康宝消毒柜运输包装课程设计

1、目录1产品特性简介及市场定位12产品运输流通环境分析23缓冲衬垫的设计计算33.1确定衬垫设计的基本参数33.2确定缓冲材料33.3 流通环境的参数43.3确定缓冲衬垫的尺寸53.4缓冲衬垫校核73.5缓冲衬垫结构设计84瓦楞纸箱的设计104.1箱型104.2瓦楞纸板的选型104.3计算瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸和制造尺寸124.4 纸箱结构固有的抗压强度的计算并进行强度效核134.5瓦楞纸箱的手孔与封箱工艺144.6瓦楞纸箱的展开图154.7 瓦楞纸箱的外观装潢设计155课程设计心得体会186参考文献19康宝（Canbo）消毒柜的运输包装设计1产品特性简介及市场定位康宝（Canbo）嵌入式消毒柜

2、ZTP108E-11R产品特点：采用了紫外线、臭氧、中温烘干及红外线高温消毒，镍铬丝红外线发热管，快速达到125高温对食具进行杀菌消毒，能有效杀肝炎病毒和常见的大肠杆菌、葡萄球菌等肠道传染病毒，杀菌率达99.9%以上。高低温消毒，上、下层不同消毒方式，上层臭氧、紫外线杀菌和热风烘干，下层高温消毒。LED大屏幕显示，电脑控制定时装置,可设定预约消毒、烘干时间，自动工作，自动关闭，上、下层特设安全智能锁功能，工作过程中柜门无法打开，避免小孩不小心造成烫伤。纯拉丝不锈钢面板特殊工艺，拉丝纯不锈钢面板，采用AA丙稀酸特殊保护处理，抗菌耐磨，不沾油、不留手印，清洗手印，清洗一擦净，新潮时尚把手，豪华亮丽

3、三维立体柜面，展现后现代主义风格，新潮时尚把手，豪华亮丽。不锈钢外壳、箱体，经久耐用,内胆内腔尺寸较大，下层采用超大容量分餐盘层架设计，搭配优化改进型层架，空间利用率高，方便放置碗碟，清洗方便。内藏式滑轨，有效防止润滑油脂污染食具及臭氧、高温等物理作用对滑轨造成破坏。采用发泡层加厚及整体发泡相结合的工艺，泡层泡满，防止工作时散热快及热量将发泡层炭化等毛病，保温性能极佳，双重防虫网，避免蟑螂等虫害进入，保证消毒柜和碗碟卫生。 产品规格品牌康宝型号ZTP108E-11R 产品类别 嵌入式消毒柜 产品容积 100L 开孔尺寸 560*470*615mm 机身尺寸 595*460*630mm 重量26

4、kg运输工具汽车、火车、船舶、电瓶拖车、叉车、手推车图1-1 实物图2产品运输流通环境分析在现代社会中，产品和物资的流通是经济活动中重要的组成部分。流通过程以生产工厂为起点，以消费者为终点。广义上说，它包括了商品及包装的运输、中转、仓贮、陈列、销售等环节。 包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术就是要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。对产品可能遭遇的条件作考察与评价，是包装设计中的重要内容。流通过程的基本环节有：装卸搬运环节（分人工和机械两种方式）、运输环节、贮存环节。对于康宝（Canbo）嵌入式消毒柜ZTP108E-11R的运输流通环境分析

5、如下：（1）在装卸搬运环节中，由于此产品的销售遍及全国乃至全球任何地方，其销售范围非常的广泛，所以既可能有短流程运输也可能包括较长流程的运输。以为流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多，所以对此商品的包装件造成的损害就越大。装卸作业中既可能有人工装卸也有机械装卸，所以要中和考虑到抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机的突然启动和过急的升降都会造成产品的跌落损害。（2）运输环节中，由于此产品的销售范围广，既要有长途运输也要有短途运输，所以涉及到的交通工具种类比较多，包括汽车、火车、船舶、飞机和电瓶拖车、铲（叉）车、手推车等。运输过程对货物包装件造成的损害原因有：冲击、振动、气候条件和其他原因等。一

