机载电子设备的缓冲包装

1、机载电子设备的缓冲包装洪长满(南京电子技术研究所，江苏南京210013摘 要:针对机载电子设备防振缓冲包装的要求，介绍包装衬垫材料及其尺寸的 选择方法。关键词:机载电子设备；包装衬垫;脆值;跌落试验中图分类号：TN957.8文献标识码:B文章编号：1008-5300(200204-0046-03Cushi on Package of Airbor ne Electro nic Equipme ntH ong Chan gma n(N anji ng Research In stit ute of ronics Tech no logy ,N anji ng 210013,Chi naAbstr

2、act :ln this paper ,based on the dema nd to cushi on pack ing for airbor ne electronic equipment ,a method is introduced for the proper selection of a cushioning package material and its dime nsio ns.K ey Words :Airbor ne electro nic equipme nt ;Package cushi on ;Brittle ness ;Free fall drop test1概述

3、为了提高产品在销售及储运过程中的效率，使产品免受各种外界环境条件的有 害影响，以及为用户提供对产品了解的技术统称为包装技术。包装一般可分为个装、内装和外装三种。个装是将产品单个地或成组地用包装材料将其与大气环境条件隔离的包装技术。内装是在个装的基础上，用弹塑性材料将产品与外界的振动、冲击环境隔离，从而避免产品在生产、储运销售过程中受到因振动、冲击而引起有害影响的 包装技术。通常内装又称为防振缓冲包装。外装是在内装的基础上进行的，它是以满足产品流通领域中的易搬运性、可储 藏性、易识别性以及承受堆放压力等要求的包装技术。本文主要介绍与振动、冲击环境有关的机载电子设备防振缓冲包装技术的设计 方法。防

4、振缓冲包装设计通常包含产品流通过程中的振动、冲击环境 激励;设备在外激励下不损坏时，所能承受的最大激励值脆值(许用值;以及缓冲包装设计技术等三个基本内容。2振动冲击环境通过对产品在整个流通过程中的运输、堆放、装卸、销售等全过程的追踪调查 发现，一般情况下，运输工具的振动引起的损坏较少，而造成产品破坏的主要原因是人 工装卸时的人为因数，通常考核机载电子设备的包装性能的标准有 HB5871.4-85航 空辅机产品运输包装件试验方法自由跌落试验和G JB150.18%86军用设备环境试验方法冲击试验运输跌落试验，一般来说，前者适用于正常装机件，后者适用于军用电子设备的 备件。设备在包装状态下，由于跌

5、落而受到的外力干扰，除了与质量以及外形尺寸有关 之外，主要与跌落高度h有关。表1为G JB150.18%86军用设备环境试验方法冲 击试验运输跌落试验要求的跌落高度。这种试验量级是通过考虑装备在外场通常 如何被跌落来设置，例如:一个轻的试件可能由人携带，这样它可能从胸部高度跌落 (122cm。64?电子机械工程E lectro -Mecha ni cal E ngin eeri ng2002年第18卷第4期2002.Vol.18No.4日收稿日期:2002-03-07表1运输跌落试验试验样品和箱子总质量M (kg最大边尺寸L (cm跌落高度(cmM <45 L V91122L >

6、917645 < M < 91L<9176L > 91613产品的脆值%G因子，所承受产品的脆值又称为G因子，其定义为产品不出现功能失效或结构损坏时 的最大加速度峰值与重力加速度之比。G因子是防振缓冲包装设计的重要依据之一4包装衬垫的材料特性包装衬垫的材料特性通常由 G因子与静应力（G % s曲线来表示。图1和图2是 Instpak Gflex 的 G %c s曲线和 Instpak Moulding Foam 的 G %c s曲线图 1Instpak G flex 的 G %c s 曲线图 2 Instpak Moulding Foam 的 G %(r s 曲线5缓冲

7、包装设计缓冲包装设计主要是包装衬垫的设计。从概念上讲，包装衬垫应按照下述标准 来设计，即保护已知脆值的物品使其不受在特定环境中存在的已知冲击和振动的损 害。实际上，包装设计无法进行得这样合理，因为设备的脆值和环境特性对于所需要 的精度来说往往是不能确切知道的。所以设备的脆值常常通过外推试验推出，或根据经验估计。同样环境特性又用代表最严重环境状态的简化试验（如跌落试验来模 拟真实环境。包装衬垫的设计总原则是：缓冲可靠、隔振有效、结构简单合理、用料节省和 成本低廉。包装衬垫的种类有全面衬垫、成型衬垫、两端衬垫、棱垫和角垫。缓冲包装的设计步骤如下：首先确定被包装产品的G因子，一般G因子由用户凭经验估

8、算出来。对于有大 批量的产品可通过冲击试验测试得出 G因子。其次是确定跌落标准，一般军用电子设备的用途不一样，所遵循的跌落标准也不 一样。跌落标准确定了 ，再根据军用电子设备的重量和外形尺寸确定最终的跌落高 度h。通过G因子和跌落高度h从相应弹一塑性缓冲材料的G %c s曲线中，确定缓冲材料的厚度，最后查出相应的（7值由式（1计算出所需缓冲材料的面积A(T S式中,A值为包装箱六个缓冲表面的最小面积。对于有角跌落试验要求的缓冲衬垫，需校核cs值，角跌落的有效负荷面积A e由下面公式(2计算出。A e =3(lbh1 2+b 2+h2(2式中:l为内包装箱的长度；b为内包装箱的宽度;h为内包装箱

9、的高度。?74?第4期洪长满:机载电子设备的缓冲包装6设计注意事项产品在包装箱中的固定，不允许有活动的可能。产品中的凸出而又易损部分要 有支撑，不能悬空在包装箱内。包装箱内有多件产品时应固定并相互隔离，不允许产品之间相互碰撞。形状复杂的精密仪器可用成形泡沫衬垫，无论是缓冲、固定、支 撑都较理想，但成本较高。缓冲衬垫要进行倒角，以便利于缓冲衬垫的装放。7设计实例图3是一个天线座的缓冲包装设计，重55kg ,脆值为50,跌落高度为76cm该天线座是一个复杂的簿壁铸件结构，上、下面的实际支撑面积很小，在本设计 中,利用了木头支撑进行辅助包装设计，木头一方面用来增大缓冲接触面积和保护脆 值较低的波导铰链，另一方面用来限制该装置的方位和俯仰运动图3天线座的缓冲衬垫由于该天线座形状较复杂，所以采用了成型衬垫进行缓冲包装。成型衬垫 所采用的材料为希悦尔包装有限公司In stpak G flex，用木模发泡成型图4 一般设备的缓冲衬垫图4为一般设备的缓冲衬垫所采用的结构形式。8结束语该缓冲包