小型家电和小型工业产品包装设计与工艺规程制订指南

小型家电和小型工业产品的包装设

计与工艺规程制定

1车载电子导航仪日勺包装保护日勺基本规定与包装方案

设计

1.1车载电子导航仪包装保护日勺基本规定

包装是车载电子导航仪进入流通领域中必不可少的I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

外界环境的规定也越来越高。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：二是车载电子导航仪怕潮湿，受潮

后，大量水气会浸入车我电子导航仪形成水溃，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，过大的静电会击伤车载

电子导航仪内的某些电子元件，导致零部件短路，最终直接损害整个机器；五是

怕高温，过热日勺高温环境不仅会使车载电子导航仪日勺外观至损，也会使内部日勺某

些零件性能不稳，直接影响产品日勺使用功能。

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

车载电子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上,

为汽车提供导航服务。汽车顾客一般为中上等收入群体，因此，包装档次可以选

择较高日勺档次，能对产品起到良好日勺保护作用，同步也可以起到宣传日勺作用，从

而增进销售。

设计车载电子导航仪日勺包装方案

若在一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

多种内部包装材料及措施可供选择：

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日勺缓冲模块，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，重要用于易碎品日勺它装，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H勺影响而膨胀或收缩。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，最终引起产品的破损。

并且其抗戳穿强度较差，不适于包装带有锐角的易碎品。

③包装纸盒，一般用体积较小、重量较轻日勺产品（如家用电器、印制车载电

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用、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日勺保留期计算

车载电子导航仪由于是小家电产品，其保留期是很长口勺，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车载电子导航仪包装保护的构造设计与设计计算

2.1销售包装容器日勺设计与设计计算

销售包装容器的构造设计

由初始条件，车载电子导航仪，重150克，外型尺寸120X75X20mm可知，

车载电子导航仪为长方体，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，从而实现效益日勺最大化。车载

电子导航仪的外型尺寸120X75X20mm,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200X120X40mnu可设计为折叠纸盒中的自锁

底式盘式折叠纸盒构造，材料为质量很好的白板纸，有一定的抗压强度，且均为

一页折叠成型，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160

X115X40mm,有此基本尺寸则得盒子总长为660mm,总宽为250nlm。其构造图

图1包装容器构造图

缓冲包装日勺构造设计

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

车载电子导航仪对包装日勺规定，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的特点，也运用了EPE具有良好H勺柔韧性、

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载电子导航仪外型尺寸120X75X20mm,缓冲厚

度设计为20mm,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，又兀以便产品日勺取出。产品高度为20nlm，缓冲深度为25mm,比

产品高度多出5nlm，可以保护产品上日勺某些突出的部位，防止这些突出的部位磨

损，减少产品的美观性，防止其影响销售。其构造图2和三维图3如图所示:

图2缓冲衬垫构造医

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型瓦楞。根据内装物的排列措施及数目确定瓦楞纸箱

的内尺寸。

计算内尺寸

X"。XM+dX（Nx-1）+K

式中：X一纸箱内部尺寸mm；X皿一内装物在X方向上的最大外尺寸mm；N,--

内装物在X方向上口勺排列件数；d—中包装间隙系数mm；K—内尺寸修正系数

mmo

现已知：U,X=160mmBmix=115nun鼠，=80mm

则有：nL=4nB=4nN=6

排列方式：4x4x6

查瓦楞纸箱内尺寸修正系数K表可得：

KL=5mmKB=5mmKH=2mmd=Inmi

则：Li=648mmBi=468mmHi=487mm

计算制造尺寸

由内尺寸计算制造外尺寸

X=Xi+（n「a）Xt

式中：x一瓦楞纸箱长、宽、高制的造尺寸nrni；x「一纸箱内尺寸mm；t一瓦楞

纸箱计算厚度mm；n「-由内向外纸板层数；4一系数。

这是理论公式，在实际生产中要根据状况加上合适日勺修正系数即:

X=Xi+(n-a)t+Ko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—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=Xi+K。

现已知：Li=648mmBi=468mmHi=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Xf

可知：

取：h尸54二3人尸3KMIK,F6尸40Xf-1

则：Li=L+Ku=653mmL?=L+KUJ=651mm

B尸Bi+Ki“=471mmB2二Bi+K^=469mm

II=Hi+Ku=493mmJ=40mm

对接摇盖的制造尺寸

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

W1/2,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一修正值，这一修正值为

摇盖伸长系数X.,则：F=(B.+X,)4-2

查表02类纸箱摇盖伸长系数Xt,0201箱型,B型瓦楞得:XLlnun，则:F二⑻

+Xf)/2=236mm©

2.2.1.4开槽宽度

开槽宽度一般为纸板计算厚度日勺2倍，B型纸板计算厚度为3.3mm,开槽宽

度为6.6mmo

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

瓦楞纸箱强度设计及校核由于包装物H勺重量较轻，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：RI=R2-319N/0.152rnmR„=146N/0.152mm,L<=657mm

