重点笔记本电脑运输包装设计项目说明指导书.doc

齐齐哈尔大学课程设计说明书课程名称：运输包装题 目：笔记本缓冲包装课程设计学 院：轻工和纺纺学院班 级：包装101班姓 名：柴 阳指导老师: 赵红 摘要经过分析笔记本流通环境和产品本身特征，选择了EPE进行缓冲包装，进行了缓冲衬垫尺寸计算和结构设计，并进行了校核，完成了缓冲包装设计。运输包装设计选择了合适瓦楞纸箱箱型，并计算了尺寸和强度。最终计算了成本并对成本进行分析和整体总结。关键词：笔记本；缓冲包装；发泡聚乙烯（EPE）；瓦楞纸箱。AbstractThrough the analysis of the circulation environment, and the product itself characteristic of notebook, chose the EPE cushion packaging, the cushion pad size calculation and structure design, and has carried on the check, completed the cushioning packaging design. Transport packaging design chose appropriate corrugated carton box, and calculate the size and strength. Finally ， calculate the cost and the cost analysis and summary of whole. Key words: laptop; Cushion packaging; Polyethylene foam (EPE); Corrugated carton. 目录一、设计题目及目标1二、设计要求1三、流通环境分析1（一） 产品流通区间:1（二）产品关键运输方法:1（三）装卸和搬运:1（四）贮存步骤:2（五）流通环境气象条件:2四、产品特征分析2（一）产品外形尺寸2（二）产品重量2（三）产品重心2（四）易损件2（五）产品脆值2（六）产品固有频率2五、内包装设计3六、缓冲包装设计3（一）、缓冲包装材料选择3（二）、缓冲衬垫基础尺寸计算4(三)、缓冲衬垫结构设计5(四)、附件包装6七、运输包装设计7（一）内尺寸计算8（二）制造尺寸计算8（三）外包装尺寸9(四)瓦楞纸箱抗压强度9（五）堆码性能（系数）校核9八、包装装潢图10九、试验纲领编制11十、成本分析11十一、总结11十二、参考文件12 一、设计题目及目标题目：笔记本缓冲包装设计。目标：分析现有笔记本包装形式，并为笔记本设计缓冲包装（采取瓦楞纸板）。二、设计要求1、衬垫结构简单，易于制作，笔记本及附件要固定于缓冲材料上；2、安装操作简便；3、含有完整保护作用。三、流通环境分析（一） 产品流通区间:1. 产地：生产2. 目标地：全国各地（二）产品关键运输方法:铁路和公路运输因为产品销往全国各地，现有长途运输又有短途运输。通常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。汽车运输冲击，关键取决于路面情况，车辆开启和制动，货物重量及装载稳定性。汽车运输振动加速度大小也和路面情况、行驶速度、车型和载重量相关，但关键原因为公路起伏和不平度。汽车运输时包装件共振频率通常小于25HZ，试验测得，汽车运输发生二次共振时其基频为8.28.5HZ，二次频率范围为17.318HZ，共振时加速度增大为外界激励18倍。汽车运输随机振动加速度功率谱密度以垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0200HZ，其中能量最集中处于050HZ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处峰值为全频带内最大值，所以公路运输包装件固有频率应避开这两个频率值。铁路运输时产生冲击有两种。一个是车轮滚过钢轨接逢时垂直冲击，在一般路轨上为80120次/分，加速度最高为1g；另一个是列车在挂钩撞合时产生水平冲击，加速度可达24g。