電腦運輸包裝說明書.

1、運輸包裝課程設計說明書學 院（系）： 專業(yè)：學生姓名: 課程設計題目: 起訖日期： 課程設計地點: 指導教師：目錄1. 流通環(huán)境分析 51.1 產品的流通區(qū)間51.2產品的主要運輸方式51.2.1 鐵路和公路運輸 5122海運運輸61.3裝卸與搬運61.4貯存環(huán)節(jié)61.5流通環(huán)境的氣象條件 61.5.1 溫度和溫度變化的影響 61.5.2濕度的影響71.5.3水的影響71.5.4太陽輻射的影響71.5.5鹽霧的影響72. 產品特性分析72.1產品外形尺寸 82.2產品重量82.3 產品重心82.4 易損件82.5產品的脆值82.6產品的固有頻率83. 內包裝設計 83.1 內包裝材料選擇 83

2、.2 內包裝尺寸 84. 外包裝設計 84.1 外包裝材料選擇 85. 緩沖包裝設計 95.1 緩沖包裝材料的選擇 95.2 緩沖襯墊基本尺寸計算 95.2.1 緩沖襯墊的撓度校核 105.3 緩沖襯墊的結構設計 106. 運輸包裝設計 126.1 內尺寸的計算 126.2 制造尺寸計算 136.3 外包裝尺寸 146.4 瓦楞紙箱的抗壓強度 146.5 瓦楞紙板結構及配料克重 156.6 瓦楞紙箱的強度校核 156.6.1 抗壓強度校核 166.6.2 邊壓強度校核 166.7 瓦楞紙箱在托盤上的堆碼方式 166.7.1 堆碼強度 177. 包裝裝配圖 178. 成本分析 239. 參 考

3、文 獻23正文摘要：隨著我國經濟的快速增長，生活頻率的加快，電腦越來越發(fā)揮著舉足輕重的作用。由于 筆記本電腦具有體積小，重量輕，攜帶方便等優(yōu)點，其便攜性和備用電源更使移動辦公成為可 能，因此越來越受用戶推崇，市場需求量迅速增長。但是筆記本電腦屬于電子類產品在運輸及 銷售環(huán)節(jié)中可能會受到外界的沖擊或震蕩，對其質量和外觀造成一定的破壞。為了避免這種情 況發(fā)生，應對筆記本電腦進行系統(tǒng)的緩沖（防震）包裝設計，其包括：緩沖包裝設計，防震設 計，外包裝尺寸設計。過去人們關注的重點放在筆記本電腦的配置、功能、品牌、質量、服務 等方面，但是隨著環(huán)保意識的提升，人們對于筆記本電腦的包裝越來越重視，開始追求綠色，

4、 追求“零包裝”。因此選擇合適的材料與結構、計算出準確的尺寸對于緩沖墊和包裝箱的設計是 非常重要的。本文是在確定設計對象的尺寸和流通環(huán)境條件的基礎上，針對14.1英寸的富士通 筆記本電腦進行了系統(tǒng)的運輸包裝設計。關鍵詞：筆記本電腦 運輸包裝包裝設計1.流通環(huán)境分析1.1產品的流通區(qū)間1. 產地：南京2. 目的地：美國1.2產品的主要運輸方式1.2.1 鐵路和公路運輸產品從南京銷往美國，在國內運輸中既有長途運輸又有短途運輸。一般產品從出廠到發(fā) 貨火車站使用汽車運輸，從發(fā)貨站到南京港口使用火車運輸。汽車運輸?shù)臎_擊，主要取決于 路面狀況，車輛的啟動和制動，貨物重量及裝載穩(wěn)定性。汽車運輸振動加速度的大

5、小也與路 面狀況、行駛速度、車型和載重量有關，但主要因素為公路的起伏和不平。汽車運輸是包裝 件的共振頻率一般小于25HZ實驗測得，汽車運輸發(fā)生二次共振時其基頻為8.28.5HZ,二次共振頻率范圍為17.318HZ共振加速度增大為外界激勵的18倍。汽車運輸?shù)碾S機振動加 速度垂直方向最大，汽車運輸振動能量絕大部分分布在0200HZ其中能量最集中處于050HZ頻帶內。汽車運輸隨機振動功率譜密度在 2HZ和 10HZ左右各有一個較大峰值。通常2HZ 出的峰值為全頻帶內最大值，所以公路運輸包裝件的固有頻率應避開這兩個頻率值。鐵路運輸時產生的沖擊有兩種。一種是車輪滾過鋼軌接逢時的垂直沖擊，在普通路軌上為8

