《缓冲包装设计》ppt课件

1、第六章第六章 缓冲包装设计缓冲包装设计 主讲教师：高德教授主讲教师：高德教授三、缓冲包装衬垫设计三、缓冲包装衬垫设计 一、缓冲包装设计的根本要求一、缓冲包装设计的根本要求 四、缓冲包装构造设计四、缓冲包装构造设计 二、缓冲包装设计的步骤二、缓冲包装设计的步骤 五、本章小结五、本章小结授课知识点授课知识点 包装动力学包装动力学的振动与冲击的振动与冲击根本实际、缓根本实际、缓冲包装资料、冲包装资料、产品的脆值及产品的脆值及破损边境实际，破损边境实际，为进展产品的为进展产品的缓冲包装设计缓冲包装设计提供了根底。提供了根底。第一节第一节 缓冲包装设计的根本要求缓冲包装设计的根本要求 一、缓冲包装设计思

2、索的要素一、缓冲包装设计思索的要素 在进展产品缓冲包装设计时，应思索的要素很多，如被包装产品本身的特性、流通环境条件、包装资料的特性、外包装容器和封缄资料的特性、包装技术与方法以及包装产品的性价比等。 1.1.被包装产品特性被包装产品特性产品的主要特性包括：脆值、外形、尺寸、体积、分量与重心。产品的主要特性包括：脆值、外形、尺寸、体积、分量与重心。 2.2.流通环境要素流通环境要素 产品在流经过程中，应思索运输区间、运输方式、装卸次数、等产品在流经过程中，应思索运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、储存条件等对产品的影响。效跌落高度、冲击方向、气候条件、储存条件等对产

3、品的影响。3 3缓冲包装资料缓冲包装资料4.4.外包装容器外包装容器5.5.封缄资料的特性封缄资料的特性; ;6.6.包装的工艺性包装的工艺性; ;7.7.其它包装技术其它包装技术: :缓冲性能缓冲性能构造、外形、材质及强度构造、外形、材质及强度;如防潮、防水、防锈、防尘等。如防潮、防水、防锈、防尘等。第一节第一节 缓冲包装设计的根本要求缓冲包装设计的根本要求 1.1.维护性：维护性： 减小传送到产品上的冲击、振动外力。减小传送到产品上的冲击、振动外力。 分散作用在产品上的应力。分散作用在产品上的应力。 维护产品的外表及凸起部分。维护产品的外表及凸起部分。 防止产品相互接触。防止产品相互接触。

4、 防止产品在包装容器内挪动。防止产品在包装容器内挪动。 维护其它防护包装。维护其它防护包装。 2.2.经济性：经济性： 包装缺乏包装缺乏高破损率，过分包装高破损率，过分包装高包装本钱。高包装本钱。3.3.方便性：方便性： 方便包装，方便运用，方便处置包装废弃物。方便包装，方便运用，方便处置包装废弃物。 4.4.环保性环保性 符合包装与生态相容性及循环经济的要求。符合包装与生态相容性及循环经济的要求。 二、缓冲包装设计的要求二、缓冲包装设计的要求 第一节第一节 缓冲包装设计的根本要求缓冲包装设计的根本要求 第二节第二节 缓冲包装设计步骤缓冲包装设计步骤 1. 1. 普通步骤：普通步骤：确定环境确

5、定环境: : 运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、储存条件等。主要确定运输过程中的冲击和振动。气候条件、储存条件等。主要确定运输过程中的冲击和振动。分析产品分析产品: : 产品脆值产品脆值; ;产品固有频率产品固有频率; ;产品的外形、尺寸、体积、分量、重产品的外形、尺寸、体积、分量、重心，数量等。心，数量等。 缓冲衬垫的设计缓冲衬垫的设计: : 对产品提供冲击和振动防护对产品提供冲击和振动防护; ; 综合思索平安、适用、经济等各综合思索平安、适用、经济等各方面的要素。要了解缓冲资料的力学特性，以及加工的工艺性能

