如何5分钟完成香皂的包装课程设计.docx

《包装结构设计》
课程设计
——香皂的包装结构设计

学 院： 机械工程学院
班 级： 07包装1班
姓 名： ***
学 号： 000000000
指导老师：**

1 选定产品
香皂
近几年来虽然液体沐浴露，泡沫浴剂等得到长足的发展，占据主导地位，但是化妆品中的香皂，由于使用方便，去污效果好，价格便宜，刺激性低，花样品种多等特点，在国内外仍然是重要的皮肤清洁调理用品。

香皂是高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类，它的化学通式可表示为：RCOOM
R代表长碳链烷基，M代表某种金属离子。具有洗涤，去污，清洁等作用的皂类主要是脂肪酸钠盐，钾盐很铵盐其中最常用的是脂肪酸钠盐。
香皂的成分：动物性脂肪酸、氢氧化钠、合成色素、合成香料、防腐剂、抗氧化剂、发泡剂、硬化剂、粘稠剂、合成界面活性剂。
香皂的的质量要求
香皂是大面积接触人体的沐浴用品，对其质量的要求是严格的。
虽然香皂是与人民生活密切相关的日用品，国家很早就制定了统一的产品质量标准。但是香皂的品种很多，今年的产品还添加了各种功能成分，或者与其他表面活性剂复合使用，内容已经改变，所以很难再执行统一的产品质量标准。产品质量一般由生产企业自己负责，由市场来评判。
质量优良的香皂至少应该达到以下的基本要求：
1． 有好的洗净力，但不过分脱脂，使用后皮肤感觉不干燥不绷紧。
2． 皂化反应彻底，产品中所含的游离碱很少，不会伤害皮肤。
3． 能产生细密而稳定的泡沫。
4． 外形轮廓分明，表面饱满圆润，贮存后不收缩，不开裂。
5． 软硬适度，在温水中不容易熔化解体。
2 产品物性分析
环境条件：阴凉，干燥，避光，单独存放
流通条件：铁路运输，托盘，集装箱装运
市场条件：需求量极大，易识别
包装材料：瓦楞纸板，0201型瓦楞纸箱
生产条件：可大批量连续生产（自动化生产技术较为成熟，便于批量生产）
保质期：3年
针对材料选择的方便性和包装的实用性，选择的材料为瓦楞纸板，根据我们所选取的包装物——香皂，每盒125g。针对所选取的包装物已经有容器包装，可以单独销售的特点，所设计的盒子为集合销售为主作用，所以用了家庭装数量：6盒为一套，144盒为一箱。空箱可以折叠平放优点的“0201型纸箱”，并采用p型排列，符合最佳箱型比例为设计方案。
3 内包装纸盒尺寸计算
内包装采用折叠的方法成型，对底面和侧面一些部分采用黏合剂黏合；

通过内容物的尺寸计算内尺寸、制造尺寸、外尺寸
1.盒体的内部尺寸：
Li=96mm
Bi=60mm
Hi=35mm
纸盒体积：V= L0*B0*H0=96mm*60mm*35mm=201600 mm3=201.6 cm3
根据内容物的质量容积查表得纸板厚度应选0.46mm，再根据纸板计算表实际厚度小于0.5mm时，计算厚度取0.5mm。

纸盒容积/cm3
内装物质量/kg
纸板厚度/mm
0~300
300~650
650~1000
1000~1300
1300~1800
1800~2500
2500~3300
3300~4100
4100~4900
4900~6150
0~0.11
0.11~0.23
0.23~0.34
0.34~0.45
0.45~0.57
0.57~0.68
0.68~0.91
0.91~1.13
1.13~1.70
1.70~2.27
0.46
0.51
0.56
0.61
0.66
0.71
0.76
0.81
0.91
1.02

⑵制造尺寸（见附图1）
Li=60mm
Bi=35mm
Hi=96mm

L1=60+1*0.5*0.5=60.3mm
L3=60+2*0.5*0.5=60.5mm
B2=35+2*0.5*0.5=35.5mm
B4=35+1*0.5*0.5=35.3mm
H1=96+2*0.5+2*0.5*0.5=97.5mm
H2 =96+2*0.5*0.5=96.5mm
H3=96+4*0.5=98mm

⑶内包装纸盒外尺寸
L0=60+2*0.5=61mm
B0=35+2*0.5=36mm
H0=96+6*0.5=99mm

4 中包装纸盒尺寸计算
中包装也采用折叠的方法成型，对底面和侧面一些部分采用黏合剂黏合；
纸盒体积：V= L0*B0*H0=96mm*60mm*35mm*6=1209600 mm3=1209.6 cm3
对于折叠纸盒，间隙系数d一般取1mm；
在长度与宽度方向上，内尺寸修正系数k，一般取3~5mm，在高度方向上一般取1~3mm；
排列方式：
中包装是有6个小包装,一排立放6bxhxl
⑴内尺寸
查表选取纸板厚度为0.66mm，根据查表实际厚度小于1mm时，计算厚度取1mm。K取3

Li=61+ k，=64mm
Bi=36*6+d+ k，=220mm
Hi=99+ k，=100mm

⑵制造尺寸（见附图2）
L1=64+1*0.5*0.5=64.3mm
L3=64+2*0.5*0.5=64.5mm
B2=220+2*0.5*0.5=220.5mm
B4=220+1*0.5*0.5=220.3mm
H1=100+2*0.5+2*0.5*0.5=101.5mm
H2=100+2*0.5*0.5=100.5mm
H3=100+4*0.5+2*0.5*0.5=102.5mm

⑶中包装纸盒外尺寸
L0=64+2*0.5=65mm
B0=220+2*0.5=221mm
H0=100+6*0.5=103mm

5 外包装（瓦楞纸箱设计）
⑴箱型选择

设计的成型方法和材料的选择
1成型方法

包装纸箱采用折叠的方法成型，因纸板厚度为2mm，不易折叠成型；对底面和侧面一些部分采用黏合剂黏合。
2材料选择
选用C型瓦楞纸。C型瓦楞主要作为主体包装.因为C楞单位长度内的瓦楞数目及楞高，介于A、B型之间，性能则接近于A楞，而纸板厚度小于A楞，所以可以节省保管及运输费用。设计物品的只用到主体材料C型瓦楞纸，现将其质量指标列于下表。
瓦楞纸板的质量指标
指标
一等品
定量/g·m-2
180
横向定量差/%
≤8.5
紧度/g·cm-3
≥0.70
横向环压指数/N·m·g-1
≥7.50
耐破指数/Kpa·m2·g-1
≥2.85
吸水性（正/反）/ g·m-2
≤40.0/100.0
横向耐折度/次
≥35
横向短距压缩指数/N·m·g-1
≥19.2
交货水分/%
9.0

外包装瓦楞纸箱中的排列方式
1排列数目
包装盒在瓦楞纸箱内的排列数目定为144盒，长方体内装物在瓦楞纸箱内的排列数目可用下式表示：n = nL X nB X nh

n—瓦楞纸箱装量，件；
nL—瓦楞纸箱长度方向上内装物排列数目，件；
nB—瓦楞纸箱宽度方向上内装物排列数目，件；
nH—瓦楞纸箱高度方向上内装物排列数目，件；

2排列方向 选择立放
即
P型 l∥L b∥B h∥H
或Q 型 b∥L l∥B h∥H
如果综合考虑纸板用量、抗压强度、堆码状态、美学因素等条件，则0201箱型比例以L：B：H=1.5：1：1为最佳。经过反复试验，取n=8lx 6bx3h 最接近1.5:1:1 C型瓦楞纸板厚度为4.3mm， 选择0201箱型设计

⑴内尺寸
Li=8x61+7x1+4=499mm
Bi=6x36+5x1+4=225mm
Hi=99x3+2x1+4=303mm

⑵制造尺寸（见附图3）

根据表5—9

尺寸、楞型
L1
L2
B1
B1
H
F
A
B
C
AB
BC
6
3
4
9
8
6
3
4
9
8
6
3
4
9
8
3
1
2
6
5
9
6
8
16
14
4
1
3
6
5

纸板种类
单瓦楞
双瓦楞
J
35~40
45~50
根据内装物质量选用单瓦楞纸箱，xf=3mm（C型）
L1= Li+4=499+4=503mm
L2= Li+4=499+4=503mm
B1= Bi+4=224+4=228mm
B2= Bi+2=224+2=226mm
H= Hi +8=303+8=311mm
J =35mm
F= B1+xf /2 =228+3/2=115.5mm

⑶外尺寸

Lmax=503mm Bmax=228mm Hmax=311mm

查表5-19得 K=5mm
L0= Lmax+ K=503+5=508mm
B0= Bmax+ K=228+5=233mm
H0= Hmax+ K=311+5=316mm

6 强度校核
堆码状态
本设计采用的堆码形式是平齐堆码，平齐堆码时，强度大的纸箱箱角排在一条线上，强度小的箱面位于一个面上，这样每一箱面水平边的挠度变化一致。这种堆码方法受力状态最佳，强度最大。
无托盘堆码最大堆码层数
Nmax=INT（Hw/H0）=4000/311=12层
Nmax——最大堆码层数
Hw——流通过程中最大有效堆码高度,mm
H0纸箱高度外尺寸，mm
纸箱载荷F=9.81KM(Nmax-1) K=4
=9.81X4X0.1X(12-1)
=43.164N
查资料得，面纸横向环压强度为360N/0.152m，瓦楞芯纸横向环压强度为150N/0.152m。
R1=R2=360N/0.152m Rm=150N/0.152m
L0=502mm B0=229mm
Z=2(L0+ B0)=2(503+228)=146.2cm
查表5-22
单瓦楞纸箱凯里卡特常数值
楞型/常数
A
B
C
aXz
J
Cn
8.36
1.10
1.532
5.00
1.27
1.361
6.10
1.27
1.477

aXz=6.10 J=1.27 Cn=1.477
Px= R1+ R2+ Rm Cn/15.2
=2x360+1.477x150/15.2
=61.9（N/cm）
P= Px（4 aXz/Z）2/3ZJ
=61.9x（4x6.10/146.2）2/3x146.2x1.27
=3448N

因为纸箱载荷F小于纸箱抗压强度P， 所以设计合格。