设计指引电机包装包材设计选择.docx

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设计指引电机包装包材设计选择

1、概述

電機作為一種工業產品,其儲存與運輸是產品在流通周期內的重要環節,而良好的包裝便是實現安全流通的重要保證,同時也代表著企業的形象.為切實保證產品在儲運中的質量、數量不受損,避免因包裝、運輸不良,特別是產品包裝設計不好造成的破損率高、客戶退貨,返修及報廢的經濟損失,同時盡量做到產品包裝應符合科學、經濟、牢固的要求,最大限度地提高包裝設計的通用性,為此有必要制訂本廠電機產品的包裝設計規範.

本廠電機產品作為一種工業初始品,不需要做商品化的美飾包裝,此包裝應根據產品的特點,儲運裝卸條件和客戶的要求,做到包裝緊湊、安全可靠,便產品在運輸過程中避免顛簸、沖撞、跌落、潮氣等諸因素對電機的損壞.這就是產品包裝設計的主導思想.

一般包裝材料多采用木材、紙板、角鐵、扎帶、膠帶、水松等原料,而產品包裝則優選紙箱/紙盤結構形式;也可選用水松盤結構形式進行包裝.

2、設計的基本原則

我廠包裝設計基本可劃分兩個部分;

紙箱、卡板的設計與選用;

產品包裝的設計與選用;

1.紙箱、卡板的設計與選用:

1.1卡板的設計:

卡板是包裝單元的最基本單元體.卡板設計好壞直接影響著產品的包裝質量及運輸,特別是影響著集裝貨運的裝卸,為此確定卡板的外形尺寸,首先要考慮國際標準貨櫃的內部空間尺寸(長X寬X高).使卡板包裝方便實施機械裝卸,保證卡板在貨櫃中有合理位置,即排列擺放緊湊、裝卸方便,又能充分利用儲運貨櫃空間、降低運輸成本.

1.2紙箱的設計:

紙箱包裝是最小包裝件,設計紙箱要根據電機的特點、儲運條件、客戶的要求,同時要與卡板尺寸(包裝參數)配合起來考慮,設計出科學、經濟、牢固的包裝容器,對產品起到安全可靠的防護要求.

本廠制造電機多年,遠銷國內外,在產品的包裝儲運中,設計制造出不少的標準包裝器具及其配套輔件,在多年的儲運考驗中是切實可行的,為此,紙箱和卡板應該從本廠標準紙箱、標準卡板中擇優選用,不再單獨另行設計一些非標準的型號出來.

1.3標準紙箱、標準卡板的選用原則:

1.3.1根據電機單體重量,確定一箱電機數量,每箱電機數最好為偶數,而一箱重量應在12~20千克之間為宜,最重不超過30千克;

1.3.2繪出電機包裝平面圖、計算出容器的長、寬、高,選定標準紙箱;

1.3.3根據運輸距離遠近確定包裝類型.

海外貨應選用集裝箱卡板包裝,采用紙箱、紙盤及紙板結構形式,同時考慮防潮問題.一般是用大膠袋密封或放置防潮珠來解決防潮問題的.

本地貨大包裝亦優選卡板包裝;也允許選用標準尺寸的簡包裝(即卡板包裝,但取消圍板、天地蓋之類)和小包裝(即紙箱包裝),一般不考慮防潮措施.

2.產品包裝的設計

產品包裝主要指紙箱內部的紙盤、紙隔板、紙板的設計以及水松盤的型腔設計,在設計中首先應著重考慮如下問題:

2.1產品的分隔

包裝箱內產品與產品之間是不允許踫撞和接觸的,為防止產品之間相互踫撞、摩擦,分隔方式可采用距離阻隔,紙板隔離等等方式,阻隔距離一般要求產品之間相距在10mm以上;紙板隔離應處于電機的固定部位,不允許僅隔離電機薄弱部位.

2.2產品的定位

2.2.1電機的定位只能固定電機的最強部位,如:

定子鐵芯、鐵殼、齒輪托架、罩特殊情況也可用軸來定位.

2.2.2電機在包裝箱里擺放的位置,應考慮X、Y、Z三個方向的定位,即電機包裝後,在前後、左右、上下等方向上都應得到固定,並要牢固,任何方向都不得移動.同時開箱後取、放產品要方便.