6、和方面的要素。要了解缓冲资料的力学特性，以及加工的工艺性能和价钱等。价钱等。一缓冲包装设计的步骤一缓冲包装设计的步骤设计并制造包装件样品设计并制造包装件样品: 除了缓冲衬垫外，还思索包装构造、包装资料价钱和特殊装运要求等除了缓冲衬垫外，还思索包装构造、包装资料价钱和特殊装运要求等, 并进展包装件样品的设计和制造。设计和制造出可以代表最后包装件的样品，供实验用。并进展包装件样品的设计和制造。设计和制造出可以代表最后包装件的样品，供实验用。对包装件样品进展实验对包装件样品进展实验 设计时进展了简化，只思索了主要影响要素，忽略了很多次要要素，譬如缓冲衬垫的外形的影响，侧垫的摩擦等等，因此，所设计的缓

7、冲包装在实验和实践中能否真正能获得预期的效果，必需设计时进展了简化，只思索了主要影响要素，忽略了很多次要要素，譬如缓冲衬垫的外形的影响，侧垫的摩擦等等，因此，所设计的缓冲包装在实验和实践中能否真正能获得预期的效果，必需经过实测，才干确认。经过实测，才干确认。 包括包括: 跌落实验跌落实验; 定频与变频正弦振动实验定频与变频正弦振动实验; 随机振动实验随机振动实验.第二节第二节 缓冲包装设计步骤缓冲包装设计步骤 2. 2. 美国美国LansmontLansmont公司提出的公司提出的 缓冲包装设计六步法缓冲包装设计六步法 流通环境确实定流通环境确实定 确定产品特性确定产品特性 产品的重新设计产品

8、的重新设计 选择缓冲资料选择缓冲资料 包装设计包装设计 包装件的实验包装件的实验 第二节第二节 缓冲包装设计步骤缓冲包装设计步骤 三种途径进展缓冲设计，有时需用振动传送率曲线来作防振包装的校核。无论采用哪种方法，对求得的面积和厚度都应进展校核，普通当求得的面积太小，厚度太大时，衬垫在产品冲击力作用下，会产生弯曲变形，因此要采用以下阅历公式校核衬垫的稳定性： 缓冲包装设计的主要义务是求取缓冲衬垫的面积和厚度，由于缓冲资料的特性大多数呈非线性，应力应变关系往往非常复杂，常用的数值积分法求解加速度时间函数因过于繁琐而不便运用。 目前国内外普遍采用: 1.缓冲系数与最大应力曲线第三节第三节 缓冲包装衬

9、垫设计缓冲包装衬垫设计 mCmsG2min(1.33 )AT2.2.最大加速度与静应力曲线最大加速度与静应力曲线3.3.应力应变曲线应力应变曲线曲线上查出最低点的曲线上查出最低点的C C与与 值。值。一、缓冲系数与最大应力曲线法一、缓冲系数与最大应力曲线法三种情况：设计缓冲资料的用量、优选缓冲包装资料、求出最大冲三种情况：设计缓冲资料的用量、优选缓冲包装资料、求出最大冲 击力和最大加速度击力和最大加速度 1. 缓冲资料的用量计算缓冲资料的用量计算mWHG、 、mCmCmmmWGAmCHTG知知及某选定缓冲包装资料的及某选定缓冲包装资料的 曲线，计算曲线，计算从从求出缓冲面积：求出缓冲面积：求出

10、缓冲资料的厚度求出缓冲资料的厚度 缓冲资料的合理用量。缓冲资料的合理用量。(1)对缓冲面积的大小无特殊要求，设计过程为：对缓冲面积的大小无特殊要求，设计过程为： 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-1 一分量为一分量为10kg的产品的产品,脆值为脆值为80g,要保证从要保证从60cm的高处跌落而不被损的高处跌落而不被损,规定用规定用密度为密度为0.037g/cm3的聚氯乙烯的聚氯乙烯(图图4-35)作衬垫作衬垫,试计算衬垫所需尺寸。试计算衬垫所需尺寸。 解：整理知条件：解：整理知条件：W=10,Gm=80,H=60 查图查图4-35,这种聚氯乙烯资料在这种聚氯乙烯资料在 =

11、1.6105Pa 时有最小缓冲系数时有最小缓冲系数,c=3.8,故按式故按式(6-2),接受跌落的负载面积：接受跌落的负载面积：m603.82.85(cm)80mHTCG2510 9.8 80490 cm1.6 10mmWGA（）即本例所求的衬垫尺寸即本例所求的衬垫尺寸At=4902.85(cm3) 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-2 一质量为一质量为9Kg的产品，脆值为的产品，脆值为50，装入底面积为，装入底面积为750cm2的箱内，设定的跌落高度为的箱内，设定的跌落高度为60cm，假设采用密度，假设采用密度为为0.075g/cm3的石棉作衬垫，试检验该设计的合理性。

