小型家电和小型工业产品日勺包装设计与工艺规程制定

小型家电和小型工业产品日勺包装设计与工艺规程制定

1车载电子导航仪的包装保护的基本规定与包装方案设计

1.1车载电子导航仪包装保护的基本规定

包装是车载电子导航仪进入流通领域中必不可少的一道工序，是产品生产过程中的重要构成部分，进

行合理包装是保证产品在运送、存储和装卸等流通过程中防止机械物理损伤，保证其质量而采用的必要措

施。

车载电子导航仪属于技术密集型产品，电子零部件的尺寸精细，因此，其对外界环境H勺规定也越来越

高。其重要原因：一是车载电子导航仪内部构造复杂，零部件生产精密，不能承受外力冲击、磕碰：二必

车载电f•导航仪怕潮湿，受潮后，大量水气会浸入车载电r导航仪形成水溃，导致短路，或使金属接口氧

化：三是怕灰尘、油脂，灰尘、油脂的进入会阻碍车载电子导航仪接点间的电流传导，污染内部线路，影

响内部零件，导致损害；四是怕静电，过大II勺静电会击伤车载电子导航仪内的某些电子元件，导致零部件

短路，最终宜接损害整个机器：五是怕高温，过热的高温环境不仅会使车载电子导航仪H勺外观至损，也会

使内部的某些零件性能不稳，宜接影响产品的使用功能。

1.2车载电子导航仪包装保护方案设计

车载电子导航仪的销售包装的定位

车载电了导航仪目前市场价格为1000左右，而起重要作用是安装在汽车匕为汽车提供导航服务。

汽车顾客•般为中上等收入群体，因此，包装档次可以选择较高的档次，能对产品起到良好的保护作用，

同步也可以起到宣传的作用，从而增进销售。

设计车载电r导航仪的包装方案

若在•种运送包装中装若干中包装，则在运送包装中应使产品振动时应力分散；棱角边应有垫条、垫

块、垫片等保护。包装箱要装满，不留空隙，减少晃动，可以提高防潮、防振效果。内包装的最重要功能

是提供内装物的固定和缓冲，有多种内部包装材料和措施可供选择:

①发泡塑料作为老式的缓冲包装材料，有质量轻、保护性能好、合用范围广等优势。尤其是发泡塑料

可以根据产品形状预制成有关的缓冲模块，应用起来十分以便。目前，车载电子导航仪包装材料以EPS和EPE

为主。EPE目前在国际上是比较承认的环境保护材料，重要用于易碎品的它装，成本比较高。EPs可以模塑

成型，续均匀地形成气泡。气泡有圆形、半圆形、钟罩形等形状.