2.2.3考慮隔板是否會摩擦電機表面的標記、踫撞電機的薄弱部位.

2.3電機的薄弱部位

2.3.1電機上的薄弱部位是指軸伸部、換向器、轉子線圈、定子線圈、碳精組件、接電片`線插等.

2.3.2電機上的薄弱部位是要加以保護的,更不得用薄弱部位作為定位或阻隔用.一般對薄弱部位的保護方法是用錯位排列法、距離阻隔或選好固定位置等等,都能起到保護作用.

2.4產品靜止狀態的選擇

電機在包裝時應選擇一個較好的放置位置(靜止狀態),根據電機的外形,選其本身重心位置來作為包裝定位,這樣產品重心低,包裝後在儲存運轉的過程中,車輛的顛簸、震動不易引起電機的震動造成產品之間的相互摩擦或踫撞.

2.5位置排列和重力中心

產品在包裝箱內每層的擺放應遵循重力中心原則,即產品擺放對紙箱中心要左右、前後對稱,這樣包裝後不會造成一邊重一邊輕的毛病.

2.6紙箱的加強與簡化

2.6.1對海外貨一般采用加強紙箱的方法,即由紙盤、隔板、紙箱四周及上下都插放紙板的方法.其紙質根據電機的單體重量、整理重量來分別選用單坑、雙坑、參坑或肆坑紙板作為包裝材料.

2.6.2對本地貨可選用簡化的紙箱包裝,即取消紙箱四周插放的紙板、包裝材料可按2.6.1的選用.

2.6.3無紙盤包裝,僅由隔板、紙板組成包裝構件,亦可達到穩固包裝之目的.

三、包裝檢驗方法:

1.工程部根據產品外形、運輸地點、客戶的包裝要求,新設計出產品包裝方案及零件圖紙,並發出臨時版圖紙,要求物料部至供應商處訂制手板.

2.工程部對手板包裝材料(瓦楞紙板)按中華人發共和國國家標準的有關規定和要求進行測試和檢查(GB451-79,GB1539-79,GB455-79,GB6546-86)合格後,進行包裝試驗.

2.1原則上要裝滿一箱的電機.

2.2檢驗如下項目是否合格:

a.三維定位(X,Y,Z)是否牢固;

b.簿弱部位的保護措施;

c.重力中心;

d.擺放位置與數量;

e.整箱電機總重量.

2.3包裝件的GMS試驗:

新設計的包裝件都必須進行包裝性能試驗,按中華人民共和國國家標準GB5872-86<<控制微電機包裝技術條件的規定和要求>>,要進行:

包裝件的堆碼強度試驗;

包裝件的自由跌落試驗;

包裝件的公路運輸試驗.

2.3.1QA對包裝件內全部電機進行性能測試、震動測試,合格後封箱;

2.3.2由QA按試驗標準要求干地公路運輸試驗(即震動模擬試驗);

2.3.3由QA按試驗標準要求進行自由跌落試驗;

2.3.4每次試驗後由QA進行電機性能測試、震動測試,並按測試報告要求內容編寫出各種試驗報告.

2.4包裝設計合格,且客戶接受後,工程部發正式圖紙與有關資料.

注:

上述檢驗方法適用于所有固定供應商.

四、紙包裝箱的紙型與選用

產品包裝後在正常的儲運、裝卸條件下,產品包裝要符合科學、經濟、牢固的要求.保證產品不受損,不松散是包裝的主要目的,但是,怎樣選用既經濟,又能保證包裝要求條件下,選用紙型是一個主要問題,了解紙型、紙板及其特性是很有必要地.

1.瓦楞紙板的結構與型式:

瓦楞紙板是由面紙、瓦楞芯、墊紙和里紙組成,用粘合劑粘成一體的,改變瓦楞芯的層數和變更瓦楞形狀,即可得到多種瓦楞紙板結構.

1.1瓦楞紙板和瓦楞形狀與分類:

1.1.1V形瓦楞(三角形瓦楞)及其特性

▽▽▽瓦楞形狀

V形瓦楞呈折紙波紋狀,兩折線間夾角一般為90°,V形瓦楞的兩楞呈對稱斜撐狀態,兩者組合作用形式的合力作用線恰為兩楞夾角的平分線,抗壓強度好,且承載均衡,但過載後,瓦楞突然破壞,外載消失後也不能恢復原形,因此,其彈性小,緩沖性差,此外,瓦楞楞峰及楞谷的圓角半徑小,面、里、墊紙間粘合面小,因而受力,受潮後易剝離.