12、的石棉作衬垫，试检验该设计的合理性。解解:整理知条件，整理知条件，W= 9Kg, G=50g , H=60cm 由图由图4-35缓冲系数曲线知，最小缓冲系数缓冲系数曲线知，最小缓冲系数C=5.7，对，对应的应力值为应的应力值为 m =0.17l05Pa， 故有故有2m59 9.8 502594 cm0.17 10mWGA（）第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 显然，此面积大于容器底面积，无法装入容器箱，阐明本设计显然，此面积大于容器底面积，无法装入容器箱，阐明本设计选料不当。假设选用密度大一倍的聚氨酯泡沫，那么它的最小选料不当。假设选用密度大一倍的聚氨酯泡沫，那么它的最小缓冲系数为

13、缓冲系数为C=3.3C=3.3，对应的最大应力值为，对应的最大应力值为 m =0.7m =0.7l05Pal05Pa，此时，此时的承载面积为的承载面积为: : 259 9.8 50630 cm0.7 10mWGA（）衬垫厚度为衬垫厚度为: : 603.33.96(cm)50HTCG校核：校核：22min(1.33 )1.33 3.9627.74AT（）所以，缓冲垫的尺寸为所以，缓冲垫的尺寸为A=630cm2A=630cm2；T=3.96cmT=3.96cm。 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-36-3某产质量量为某产质量量为15Kg,15Kg,脆值脆值Gm=60,Gm=6

14、0,包装箱底面积为包装箱底面积为404040cm2,40cm2,设设计的跌落高度计的跌落高度H=80cm,H=80cm,欲以图欲以图4-354-35所示的密度为所示的密度为0.031g/cm30.031g/cm3的聚氯的聚氯乙烯泡沫作全面缓冲乙烯泡沫作全面缓冲, ,试求该衬垫厚度。试求该衬垫厚度。(2)缓冲面积已给定缓冲面积已给定,在缓冲面积有特殊要求的情况下，可以按以下在缓冲面积有特殊要求的情况下，可以按以下过程进展包装设计：过程进展包装设计：mmWGAmCmmCHTG求出最大允许应力求出最大允许应力由由曲线查得曲线查得由缓冲资料厚度由缓冲资料厚度求出厚度。求出厚度。对应的对应的C；第三节第

15、三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 假设规定用缓冲资料是图假设规定用缓冲资料是图4-354-35中的曲线中的曲线1010，那么在横轴上取，那么在横轴上取 m m =0.55=0.55l05Pal05Pa的点，并向上作垂线与曲线的点，并向上作垂线与曲线1010相交，该交点的纵坐标相交，该交点的纵坐标C=9C=9就是所要求的缓冲系数，故衬垫的厚度为：就是所要求的缓冲系数，故衬垫的厚度为：809.012(cm)60HTCG515 9.8 60551250.55 10 Pa0.16mWGA（Pa）解：作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即解：作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即A=1600cm2

16、A=1600cm2。 衬垫最大应力为：衬垫最大应力为： 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 在在 曲线图中，根据所求得的曲线图中，根据所求得的C值作一程度直线，这时可值作一程度直线，这时可能出现两种情况：能出现两种情况：a程度线与曲线无交点，阐明这种缓冲垫程度线与曲线无交点，阐明这种缓冲垫厚度厚度T不合要求，可以改换或用多层缓冲垫以添加厚度；不合要求，可以改换或用多层缓冲垫以添加厚度；b程程度线与度线与(3)(3)缓冲垫的厚度已给定缓冲垫的厚度已给定, ,那么按下面过程进展缓冲包装设计：那么按下面过程进展缓冲包装设计：由式由式6-36-3求出缓冲系数求出缓冲系数GTCHmCmC12