6、0120次/分，加速度最高為1g;另一種是火車在掛鉤撞合時產生的水平沖擊，加速度可達24g。若速度為14.5km/h時作溜放掛鉤，車體撞合瞬間可能產生18g的沖擊加速度。火車駛過鋼軌時受到沖擊，以正常速度 70km/h駛過鋼軌時，垂直方向加速度峰值為 58g。1.2.2 海運運輸航行中的船舶是個自由彈性體。海水的浮力與彈簧類似，所以在海上航行時與海水也構成 復雜的振動系統(tǒng)。當受到外部干擾時，會產生一個或若干個調諧共振，其外部激勵來自： 柴油機的振動；螺旋槳與主傳動軸系的轉動不平衡力；其他鋪機的不平衡力及振動； 波浪的周期性沖擊；舵力。一般的說，海運中有兩個不同級別的振動；較平靜海面上穩(wěn)定航行時

7、的低強度振動，船的振動比較輕微，其加速度峰值及其頻率分布與火車相當。大風浪 中或緊急操作航行時的高強度振動，其加速度峰值及其頻率分布與在惡劣路面上行駛的汽車 相當。海浪引起的低頻振動為0.03Hz0.2Hz，對貨物的共振影響不大?？偠灾＿\中 的沖擊與水域，風浪，船型，載重，氣象條件有關，其沖擊值相對較小。1.3裝卸與搬運包裝件的沖擊主要發(fā)生于裝卸作業(yè)和運輸過程中，可分為垂直沖擊和水平沖擊。垂直沖擊主要由搬運，裝卸，起吊時跌落引起；水平沖擊主要發(fā)生于運輸車輛在崎嶇不平路面上行駛 時，車輛突然啟動或制動時，貨車的編組溜放和轉軌時，飛機著陸時，船舶靠岸時。裝卸作 業(yè)包括人工與機械兩種方式。不論

8、人工或機械裝卸，都可能因人為或偶發(fā)因素使包裝件自由 跌落。此時沖擊碰撞發(fā)生于包裝件與地面之間，其沖擊加速度取決于跌落高度，而沖擊力大 小取決于跌落高度外還取決于包裝件重量，內襯墊緩沖性能和地面的剛性。據(jù)測定，人工裝 卸的跌落沖擊加速度通常在10g左右（g為重力加速度），最高達100go1.4貯存環(huán)節(jié)采用一般倉庫貯存，堆碼高度1.5m,堆碼層數(shù)最多為2層，假定貯存時間為三個月。1.5流通環(huán)境的氣象條件1.5.1溫度和溫度變化的影響由于產品在南京，運輸目的地在美國，含蓋了幾個氣候帶，雖然溫度隨地域的變化較平 緩，但產品包裝件常常在短時間內經歷較劇烈的溫度變化。大溫差會引起封閉包裝件內產生 水汽凝結

9、現(xiàn)象，加速內容產品的受潮和腐蝕。又因為長途運輸用的干式集裝箱，內部處于密 封狀態(tài)，箱內空氣狀態(tài)隨外界溫度或太陽輻射熱的變化而變化，計算機顯示器為電子產品， 為了防止包裝內產生結露現(xiàn)象，應嚴格控制包裝材料的含水量，并用塑料薄膜對產品進行包 裹并放入干燥劑。1.5.2濕度的影響濕度有兩種計量方法，絕對濕度（HA和相對濕度（HR。相對濕度隨緯度而變化，高 溫伴隨著高濕度出現(xiàn)，如HR8CK95%和溫度2530C時，有利于霉菌旺盛繁殖，破壞產品 的外觀和標志。高濕也促進金屬的腐蝕加快，一些有機材料吸濕后表面發(fā)脹，變形，起泡， 不但影響外觀，還使機械性能下降。低濕度又會使紙，木，塑料等干燥收縮，變形甚至龜