1.1.2U形瓦楞(圓弧形瓦楞)及其特性:

瓦楞形狀

U形瓦楞的楞峰、楞谷的圓角半徑大,與相應的面紙粘接面積大,但其受力不穩定,抗壓強度較V形瓦楞低,且較前者用料稍多,但U形瓦楞彈性較大,受載後彈性變形大,故而緩沖性好,不超過允許限度的外載消除後,瓦楞基本上可恢復原狀.

1.1.3UV形瓦楞(綜合形瓦楞)及其特性:

瓦楞形狀

瓦楞介于V與U之間,因而有抗壓強度及彈性也介于上兩者之間,目前,各國的瓦楞紙板均采用UV形瓦楞.

1.2瓦楞紙板的瓦楞型式及其承載性能:

1.2.1我國規定瓦楞紙板就采用UV形瓦楞,依據瓦楞尺寸的不同,將瓦楞分為四種型式瓦楞紙板的瓦楞型式及規格:

 

楞型

楞高(mm)

楞數/30cm

A

4.5~5

34±2

B

3.5~4

38±2

C

2.5~3

50±2

D

1.5~2

46±4

國外

標準

E

1.8~2

60~65

F

6.6~7

75~85

1.2.2瓦楞紙板的各向承載性能:

1.2.2.1瓦楞平面承壓:

此時瓦楞紙板除可承受一定的壓力外,還可表現出彈性和緩沖性.

 

1.2.2.2

瓦楞直立而垂直受壓:

此時瓦楞紙板僅表現出具有剛性和承壓能力.

 

1.2.2.3瓦楞水平承壓:

此時瓦楞紙板承壓能力介于以上兩者之間,表現出一定剛性外,還

存在著失穩的可能性..

1.3不同型式的瓦楞承載性能:

1.3.1A型瓦楞(大型瓦楞)

瓦楞寬而高,平面承壓時抗沖擊力和緩沖性能好,適于制作易碎產品的包裝和箱內各種緩沖襯墊.

1.3.2C型瓦楞(中型瓦楞)

瓦楞的緩沖性能低于前者,但承壓能力和剛性比前者強,適于包裝易碎產品,質軟產品.

1.3.3B型瓦楞(小型瓦楞)

瓦楞的剛性,承壓能力較前兩者好,但緩沖性能差,適于包裝小五金產品.

1.3.4E型瓦楞(微型瓦楞)

瓦楞窄而矮,可獲表面平坦和剛性很高的瓦楞紙板,承壓能力強,緩沖性能很差,是與其它型式的瓦楞組合使用.

1.4瓦楞紙板的結構與規格:

1.4.1兩層單瓦楞紙板

由一個瓦楞芯及一張面紙粘合成,是厚紙板的代用品,作襯墊用.

1.4.2三層單瓦楞紙板

由一個瓦楞與里紙、面紙粘合成,適于制作中小型箱,是最基本且用

得最多的一種瓦楞紙板.

1.4.3五層雙瓦楞紙板:

由二個瓦楞芯、里紙、面紙、中間紙粘合成,主要用來制作大型、重型包裝箱.

1.4.4七層三瓦楞紙板:

由三個瓦楞芯、里紙、面紙、二層中間紙粘合成,瓦楞的型式可相同或不同,適于制作載重大、體積大的包裝箱.

2.瓦楞紙板的種類和規格:

我國僅規定單瓦楞紙板代號為S,雙瓦楞紙板代號為D,且各分為五種,其規格要求見表一,設計瓦楞紙箱時應特別注意,首先正確選定瓦楞型式和紙板的層數,然後再選定瓦楞紙板和種類、不同用途、不同載重的瓦楞紙箱,對瓦楞紙板及其原紙的要求是不同的.