475mg则：Z=2(Lo-B,>)=226.4cm。

查单瓦楞纸箱凯里卡特常数值B型楞得纸广100J=l.27Cn=l.361,则

环压强度PX=(R1+R2+RC)/15.2=55.05N/cm，抗压强度P=PX(4aXz/Z)^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：

S»_84(直+俑

9.815k-1)

SPF---堆码性能系数；G---单个纸箱毛重(kg)Nmax----纸箱最大堆码层

数。

堆码性能的既有设计是在安全系数的J范围之内，SPF值越高，设计越可靠。

假如SPF值不不小于2,必须使用更强日勺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日勺纸板；假如己知安全系数，当计算SPF值不不小

于所需安全系数时，应使用强度更大的纸板，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<>=657nlmB<>=475mmG=14.4kg凡小=7代入公式可得：

SPF=4.32>2

由上可知堆码性能系数满足规定。

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的包装工艺路线日勺确定

车载电子导航仪，重150克，外型尺寸120X75X20mm。年产量100万台。

t

I二I

图6包装工艺路线图

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

计算出每分钟生产的数量,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：76mmX86mmo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：

YCZ-100D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llOOKg,外型尺寸：2500X1100X1700nm,

纸盒规定：250〜350克/平方米。

3）纸箱成型设备：纸箱中装包装盒日勺数量为：4x4x6=96个，则装完一箱

所需要日勺时间为：96人+8个/min=12min。可选用设备为纸箱自动成型封底机，

型号为:GPK-40o技术参数:开箱能力:5箱/分钟,空气消耗量:450NL/min,

必要空气压：6kg/平方厘米，使用电力：220Vl（t）200W,纸箱暂存量:

lOOpcs(1000mm),纸箱尺寸：L:260-700W:150-500H:100-540mmo

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三相交流可，50赫兹，消耗功率约0.2千瓦；外形尺寸（长X宽X

高）：2200X2150X1900毫米；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型双面灯检机生产效率

为0-100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：BRL100o激光喷码

机喷印H勺是一种无法擦掉的永久性标识。

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-BZYo

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上，它所具有日勺通用性、抵达距离、

承载能力可满足大部分栈板码垛应用H勺规定。

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

将工序细化到每一工步并确定出每一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

|工序|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包装盒盒坯验收280G粉灰纸人工抽检

3瓦楞纸箱箱坯验收瓦楞纸箱人工抽检

1盒坏入贮架包装盒

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EPE

装盒

3装盒2将车载电子导航仪车载电子导航仪YCZ-100D自动装盒机

放入包装盒中

3将阐明书及其他物阐明书及其他物件

件放入包装盒中

4封缄1将包装盒粘封包装盒，胶带YCZ-100I）自动装盒机

5贴标1向包装盒贴标签标签TB-BZY贴标机

6打号I向包装盒打号包装件BRL100打号机

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L检盒平台

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/码垛机器人

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

板状的盒坯折叠成立体状。盒坯从料库落到送盒瑜送带上，挡板推进其往前进，

当抵达张盒工位时受到挡块地阻挡而撑开，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

YCZTOOD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。自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口勺动作，完毕的好坏与纸盒口勺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。瓦楞纸箱环竖放在料架上，后用压块压紧。压

杆可将第一种纸箱坏压下去，箱坏随即落下。夹紧爪夹牢己下落的双层箱坏日勺背

面一层板边缘，推杆从纸箱两摇盖间口勺缝隙中插入，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

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日勺包装剔除出去，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：BRL100o激光喷码机

喷印的是一种无法擦掉H勺永久性标识，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，但所喷印出来的效果仍然是点阵式，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。

码垛机器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生产出来日勺包装件的检查

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

败日勺产品，人工挑出，并进行处理。

1）包装品H勺检查

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，并将抽取日勺代表性样品储存于该类

产品日勺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及产

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）日勺检查：A.规格尺寸检查（仪器：纸板厚度测量仪、钢

直尺；措施与合格条件：用纸板厚度测量仪和钢直尺对包装纸日勺厚度和宽度进行

检查，若包装纸的厚度和宽度的偏差在±0.005mn和±lrmn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、清晰、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:

用钢卷尺对箱坯日勺长、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±0.InimX

100±0.ImmH勺试样10张，测出每张质量并算出其定量，求出平均值，若其值在

±30g/n）2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

验机等对应口勺仪器和措施对瓦楞纸箱日勺空箱承载能力、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

水中抵达设定日勺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，印刷信息与否对日勺、

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及因损坏而维修等偶尔原因的产生而影响年产量，

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100万袋日勺年产量。

由选择日勺包装机不知充填速度设置为是10包/分钟，因此设一年的工作日为

300天，一天工作7小时，一