6、般此产品从包装车间要经铲车、电瓶车运送到仓库中，此时运输工具的启动、变速、转向、刹车会使产品改变速度，导致冲击损坏；当产品有仓库运送到铁路上及铁路运输过程中，由于交通工具会受到路面状况、路轨接缝、发动机振动、等因素影响，会产生振动。而且此过程中还会受到气候变化的影响等等。 （3）贮存环节、贮存方法，堆码重量、高度、贮存周期、贮存地点、贮存环境（如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体等）直接影响产品包装件的流通安全性。仓库的建筑结构型式对贮存环境中温度、湿度、气压等因素影响甚大。缓冲包装以缓冲减振为主要功能，所以要着重考虑冲击与振动环境。3缓冲衬垫的设计计算3.1确定衬垫设计的基本参数产品尺寸

7、595(宽 )×630(高 )×460(深 ) (mm)产品容积 100 L产品重量 26kg3.2确定缓冲材料缓冲包装材料的性能在很大程度上取决于所选用的缓冲材料的力学特性。因此，要设计出一个优良的缓冲包装系统的逻辑结构，需要在缓冲包装的系统结构分析中，充分了解缓冲材料的力学性能，根据待包装产品特性和流通环境的输入影响，合理选用缓冲包装材料。泡沫材料是以高分子树脂为原料，制成的一种具有无数蜂窝状结构的缓冲材料。它与实体材料相比具有许多新的特点：质量轻、易于加工成形、绝热性能好、缓冲性能好。常见的缓冲材料有EPE和EPS。EPE（Expandable Polyethylen

8、e）， 是可发性聚乙烯，又称 珍珠棉。是非交联闭孔结构 , 它是以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料挤压生成的高泡沫聚乙烯制品。EPE广泛应用于电子电器、仪器仪表、电脑、音响、医疗器械、工控机箱、灯饰、工艺品、玻璃、陶瓷、家电、喷涂、家俱、酒类及礼品包装、五金制品、玩具、瓜果、皮鞋的内包装、日用品等多种产品的包装。加入防静电剂和阻燃剂后，更显其卓越的性能EPE 珍珠棉还被大量用于手袋箱包的弹性衬里，工业生产的隔音、隔热材料、农用保温材料、水产养殖的漂浮设备、体育用品的防护垫，水上作业救生器材，家庭、宾馆的地板装修、衬垫等等。其管材大量用于空调、童车、儿童玩具 EPE珍珠棉、家私等行业。可发性聚

9、苯乙烯（EPS）具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点，被广泛应用于建筑、船舶、冷藏、冷冻化工设备的高温隔热材料和家用电器、仪器仪表、玻璃制品的包装材料以及作为生产一次性餐具的材料等。EPS不耐冲击；性脆，拉伸强度低。无法自然分解，体积大，不易回收；焚烧时易烧坏焚烧炉部件，而且产生黑烟和一氧化碳等。在这里选用EPE材料。3.3 流通环境的参数3.3.1 等效跌落高度的确定根据人工装卸中的跌落高度可以用以下经验公式计算，它适用于16Kg以上的包装件： （3-1）h=300/=300/=58.83cm 其中：h-跌落高度（cm）;W-重量（kg）。表

10、3-1装卸环境与跌落高度货物搬运装卸方式跌落参数重量，kg尺寸，cm姿态高度，cm9122一人抛掷一端面或一角10792391一人携运一端面或一角912345122两人搬运一端面或一角614568152两人搬运一端面或一角536890152两人搬运一端面或一角4690272183机械搬运 底 面612721360不限机械搬运底 面46>1360不限机械搬运底 面30查表（3-1）知重量在2345kg且由两人搬运跌落高度为61cm。所以综合上述两种方法，试验的等效跌落高度取60cm。3.3.2 产品脆值的选择产品脆值的确定方法有碰撞机实验法和自由跌落实验法两种。测定时可视具体条件任选一种进

11、行。采用试验方法测定产品脆值，须对产品试样做破坏性的试验，这对于批量小价格昂贵的产品来说的话是不符合实际的，有时是不允许的。加上实验本身需要一系列的设备和控制仪表，也会给实际工作带来困难。因此工程上常用一组经验数据对比的方法来判定产品的脆值，称为脆值的经验估算法。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。此值表示产品对外力的承受能力。由于条件不允许，在此只能通过查阅相关产品的数据来估计产品的脆值。由表2-1和表2-2查得康宝（Canbo）嵌入式消毒柜ZTP108E-11R的许用脆值为90g。表3-2 日本得出的产品脆值G值产品10以下大型电子计算机10-25导弹跟踪装置

12、，高级电子仪器，晶体震荡器，精密测量仪，航空测量仪25-40大型电子管，变频装置，精密指示仪，电子仪器，大型精密机器40-60小型电子计算机，现金出纳机，大型磁带录音机，彩色电视机，一般测量仪器60-90黑白电视机，磁带录音机，照相机，真空泡光学仪，可移式无线电装置90-120洗衣机，电冰箱120以上机械类产品，小型真空管，一般器材表3-3 英国得出的产品脆值G值产品40雷达和其它电气设备，真空管，自动控制仪，瞄准器，回旋仪40-60制动回旋仪，马赫表，有防冲击支撑的仪器60-80量油计，压力计，一般电气装置80-100牢固的真空管，阴极射线管，冰箱100-120热交换器，油冷却器，取暖电炉，

13、记忆装置，散热器3.3确定缓冲衬垫的尺寸产品质重26kg； 脆值为G=90g；底面积595mm × 460mm=273700mm2=2737cm2；设计的跌落高度为60cm。假设采用全面缓冲，即衬垫面积为A=2737²。衬垫静应力为：s=W/A×104=26×9.8/2737×104=9300.01×105（Pa）图3-1 发泡聚乙烯的动态缓冲特性曲线由于h=60cm，故选图2-1，坐标s=0.01×105Pa与坐标Gm=90g交点在曲线族左边，说明静应力太大； 在图中取Gm=90g作一条水平直线与缓冲曲线族相交，取厚度较小

14、的缓冲曲线进行设计；则T=4.5cm，右边的点对应静应力为sd=0.12×105Pa，所需承载面积：A=W/sd×104=26×9.8/（0.12×105）×104=212.3（cm2）由此可见，该设计去T=4.5cm的发泡聚乙烯泡沫垫，节约材料取A=212.3cm2由于全面缓冲，通常采用角衬垫形式，那么每块承载面积为L2=A=212.3(cm2)。3.4缓冲衬垫校核产品强度校核(产品支承面的应力校核) 在缓冲设计时，应校核产品在载荷方向上与缓冲材料的接触部分的强度。如果该部位不能承受冲击中的最大应力，则应重新计算尺寸。产品与衬垫之间的作用力是

15、相互的。在跌落冲击时，产品以惯性力和自重压缩衬垫，衬垫则以同样大小的弹力反作用于产品。在基础设计中，为了节省材料，常常设法减小衬垫的负载面积，由此带来的后果是产品支撑的应力集中，可能导致产品的局部破损。因此，必须校核产品支撑面的应力，控制在产品的强度允许范围内。m -产品许用应力Pa；m-冲击时最大应力Pa 根据公式（3-2）求出产品最大应力。 （3-2）m=26×9.8×90/212.3×10-4=1.08×105Pasd ，校核通过。挠度校核衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定比值时，衬垫容易挠曲线或变弯，大大降低衬垫的负重能力。衬垫的最小承载面积Ami

16、n与厚度应满足： Amin/（1.33T）2>1 或Amin>（1.33T）2 因为Amin=A=212.3（cm2）（1.33T）2=35.82（cm2），可知计算所得衬垫面积是稳定的，合理的。跌落姿态校核 局部缓冲包装角跌落冲击等效面积的确定根据：Ae=KL2(l+b+d)/(l2+b2+d2)1/2其中：Ae-等效面积cm2;L2-角衬垫面积cm2L,b,d-产品的长，宽，高尺寸cm；k-系数，取14。则Ae=2×4602×(460+595+630)/(4602+5952+6302)1/2×10-2=7269.03（cm2）。A=460×

17、;595×10-2=2737（cm2.）因为Ae>A因此符合要求经校核缓冲衬垫所确定的面积和厚度合理。蠕变量校核缓冲材料在长时间的静压力作用下，其塑性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偿值，称为蠕变增量Cr。Tc=T(1+Cr)=4.5×（1+10%）=4.95（cm）=5cm式中：Tc修正后的厚度cm;T原设计厚度cm;Cr蠕变系数%（这里取10%）经过以上校核，最后计算所得缓冲衬垫尺寸为厚度T=5cm，L=11cm,面积L2=212.3cm2。3.5缓冲衬垫结构设计以上只是说明的缓冲衬垫的设计思路，实际

18、衬垫还要考虑许多结构以及各种环境条件的因素，自然比以上的构思要复杂许多，所以为了加强安全性，缓冲衬垫采用天地垫结构。具体设计尺寸如下图：图3-2 缓冲衬垫三视图立体图如下图所示：图3-3 缓冲衬垫立体图4瓦楞纸箱的设计4.1箱型0201型瓦楞纸箱。因为周长太大，所以采用二页箱。4.2瓦楞纸板的选型表4-1 瓦楞纸板表（GB654386）纸箱种类内装物最大重量kg最大综合尺寸mm瓦楞纸板代号1类2类3类单瓦楞纸箱5102030407001000140017502000S-1.1S-1.2S-1.3S-1.4S-1.5S-2.1S-2.2S-2.3S-2.4S-2.5S-3.1S-3.2S-3.3

19、S-3.4S-3.5双瓦楞纸箱151030405510001400175020002500D-1.1D-1.2D-1.3D-1.4D-1.5D-2.1D-2.2D-2.3D-2.4D-2.5D-3.1D-3.2D-3.3D-3.4D-3.5康宝（Canbo）嵌入式消毒柜ZTP108E-11R的最大综合尺寸为595+630+460=1685mm。因为用于出口，所以选用第一类瓦楞纸板，内装物质量为26kg，最大综合尺寸为1685mm，根据瓦楞纸板表（GB6543-86），其代号为D-1.3，即应选用第一类第三种双瓦楞纸板，D-1.3的技术指标为耐破强度1569kPa，边压强度为8820N/m,戳穿

20、强度为10.3J。表4-2 箱板纸技术指标（GB130242003）指标名称单位规定ABCDE定量g/m2 200±10.0 320±16.0 230±11.5 340±17.0 250±12.5 360±18.0 280±14.0 420±21.0 300±15.0310±15.5360±18.0420±21.0475±23.0530±26.5紧度不小于g/cm20.720.700.650.60耐破指数200-230g/m2不小于250g/m2kPa.m

21、2/g2.952.75 2.65 1.50 1.10 0.90(横向)环压指数200-230g/m2不小于250g/m2N.m2/g 8.409.70 8.40 6.00 5.20 4.90(横向)耐折度340g/m2不小于360g/m2420g/m2475g/m2530g/m2次 8080808080 5050505050 181410 6543 32211吸水性(正/反)不大于g/m235.0/50.040.0/-60.0/- -交货水分%8.0±2.09.0±2.011.0±2.011.0±3.0根据表4-2，选用C等箱纸板，其耐破指数为1.5 P

22、a/g，环压指数为6Nm/g。内、第一类瓦楞纸板用于出口包装，因此选用A等和B等箱板纸，A等作外面纸，B等作内面纸和中间垫纸。三层箱板纸取相同的耐破强度，根据经验公式每层箱板纸的耐破强度应为：外面纸的耐破指数取2.75Pa·/g（表4-2），要求定量为：200.1g/m2内面纸和中间垫纸的耐破指数取2.65 Pa·/g，定量为：207.74g/m2外面纸的定量取200g/.内面纸和中间垫纸的定量取200 g/。根据表4-3，选用C等瓦楞芯纸，两层瓦楞的定量均取160g/，其环压指数为5 Nm/g。表4-3 瓦楞芯纸技术指标（GB130231991）指标名称 单位 规 定 A

23、 BCD 定量 g/m2 112±6.0 160±8.0 127±6.0 180±9.0 140±7.0 200±10.0 紧度不小于g/cm30.500.45 横向环压指数112g/m2不小于127140 g/m2160200 g/m2N.m/g 6.57.1 8.4 5.05.87.1 3.54.05.0 3.03.23.2纵向裂断长不小于km4.00 3.502.50 2.00 交货水分 % 8.0±2.08.0+3.0 -2.09.0+3.0 -2.0 9.0+3.0 -2.0 按照选用的箱纸板，瓦楞纸板的耐破强度为