②气泡薄膜对于轻型物品能提供很好的保护效果。作为软性缓：中材料，气泡薄膜可被剪成多种规格，

可以包装几乎任何形状或大小的产品。气垫薄膜的缺陷在于易受其周围气温的影响而膨胀或收缩。膨胀将

导致外包装箱和被包装物的损坏，收缩则导致包装内容物的移动，从而使包装失稳，最终引起产品H勺破损。

并且其抗戳穿强度较差，不适于包装带有锐角的易蟀品。

③包装纸盒，•般用体积较小、重量较轻的产品（如家用电器、印制车我电子导航仪等）。纸盒有单芯、

双芯瓦楞纸板和硬纸板。纸盒的含水率不不小于12%。使用瓦楞纸箱轻便牢固、弹性好，运送费用、包装

费用低，材料运用率高，并且便于实现现代化包装。

综上分析，可选择发泡塑料作为缓冲包装材料，根据产品的构造特性和发泡塑料的有关特性设计缓冲

衬垫的构造和尺寸。

1.3车载电子导航仪包装的保留期计算

车我电子导航仪由于是小家电产品，其保留期是很长的，但当今时期，车载电子导航仪更新换代很快,

根据记录可知，一•般两年即可更新换代。因此，包装保留期设计不适宜过长，设计为两年即可。

2车载电「导航仪包装保护的知造设计与设计计算

2.1销售包装容器的设计与设计计算

销售包装容器的构造设计

由初始条件，车载电f导抗仪，重150克，外型尺寸120X75X20mm可知，车载电f导航仪为长方体,

为了与电子导航仪相合适，同步便于装卸，包装容器可设计为长方体，这样有利运送包装，节省成本，从

而实现效益的最大化。干载电子导航仪的外型尺寸120X75X20nm,包装容器中还要装入其他有关物品，

因此包装容器构造可尺寸可设计200X120X40mnio可设计为折登纸盒中的自锁底式盘式折静纸盒构造，

材料为质量很好［向白板纸，有一定的抗压强度，且均为一页折福成型，便于生产，减少成本。

2.1.2包装容器的设计与计算

车载电子导航仪外型尺寸120X75X20mm,包装容器构造可尺寸设计为160X115X40mm,有此基本

尺寸则得盒子总长为660mm,总宽为250nlm。其构造图如图1所示：

图1包装容器构造图

缓冲包装的构造设计

缓冲构造如图2所示：该方案包装具有良好的缓冲、防震、抗压性能，满足车载电子•导航仪时包装的

规定，成本低，合用于大批量生产。能充足运用纸盒顶角支撑强度好、对棱角抗冲击作用强口勺特点，也运

用了EPE具有良好的柔韧性、防震性、耐冲压性和较高的答复性能等特点。

缓冲的构造尺寸要根据车我电了导航仪外型尺寸120X75X20nun,缓冲厚度设计为20nlm，缓冲构造采

用局部缓冲，其顶部可空出，以便产品放进去和取出来，底部设计圆空缺，可以节省材料，在前后外壁可

设计弧形缺口，既可以节省材料，减少成本，又可以便产品的取出。产品高度为201nm，缓冲深度为25mm,

图3缓冲衬垫模型图

2.2运送包装容器的设计与设计计算

2.2.1运送包装容器的构造设计

选用0201型纸箱，B型元楞。根据内装物的排列措施和数目确定瓦楞纸箱的内尺寸。

计算内尺寸

X.=)(„,,XNx+dX(Nx-1)+K

式中：X一纸箱内部尺寸MI：X”「-内装物在X方向上的最大外尺寸mm：N「-内装物在X方向上的排

列件数：d—中包装间隙系数nun；K一内尺寸修正系数mm。

现已知：Lwx-160nunB»1X=115mmH,..,=80mm

则有：nL=4nB=4n)i=6

排列方式：4x4x6

查瓦楞纸箱内尺寸修正系数K次可得：

Ki=5mmK»=5mmK»=2mmd=1mm

则：Lt=648mmB,=468mmH,=487mm

计算制造尺寸

由内尺寸计算制造外尺寸

X=X,+(n,-a)Xt

式中：X一瓦楞纸箱长、宽、高制的造尺寸mm；XL纸箱内尺寸mm：t一瓦楞纸箱计算厚度mm：旷-由

内向外纸板层数：a一系数。

这是理论公式，在实际生产中要根据状况加上合适的修正系数即：X=X,+(n「a)t+K»由于瓦楞纸板厚

度与瓦楞型和纸板层数有关，！n-a)与箱型有关，一旦楞型纸板层数和箱型确定后纸板厚度也就基本确定。

因此在实际设计中可将上式中的(n-a)再加上1一3毫米的修正系数而合并成一种常数，用K表达，则

上式简化为：X=Xt+K。

现已知：L.=648mmBt=468mmH,=487mm

查02型瓦楞纸箱制造尺寸修正系数K,查02型纸箱摇盖的伸长系数Xr可知：

取：K,.=5降=3KB1=3认=1K,(=6J=40X,=l

则：L=LI+KLI=653mmLkL+Kui=651mm

Bi=B,+Km=471nunB?=B，+降=469mm

H=H,+Ku=493mmJ=40mm

对接摇盖H勺制造尺寸

在纸箱摇盖对接封合的箱型中，摇盖尺寸的理论值应为纸箱宽度制造尺寸的1/2,不过由于摇盖回弹

作用，必然在摇盖对接外产生间隙，使封箱不严导致内装物遭尘埃污染，因此，对接摇盖宽度制造尺寸应

加〜修正值，这〜修正值为摇盖伸长系数X,,则：F=(B：+XJ+2

查衣02类纸箱摇盖伸长系数X.,0201箱型,B型瓦楞得：〉:产1mm，则:F=B+X,)/2=236mm。

2.2.L4开槽宽度

开槽宽度•般为纸板计算厚度的2倍，B型纸板计算厚度为3,3mm,开槽宽度为6.6mm。

绘制运送包装容器构造设计图

图5运送包装构造图

运送与堆码中的强度设计计算

瓦楞纸箱强度设计

瓦楞纸箱强度设计和校核由于包装物的重量较轻，故选用B型楞的单瓦楞纸箱，计算瓦楞纸箱抗

压强度为：

面纸横向环压强度为319N/0.152mm,瓦楞芯纸横向环压强度为146N/0.152mm。已知：

R1=R?=319N/0.152mmR,=146N/0.152mm,L=657nim氏=475mm,则：Z=2(L+B„)=226.4cm<.

查单瓦楞纸箱凯里卡特常数值B型楞得aXl=5.00J=1.2701.361,则环压强度

R=(R+R2+RC)/15.2=55.05N/cm,抗压强度P=P,(4ajZ产ZJ=2938N/cm

堆码强度设计计算

根据理论计算可将堆码高度可设计为7层。

堆码性能系数的体现式为:

ST_84(后俑

9.815k-1)

SPF一一堆码性能系数；G一一单个纸箱毛重(kg)Nmax一一纸箱最大堆码层数。

堆码性能H勺既有设计是在女全系数的范围之内，SPF值越高，设计越可转。假如SPF值小小小于2,

必须使用更强的高级纸板或增强构造：假如SPF值不小于5,应考虑选用较低等级的纸板；假如已知安全

系数，当计算SPF值不不小于所需安全系数时，应使用强度更大内纸板，当值不小于所需安全系数时，选

用较低等级的纸板。

从而计算堆码性能系数

L=657mmB„=475mniG=14.4kg代入公式可得：

SPF=4.32>2

由卜可知堆码性能系效满足规定.

3.车载电子导航仪包装工艺设计

3.1车载电子导航仪包装工艺规程的制定

车载电子导航仪包装MJ包装工艺路线日勺确定

车载电子导航仪，市150克，外型尺寸120X75X20mm。年产量】00"台。

必生□

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V

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图6包:—用随

选用包装工艺设备

年产量为100万台，假设每年有300天工作，每天工作时间为7小时，则可计算出每分钟生产口勺数量，

即为：1000000+300+7+60=7.937个/min。由此可知，包装该产品时，需要每分钟的产量为8个，

由此可确定生产设备。

1）盒坯成型设备：根据生产率为8个/min,可选用设备为自动盒成型机，备选型号为JB-30/2。技术

参数:合用最大纸张：594mmX841mm,合用最小纸张：76mmX86mm<,生产速度为120张/分钟。

2）装盒设备：衬垫和导航仪放入包装盒中可采用装盒机，详细型号为：YCZT00D自动装盒机。技术参

数为：生产能力：50〜70盒/分钟，盒子尺寸：（100〜220）X（30〜125）X（30〜30）mm,阐明书尺

寸：（70〜200）X（70-140）mm,功率：50Hz380V1.5KW,耗气量：10〜15L/分钟，真空吸气：-0.6Mpa

（自带真空发生器），重量：约UOOKg,外型尺寸：2500X1100X1700mm,纸盒规定：250〜350克/

平方米。

3）纸箱成型设备：纸箱中装包装盒的数量为：4x4x6=96个，则装完一箱所需要口勺时间为：96个+8

个/min=12min°可选用设备为纸箱自动成型封底机，型号为:GPK-40.技术参数:开箱能力:5箱/分钟，

空气消耗量：45ONL/min,必要空气压：6kg/平方厘米，使用电力：220V1（|>200W,纸箱暂存量:

lOOpcs(lOOOinm),纸箱尺寸：L:260-700W:150-500H:100-540mno

4）装箱设备：可选用装箱机，详细型号为ZX120自动装箱机。技术参数：电源：380V三相交流电，

50赫兹，消耗功率约0.2千瓦：外形尺寸（长X宽X高）：2200X2150X1900包米：重量：0.55X103公

斤：生产能力：最大120箱/小时；耗气量：＜30立方米/小时；包装材料：瓦楞纸箱；工作噪声：＜85分贝

5）中包装检测设备：可选用灯检机，详细型号为DJ型双面幻检机生产效率为0T00盒/分，电机功率

为90w/2台，外形尺寸为2160X1250X1230mm。

6）打号设备：可选用包装激光喷码机，详细型号为：BRL1000激光喷码机喷印的延一种无法撩掉的

永久性标识。

7）贴标设备：可选用专门的贴标机,即双面贴标机详细型号为：TB-BZY。速度很快，并且不会出现歪

贴的现象，比人工贴标要快，并且效果也很好。

8码垛设备：可选用码垛机器人。详细型号为：YZ-RP装箱/码垛机器人。码垛机器人可将纸箱或袋子

等包装物堆放在栈板匕它所具有的通用性、抵达距离、承载能力可满足大部分栈板码垛应用的规定。

9）检查设备：选用检查平台。详细型号为SD5000型检查平台。

包装品确实定

将工序细化到每•工步并确定出每•工步对应的工作内容，并将所选包装工艺设备和每一步工序中所

需包装品与有关附件列入，得出包装工艺过程简表如下：

表1包装工艺过程简表

口序名称工步工步内容包装品或包装材料包装设备与工艺装备

1衬垫验收泡沫塑料EPE人工抽检

1准备2包装盒盒坏验收280G粉灰纸人工抽检

3瓦楞纸箱箱坏验收瓦楞纸箱人工抽检

1盒坯入贮架包装盒

2盒成2取盒坯包装盒JB-30/2自动盒成型机

型3撑盒坯包装盒

4封底包装盒

1将缓冲衬垫放入包装EPE

盒

3装盒2将车载电子导航仪放车我电子导航仪YCZ-100D「动装盒机

入包装盒中

3将阐明书和其他物件阐明书和其他物件

放入包装盒中

4封缄1将包装盒粘封包装盒，胶带YCZ-100D启动装盒机

5贴标1向包装盒贴标签标签TB-BZY贴标机

6打号1向包装盒打号包装件BRI.100汀号机

检查1检测包装件人工，检查平台

7

2整顿计数包装件人工，检查平台

1箱坯入贮架瓦楞纸箱

2取箱坯瓦楞纸箱GPK-40纸箱自动成型封底机

8装箱3撑箱坯瓦楞纸箱

4封底瓦楞纸箱

5装箱瓦楞纸箱与包装件ZX120自动装箱机

6封箱瓦楞纸箱包装件YK-05自动折盖封箱机

7检查1检查瓦楞纸箱包装件人工，检查平台

2整顿计数瓦楞纸箱包装件人工，检查平台

8打号1打号瓦楞纸箱包装件HP-98型纸箱打号机

9贴标1向包装盒贴标签标签TB-BZY贴标机

10码垛1将瓦楞箱整顿码垛瓦楞纸箱包装件YZ-RP装箱/码垛机牌人

11入库1入库瓦楞纸箱包装件叉车

3.2包装工艺过程分析

针对车载电子导航仪包装的包装工艺过程

1）包装盒成型过程：根据生产率为8个/min,前面选用设备为自动盒成型机，备选型号为JB-30/2,可

确定生产速度为8个/分钟。在这过程中，就是要将平板状H勺盒坯折会成立体状。盒坯从料库落到送盒输送

带上，挡板推进其往前进，当抵达张盒工位时受到挡块地阻挡而厚开，插板插进盒中，带着已开的纸盒落

下，然后插板退出。

2）装盒过程：就是将衬垫和导航仪放入包装盒中可采用装盒机，采用YCZ-100D自动装盒机，它的生

产能力可确定为8盒/分钟。将衬垫，车载电子导航仪和阐明书自动装入折叠纸盒中，并完毕盖盒动作。H

动装盒机进料一般分为三个入口：衬垫入口，车载电子导航仪入口，阐明书和其他配件入口。从包装盒进

料到最终包装成型的整个过程大体可以提成四个阶段：下盒、打开、装填、合盖。合盖动作是个关键性的

动作，完毕的好坏与纸盒的构造和机器调整的精确程度有很大关系。

3）纸箱成型过程：此过程中使用的设备为纸箱自动成型封底机，型号为：GPK-40,开箱能力：5箱/

分钟。该开箱机采用立式储存纸板方式，并可随时补充纸箱板，不需停机，更多的时间，更多的包装。此

开箱机构造设计：一次完毕纸箱吸箱、开箱、成型、折底、封底等包装工序。自动开箱、自动折合下盖、

