运输包装课程设计说明书

1、运输包装课程设计说明书运输包装课程设计说明书耳麦的运输包装设计目录一、运输包装设计的目的 3二、设计的内容与步骤 3 ( 一)产品的分析 3 (二)流通过程分析 4(1) 流通三大环节 -4(2) 流通环境对包装件的影响 -5 ( 三) 缓冲衬垫设 4(1) 缓冲材料的选择 -5(2) 缓冲衬垫的结构设计 -6(3) 缓冲衬垫尺寸计算 (4) 缓冲衬垫尺寸校核 -7(5) 缓冲衬垫防震校核 -7 ( 四)包装容器设计 81、销售包装设计 82、运输包装设计 8 (1) 运输包装材料选择 8 (2) 瓦楞纸箱尺寸设计 9 (3) 瓦楞纸箱强度设 11 12 三、总结四、参考文献 13 五、附件

2、132一， 运输包装设计的目的 :耳麦在电脑外设中有着相当重要的地位。游戏、音乐、视频等方面它无处不 在。而网吧、办公室等场合，耳机更是电脑使用者的必备品。其价格幅度跨越很 大，高端产品与低端产品的价格差异惊人，甚至会高出主要的电子产品电脑的 数量。在包装上，高端产品与普通产品也有很大的差异，普通产品多为开窗式包装， 较简易。而高端产品多无开窗结构，在上千元的耳机产品中更多的是注重其抗冲击 与震动的衬垫，因此从对产品的保护，便于商品流通及传递信息等方面，为其设计 运输包装具有重要意义二,设计的内容及步骤：1、产品的分析产品的基本特性：形状像发卡的头戴式耳机样式，重量 200g,耳塞直径5cm头

3、戴部分近似是 个直径为7cm的圆。用类比法可知道耳麦为 90g。产品自身特性耳机一般最低要达到20,20kHz的频率范围，大于100mW的功率，小于或3略等于0.5%的谐波失真等。如果达不到以上要求的话，则不合格还会对人的听 力造成或大或小的伤害。大厂家生产的耳机使用的通常是工程塑料，所以外观十分 平滑，而且又有一定的应力和韧性 ; 它没有生硬感，做工也比较精细，手感极好， 更没有采用劣质塑料制成的粗糙感。还有，耳机的引线线径比较粗，可以保证传输 稳定，线的触感柔软而发硬 ; 插头做得很干净利落，不会留下毛刺，镀层平滑均 匀。耳机要避免冲击震动，要求包装要防水，放电等。各结构间没有易损件，不用

4、 进行易损件的防震校核。2、 流通过程分析 ( 可选从广东到西安 )(1) 流通过程的三个基本环节1) 装卸搬运环节 :A 装卸方式 : 本产品的流程较长，中转环节较多，装卸搬运次数也较多。在装卸作业中，以人工装卸为主、机械装卸为辅。跌落姿态 : 耳麦这类产品的棱角不是很突出所以以面跌落为主B 等效跌落高度的确定 : 用类比法确定跌落高度为 100cm2) 运输环节 :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

5、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0,200H Z，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

6、逢时的垂直冲击，在普 通路轨上为 80,120 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 。3) 储存环节：采用一般仓库贮存，堆码高度 2m堆码层数层。(2)流通环境对 包装件的影响 :运输工具受路面状况、发动机振动、车辆避震性能等因素的影响，产生周期性 上下颠簸和左右摇晃，导致产品的损坏 ; 当货物包装件结构不当、材料薄弱、封闭 不严，在运输过程中经历不同气

7、候区域，受到寒冷、炎热、干燥、潮湿、风雨等气 候的影响，会使内装物发生变质或损坏 ; 流通环境中，各种化学和机械活性物质、 日光照射、雨水、静电场等因素会对产品性能造成影响。3、缓冲衬垫设计(1) 缓冲衬垫的材料选择发泡聚苯乙烯(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

8、、吸油，阻气性较差，生产自动化程度不太高，成本比较发泡聚乙烯(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5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

