笔记本电脑运输包装设计分析解析

1、设计说明书题目：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 10六包装装配图11七装箱单1212八成本分析12九总结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

2、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

3、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8.28.5HZ,二次共振频率范围为 17.318HZ,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。

4、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58g。（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

5、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 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

6、，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

7、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（P日袋，起防潮、保护外观免受划伤、防静电作用等。尺寸：LxBxH=350mrM 250mnX 30mm 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（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

8、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、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

9、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

10、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'1为5.6，而横坐标就对应最大应力值，J为0.17 x 105Pa,0 110.010-030.050.17030.5 L03图t发泡聚乙烯(比重为(1032)缓冲系数-最大应力曲线由公式T=CH/G,可以求出衬垫厚度 T,由公式A=WGbm可以求出衬垫面积 A。根据公式T=CH/G和A=WG/cm可得T=CH/G=5.6X 90/70=7.2 cm452A=WG/c m=2.2 X 9.8 X 70X 10 /0.

11、17 X 10 =887.8cm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)2 2Amin >(1.33T)> 9.6cm887.8 > (1.33 X 3.6) 2可知符合挠度要求。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

12、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：跌笔高度100cm图2发泡聚乙烯的动态缓冲特性曲线图2发泡聚乙烯的动态緩冲特性曲线10 _頻 ¥f(Ha)I|1 10 100 1000图3振动加連度亠频率曲线Ac2KL (l+b-d) VVf+Yd式中A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)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

13、 2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

14、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、电池。鉴于内装物和成本问题，所以采用瓦楞纸箱作外电脑配件的包装箱。经过计算，得出 尺寸为：L x BX H=230mM 170mnX 50mm.部件盒平面展开图如下所示：电话线、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、

15、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0201按照GBT654 1999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

16、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.一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（mr）Xmax 内装物最大外尺寸（ m）T 衬格或缓重建总厚（mr）K '内尺寸修正系数（查表）表2瓦楞纸箱内尺寸修正系数L1B1Hi小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取 K-=5mm KB=5mm K=4mm 又已知 Lmax=300mm Bmax=230mm Hnax=25.6mm； T=72mm 所以Li=L max+T+ K =300+72 X 2+5=449mmBi=B

17、max+T+ K =230+72X 2+5=379mmHi=Hmax+T+ K' =25.6+72 X 2+4=173.6mm即纸箱的内尺寸为：449mnX 379mnX 173.6mm（二）制造尺寸计算X=Xi+kF = B i/2 + X i式中：X瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mmXi纸箱内尺寸 mmK制造尺寸修正系数mm（查表）F纸箱对接摇盖宽度；B 纸箱非结合端面制造尺寸；Xi 摇盖拉长系数。表3 02类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mr）i名称 楞型LiL2BiRHA64639B32326C53538E2i2i3表4瓦楞纸箱接头尺寸 J纸板结构单瓦楞双瓦楞J35-4045-50

18、表5 02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数Xi名称 楞型020i0203020402050206A2-30-22-30-20-2Bi.5-20-ii.5-20-i0-iCi.5-2.50-i.5i.5-2.50-i.50-i.5E000-i00由表 3、4、5 得出 Kii=3; K2=2； Kbi=3；心=2; K=6; J=38； Xi=2； 所以Li = L i + K ii =452 (mm， L2 = L i + K i2 =45i (mr)i； B = B i+ Kbi =382 ( mm， B2 = Bi + K b2 =38i ( mm ； H = H i +K =i79.6( mm，

19、F = B i/2+Xi=i93 ( mm；(三) 外包装尺寸由以下公式可以得出其外尺寸：Xo = X i + 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.i7.i由表6,得出t=4。所以由公式Xo = X i +2t得；瓦楞纸箱的外尺寸为：437mnX 387mnX 181.6mm；（四）瓦楞纸箱的抗压强度卩=p”Z=2(Lo+Bo)=2 X( 437+387) =1648mm2/3P=61.94 X( 4 X 6.10/1648 ) X 1.27 X 1648=1919N（五）堆码性能（系数）校核公式中：SPF堆码性能系数Z纸箱周边长mmNmin-最大堆码层数代入数据得=4.3>2说明对于安全堆码有足够的强度。瓦楞纸箱平面展开图：瓦楞纸箱效果图:六、包装装配图512优盘、一条数据线、一个电源七、装箱单 一份说明书、保修卡、一张驱动光盘、一个电脑包、一个适配器、一条电话线、电池 八、成本分析A S-2册约匹承此举TMbS-21 The new packKinft cos这矢韓祐O.524122屮 ffr 4. $ < 7Gu m: