三星电视机运输包装设计

1、课 程 设 计 说 明 书天 津 科 技 大 学课 程 设 计 说 明 书题目 三星UA46D6600WJ液 晶电视运输包装说明书 设计说明书 17 页图 纸 3 张专 业： 包装工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 康勇刚 成 绩： 提交日期： 2012-6-19 目 录一、研究背景和意义-第1页二、市场调研-第1页三、确定产品流通环境-第3页四、产品特性分析-第4页五、内包装设计-第7页六、缓冲包装设计-第7页七、运输包装设计-第10页八、集合包装设计-第12页九、成本计算-第14页十、总结-第15页参考文献-第17页摘要：本文研究设计对象是三星电视机的运输包装，通过对电视机的流通环境和产

2、品本身特性的研究分析，对其进行运输包装的结构设计。通过市场调研和前期准备对现阶段市场上的运输包装进行总结分析说明，并提出自己的见解，再结合本次课程设计的具体要求以及实际情况，完成对该产品运输包装结构设计。首先选择了合适的缓冲包装材料EPS，进行了缓冲衬垫的尺寸计算和结构设计，并进行了校核，完成了缓冲包装设计。其次运输包装设计选用了适当的瓦楞纸0201箱型，根据内装物规格计算了纸箱尺寸和强度。再次进行了托盘和集装箱的选用和利用率计算，完成了集合包装设计。最后计算成本进行成本分析。最终进行整体的总结，完成了对三星电视机运输包装结构系列设计。关键词：运输包装；缓冲包装；瓦楞纸箱；结构设计；聚苯乙烯泡

3、沫塑料；Abstract：In this essay, I choose SAMSUNG television for my transport-packaging research, and make its structural design through the analysis of the products s environment of the flow and characteristics of the product itself. I have a market research and then summarize, analyses and illustrate t

4、he transport package which in the market on this stage, and then put forward my opinion ,then combine the practical require of this design course and the reality condition, complete the design of the selling packages structure designing. First I select the appropriate cushion packaging materialEPS,

5、and make sure the calculation and structural design of cushion pad size, and carry out a check ,complete the design of the cushion packaging. Secondly , in Transport Packaging Design, I select the type of corrugated boxes 0201,and according to contents Dimensions I calculate the size and strength. R

6、ecalculate the tray and container selection and utilization calculation, and complete the aggravate package design of the collection. The final, I calculate the costs and then analysis the costs. Finally I summarize and complete the series of the SAMSUNG transport-package design.Keyword：Transport Pa

7、ckaging； Cushion Packaging； Corrugated carton；structure design；EPS;运输包装课程设计任务书一、设计题目：各类产品（显示器、电视机、VCD、打印机、电子仪器等）的缓冲包装设计 请填写自己的题目二、设计任务：1、完成产品缓冲包装设计的整体论述，包括产品特性、流通环境的确定、材料选择、缓冲设计与评价等。2、完成缓冲设计的计算与结构设计及相应校核。3、完成缓冲衬垫结构设计图纸与缓冲包装装配图（不少于A2图1张）及技术文件。4、设计并绘制纸箱展开图（不少于A2图1张）。5、完成设计说明书（5000字以上，约30页），内容包括：（1） 目录

8、（2） 设计说明书的英文摘要、中文摘要（约200字）（3） 课程设计任务书（4） 正文a. 设计内容的整体概述（包装对象物的生产、应用、运输流通现状，该对象物在国内外的应用情况，分析现存的特点或问题，论述包装设计的目的和意义）；了解所要研究的包装对象物目前采用的缓冲包装材料与形式、运输流通方式并分析其特点；b. 对缓冲包装材料在类别、性能、应用特点等进行综合论述，作为材料选择提供依据。c. 设计方案的确定方法（流通环境、产品特性、材料选择、缓冲包装及评价方法等）d 缓冲设计计算与校核e. 外包装容器设计计算f. 引用的参考文献、测试标准与方法g. 技术说明(5) 结论（存在的问题与收获）(6)

9、 参考文献正文一、研究背景和意义最近几年，随着人们物质生活水平的提高，人们对精神享受的要求也随之增高，电视的市场也因此越来越广阔。为了满足客户需求以及电视相关技术的推进，经研究发明电视的性能大幅提升，越来越多种类的电视问世，前后相继出现智能电视，3D电视，led电视等高端电视产品，使得电视市场竞争日益激烈。电视在流通过程中，其外观及功能都可能遭受不同程度的破坏，影响电视的使用价值。因此，选择合适的材料，进行结构设计，计算出准确的结构尺寸，校核强度的精度都是非常的重要。本人对电视市场进行调研，设计出符合实际流通环境的切实可行的包装方案，以解决电视在制造过程中和运输过程中的运输包装方面的问题。二、