表1:

我國瓦楞紙板的種類及其主要技術性能

種類

1類

2類

3類

含水率(%)

代號

耐破強度kgf/cm2

邊壓強度kgf/cm2

代號

耐破強度kgf/cm2

邊壓強度kgf/cm2

代號

耐破強度kgf/cm2

邊壓強度kgf/cm2

S-1.1

6

5

S-2.1

5

4.5

S-3.1

4

4

10±2

S-1.2

8

6

S-2.2

7

5.5

S-3.2

6

5

S-1.3

12

7

S-2.3

10

6.5

S-3.3

8

6

S-1.4

16

8

S-2.4

14

7.5

S-3.4

12

7

S-1.5

20

9

S-2.5

18

8.5

S-3.5

16

8

D-1.1

12

7

D-2.1

7

6.5

D-3.1

6

6

10±2

D-1.2

12

8

D-2.2

10

7.5

D-3.2

8

7

D-1.3

16

9

D-2.3

14

8.5

D-3.3

12

8

D-1.4

20

10

D-2.4

18

9.5

D-3.4

16

9

D-1.5

26

11

D-2.5

22

10.5

D-3.5

20

10

注:

1類瓦楞紙板的原料為牛皮箱板紙與高強瓦楞原紙,2、3類瓦楞紙板的原料為箱板紙與瓦楞原紙.

2.1瓦楞紙板的原紙及其主要性能指標:

瓦楞紙板的里紙、面紙、中間墊紙、主要箱板紙、瓦楞芯紙它們的規格各不相同,不同種類的瓦楞紙板,對其原紙的要求也不同.見表1.

制作瓦楞紙板所需原紙的性能指標見表2,表3,表4,表5.

表2.箱紙板技術指標

指標名稱

單位

規定

試驗方法

一號

二號

三號

1.定量

g/cm2

310(+19.0/-12.0)

GB451-79

365(+20.0/-15.0)

420(+25.0/-17.0)

475(+28.0/-19.0)

530(+32.0/-21.0)

2.緊度不小于

g/cm2

0.65

0.60

0.60

GB451-79

3.耐破度

310g/cm2不小于

kgf/cm2

3.2

2.4

2.0

GB1539-79

365g/cm2不小于

2.4

3.0

2.5

420g/cm2不小于

6.0

4.0

3.0

 

表3.瓦楞原紙技術指標(QB548-81)

指標名稱

單位

規定

試驗方法

特號

一號

二號

1.定量

g/cm2

160±8.0

160±8.0

160±8.0

GB451-79

180±9.0

180±9.0

180±9.0

200±10.0

200±10.0

2.緊度不低于

g/cm2

GB451-79

3.斷裂長縱,

橫平均不低于

m

0.55

0.50

0.45

GB453-79

3,000

1,600

1,400

4.環壓強度縱

kgf/cm2

橫平均不低于

310g/cm2

18

11

9

GB2679-8-81

365g/cm2

20

13

10

420g/cm2

-

15

11

5.水份

%

10±2

GB462-79

表4.高強瓦楞紙技術指標

指標名稱

單位

規定

試驗方法

125g/m2

150g/m2

180g/m2

定量

g/m2

125(+4/-6)

150(+4.5/-7.5)

GB451-79

厚度

mm

0.23(+0.03/-0.02)

0.24(+0.03/-0.02)

0.27(+0.02/-0.03)

GB451-79

耐破度

不小于

kgf/cm2

2.5

3.0

3.5

GB4539-79

裂斷長

(縱向不小于)

m

4000

4000

4000

GB453-79

環壓度

(橫向不小于)

kgf

14

18

24

GB2679.8-81

水份

%

10±2

10±2

10±2

GB462-79

表5.牛皮箱紙板技術指標

序號

指標名稱

單位

特號

一號

試驗方法

1

定量

g/cm2

250±5%

280±5%

300±5%

320±5%

360±5%

250±5%

280±5%

300±5%

320±5%

360±5%

GB451-79

2

全幅定量差不大于

%

7

7

GB451-79

3

緊度不小于

GB451-79

4

耐破度不小于

kg/cm2

7.3

8.0

8.7

9.3

10.5

5.3

6.0

6.2

6.7

7.6

GB1539-79

5

撕裂度縱向不小于

gf

200

230

250

270

300

190

210

225

240

270

GB455-79

6

環壓強度枘向不小于

kgf

30

36

39

41

46

25

28

30

32

38

GB2679.8-81

7

表面收吸重量正/反不大于

g/m22min

30/60

正面40

GB1540-79

8

水份

%

9(+3/-2)

9(+3/-2)

GB462-79

9

伸縮率橫向不大于

%

4

4

GB459-79

2.2瓦楞紙板的主要性能指標及測試

2.2.1瓦楞紙板的厚度瓦楞紙板的厚度為瓦楞高度與里紙、面紙、中間墊紙厚度之和,可用量具測出.測量方法按GB6547-86規定進行.