17、、m122mmmWGA在在之间的取值都可以，普通取之间的取值都可以，普通取求出缓冲面积求出缓冲面积曲线有两个交点曲线有两个交点 和和 ，以减少缓冲面积节省资料以减少缓冲面积节省资料第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-4 6-4 被包装物质量被包装物质量W=25KgW=25Kg，易损度，易损度Gm=40Gm=40，跌落高度跌落高度H=70cmH=70cm，现有，现有缓冲资料的缓冲资料的 mC曲线如图曲线如图6-26-2所示，资所示，资料厚料厚T=4cmT=4cm，要求衬垫，要求衬垫面积小于面积小于6000cm26000cm2，应，应如何进展缓冲包装设计？如何进展缓冲包装设计？

18、图图6-2 6-2 缓冲资料缓冲资料 mC曲线曲线第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计解：这个题型是对缓冲面积有特殊要求的。先思索用一解：这个题型是对缓冲面积有特殊要求的。先思索用一层缓冲垫，那么层缓冲垫，那么 4 402.370mTGCH求出缓冲系数求出缓冲系数 22 4 404.5770mTGCH 在图在图6-26-2中作中作C=4.57C=4.57程度线，与曲线交于两点，取程度线，与曲线交于两点，取 50.12 10Pam（）第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计求出缓冲面积求出缓冲面积 2240 258333cm6000cm0.12mmG WA阐明运用二层缓冲衬垫时，

19、缓冲面积至少要求有阐明运用二层缓冲衬垫时，缓冲面积至少要求有8333cm2 8333cm2 ，超越允许值，不符合要求。超越允许值，不符合要求。需用三层衬垫：需用三层衬垫： 求出缓冲系数求出缓冲系数 33 4 406.970mTGCH 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计在图在图6-26-2中作中作C=6.9C=6.9程度线，与曲线交于两点，取程度线，与曲线交于两点，取 50.28 10Pam（）求出缓冲面积求出缓冲面积 2240 253571cm6000cm0.28mmG WA可见，这时的缓冲面积比允许值小，运用三层缓冲衬可见，这时的缓冲面积比允许值小，运用三层缓冲衬垫可满足缓冲包装

20、要求。垫可满足缓冲包装要求。第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 这里讨论缓冲效果，是以缓冲系数这里讨论缓冲效果，是以缓冲系数C C为最小值作为目的的。对为最小值作为目的的。对于这类问题，在缓冲包装设计之前，首先要知道缓冲包装资料的于这类问题，在缓冲包装设计之前，首先要知道缓冲包装资料的 知知 要求在几种缓冲资料中选出一种，使缓冲效果要求在几种缓冲资料中选出一种，使缓冲效果最正确。最正确。mWGH、mCmmmWGAmCHTG1 1缓冲面积可灵敏选择缓冲面积可灵敏选择 详细的设计过程为：详细的设计过程为： 选择一切曲线中的最小值选择一切曲线中的最小值C C，查出对应的，查出对应的求出缓

21、冲面积求出缓冲面积求出缓冲垫厚度求出缓冲垫厚度2. 选择缓冲包装资料选择缓冲包装资料 曲线。同样，在设计时也会碰到两种情况：缓冲面积可曲线。同样，在设计时也会碰到两种情况：缓冲面积可以灵敏选择和有特殊要求。以灵敏选择和有特殊要求。确定对应的资料确定对应的资料第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计例例6-5 6-5 质量为质量为5kg5kg的一电的一电子产品，用图子产品，用图6-36-3所示的所示的第第2 2种缓冲资料做衬垫，种缓冲资料做衬垫，在运输过程中，产品能接在运输过程中，产品能接受的最大加速度为受的最大加速度为3030g g，跌落高度为，跌落高度为50cm50cm，试设计缓冲包装

22、资料的接试设计缓冲包装资料的接触面积和承压厚度。触面积和承压厚度。 图6-3 缓冲系数与最大静应力曲线 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计解：整理知条件解：整理知条件:W=5kg:W=5kg，Gm=30Gm=30，H=50cmH=50cm，指定缓冲资，指定缓冲资料，查图料，查图6-36-3得：最大应力得：最大应力 m=7.0kPa=7.0kPa时，缓冲系数时，缓冲系数最小最小C=4.2C=4.2。那么缓冲面积和衬垫厚度：。那么缓冲面积和衬垫厚度： 2235 9.8 300.21(m )2100(cm )7.0 10mmWGA504.27(cm)30mCHTG第三节第三节 缓冲包装衬