10、产品缓冲包装现状为保证产品在出厂到销售物流过程中免受损坏，目前常用的有如下三种：1.全瓦楞纸板缓冲包装产品的全部包装均由瓦楞纸板完成，外包装为常用的瓦楞纸板制成的0201型纸箱，内部缓冲结构亦由叠成盒状的瓦楞纸板构成。瓦楞纸板加工性好、使用方便、成本低廉，在日常生活中应用极广。此外，其不仅资源丰富易于回收而且容易降减，对环境不造成污染，。但瓦楞纸板的环境适应性和抗化学性较差，尤其容易受温度等各种环境闲索的影响而降低其缓冲性能，从这方面来看瓦楞纸板并不适于作为长时间长途的稳定缓冲包装。 2.充气气垫式缓冲包装产品外包装为纸箱，内部缓冲为气体包装气囊，气体包装气囊是由单独式的个别气柱所组成，全面性

11、包覆的缓冲保护，与产品及纸箱紧密贴合而成。此种包装的设计和加工周期短，几天即可完成并可根据各类产品规格量身定做。充气后其良好的防护性能使包装气囊能承受各种运输环境。而且包装材料本身的柔软性也保证在各种运输和储存条件下对产品的保护。但气垫内部为气体，特别容易被尖锐的物体戳破，以致缓冲保护效果完全丧失。3. EPS缓冲衬垫式包装产品外包装为普通纸箱，内部缓冲为由EPS制成的泡沫缓冲衬垫，两衬垫直接将液晶显示器全部或局部包裹紧夹而起到保护作用。这是传统的也是当今使用最为广泛的缓冲包装形式。EPS具有良好的缓冲吸震性和环境适应性，适合于产品的长途运输和复杂环境的要求，能很好的达到保护产品的目的。EPS

12、比重轻，是当前最轻的包装材料，成品衬垫的重量亦轻，其便携性也由此体现出来。其缺点主要是可回收率较低，可能造成二次污染。4. 结论由EPS包装废物会造成白色污染，不易回收利用，但由于其缓冲吸震性和环境适应性好，适合于产品的长途运输和复杂环境的要求，能很好的达到保护产品的目的，并且价格低廉，易成型等优点，在没有完全合适的替代品之前还是会广泛运用。本产品的缓冲罐包装设计结合计算、校核、缓冲材料的性能选择了EPS作为缓冲材料。三、确定产品的流通环境（一） 产品的流通区间1. 产地：天津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

13、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

14、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缝时的垂直冲击，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）装卸与搬运产品的装卸作业分人工和机械两种方式。一般来说，流程越长，中间环节越多，装卸搬运次数就越多。装卸作业中，抛掷

15、、堆垛倒塌、起吊脱落、装载机械打的突然启动和过急的升降都回个包装间造成跌落冲击损害。等效跌落高度代表包装件在流通过程中跌落冲击能量的大小，一般在人工装卸中，有如下关系： 式中：-跌落高度，cm；-重量，kg。该产品W=16kg，所以按经验公式求得该产品的等效跌落高度为75cm。（四）流通环境的气象条件由于产品在天津，销售范围为全国各地，从北到南含盖了几个气候带，虽然温度随地域的变化，变化较平缓，但产品包装件常常在短时间内经历较剧烈的温度变化。液晶电视为家用电子产品，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

16、件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1。四、产品特性分析该产品电视液晶面板为黑水晶面板，外壳由工程塑料ABS构成，质地硬而脆，背光灯为LED发光二极管。采用可调式底座进行定位与支撑，底座可拆，底座与其他附件一齐另单独包装。（一）产品外形尺寸屏幕尺寸：46英寸 屏幕比例：16:9长 L=1058.9mm 宽B=29.9mm 高H=616mm屏幕边框： 因为已知屏幕尺寸46英寸 ，及屏幕比例16:9， 设长为16X，高为9X，(16X)2+(9X)2 =(46x2.54)2 得到X=6.36cm 长L0=101.8cm，高H0=57.24cm， 显示器长 L=1058.9mm 高H=616mm

17、所以边框沿长方向宽度为2.18cm，沿高方向宽度为2.05cm图一：三星UA46D6600WJ外观（二）产品重量 W=16kg（三）产品重心位于液晶屏幕的中前部。（四）易损件。电视内部的显像管和水晶液晶显示屏为主要易损件。显像管位于电视内部，是电视的核心部件，受到剧烈震动或者冲击可能会造成显像管脱落；而屏幕也是电视功能主体部件，易碎所以也是电视包装的重点保护对象。（五）产品的脆值脆值是产品经受震动和冲击时表示其强度的定量指标，又称产品易损度。实际生产中，一般要通过实验来测定产品脆值，但在课程设计中我们只能通过查资料比较同类产品脆值来确定。所以确定本产品可用脆值G=60g。（六）产品的固有频率固

18、有频率应通过实验测得，合理的缓冲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。五、内包装设计内包装设计选用聚碳酸酯塑料膜，起防潮、防尘作用。保护外观免受划伤。材料透明，便于观察产品外形，有效抵抗高低温。六、缓冲包装设计（一）缓冲结构设计缓冲结构形式既要保证能完好的保护产品又要节约资源不浪费材料而增加缓冲成本，所以采用局部缓冲结构。（二）缓冲包装材料的选择 由产品特性知，缓冲包装受压面积为显示器的边框，整个受压面积为： S=20.5x616x2+1018x21.8x2=69640.8mm2 =696.4cm2 由公式 A=WG/m 知，m=WG/A m16x60/696.4=1.

