试谈联想Z470运输包装设计doc 21页正式版Word下载.docx

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TransportPackaging

第一章市场调研

随着人们生活水平的不断提高，计算机尤其是笔记本电脑的市场需求势头越来越强劲。

对于笔记本电脑，人们关注的重点通常放在其配置、功能、品牌、质量和服务等方面，几乎不注意笔记本电脑的外包装。

但是对生产商来说，笔记本电脑的外包装却是一个不得不考虑的重要因素。

因为笔记本电脑的包装不同于一般的包装，它的促销功能虽然很小，但是它的保护功能却比较显著。

1.1市场笔记本电脑包装现状

在包装用材上，通过观察，市面上各种小型电子产品都很相似，瓦楞纸箱是最为常用的外包装形式，内部缓冲包装则均采用发泡树脂材料。

在结构设计上，针对不同产品的体积和特性，缓冲衬垫的结构有一定的差别。

笔记本电脑属于精密电子产品，传统包装结构难以满足缓冲性能要求，更需要合理的缓冲包装结构。

对于重量大，体积小的产品，要求缓冲面积比底面积大，缓冲材料和产品之间要用硬质材料胶合板或纤维板隔开。

使硬质材料一侧承受总的冲击，再由缓冲材料对硬质材料进行缓冲。

1.2产品特性参数

（一）产品外形尺寸

长340mm，宽232mm,高30mm

（二）产品重量

2.2kg

（三）产品配件

说明书一份，保修卡一张，驱动光盘一张，电源适配器一个，一条电话线，电池。

（四）易损件

易损部位主要是它的液晶屏和硬盘驱动器。

（五）产品的脆值

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，但此次课程设计中，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，本产品的脆值取[G]=70g。

（六）产品的固有频率

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。

1.3物流与流通环境分析

（一）产品的流通区间

1.产地：

大连

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度。

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

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。

（四）贮存环节

采用一般仓库贮存，堆码高度2.5m。

（五）流通环境的气象条件

由于产品在大连，销售范围为全国各地，虽然温度随地域的变化较平缓，但产品包装件常常在短时间内经历较剧烈的温度变化。

笔记本电脑为电子产品，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。

第二章运输包装整体方案

此次课程设计中，该笔记本电脑的缓冲包装的组成分为两部分：

外包装箱和内部缓冲衬垫。

外包装箱在笔记本电脑流通过程中起到保护产品的作用，因此外包装箱对产品的流通是非常重要的，综合考虑外包装箱的经济效益以及环保要求，适当的选择设计外包装箱将提高整体经济效益。

纸箱的结构应能保证箱型样式美观，容量适合商品体积的大小，结构整齐、装配合理、用料少、成本低、具有防震能力、不使商品受震损坏、仓储运输方便。

纸箱的种类繁多，其中纸箱最基本的式样及我国常用的箱型有以下三种：

平口纸箱、搭口纸箱、大盖纸箱。

以上三种纸箱的结构都是根据包装商品的需要设计的，一般纸箱以平口居多这种纸箱两边的摇盖折起来对齐，堆叠起来垂直而不倾斜而且商品放入纸箱后，只需要用封口纸条贴在面、底接口即可，封口较为简单。

缓冲包装在笔记本电脑流通过程中，因外力的作用而遭到冲击和振动时，能吸收外力产生的能量，以防止产品遭受损坏。

缓冲包装作用，一方面是将外界对包装件的冲击和振动经过缓和以后传递给内装物，避免应力集中，从而保护内装物。

另一方面，又能支撑内装物，保护货物结构并保护包装材料本身。

缓冲包装的材料必须具备的特性包括：

冲击能量的吸收性、震动吸收性、复原性、压缩蠕变性、温度稳定性、耐水防潮性、防霉性、耐油性、防静电性、耐磨性、抗挠性和耐酸碱性等，所以在选择适合某一用途的缓冲材料时，必须考虑多种因素。

第三章缓冲衬垫设计

3.1缓冲材料的确定

常见的用作缓冲包装的材料主要有以下几种：

发泡聚苯乙烯（EPS）

EPS材料的优点是轻质、透明、强度大、防潮、耐腐蚀。

最大弱点是用后不能自行分解，从而其废弃物如果不回收处理则会适合对环境的大量污染。

此外，它还有材料体积较大，堆置空间等缺点。

聚氨酯泡沫塑料（EPU）

它是具有一定开孔率的开孔泡沫塑料，有一定限度的弹性回复。

通常是在采用现场发泡成型，具有成型方便、缓冲性能优异等优点，广泛用作易碎品及精密仪器元件的缓冲包装；

聚氨酯海绵制品是环保材料，对产品起到绝缘、密封、防震、防尘、填充、隔音、固定和美化作用；

尤其是抗静电海绵，它不仅对电子产品、芯片起到一般海绵的保护作用，还具有防静电作用，保护电子产品不受静电破坏；

而且聚氨酯海绵制品手感细腻，具有较强的回弹性，持久使用不易变形，切割平整。

发泡聚乙烯（EPE）

EPE俗称“珍珠棉”，是30-40倍高发泡成形的产品，重量轻，有一定坚固性、柔软性、缓冲性能，受反复冲击其特性不变，是一种高强缓冲、抗振能力的新型环保材料，EPE能抵御外界的酸缄腐蚀，是一种易于加工和处理的新型保护型包装材料，EPE柔韧、质轻、富有弹性能通过弯曲来吸收和分散外来的撞击力，它导热率很低，隔热性能优异，独立气泡，几乎没有吸水性的放水材料。