23、垫设计缓冲包装衬垫设计在在 图中，经过这个求出的最大允许应力图中，经过这个求出的最大允许应力mmWGAmCmmCHTG求出最大允许应力求出最大允许应力根据确定的根据确定的C C，求缓冲垫的厚度，求缓冲垫的厚度2 2缓冲面积已给定缓冲面积已给定 值，作垂直线，查出最低交点值，作垂直线，查出最低交点C；设计过程为：设计过程为：第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计例例6-6 6-6 产质量量产质量量15kg15kg，易损度，易损度3030g g，产品面积为，产品面积为2000cm22000cm2，跌落高度，跌落高度85cm85cm，拟采用全面缓冲包装，在图，拟采用全面缓冲包装，在图6-36

24、-3中的五种缓冲资料中选用一种，并求出所需厚度。中的五种缓冲资料中选用一种，并求出所需厚度。解：这属于缓冲面积已给定的情况解：这属于缓冲面积已给定的情况求出最大允许应力求出最大允许应力415 9.8 3022050(Pa)22.05(kPa)2000 10mmWGA第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计在在 mC图中，经过这个求出的最大允许应力图中，经过这个求出的最大允许应力 22.05(kPa)m值，作垂直线，查出最低交点值，作垂直线，查出最低交点C=5.4C=5.4；确定运用资料；确定运用资料4 4；根据确定的根据确定的C C，求缓冲垫的厚度，求缓冲垫的厚度 5.4 8515.3(

25、cm)30mCHTG第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计mCmmPAmATCHW知产品的分量知产品的分量W W，跌落高度，跌落高度H H，易损度，易损度GmGm，缓冲资料的，缓冲资料的曲线，缓冲面积曲线，缓冲面积A A及缓冲资料厚度及缓冲资料厚度T T，欲求最大冲击力，欲求最大冲击力PmPm和最大加和最大加速度速度GmaxGmax，并校核缓冲包装能否符合要求。，并校核缓冲包装能否符合要求。普通来说，包装产品所遭到的最大冲击力可以表示为：普通来说，包装产品所遭到的最大冲击力可以表示为：又根据缓冲资料跌落过程中能量守恒定律，那么：又根据缓冲资料跌落过程中能量守恒定律，那么： 3最大冲击力

26、最大冲击力Pm和最大加速度和最大加速度Gmaxmax mCHAGGTW最大加速度为：最大加速度为：第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计例例6-7 6-7 被包装物质量为被包装物质量为10kg10kg，易损度，易损度G=30G=30，跌落，跌落高度高度H=80cmH=80cm，采用全面缓，采用全面缓冲，且缓冲面积冲，且缓冲面积 缓冲资料的缓冲资料的 曲线如曲线如图图6-46-4所示，资料厚度所示，资料厚度T=20cmT=20cm。试求最大作用力。试求最大作用力和最大加速度和最大加速度 ，并校核，并校核缓冲包装设计。缓冲包装设计。22000cmAmCmPmG图6-4 缓冲资料 曲线 mC

27、第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计在图在图6-46-4上作曲线上作曲线 ，与原曲线交于，与原曲线交于B B点，查出点，查出B B点的坐标值：点的坐标值：解：由式解：由式6-56-5得得 mmmHWATC508 . 9108 . 0102 . 02 . 0550mC55.5,0.11 10 (Pa)mC那么得那么得 50.11 100.22200(N)mmPAmax22002210 9.8mmPGGW所以该缓冲包装符合设计要求。所以该缓冲包装符合设计要求。B B点离曲线最小值点较点离曲线最小值点较近，阐明缓冲效果好。近，阐明缓冲效果好。 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计

28、二、最大加速度与静应力曲线的运用二、最大加速度与静应力曲线的运用主要问题有三类：主要问题有三类：1 1缓冲面积已定，要求选取衬垫的厚度；缓冲面积已定，要求选取衬垫的厚度； 2 2优化缓冲包装资料用料；优化缓冲包装资料用料； 3 3求解产品跌落冲击时的最大加速度。求解产品跌落冲击时的最大加速度。 maxsGstWAmaxsGs知产质量量知产质量量W W、脆值、脆值GmGm、跌落高度、跌落高度H H及缓冲资料的及缓冲资料的1 1计算静应力：计算静应力：2 2从相应跌落高度从相应跌落高度H H下的某资料下的某资料曲线图中查取曲线图中查取3 3找出相应的曲线；找出相应的曲线；4 4选定适宜的衬垫厚度。