9、泡沫材料、外表光滑、可着色，尽显优美效果。综合考虑最终缓冲材料确定为发泡聚乙烯(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，二次利 用，来解决污染问题。(2) 缓冲衬垫结构设计 根据产品的特点，和对产品的保护性综合考虑，可选用全面缓冲

10、包装。(3) 缓冲衬垫的尺寸计算1) 基本尺寸 :6根据耳机的投影面积可确定缓冲衬垫的最小面积：22,A,7 , , 3.5 , 9,150cmmin根据EPE的缓冲系数一最大应力？曲线WG0.2 905,0.09，10Pam A185根据曲线可知:C,5.7CH5.7, 100？ T,6.3cmG902?初步确定 A,185cm,T,6.3cmmin2)其它尺寸：把缓冲衬垫外形设计成长方体形状其长x宽x高=205mm 160mm 68mm;(3)缓冲衬垫的尺寸校核1. 挠度校核A185min,1 可知符合挠度要求,2.6422 ，1.33T，1.33，6.32. 蠕变校核：缓冲材料在长时间静

11、压力的作用下，其塑形变形量会随时间的增加而增加，这种蠕变使衬垫厚度变小，缓冲能力下降，所以设计衬垫尺寸应加一个蠕变补值，成为蠕变增量 Cr.Cr=10%Tc=6.3(1+10%)=6.8cm2 经校核后，衬垫最后的尺寸为 T=6.8cm,A=150cm (4) 缓冲衬垫的防震校核 因为此物件没有易损件所以可利用无易损件方法进行防震校核 2 已知 W=2N， A=150cm7101«.»韵«?乓RFk)100063扳动加遲程-频舉型蛭W25Pa,0.013 , 10st4A150 , 10可从缓冲系统的传递率曲线可查出峰值的频率fHzT,46,6 nr从振动加速度频

12、率曲线可查的fHz对应的加速度ag,46,1.7nn 则最大响应加速度aTa小于脆值g,6，1.7,10.2,90pm 所以该缓冲包装设计满足防震要求。4、外包装容器设计（1） 销售包装设计 :因为此产品较轻，可选厚度为1mm耐折纸板，1-2-3自锁底的管式折叠纸盒，根 据缓冲衬垫尺寸长 x 宽 x 高=可知道纸盒得内尺寸为 205mm， 160mm， 68mm;长 x 宽 x 高= 210mm， 165mm， 70mm;X,X, 2tX为外尺寸，X为内尺寸，t为厚度根据公式外尺寸 其中oioi所以外尺寸为长x宽x高=212mm 167mm 72mm;（2） 运输包装设计 :（ 一 ） 运输包

13、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。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。按照GBT6541999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8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，综合考虑选择A单瓦楞纸板设计。

14、里纸、面纸的定量为160g/m2 等牛皮挂面箱板纸，瓦楞芯纸定量 150g/ m2（ 二） 运输包装的尺寸设计产品采用立放每个大包装内装 48个小包装， 0201 型瓦楞纸箱。 长方体内装物 在瓦楞纸箱内的排列数目表示为:n=n x nx n= 12 x 2X 2 L B H排列方向L/h, B/l， H/b内尺寸计算公式 Xi=，maxnX， d（nX- 1）+k'+TXi 纸箱内尺寸(mm) xma>内装物最大外尺寸(mm)nX 内装物在纸箱内某一方向的排列数目 ;d 内装物公差系数 (mm)K'纸箱内尺寸修正系数(mm) T衬格或缓冲件总厚度(mm)表1 瓦楞纸箱内

15、尺寸修正系数H 1L B 11小型箱 中型箱 大型箱 3-7 3-7 1-3 3-4 5-7取 K=4mm;K=5mm;K=5nSr已知 L=212mm;B=167mm;H=72mm; LBHmaxmaX所以XLi=72 X 12+(12-1)+4=759mmBi=212X 2+(2-1)+5=430mmHi=167X2+(2-1)=5=350mm即纸箱的内尺寸为 :759 mmX 430mmX 350mm ;近似满足 0201 型瓦楞纸箱的最佳 比例 1.5:1:1瓦楞纸箱制造尺寸设计计算 箱体长度、宽度、高度制造尺寸计算公式 X=Xi+t +kX 瓦楞纸箱长度、宽度或高度制造尺寸 (mm)