19、378(kg/cm2), 由已知文献材料查的EPS的缓冲系数最大应力曲线如图二，并且抗压 强度大；成本低，振动阻尼大，即抗震性能好；抗蠕变性能极好；重载下缓冲性能好，所以本设计选用缓冲包装材料为聚苯乙烯泡沫塑料EPS（0.014g/cm3）。 图二：EPS的缓冲系数最大应力曲线（三）缓冲衬垫基本尺寸计算已知产品重W=16kg，脆值为G=60g，等效跌落高度为H=75cm。采用最小缓冲系数法，可得Cmin=3.6，m=2.2105Pa。根据公式T=CH/G和A=WG/m可得： T=CminH/G=3.675/60=4.5 cm A=WG/m=169.860104/2.2105=427.6 cm2

20、（四）缓冲衬垫校核1.挠度校核。衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定厚度时，衬垫容易挠曲或变弯，俯视面上一个衬垫的底面积为最小面积：衬垫的宽为：B1=Tx2+B0=4.5x2+2.99=12.0主视方向一个衬垫面积为：A/2=427.6/2=213.8cm2主视方向一个衬垫的高H1：H+2xT=61.6+2x4.5=70.6cm所以主视方向一个衬垫的长L1：213.8/70.6=3.03cm Amin = 3.03x2.99= 9.06 （1.33T）2=(1.334.5)2=35.8既能符合挠度要求，又能保证产品在外包装箱内固定，防止在运输过程中震 动等原因脱离出缓冲衬垫。 2.跌落姿态改变时缓

21、冲能力的校核 角跌落时：S=L2l/ l2+ b2+d2 S1=23.0x70.6x12.0/23.02+70.62+12.02=259.1cm2 Ae=S1+S2+S3=3x259.1=777.3cm2 m=W/Ae=16/777.3x104=0.02x104 对应加速度小于产品脆值，所以符合要求 3.蠕变量校核。缓冲材料在长期的静压力作用下，其塑性变形量会随时间而增大，这种蠕变使得衬垫尺寸变小。考虑到这一因素，初步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补偿值，称为蠕变增量，其大小按下式计算：Tc=T(1+Cr)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%）Tc=T(1+

22、Cr)=4.5（1+10%）=4.95cm=49.5mm 4.温湿度校核环境温度和湿度的变化对衬垫的缓冲能力有明显的影响，应根据流通过程中可能出现的环境条件修正缓冲衬垫的尺寸。经过各项较核后，且定最后衬垫尺寸为T=4.95cm，A=427.3cm2(五)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，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，计缓冲衬垫的结构。为此产品设计使用两块缓冲衬垫，即左衬垫与右衬垫。缓冲衬垫的主要承载部分在四角；易损件液晶屏幕也位于前部，又因为电视机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

23、，在这里，左右两侧EPS的缓冲面的长度按照理论是可以跟上下面一样大小。此外对于显示器为易损件，要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外包装箱内稳定，并且保证易损部件屏幕不承载。缓冲衬垫的厚度和承载面积，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见图纸。七、运输包装设计a箱型：0201型瓦楞纸箱b.瓦楞纸板的层数：液晶电视为易损件，选择三层瓦楞纸板。c.瓦楞纸板的楞型：楞型选择B型d.瓦楞纸板的种别各层级别定量面纸、里纸和芯纸均选用c级箱纸板和楞纸板。接头采用强度较高的粘合剂粘接。（一）内尺寸的计

24、算 X=X0+X0式中：X纸箱内尺寸（mm） X0内装物外廓尺寸（mm） X0内装物公差（mm） 长宽方向取5mm，高方向取3mm L0=L+2Tc=1058.9+2x49.5=1157.9mm L=L0+L0=1157.9+5=1162.9mm B0=B+2Tc=29.9+2x49.5=128.9mm B=B0+B0=128.9+5=133.9mm H0=H+2Tc=616+2x49.5=715mm H=H0+H0=715+3=718mm（二）制造尺寸计算 X=X+X式中：X瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mm X纸箱内尺寸mm X纸箱内尺寸的伸放量mm（教材，查表9-19） L1=1157.9+3=1160.7mm L2=1157.9+2