24、 =0.95×（1.5×200+1.5×200+1.5×200）=855kPa瓦楞纸板的定量=内、外面纸及各中间垫纸定量之和+（瓦楞芯纸定量×瓦楞展开系数）+粘合剂定量Q=200+200+200+（160×1.5+160×1.5）+100=1080g/m2按照选用的箱纸板和瓦楞芯纸，瓦楞纸板的定量为1080g/,其中粘合剂定量为100 g/。4.3计算瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸和制造尺寸瓦楞纸箱的内尺寸 （4-1）式中：Xmax 内装物最大尺寸； nx 内装物排列数目； T衬隔或缓冲的厚度； d内装物公差：中包装盒±1

25、-2mm/件;针织品±3mm/12件； 硬质刚性品 1-2mm/件 k1 内尺寸修正值，在长度与宽度方向的取值为3-7mm； 高度方向：小型箱为1-3mm；中型箱为3-4mm； 大型箱为5-7mm。内装物的外廓尺寸为 L0595 (mm) ，B0460 (mm) ，H0630（mm）公差X0在长度与宽度方向取37mm，高度方向取34 mm，由此确定的纸箱箱内尺寸： L59550×2+5700（mm）B46050×2+5565（mm）H63050×2+4734(mm)4.3.2 瓦楞纸箱的制造尺寸内尺寸伸长量X按表4-4取值，接头尺寸J取50mm，于是纸箱

26、的制造尺寸 ： L=L+5=705(mm) B=B+6=571(mm) H=H+18=752(mm)外摇盖制造尺寸： F=B1/2+X=571/2+5=285.5（mm）=286mm表4-4 02型箱的制造尺寸申放量 楞型名称ABCABL1L2B1B2H646393232621213969518瓦楞纸箱的外尺寸对AB型的双瓦楞纸板，加大值X取812mm，长度和宽度方向的加大值取10mm，高度方向取上限12mm，由此确定的纸箱外尺寸为: = L+X=705+10=715（mm） = B+X=571+10=581（mm） = H+X=752+12=764（mm）瓦楞纸箱的结构瓦楞纸板的面积：A=2

27、(L+B)×(H+F×2)+J×H=2（581+715）×(764+286×2) +50×764×10-6=3.5（m2） 瓦楞纸板的重量：W=QA=1080×3.5/1000=3.7（kg）4.4 纸箱结构固有的抗压强度的计算并进行强度效核瓦楞纸箱的周长为 Z=2（L+B）=2(581+715)=2592(mm)=259.2(cm)瓦楞纸箱的综合环压强度为 =(6×200+6×200+6×200)+（5×1.6×160+160×5×1.4） =

28、60.0(N/cm)楞常数取13.36，箱常数取0.66，瓦楞纸箱的的抗压强度为Pc = Px(4aXz/Z)2/3ZJ =60.0×(4×13.36/259.2)2/3×259.2×0.66 =3582.2(N) 货物重量W是内装物重量和纸箱重量之和，其值为：W=（26+3.7）×9.8=291.06(N)堆码高度取450cm，安全系数取2，纸箱的堆码载荷为 PcP =291.06×（4500/764-1）=1423NPc因为抗压强度比堆码载荷大得多，所以这个瓦楞纸箱具有足够的堆码强度。4.5瓦楞纸箱的手孔与封箱工艺瓦楞纸箱的手孔为了便于搬运，常在纸箱的两个端面上开手孔，手孔的宽度应根据人的手幅确定，成年男性的手幅为7697，因此手孔宽度b应取100mm，手孔高度取40mm。瓦楞纸箱的封箱工艺选用16号U形钉钉合，每个U形钉的破坏载荷p为25N，斜向排列，强度系数K=1，所需钉数为： =26×9.8/25=10.192（个） 钉数位12个，钉距为50mm，到顶、底两面的距离为21mm，封箱选用80mm的胶带。4.6瓦楞纸箱的展开图图4-1 瓦楞纸箱展开图4.7