若速度为14.5km/h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间可能产生18g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58g。（三）装卸和搬运:装卸作业包含人工和机械两种方法。按常规产品跌落高度定为90cm。（四）贮存步骤:采取通常仓库贮存，汽车内堆码高度2.5m，火车内堆码高度3m,堆码层数1层。（五）流通环境气象条件:因为产品在广州，销售范围为全国各地，从华南到全国含盖了多个气候带，即使温度随地域改变，改变较平缓，但产品包装件常常在短时间内经历较猛烈温度改变。计算机显示器为电子产品，为了预防包装内产生结露现象，应严格控制包装材料含水量，并用塑料薄膜对产品进行包裹并放入干燥剂。用标准化环境条件，该产品运输条件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1。四、产品特征分析（一）产品外形尺寸：长 348mm，宽242mm, 高30.4mm. （华硕K43T-A6）（二）产品重量：3.18kg（三）产品重心：在笔记本电脑中部。（四）易损件：屏幕表面正中位置垂直方向为易损部位。也就是显示器内部显像管和玻璃屏幕。显像管在显示器内部，是显示器关键部件，受到猛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效主体部件，有意破损玻璃组成，所以屏幕也是显示器包装关键保护对象；底座连接装置在显示器底部，安装使用时和底座连接，属于凸出部件，缓冲设计时也应考虑到，不能够承载，并要和外包装容器离有一定距离，以免冲击是受损。（五）产品脆值：脆值是产品经受振动和冲击时表示其强度定量指标，又称产品易损度。是设计产品缓冲包装中最关键参数。在实际生产中，通常要经过试验来测定产品脆值，但在课程设计中我们只能经过查资料、比较同类产品脆值来确定。经过比较日本、英国同类产品脆值，确定此次产品脆值取G=70g。（六）产品固有频率产品固有频率也设缓冲包装设计中关键参数，应经过试验测得。合理缓冲包装应该能够包装件固有频率远离产品得固有频率，使其免受共振。五、内包装设计选择低密度聚乙烯（LDPE）袋，起防潮、保护外观免受划伤、防静电作用等。尺寸：LxBxH=480mm460mm30mm，厚度1.0mm低密度聚乙烯袋示意图：六、缓冲包装设计华硕笔记本电脑缓冲包装（一）、缓冲包装材料选择缓冲包装材料种类繁多，但它们缓冲作用远离全部是经过本身形变来吸收包装件在流经过程中因为振动和冲击产生能量。依据缓冲材料力和形变曲线通常可分为线弹性缓冲材料、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。发泡聚苯乙烯（EPS）特征EPS材料优点是轻质、透明、强度大、防潮、耐腐蚀。最大弱点是用后不能自行分解，从而其废弃物假如不回收处理则会适合对环境大量污染。另外，它还有材料体积较大，堆置空间等缺点。纸浆模塑制品特征纸浆模塑制品关键优势是原料资源丰富，含有一定抗压、防震能力，防静电，吸附性很好，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征。关键缺点是吸水、吸油，阻气性较差，生产自动化程度不太高，成本比较高等。发泡聚乙烯（EPE）特征EPE俗称“珍珠棉”，由30-40倍高发泡成形产品，重量轻，有一定坚固性、柔软性、缓冲性能，受反复冲击其特征不变，它是一个高强缓冲、抗振能力新型环境保护材料，EPEPH值为中性，不会对任何产品造成损伤，同时它优良特征能抵御外界酸缄腐蚀，珍珠棉是一个易于加工和处理新型保护型包装材料，EPE柔韧、质轻、富有弹性能经过弯曲来吸收和分散外来撞击力，它导热率很低，隔热性能优异，独立气泡，几乎没有吸水性放水材料。不受多种气候条件影响，耐气候性优越。切割、粘合、层压、真空成形、压缩等加工性优异。细微气泡泡沫材料、外表光滑、可着色，尽显优美效果。缓冲材料确定，现在普遍用于电脑缓冲包装是发泡聚苯乙烯（EPS)和发泡聚乙烯（EPE），本设计选择缓冲包装材料是EPE发泡聚乙烯，俗称珍珠棉，是一个低密度半硬质，闭孔结构，耐候性好，无毒，耐腐蚀，阻水和易回收聚乙烯聚合物，聚乙烯泡沫塑料发泡均匀、柔软，有很好缓冲和机械性能，压缩不易断裂，高低温环境下不易老化，可和产品直接接触不会产生化学改变和腐蚀现象。