10、裂。1.5.3 水的影響在流通過程中，產品會受到雨，雪，露，波浪，意外落水事故等影響，因此產品包裝要有 嚴密的防水措施。1.5.4太陽輻射的影響太陽光譜主要由紫外線（波長小于 0.4卩m ,可見光（波長小于0.76卩m及紅外線（波 長大于0.76卩m組成。在大氣層外，紫外線能量占太陽光總能量的6%,但經過大氣層到達地面時其能量比不超過1%。然而它仍對包裝材料，尤其是塑料，橡膠等有很大影響，諸如加 速老化，分子激發(fā)，降解等。紅外線可使運輸工具，倉庫和容器的溫度升高，加速其物理和 化學變化。溫度和濕度對光氧化反應有催化作用，使封緘化合物軟化，密封性能下降，標志 褪色，涂層起泡剝落。1.5.5 鹽霧

11、的影響鹽霧在大氣中存在的形式與空氣相對濕度有關，或為結晶體，或為液體涓滴，其平衡狀 態(tài)的臨界HR為76%。鹽霧對包裝件的影響在于：加速金屬包裝材料的銹蝕，造成機械活動件 阻 塞，電導性增強，絕緣性降低。因此，要經海洋運輸或在沿海地區(qū)流通的產品包裝件必 須增強對鹽霧的防護性。2產品特性分析2.1 富士通LH530-P6000R2外形尺寸及外觀，見圖 2.1-1長 340mm 寬 245mm,高 35mm圖 2.1-12.2產品重量2.2kg2.3產品重心位于筆記本電腦的中部靠近電腦鋰電池部位2.4易損件屏幕表面正中位置垂直方向為易損部位。也就是顯示器內部的顯像管和玻璃屏幕。顯 像管位于顯示器的內

12、部，是顯示器的核心部件，受到劇烈振動或沖擊可能會造成顯像管脫 落；而屏幕也是顯示器功能主體部件，有意破損的玻璃構成，所以屏幕也是顯示器包裝的 重點保護對象；底座連接裝置位于顯示器的底部，安裝使用時與底座連接，屬于凸出部件， 緩沖設計時也應考慮到，不能夠承載，并要與外包裝容器離有一定的距離，以免沖擊是受 損。2.5 產品的脆值脆值是產品經受振動和沖擊時表示其強度的定量指標，又稱產品的易損度。是設計產 品緩沖包裝中的最重要的參數(shù)。在實際生產中，一般要通過實驗來測定產品的脆值，但在 課程設計中我們只能通過查資料、比較同類產品的脆值來確定。通過比較日本、英國同類 產品的脆值，確定本次的產品脆值取 G=

13、70g 。2.6 產品的固有頻率產品的固有頻率也是緩沖包裝設計中的重要參數(shù)，應通過實驗測得，合理的緩沖包裝應該 能夠包裝件的固有頻率遠離產品得固有 率，使其免受振動。3內包裝設計3.1 內包裝材料選擇聚乙烯無臭，無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達-70-100 C）, 化學穩(wěn)定性好 ,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕 （不耐具有氧化性質的酸 ）, 常溫下不溶于一般溶劑 ,吸 水性小，電絕緣性能優(yōu)良，起防潮、保護外觀免受劃傷、防靜電作用等。所以選用聚乙烯（PE） 袋。3.2 內包裝尺寸確定尺寸：LxBxH=390mm270mM 40mm 厚度 1.5mm4. 外包裝設計4.1 外包裝材料

14、選擇 在當今包裝制品中，瓦楞紙包裝應用最為廣泛，它可以制成瓦楞紙箱，瓦楞紙盒，瓦楞 紙板緩沖結構，瓦楞紙板托盤，瓦楞紙板展示臺架等等。瓦楞紙板具有以下特點：可加工 性極好；使用方便；剛柔兼?zhèn)涞谋Ｗo性；便于促銷；成本低廉；符合可持續(xù)發(fā)展 要求，焚燒或掩埋處理也不會污染環(huán)境，因此在運輸包裝中得到廣泛應用，本設計也采用此 材料設計外包裝。對于筆記本電腦的包裝一般是用單體包裝的，本設計選標準箱型 0201 型， 為了保持側面的印刷面不被破壞， 接頭設計與側面連接， 由于筆記本電腦重量， 故實際中可 使用膠黏劑粘合接頭。按照 GBT65441999 標準規(guī)定， UV 形瓦楞紙板分為 A、 C、 B 和

