笔记本电脑运输包装设计案例

1、笔记本电脑缓冲包装设计 目录 一 流通 环 境 分 析 2 （一） 产品的流通区间 -3 （二）产品的主要运输方式 3 （三）装卸与搬运 3 （四）贮存环节 3 （五）流通环境的气象条件 3 二 产品 特 性 分 析 3 三 内包装设计 -4 四 缓冲 包 装 设 计 4 一）缓冲包装材料的选择 4 （二）缓冲衬垫基本尺寸计算 5 （ 三 ） 缓冲衬垫的结构设计 7 （ 四） 附件包装 7 五 运输 包 装 设 计 8 （一 ）内尺寸的计算 8 （二 ）制造尺寸计算 9 （ 三） 外包 装 尺 寸 9 ( 四）瓦楞 纸箱 的抗 压 强 度 10 （ 五）堆码 性能（ 系数 ） 校 核 10 六

2、 包装装配图 -11 七 装箱单 12 八 成本分析 -12 九总结 -12 随着我国国民经济快速增长，人均可支配收入迅速增加，消费者的 购买力增强，计算机尤其是笔记本电脑的市场需求呈现出了前所未有的 强劲态势。过去人们关注的重点放在笔记本电脑的配置、功能、品牌、 质量、服务等方面，但是随着环保意识的提升，人们对于笔记本电脑的 包装越来越重视，开始追求绿色，追求“零包装” 。因此对笔记本电脑 设计出切实可行的包装方案，具有着重要的意义。 一、流通环境分析 （一）产品的流通区间 1. 产地：广州 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

3、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

4、 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 80120 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。 （

5、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 90cm。 四）贮存环节 采用一般仓库贮存，堆码高度 2.5m，堆码层数 1 层。 （五）流通环境的气象条件 由于产品在广州，销售范围为全国各地，从华南到全国含盖了几个 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。计算机显示器为电子产品，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。 二、产品特性分析 （一）产品外形尺寸 长 300mm，宽

6、230mm, 高 25.6mm. （二）产品重量 2.2kg （三）产品重心 位于笔记本电脑的中部。 （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，以免冲击是受损。 （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

7、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，但在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。通过比较日本、英国同类产品的脆值，确 定本次的产品脆值取 G=70g 。 （六）产品的固有频率 产品的固有频率也设缓冲包装设计中的重要参数，应通过实验测 得。合理的缓冲包装应该能够包装件的固有频率远离产品得固有频率， 使其免受共振。 三、内包装设计 选用聚乙烯（ PE）袋，起防潮、保护外观免受划伤、防静电作用等。 尺寸： LxBxH=350mm250mm30mm，厚度 1.5mm 聚乙烯袋示意图： 四、缓冲包装设计 笔记本电脑缓冲包装

8、（一 ）、缓冲包装材料的选择 发泡聚苯乙烯（ EPS）特性 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。 纸浆模塑制品特性 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。 发泡聚乙烯（ EPE）特性 EPE俗称“珍珠棉”， 由 30-40 倍高发泡成形的产品， 重量轻， 有一 定坚固性

9、、柔软性、缓冲性能，受反复冲击其特性不变，它是一种高强 缓冲、抗振能力的新型环保材料， EPE的 PH值为中性， 不会对任何产品 造成损伤，同时它的优良特性能抵御外界的酸缄腐蚀，珍珠棉是一种易 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。细微气 泡的泡沫材料、外表光滑、可着色，尽显优美效果。 缓冲材料确定， 目前普遍用于电脑缓冲包装的是发泡聚苯乙烯 （EPS） 与发泡聚乙烯（ EPE），聚

10、乙烯泡沫塑料发泡均匀、柔软，有较好的缓冲 与机械性能，压缩不易断裂，高低温环境下不易老化，可与产品直接接 触不会产生化学变化与腐蚀现象。 故综合考虑决定使用聚乙烯泡沫塑料 （比重为 0.032g/cm3 ）作为设计的缓冲材料。 虽然发泡聚乙烯可以在自 然环境中自动降解，包装废弃物会造成“白色污染”，所以近年来它的 发展在一定程度上也受到了抑制， 但我们可以通过在各地建立专门的回 收站对其废弃物进行回收，二次利用，来解决污染问题。 （二）、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 90cm。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

11、为 5.6 ， 而横坐标就对应最大应力值为 0.17 105Pa， 由公式 T=CH/G,可以求出衬垫厚度 T，由公式 A=WG/ m可以求出衬垫面 积 A。 根据公式 T=CH/G和 A=WG/ m可得 T=CH/G=5.690/70=7.2 cm A=WG/ m=2.2 9.8 70104/0.17 105=887.8cm2 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，其中嘴刁的承 载面积 与厚度之比应符合以下规定（克斯特那经验公式） Amin （1.33T） 2 9.6cm2 887.8 （1.33 3.6） 2 可知符合

12、挠度要求。 跌落姿势的校核： 在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲 线和数据都是以假定的理想姿态 （ 试验平直，底面着地 ）为前提的，但 衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中。包装件跌落姿态千 变万化有角着地的面着地还有棱着地的。受力情况变化较大因 而有必要对基本设计尺寸作相应的调整。由于角着地时其对产品的冲 击能力最大，因此需对角着地进行校核。当角着地时，承载面积为此衬 垫的三个缓冲面在水平面上的投影面积计算此面积可通过以下公式： 图 2 发泡聚乙烯的动态缓冲特性曲线 式中 Ae等效投影面积； L产品的长； b产品的宽； d产品的 高； k系数；这里取 k值为 1；由公式（ 4）

13、得纸箱在进角跌落时的承 载； A=182.2cm2 此时静应力： r=W/Ae=0.06（kg/cm 2）, 结合图 2 得，静应力为 0.06kg/cm 对应的最大加速度定小于产品的脆值 70g，因此基于面跌落 设计的缓冲垫满足角跌落的要求，只要通过了角冲击校核，就一定能满 足棱冲击的要求，所以整个设计过程中没有进行缓冲击校核。 （三）、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，所 以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。 由于显示器的重心位于中前部， 所以缓冲衬垫的主要承载部分在前 部；易损件玻

14、璃屏幕也位于前部，又因为显示器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，从两侧对显示器进行保护。 显示器的外形不是规则几何结构， 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和底座连接装置不能承载。 缓冲衬垫的厚度合成在面积，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。 缓冲衬垫的具体结构如下图所示 （ 四 ） 、附件包装 笔记本电脑的配件包括说明书、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，所以采用瓦楞纸 箱

15、作外电脑配件的包装箱。经过计算，得出尺寸 为:L BH=230mm170mm50mm. 部件盒平面展开图如下所示： 效果图： 五、运输包装设计 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 GBT65441999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

16、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，由于本设计对 象笔记本电脑再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，电脑是高精密产品， 所以对缓冲垫的要求较高 般不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。 （一）内尺寸的计算 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

17、（ mm） K 内尺寸修正系数（查表） 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 3-7 1-3 3-4 5-7 取 KL=5mm；KB=5mm；KH=4mm；又已知 Lmax=300mm；Bmax=230mm；Hmax=25.6mm； T=72mm 所以 Li=L max+T+ K =300+722+5=449mm Bi=Bmax+T+ K =230+722+5=379mm Hi=Hmax+T+ K=25.6+722+4=173.6mm 即纸箱的内尺寸为： 449mm379mm 173.6mm （二）制造尺寸计算 X=Xi+k F = B 1/2 +

18、X 1 式中： X瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸 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 L1 L2 B1 B2 H A 6 4 6 3 9 B 3 2 3 2 6 C 5 3 5 3 8 E 2 1 2 1 3 表 4 瓦楞纸箱接头尺寸 J 纸板结构 单瓦楞 双瓦楞 J 35-40 45-50 表 5 02 类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数 X1 名称 楞型 0201 0203 0204 0205 0206 A 2-3 0-2 2-3 0

19、-2 0-2 B 1.5-2 0-1 1.5-2 0-1 0-1 C 1.5-2.5 0-1.5 1.5-2.5 0-1.5 0-1.5 E 0 0 0-1 0 0 由表 3、4、5 得出 K11=3；K12=2；Kb1=3； Kb2=2；K=6；J=38； X1=2； 所以 L 1 = L i + K 11 =452 （mm）， L2 = L i + K 12 =451 （mm）； B1 = B i + Kb1 =382 （ mm），B2 = B i + K b2 =381 （ mm）; H = Hi +K =179.6 （mm），F = B 1/2+X1=193（mm）； 三）外包装尺寸 由以下公式可以得出其外尺寸： X0 = X i + 2t 式中： X0 瓦楞纸箱外尺