29、选定适宜的衬垫厚度。1.1.设计衬垫厚度设计衬垫厚度曲线，对全面缓冲而言，由于缓冲面积曾经确定，只需求出厚度曲线，对全面缓冲而言，由于缓冲面积曾经确定，只需求出厚度T T。详细设计步骤为：详细设计步骤为： 与指定产品与指定产品Gmax的交点；的交点；第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-8 6-8 一质量为一质量为15.5kg15.5kg，脆值为脆值为5555的产品，拟用全的产品，拟用全面缓冲包装，装入底面积面缓冲包装，装入底面积为为252525cm225cm2的包装箱内，的包装箱内，设计跌落高度取设计跌落高度取60cm60cm，采，采用的聚苯乙烯缓冲资料，用的聚苯乙烯缓冲资

30、料，图图6-56-5是是H=60cmH=60cm时时 曲线，要求选定适宜的衬曲线，要求选定适宜的衬垫厚度。垫厚度。 msG图6-5 聚苯乙烯的最大加速度-静应力曲线 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计解：计算静应力：解：计算静应力：5415.5 9.80.0243 10 (Pa)2.43(kPa)25 25 10sWA从图从图6-56-5中查取中查取 与与Gm=55Gm=55的交点的交点B B；本例中；本例中B B点正好落在点正好落在T=5cmT=5cm的曲线上，那么求选定缓冲衬垫的适的曲线上，那么求选定缓冲衬垫的适宜厚度宜厚度T=5cmT=5cm。 2.43skPa第三节第三节

31、缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计2. 2. 优化缓冲包装资料用料优化缓冲包装资料用料maxstGsssWA1 1以以GmaxGmax值在值在2 2找出程度线与每根曲线的交点，得一找出程度线与每根曲线的交点，得一T T值对应有两个值对应有两个3 3取取中较大者计算承压面积中较大者计算承压面积4 4计算缓冲资料体积计算缓冲资料体积V=ATV=AT；5 5对与对与GmGm对应程度线相交的每根曲线反复对应程度线相交的每根曲线反复3 3、4 4计算计算出一组出一组V V；6 6选其中最小的选其中最小的V V值，再按衬垫组合完成部分缓冲设计。值，再按衬垫组合完成部分缓冲设计。 图中画一程度线；图中画一程度

32、线；第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计 例例6-9 6-9 某产质量量某产质量量M=10kgM=10kg，脆值，脆值G=73G=73，底，底面积为面积为353535cm235cm2，包装，包装件的设计跌落高度件的设计跌落高度H=90cmH=90cm，选用的缓冲资，选用的缓冲资料的料的 如图如图6-66-6所所示。试问该产品更适用示。试问该产品更适用于全面缓冲还是作部分于全面缓冲还是作部分缓冲？缓冲？msG图6-6 曲线的运用方法 stmG第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计在图在图6-66-6上，作直线上，作直线 和直线和直线 ，它们，它们的交点的交点F F落在给定曲线族

33、之外。这表示，即使厚度落在给定曲线族之外。这表示，即使厚度T=12.5cmT=12.5cm，也不能保证产品的平安。假设坚持作全面缓，也不能保证产品的平安。假设坚持作全面缓冲设计，那么衬垫厚度还要大大添加，经济上是不合理冲设计，那么衬垫厚度还要大大添加，经济上是不合理的。的。解：对产品作全面缓冲时，衬垫静压力为解：对产品作全面缓冲时，衬垫静压力为 410 9.8800(Pa)0.8(kPa)35 35 10sMgA73mG 0.8kPast第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计假设采用部分缓冲，可按本节引见的假设采用部分缓冲，可按本节引见的(1)-(6)(1)-(6)步骤计算。步骤计算。

34、本例中本例中T=5cmT=5cm，它的，它的 曲线最低点曲线最低点 的纵坐标的纵坐标恰好等于该产品的脆值，此时的静应力恰好等于该产品的脆值，此时的静应力 ，故衬垫，故衬垫面积可取为面积可取为 mstGF22.5KPa0.25N/cms210 9.8392(cm )0.25stmgA采用四个等面积支承垫，那么每个垫的面积为采用四个等面积支承垫，那么每个垫的面积为 2min39298(cm )44AA第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计最后作衬垫的稳定性校核：最后作衬垫的稳定性校核： 22min(1.33 )44(cm )AT以上计算阐明，部分缓冲可大大减小衬垫的厚度和面积，以上计算阐明