故综合考虑决定使用聚乙烯泡沫塑料（比重为0.032g/cm3）作为设计缓冲材料。即使发泡聚乙烯能够在自然环境中自动降解，包装废弃物会造成“白色污染”，所以多年来它发展在一定程度上也受到了抑制，但我们能够经过在各地建立专门回收站对其废弃物进行回收，二次利用，来处理污染问题。（二）、缓冲衬垫基础尺寸计算在此次设计中，已知参数W为3.18kg，G为70，H为90cm。在曲线图中作一条水平线，那么切点纵坐标对应最小缓冲系数值为4.0，而横坐标就对应最大应力值为1.0105Pa.由公式T=CH/G,能够求出衬垫厚度T，由公式A=WG/m能够求出衬垫面积A。依据缓冲衬垫尺寸计算公式： T=CH/G 和 A=WG/m 公式中：A - 缓冲衬垫面积； W - 产品质量 ； G - 产品脆值或冲击加速度； T - 缓冲衬垫厚度； H - 等效跌落高度； ； -缓冲系数。可得：T=CH/G=4.090/70=5.2 cm A=WG104/m=3.189.870104/1.0105=219cm2（1）挠度校核：衬垫尺寸面积和厚度之比小于一定厚度时，衬垫轻易挠曲或变弯，大大降低衬垫负重能力。为了避免挠曲，其中嘴刁承载面积和厚度之比应符合以下要求（克斯特那经验公式）：Amin (1.33T)2或Amin/(1.33T)21219 /4 (1.335.2) 2 可知符合挠度要求。（2）蠕变量校核。缓冲材料在长时间静压力作用下，其塑性变形量会随时间增加而增加，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赔偿值，称为蠕变增量Cr。 Tc=T(1+Cr)式中：Tc修正后厚度cm T原设计厚度cm Cr蠕变系数%（这里取10%） Tc=T(1+Cr)=5.2（1+10%）=5.7cm经过各项较核后，且定最终衬垫尺寸为T=5.7cm，A=219cm2(三)、缓冲衬垫结构设计为了使用最少缓冲材料取最好缓冲效果，降低包装成本，所以本设计选择局部缓冲包装方法对该产品进行包装，依据显示器承载部位和易损部位，设计缓冲衬垫结构。因为显示器重心在中前部，所以缓冲衬垫关键承载部分在前部；易损件玻璃屏幕也在前部，又因为显示器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。显示器外形不是规则几何结构，要经过缓冲衬垫结构设计使其能够在外包装箱内稳定，而且确保易损部件屏幕和底座连接装置不能承载。缓冲衬垫厚度合成在面积，根据校核后数值，不过要实现使其在外形不规则地情况下在外包装箱内固定，必需使用多于理论计算缓冲材料，承载面积也肯定大于理论值。缓冲衬垫具体结构以下图所表示:三视图：(四)、附件包装笔记本电脑配件包含说明书、保修卡、驱动光盘、512优盘、数据线、电源适配器、电话线、电池。鉴于内装物和成本问题，所以采取瓦楞纸箱作外电脑配件包装箱。经过计算，得出尺寸为:LBH=420mm91mm64mm.部件盒平面展开图以下所表示：效果图：七、运输包装设计包装材料选择：瓦楞纸板因无污染、可再生、含有良好缓冲性能等优点在运输包装中得到广泛应用，本设计也采取此材料设计外包装。对于笔记本电脑包装通常是用单体包装本设计选标准箱型020l型为了保持侧面印刷面不被破坏接头设计和侧面连接因为笔记本电脑重量轻。故实际中可使用胶黏剂粘合接头。根据GBT65441999标准要求UV形瓦楞纸板分为A、C、B和E型四种。A楞型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楞型之间既含有良好缓冲保护性能，又含有一定刚性：E楞型纸板含有重虽轻、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，因为本设计对象笔记本电脑再流经过程中是堆码运输，所以对其纸箱要求要有较强平面耐压性能；另外，电脑是高精密产品，所以对缓冲垫要求较高通常不负担了电脑缓冲要求。即外包装无须负担缓冲功效所以综合考虑选择B三层楞纸板设计。