
单个纸箱毛重约为15kg，假设仓库为2.0m高，则最大堆码层数为2000/162.3=10，约10层，故Ps=1323.2N
故安全系数K=3914.0/1323.2=3.0
假设产品堆放30天，相对湿度为70%，存在野蛮装卸、超出托盘及印刷开孔，故其保守安全系数K=
=1.71<3.0
故堆码安全。
纸箱展开图见附件2。
八、集合包装设计
（一）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＝1254x841x162mm根据我国联运平托盘外部尺寸系列（GB2934-2007）选择代号为TP3型联运托盘，公称尺寸L×B＝1200×1000mm。
（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，但是稳定性不好。
（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＝
×100％
＝
×100％
＝87.9％
3.单个托盘包装的外尺寸
L0＝1254mm
B0＝841mm
H0＝162×5＋100＝910mm
4.托盘的校核
（1）货物伸出托盘的长度为：
＝27mm<50mm。
满足要求，校核通过。
（2）托盘上货物堆跺高度为：
162×5＝810<2B＝2×841＝1682mm。
满足要求，校核通过。
（3）单个托盘上的货物重量：
W＝5×22.2＝111kg，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＝1254×1000×910mm。
由于该托盘包装外尺寸的高度为910mm，在所有集装箱的箱型中该托盘包装进行堆码放置，可以2层。
根据我国集装箱（GB1413-78）规定尺寸（课本12-10），集装箱5吨和10吨主要用于国内运输，20吨和30吨用于国际运输，故选择集装箱的型号为：
10D（3823×2330×2197mm）。
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3；在B方向上的排列数目为2。
3.利用率计算
空间利用率为：
70%
因此，要考虑集装箱底面积的最大利用率：
利用率＝
×100%
＝84.5%
4.单个集装箱的载重
W＝W托盘包装件×N托盘包装件的个数
＝111×12＝1332kg，满足重量的要求。
九、成本分析
（1）对于销售包装瓦楞纸箱，面纸选用定量为250g/m2国产B等牛皮卡纸，芯纸选用定量为250g/m2国产B等瓦楞原纸，故其平方单价分别为1.32元与0.44元，用材面积为瓦楞纸箱的展开面积。
运输包装采用0201型瓦楞纸箱，其展开面积为S=2×（L+B）×（H+B）,即面积为：
2×（1254+841）×（162+841）=4202570
=4.21
故销售包装成本=（面纸平方单价×2+B楞型芯纸平方单价×收缩率）×用材面积=（1.32×2+0.44×1.27）×4.21=18.31元。
（2）缓冲材料为EPS，市场上，一般是0.36元每平方（长1m*宽1m*厚1mm）计算，而所用EPS体积为:
1400×（5.5×2+4）×2-71.8×4×15=16692
=0.0376
，故成本为0.36×1000×0.0376=13.53元。
（3）内包装及附属品纸盒用料少且价格低廉，设成本为2元。
故每个销售单元的包装成本为18.31+13.53+2=33.84元。
而每台UA55F9000的市场售价为25000元-30000元不等，按最低价算，包装成本占售价比例为33.84/25000×100%=0.014%<1%，符合成本限制要求。
十、设计总结
本设计方案是在经过市场调查后，对电视机的自身特性、流通环境等相关因素进行综合考虑。
然后依据包装理论和实际情形，选取合适的缓冲材料，经过大量数据计算，进行缓冲衬垫的设计，随后设计了电视机运输包装。
其中缓冲材料选用EPS，外包装选用瓦楞纸，根据所选材料的特性进行分析，在根据理论计算和实际情况考虑后获得的可行合理方案。
但由于客观因素，设计中存在一定不足，在设计过程中并没有考虑附件的包装设计。
还有，比如跌落高度及产品脆值的确定只是依据其他相关产品的数据和经验而未经试验校核，因此数据并不准确无误。
另外，产品流
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