自动密封下底胶带，大大以便操作。瓦楞纸箱坯竖放在料架上，后用压块压紧。压杆可将第一种纸箱坯压

下去，箱坯随即落下。夹紧爪夹牢己下落的双层箱坯H勺背面一层板边缘，推杆从纸箱两摇盖间H勺缝隙中插

入，顶开前面一层板，箱子被初步撑开，再通过压板的作用，使纸箱完全成方形。

4）装箱过程：使用ZX120自动装箱机，用于完毕运送包装，它将包装成品按一定排列方式和定量装入

箱中，保证装箱、折边、喷胶、封箱等后包装工序的J持续自动完毕。

5）检测过程：使用DJ型双面灯检机将不符合规定的包装剔除出去，重新进行包装。

6）打号过程：选用包装激光喷码机，详细型号为：BRL100,激光喷码机喷印的姑一种无法擦掉的永

久性标识，通过激光直接在物体概况瞬间气化而成，无需借助任何辅助工具即可肉眼辨别，便于消费者识

别。且无耗材，维护更以便。但为何目前不能广泛运用并替代墨水喷码机呢？由于激光喷码机是采用墨水喷

码机的原理，运用激光的特性，但所喷印出来H勺效果仍然是点阵式，并不能为顾客发明更多的商业价值。

7）贴标过程：就是用专门的贴标机，即TB-BZY贴标机。，是以粘合剂把纸或金属箔标签粘贴在纸箱的

规定部位上。速度很快，并且不会出现歪贴现象，比人工贴标要快，并且效果也很好。

8）码垛过程：就是使用码垛机器人。详细型号为：YZ-RP装箱/码垛机器人。码垛机牌人可将纸箱堆

放在栈板上，然后将其运送到仓库中保留。

3.2.2生产出来的包装件的检直

使用检查平台，即SD5000型检查平台，人工进行检查，若有时候有包装失败的产品，人工挑出，并进

行处理。

1）包装品的检查

①车载电子导航仪的检查：A.外观检查（采用人工检查，由检查员感官检测车载电子导航仪与否完善，

如各按键与否完整，表面与否有刮伤等缺损等）B.质量检查（由质检中心现场从同一批包装品（车载电子

导航仪）中随机抽取进行检查。每批成品检查完毕后应留样保留，并将抽取的代表性样品储存于该类产品

的正常保留条件下至保质期满后两个月后为止，以供必要的品质测定和产生质量纠纷时使用。各检测项目

详细的检测措施与检测仪器由质检中心提供）等。

②袋装材料（卷材）I内检查：A.规格尺寸检查（仪器：纸板厚度测量仪、钢宜尺：措施与合格务件：

用纸板厚度测量仪和钢直尺对包装纸的厚度和宽度进行检查，若包装纸的厚度和宽度的偏差在±0.005mm

和±1mm之间，则合格）B.印刷状况检查（采用人工检查，观测印刷信息与否对的、消晰、完整、无错位、

无色差等）等。

③瓦楞纸箱箱坯的检查：A.规格尺寸检查（仪器：钢卷尺：措施与合格条件：用钢卷尺对箱坯叼长、

宽、高进行检查，若测量出偏差在±3mm之间，则合格）B.定量检查（仪器：天平；措施与合格条件：沿

被测纸横向切取100±01nunX100±0.1mm的试样10张,测出每张质量并算出其定量,求出平均值,若其

值在±30g/m?之间，则合格〉C.印刷状况检查（采用人工检查，观测印刷信息与否对的、清晰、完整等）

D.纸箱强度检查（采用压力试验机、万能试验机、冲击试验机等对应的仪器和措施对瓦楞纸箱的空箱承载

能力、耐冲击强度和抗转载强度进行测量）等。

2）包装件的检查

①包装件的检查：A.密封性检查（仪器：密封试验仪；措施与合格条件：采用水中减压法将包装件浸

入仪器的真空室内的水中，再关闭真空室并抽真空，若水中抵达设定的压力与时间前一直未出现冒泡现象，

则合格）B.印刷质量检查（仪器：印刷质量检测系统：措施与合格条件：将包装件放入该系统中扫描，若

系统显示合格，则合格）C.封合处平整度检查（采用人工检查，观测包装件与否表面平整无明显褶皱，裁

切口整洁）等。

②瓦楞纸箱包装件的检查：采用人工检查，观测瓦楞纸箱与否合格（如有无破损），贴标与印刷与否合

格（如贴标位置与种类与否对的，印刷信息与否对的、清晰、完整、无错位），装箱与否合格（瓦楞纸箱中

包装件的数量与堆码与否对的），封箱与否可靠等。

工序能力分析

设计方案中预定年产量为100万袋，若按这一值来分派生产效率，则因实际生产过程中会有机器的清

洗以和因损坏而维修等偶尔原因的产生而膨响年产量，达不到预期规定。因此生产效率的设定应留有余量,

按最大产量来计算，这样才能实现100万袋的年产量。

由选择的包装机可知充填速度设置为是10包/分钟，因此段•年H勺工作日为300大，•大工作7小时