（一）内尺寸计算式中：Xi纸箱内尺寸（mm） Xmax内装物最大外尺寸（mm） T衬格或缓重建总厚（mm） K内尺寸修正系数（查表）表2 瓦楞纸箱内尺寸修正系数L1B1H1小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取KL=5mm；KB=5mm；KH=4mm；又已知Lmax=348mm；Bmax=242mm；Hmax=30.4mm；T=72mm所以:Li=Lmax+T+ K=348+722+5=497mmBi=Bmax+T+ K=242+722+5=392mmHi=Hmax+T+ K=30.4+722+4=178.4mm即纸箱内尺寸为：497mm392mm178.4mm（二）制造尺寸计算 X=Xi+kF = B1/2 + X1 式中：X瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸mm Xi纸箱内尺寸mm K制造尺寸修正系数mm（查表）F纸箱对接摇盖宽度；B1纸箱非结合端面制造尺寸；X1摇盖拉长系数。表3 02类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mm）名称楞型L1L2B1B2HA64639B32326C53538E21213表4 瓦楞纸箱接头尺寸J纸板结构单瓦楞双瓦楞J35-4045-50表5 02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数X1名称楞型02010203020402050206A2-30-22-30-20-2B1.5-20-11.5-20-10-1C1.5-2.50-1.51.5-2.50-1.50-1.5E000-100由表3、4、5得出K11=3；K12=2；Kb1=3；Kb2=2；K=6；J=38；X1=2；所以 L1 = Li + K11 =500（mm），L2 = Li + K12 =499（mm）；B1 = Bi+ Kb1 =395（mm），B2 = Bi + Kb2 =394（mm）;H = Hi +K =184.4（mm），F = B1/2+X1=189.5（mm）；（三）外包装尺寸由以下公式能够得出其外尺寸：X0 = Xi + 2t 式中：X0 瓦楞纸箱外尺寸；Xi 纸箱内尺寸；t-纸板计算厚度表6 瓦楞纸板就算厚度（mm）；楞型ABCEABBC瓦楞纸板就算厚度5.33.34.32.38.17.1由表6，得出t=4。所以由公式X0 = Xi +2t得；瓦楞纸箱外尺寸为：508mm403mm192.4mm；(四)瓦楞纸箱抗压强度P=1.86Px(aXz/Z/4)2/3ZJZ=2(Lo+Bo)=2（508+403）=1822mmPx=8.4300+8.4300+7.1180=7046(N/m)P=1.8670.46（45.00/1822）2/318220.68=8019.9N（五）堆码性能（系数）校核最底层纸箱承受堆码载荷：P=KW(h/H-1)公式中：K堆码安全系数取； W每件货物重量； h-堆码高度（h=450cm日本）； H纸箱高度；代入数据得 K2 说明对于安全堆码有足够强度。瓦楞纸箱平面展开图：瓦楞纸箱效果图：八、包装装潢图九、试验纲领编制1、随机振动，堆码层数为2层; 垂直方向随机振动，振动时间3h.2、可控水平冲击试验： 半正弦波冲击：冲击连续时间20min,冲击加速度4g,冲击次数4次.3、跌落冲击试验：H=90cm，次数2次.十、成本分析十一、总结经过此次笔记本电脑运输包装设计，使得自己在运输包装课程有愈加深入系统了解，对于自己在运输包装认识愈加深刻，对于自己在物流方向运输包装有愈加宏观把握，为自己以后发展奠定了良好基础，同时也给自己一个愈加宽广空间，一个物流领域全新认识和了解。在设计过程中，意识到自己在一些方面不足，为以后学习和研究领域和方向有个大致方向和目标。这次设计是自己学习和实践最好结合。十二、参考文件物流运输包装设计彭国勋 编著，印刷工业出版社。纸包装结构设计（第二版） 孙诚编著，中国轻工业出版社。绿色包装设计爱德华丹尼森 广裕仁 编著，上海人民美术出版社。现代产品包装设计和制作 腾龙视觉设计工作室 编著，机械工业出版社。纸盒包装设计指南 萧多皆编著，辽宁美术出版社。包装结构设计 孙诚 王德忠 金国斌 刘新年 黄利强 编著，中国轻工业出版社。