一些瓦楞紙板的厚度參考值

瓦楞型

A

C

B

E

AA

AC

CC

AB

BC

AE

BB

BE

板厚(mm)

5.5

4.3

3.3

2.3

10.4

9.4

8.4

8.1

7.1

7

6.1

5

2.2.2瓦楞紙板的定量(克/米2)

瓦楞紙板定量=(里、面紙定量之和)+(各中間墊紙定量之和)+Σ(瓦楞芯紙定量X瓦楞展開系數)+粘合劑克重

瓦楞展開系數

瓦楞型式

A

C

B

E

展開系數

1.5~1.6

1.4~1.5

1.35~1.4

1.2~1.3

2.2.3瓦楞紙板的耐破強度

瓦楞紙板單位面積上能承受均勻增大的最大壓力值(kg/cm2),即為耐破強度.

測試方法按GB6545-86規定進行.

2.2.4瓦楞紙板的邊壓強度

取寬25±0.5,長100±0.5mm的瓦楞紙板試樣被壓壞前的最大壓力值,除以試樣長度所得的單位長度的壓力值(kg/cm)即為邊壓強度.

測試方法按GB6545-86規定進行.

瓦楞紙板的邊壓強度與原紙的環壓強度間的經驗關系:

瓦楞紙板的邊壓強度=面紙環壓強度+里紙環壓強度+瓦楞芯紙環壓強度X瓦楞展

開系數(此式僅適用于三層單瓦楞紙板).

瓦楞紙板的邊壓強度=瓦楞紙板各原紙的環壓強度X1.2

(此式適用各種瓦楞紙板)

3.瓦楞紙板的選用

依據中華人民共和國國家標準,規定了包裝材料各紙型、瓦楞形狀、紙板等等的性能指標,同時還規定了制箱用瓦楞紙須選用A或B型雙面瓦楞紙板制作,其面紙應采用牛皮箱板紙,質量要求應符合QB605-73《牛皮箱板紙》的規定,瓦楞芯用不小于200g/m2的瓦楞原紙.為此,我廠可按照電機產品的特性、產品的單體質量、運輸距離的遠近、流通領域的環境(海運、空運、陸海聯運),來確定選用紙型、紙,質.

我廠包裝容器及其配件,一般紙箱多選用五層雙瓦楞紙板或七層三瓦楞紙板,紙盤多選用三層單瓦楞紙板或五層雙瓦楞紙板,隔板、紙板多選用五層雙瓦楞紙板或七層三瓦楞紙板.

五、包裝零件

1.卡板系列

1.1卡板

卡板由木材制作,卡板的尺寸有標準和非標準之分,為便于采用機械搬運裝卸,卡板的長寬尺寸都控制在1000mm左右.我廠現有八種規格的標準卡板,在貨櫃中卡板與卡板之間,卡板與貨櫃壁間都有10~30mm的空隙,這樣機械裝卸非常方便.

如:

卡板WPT-001-001,尺寸為1080X950貨櫃寬2330mm

則:

寬1080X2=2160深5900mm

深950X6=5700

所以一個貨櫃就可納入24個卡板的貨物.

本廠標準卡板的編號及尺寸:

WPT-001-0011080(寬)950(深)

WPT-001-0021140(寬)1080(深)

WPT-001-0031080(寬)715(深)

WPT-001-0041080(寬)815(深)

WPT-001-0051100(寬)950(深)

WPT-007-0111100(寬)1050(深)

WPT-003-0021140(寬)1140(深)

WPT-007-0231140(寬)950(深)

1.2天地蓋

天地蓋是用三坑紙板(層、瓦楞紙板)制作的,天地蓋的長寬尺寸是與卡板的長寬尺寸相配合的,其長寬尺寸相應的比卡板長寬尺寸各小0~20mm.