35、，部分缓冲可大大减小衬垫的厚度和面积，所以，对于这个产品和指定资料，部分缓冲方案明显优所以，对于这个产品和指定资料，部分缓冲方案明显优于全面缓冲。于全面缓冲。 第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计点静应力小，所需衬垫面积大；点点静应力小，所需衬垫面积大；点 静应力大，衬垫面积小。静应力大，衬垫面积小。为节省资料而选用为节省资料而选用例例6-10 6-10 产质量量产质量量 ，脆值，脆值 包装件的跌落高度包装件的跌落高度25kgm 55mG 90cmH 采用图采用图6-66-6所示资料作部分缓冲，试求衬垫的厚度与面积。所示资料作部分缓冲，试求衬垫的厚度与面积。55mG1B2B1B2B2

36、B解：图解：图6-66-6中中 程度直线与程度直线与T=7.5cmT=7.5cm的曲线交于的曲线交于 、点，此时静应力为点，此时静应力为26.2(kPa)0.62(N/cm )st225 9.8395(cm )0.62stWA2min39599(cm )44AA22min(1.33 )99(cm )AT计算衬垫面积计算衬垫面积采用四个面积相等的脚垫，那么每个脚垫的面积为采用四个面积相等的脚垫，那么每个脚垫的面积为衬垫的稳定性校核：衬垫的稳定性校核：第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计解：在图解：在图6-66-6上作程度直线上作程度直线 ，临近曲线有两条，一条，临近曲线有两条，一条T=

37、5cmT=5cm，一条，一条T=7.5cmT=7.5cm，T=5cmT=5cm的曲线在的曲线在 之上，假设取之上，假设取T=5cmT=5cm，那么必有那么必有GmGmG G，不平安。，不平安。T=7.5cmT=7.5cm的曲线最低点离的曲线最低点离例例6-11 6-11 产质量量产质量量m=25kgm=25kg，脆值，脆值Gm=65Gm=65，包装件的设计跌落高度，包装件的设计跌落高度H=90cmH=90cm，采用图，采用图6-66-6所示资料作部分缓冲，试求衬垫的厚度与面积。所示资料作部分缓冲，试求衬垫的厚度与面积。65mG 65mG mG 太远，假设取太远，假设取T=7.5T=7.5，那么

38、衬垫太厚，太不经济。因此想，那么衬垫太厚，太不经济。因此想象有一条未知曲线，如图中虚线，其最低点的象有一条未知曲线，如图中虚线，其最低点的计算所求的衬垫面积与厚度。计算所求的衬垫面积与厚度。65mG 恰好等于恰好等于65，1 1按按T=5cmT=5cm曲线最低点计算曲线最低点计算 根据根据T=5cmT=5cm曲线最低点的曲线最低点的mG与与T T的乘积为常量，即的乘积为常量，即第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计()73 5365(cm)mG T最低点65mG 65()365(cm)mTG T最低点3655.62(cm)65T 未知曲线最低点未知曲线最低点，T T待定，且待定，且故所

39、求衬垫厚度为故所求衬垫厚度为mGss()73 2.5183(kPa)mG最低点65mG s21832.82(kPa)0.282(N/cm )65s根据根据T=5cmT=5cm曲线最低点的曲线最低点的与与的乘积为常量，即的乘积为常量，即未知曲线最低点未知曲线最低点，那么故待定的衬垫静应力，那么故待定的衬垫静应力为：为：第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计因此衬垫面积为因此衬垫面积为225 9.8869(cm )0.282sWA2 2按按T=7.5cmT=7.5cm曲线最低点计算曲线最低点计算 同理：同理：T=7.5cmT=7.5cm，衬垫面积为，衬垫面积为A=881A=881cm2cm2由此可见，按上下两条临近曲线求得衬垫面积与厚度非常接近，由此可见，按上下两条临近曲线求得衬垫面积与厚度非常接近，阐明这种计算方法是合理的。阐明这种计算方法是合理的。第三节第三节 缓冲包装衬垫设计缓冲包装衬垫设计例例6-12 m=20kg6-