16、;Xi 纸箱内尺寸 (mm);9t 瓦楞纸板厚度 (mm)。B1对接摇盖(02型)制造尺寸：F, , xf2 F 纸箱对接摇盖尺寸B1纸箱非接合箱面宽度制造尺寸Xf 摇盖伸长系数表2 02 类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数 (mm)名称L L B B H 1212 楞型A 6.4 4.8 6.4 4.8 11.1表3 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 4 02 类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数 X 1名称0201 0203 0204 0205 0206 楞型A 2-3 0-2 2-3 0-2 0-2由表 2、3、4 得出 K=6.4;K=4.8;K=6.4;K=

17、4.8;K=11.1;J=35;X=3;1112b1b21查表得 A 型瓦楞 t=5.5所以 L= L+K+t=759+6.4+5.5=769.9(mm); 1 i11L = L+K+t=759+4.8+5.5=769.3(mm); 2i 12B = B+ K+t=430+6.4+5.5=441.9(mm); 1 ib1B = B + K +t =430+4.8+5.5=441.3(mm); 2 ib2H = H +K +t=350+11.1+5.5=366.6(mm); iF = B/2+X=441.9/2+3=224.0(mm); 11J = 3510外尺寸计算 由以下公式可以得出其外尺寸

18、 :X = X + K +t 0max式中 :X 瓦楞纸箱外尺寸 ;X 纸箱最大制造尺寸尺寸 ; 0maxK瓦楞纸板外尺寸修正系数(mm);t 纸板厚度表 5 瓦楞纸板外尺寸修正系数 (mm)aCJAA3B,t：l：ARACK5-74-62-410-14IQ4128724尸7*11由表5,得出K=5L = L + K +t =769.9+5+5.5=780mm OmaxB = B + K +t =441.9+5+5.5=452mm OmaxH = H + K +t =366.6+5+5.5=347mm Omax所以瓦楞纸箱的外尺寸为:780 mmx 452mM 347mm;瓦楞纸箱的强度校核：

19、(1) 计算堆码载荷(安全系数取2)纸箱的堆码载荷为：P=KW(H / h -1) x 9.81式中:P 瓦楞纸箱的堆码强度 N;W每件货物(包装件)的重量kg;H纸箱的高度cm ; h 堆码高度cm;,3,W,0.2 , 48, 0.78 , 0.452 , 0.78 , 0.347 , 0.452 , 0.347 , 4, 160, 10,3,0.78, 0.452 , 0.78 , 0.347 , 0.452 , 0.347 , 2 , 150 , 10=9.6+0.733=10.33kg H=200cm,h=34.7cmP=KW(H / h -1) x 9.81=2x 10.33 x

20、(200/34.7 -1) x 9.81=965.5N(2) 计算抗压强度根据马基公式：P,0.01858PTZcmP式中一瓦楞纸箱的边压强度,N/m; m11T纸板的厚度，cm ; Z 纸箱的周长，cmP选择纸板的代号为S 2.3所以=6370N mZ=(长 + 宽)X 2 =(78+45.2) X 2 =246.4cm0.55 , 246.4=0.01858 X 6370X =1377.8N P,0.01858PTZcmP(3) 堆码强度校核 :=1377.8N， P c所以瓦楞的强度符合条件(4) 计算最大堆码层数 :P 根据=KW(n - 1) X 9.81 c解的 n=1377.8/(2 X10.33X9.81)+1=8 层三, 小结课程设计是培养学生综合运用所学知识 , 发现 , 提出, 分析和解决实际问题 , 锻炼 实践能力的重要环节 , 是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 . 随着科学技术 发展的日新日异 , 运输包装已经成为当今包装应用中不可缺少的一部分。因此作为 包装专业学生来说掌握运输包装技术是十分重要的。这次课程设计中了解了产品