本廠標準天地蓋的編號及尺寸:

CTM-001-0011060(寬)930(深)CTM-00-0061100(寬)940(深)

CTM-001-0021135(寬)1075(深)CTM-002-0231095(寬)1030(深)

CTM-001-0031060(寬)695(深)CTM-003-0021140(寬)1140(深)

CTM-001-0041060(寬)795(深)CTM-002-0311140(寬)940(深)

1.3圍板

圍板的材料是用三坑紙板(層、瓦板紙板)制作的,圍板的長寬尺寸是按照相應的天地蓋尺寸確定的,其長寬尺寸比相應的天地蓋尺寸長寬小30mm,高度由紙箱的堆碼高度來確定,一般高度以不大于940mm為宜.

1.4木板

木板是由木材條制作的,其長寬尺寸與相對應的卡板長寬尺寸完全相同.

1.5角鐵

角鐵是由厚1.5mm的鍍鋅鐵皮制成,角鐵高度是與圍板相應高度相同,但在實際的設計中,角鐵的高度一般比圍板高20mm.

1.6鐵扎帶

鐵扎帶用于捆扎卡板大包裝用.

1.7扎帶鐵夾

扎帶鐵夾是把鐵扎帶連結為一體的.

2.紙箱系列

2.1紙箱一般用雙坑紙板(五層雙瓦楞紙板)制作,紙箱分為標準紙箱,非標準紙箱.標準紙箱是指能合理地放入標準卡板中,非標準紙箱中有兩種情況:

2.1.1尺寸為標準尺寸,但箱上加印了有關型號、客戶編號、其它一些特殊的符號,這類紙箱是不能通用的;

2.1.2尺寸為非標準尺寸紙箱.

2.2紙盤

2.2.1紙盤的材料多是用單坑紙板(三層單瓦楞紙板)或雙坑紙板(五層雙瓦楞紙板)制作,選擇單坑紙板或雙坑紙板要根據電機形狀、大小、單體重量來確定,若電機大且重(如IA-25L),則采用雙坑紙板,一般都選用單坑紙板.

2.2.2紙盤的長寬尺寸由所選紙箱的長寬決定,其長寬尺寸比相應紙箱的長寬尺寸小5~10mm.紙盤尺寸C是電機的寬度決定的.

2.2.3紙盤在設計時只考慮形狀、夾緊位置、電機的放置方向、駁角的位置、軸的位置等方面.而紙盤上開口開槽是用來插放隔板、駁角或軸的,開口、開槽時應保證隔板緊固結實插入.安放駁角的柄也可起到定位夾緊的作用.

 

2.2.4紙盤上應有足夠空間來放置軸、風葉.要求不能壓、踫撞.紙盤上有時開有一些槽、孔等,這些都是用來定位或安放電機等易損的零件.

2.3隔板

隔板的材料用雙坑紙、三坑紙制成,選用原則要根據電機的形狀、尺寸、單體重量來確定,隔板上、下有許多槽,隔板下面的槽是與紙盤上的槽配插的,上面的槽都是安放電機的軸突或駁角的,其槽位的尺寸位置根據電機的形狀來確定.隔板長寬是按電機形狀尺寸、排放路數來決定的.

2.4紙板

2.4.1紙板的材料有單坑紙板、雙坑紙板、三坑紙板、四坑紙板制作而成,在通常情況下,紙板是一塊光紙板,主要用來支撐紙箱或紙盤之間壓緊隔板及電機用的.若紙板上開了一些孔、槽,則紙板在紙箱中就起固定或定位的作用.

2.4.2紙板的長寬尺寸比相應的紙箱長寬尺寸小10~20mm(平放在紙箱中),若無紙盤其長寬尺寸應與紙箱的內形長寬尺寸相同,豎立在紙箱四周的紙板尺寸由紙箱內高尺寸來確定.

六、包裝方法

本廠電機的包裝方法較為單一,電機產品按設計分別裝入紙盤或水松中,再放入紙箱或打上下紙板扎牢,最後用卡板包裝.

1.電機的包裝

1.1電機本身一般情況下不再單獨包裝,可直接放入紙盤或水松盤中.

1.2特殊要求者,電機可用膠袋盛裝(一般膠袋不封口),再放入紙箱或水松盤中.

2.箱

2.1本廠箱單位的包裝分三類:

a.紙盤/紙箱的結構,為優選設計;

b.水松盤/紙箱的結構;

c.水松盤/紙板/扎帶的簡包裝.

2.2

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