不受各种气候条件影响，耐气候性优越。

切割、粘合、层压、真空成形、压缩等的加工性优秀。

纸浆模塑制品

纸浆模塑制品的主要优势是原料资源丰富，具有一定的抗压、防震能力，防静电，吸附性较好，可堆叠存放，无毒，生产不复杂，用途较广，印刷性好和易回收等特性。

主要缺点是吸水、吸油，阻气性较差，生产自动化程度不太高，成本比较高等。

常用的聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）虽然价格低廉、质量轻、防潮、隔热、易于加工模塑成型，但它产生的碎屑因静电易吸附在仪器上。

且发泡聚苯乙烯塑料不易在自然环境中自动降解，包装废弃物会造成“白色污染”。

发泡聚乙烯（EPE）虽然可以在自然环境中自动降解，但包装废弃物仍然会造成“白色污染”，

故综合考虑，决定使用聚氨酯泡沫塑料（EPU）（

）作为设计的缓冲材料。

3.2缓冲形式的选择

缓冲衬垫的结构形式，因内装产品的质量、形状和尺寸而不同。

本次课程设计的笔记本电脑属于小型电子产品，故采用局部缓冲包装法，既能节省缓冲包装材料，也能达到缓冲防护要求。

因此，缓冲衬垫可以安装在笔记本电脑的左右两侧，两衬垫采用相同的厚度和形式。

3.3缓冲衬垫基本尺寸计算

在本次设计中，已知参数

W为2.2kg，

G为70，H为60cm。

在曲线图中作一条水平线，那么切点的纵坐标对应最小缓冲系数值Gmin为3.2，而横坐标就对应最大应力值σm为

0.7*105Pa,

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。

式中：

A-缓冲衬垫面积；

W-产品重量；

G-产品脆值或冲击加速度；

T-缓冲材料最大应力；

-缓冲系数；

H-跌落高度；

根据公式可得

因为是有两块衬垫组成，所以每一块的A=107.8cm2

3.4缓冲衬垫的校核

挠度校核：

衬垫尺寸的面积与厚度之比小于一定厚度时，衬垫容易挠曲或变弯，大大降低衬垫的负重能力。

为了避免挠曲，其中最小的承载面积

与厚度之间应符合以下条件：

因为：

所以可知符合挠度要求。

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。

蠕变增量按下式计算

修正后的厚度cm；

蠕变系数%（这里取10%）；

原设计厚度，cm；

所以：

经过各项校核后，以及考虑的衬垫的外观要求，确定最后衬垫尺寸为T=3cm

3.4缓冲衬垫结构设计

笔记本电脑为较为规则且薄的长方体形状，设计衬垫时可近似长方体进行设计。

缓冲衬垫位于笔记本电脑两侧，衬垫厚度为30mm，本次课程设计采用局部缓冲包装结构设计，缓冲衬垫的长度为262mm，宽度为105mm，高度为75mm。

3.5缓冲衬垫结构图

见附图

第四章外包装箱设计

4.1包装材料的选择

瓦楞纸板因无污染、可再生、具有良好的缓冲性能等优点．在运输包装中得到广泛应用，本设计也采用此材料设计外包装。

对于笔记本电脑的包装一般是用单体包装的，本设计选标准箱型020l型。

为了保持侧面的印刷面不被破坏，接头设计与侧面连接。

由于笔记本电脑重量轻，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和B楞型之间既具有良好的缓冲保护性能，又具有一定的刚性：

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

综合考虑，由于本设计对象——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；

此外，笔记本电脑是高精密产品，所以对缓冲垫的要求较高，一般承担了电脑的缓冲要求，即外包装无须承担缓冲功能。

所以综合考虑选择B单瓦楞纸板设计。

4.2瓦楞纸箱的尺寸计算

选用0201型纸箱，B型瓦楞。

使用单体包装，根据衬垫尺寸及电脑，配件等。

4.2.1计算内尺寸

Xi=Xmax+T+K

Xi--纸箱内部尺寸mm

Xmax--内装物在X方向上的最大外尺寸mm

T--隔衬及缓冲厚度mm

K--内尺寸修正系数mm.

表2瓦楞纸箱内尺寸修正系数

L1

B1

H1

小型箱

中型箱

大型箱

3-7

1-3

3-4

5-7

查瓦楞纸箱内尺寸修正系数K表可得:

KL=5mmKB=5mmKH=2mmd=1mm

则:

Li=500mmBi=280mmHi=80mm

4.2.2计算制造尺寸

（1）由内尺寸计算制造外尺寸

X=Xi+（ni-a）*t

X--瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸mm

Xi--纸箱内尺寸mm

t--瓦楞纸箱计算厚度mm

ni--由内向外纸板层数

a--系数

这是理论公式，在实际生产中要根据情况加上适当的修正系数即:

X=Xi+（ni-a）t+K

因为瓦楞纸板厚度与瓦楞型和纸板层数有关，（ni-a）与箱型有关，一旦楞型纸板层数和箱型确定纸板厚度也就基本确定。

所以在实际设计中可将上式中的（ni-a）再加上1—3毫米的修正系数而合并成一个常数，用K表示

则上式简化为:

X=Xi+K

X--瓦楞纸箱长宽高制造尺寸mm