15、E 型 四種。A楞型的紙箱承受平面壓力性能比 B和C楞型差，但其承受垂直壓力性能較高；B楞 型的瓦楞低又密， 故耐垂直壓力性能較差， 但平面耐壓性能較高 ;C 楞型性能， 介于 A 和 B 楞 型之間； E 楞型的紙板具有重量輕、 緩沖性能好、平面抗壓強度好等特點， 利于直接進行印 刷， 綜合考慮，由于本設計對象筆記本電腦再流通過程中是堆碼運輸，因此對其紙箱要求要有較 強的平面耐壓性能；此外，電腦是高精密產品，以對緩沖墊的要求較高，一般都承擔了電腦 的緩沖要求，即外包裝無須承擔緩沖功能，所以綜合考慮選擇B單瓦楞紙板設計。5. 緩沖包裝設計5.1緩沖包裝材料的選擇目前普遍用于電腦緩沖包裝的是發(fā)泡

16、聚苯乙烯 （EPS）與發(fā)泡聚乙烯（EPE） , EPS材料的優(yōu) 點是輕質、透明、強度大、防潮、耐腐蝕。最大弱點是用后不能自行分解，從而其廢棄物如 果不回收處理則會適合對環(huán)境的大量污染。此外，它還有材料體積較大，堆置空間，不耐多 次沖擊，性脆，拉伸強度低等缺點。EPEf谷稱“珍珠棉”，由30-40倍高發(fā)泡成形的產品，重 量輕，有一定堅固性、柔軟性、緩沖性能，受反復沖擊其特性不變，它是一種高強緩沖、抗 振能力的新型環(huán)保材料，EPE的PH值為中性，不會對任何產品造成損傷，同時它的優(yōu)良特性 能抵御外界的酸緘腐蝕，珍珠棉是一種易于加工和處理的新型保護型包裝材料，EPE柔韌、質輕、富有彈性能通過彎曲來吸收

17、和分散外來的撞擊力，它導熱率很低，隔熱性能優(yōu)異，獨立 氣泡，幾乎沒有吸水性的放水材料。不受各種氣候條件影響，耐氣候性優(yōu)越。切割、粘合、 層壓、真空成形、壓縮等的加工性優(yōu)秀。細微氣泡的泡沫材料、外表光滑、可著色，盡顯優(yōu) 美效果。聚乙烯泡沫塑料發(fā)泡均勻、柔軟，有較好的緩沖與機械性能，壓縮不易斷裂，高低 溫環(huán)境下不易老化，可與產品直接接觸不會產生化學變化與腐蝕現(xiàn)象。故綜合考慮以上因素 決定使用聚乙烯泡沫塑料（比重為 0.032g/cm3）作為設計的緩沖材料。雖然發(fā)泡聚乙烯可以 在自然環(huán)境中自動降解，包裝廢棄物會造成“白色污染”，所以近年來它的發(fā)展在一定程度 上也受到了抑制，但我們可以通過在各地建立專

18、門的回收站對其廢棄物進行回收，二次利用， 來解決污染問題。5.2緩沖襯墊基本尺寸計算在本次富士通筆記本電腦課程設計中，已知參數(shù) W為2.2kg，G為70，H為90cm在曲線 圖中作一條水平線，那么切點的縱坐標對應最小緩沖系數(shù)值 Cmin為5.6，而橫坐標就對應最 大應力值（T m為0.17 x 105P&圖I翁泡聚乙（比*（1032）緩腫系數(shù)-最大應力曲銭由公式T=CH/G可以求出襯墊厚度T,由公式A=WG$m可以求出襯墊面積A。T = 5.6 X 90/70 = 7.2cmA = WG/c m = 2.2 X 9.8 X 70X 104/0.17 X 105 = 888cm25.2.1 緩沖

19、襯墊的撓度校核緩沖結構與尺寸的設計除了考慮緩沖系數(shù)和脆值確定厚度外, 還應該校核緩沖墊的壓 縮撓曲。厚度 t 較厚的緩沖墊容易撓曲,使承載能力下降。緩沖設計時,通常采用如下克 斯特那經驗公式進行校核：2Ami n ( 1.33t) 1其中Amin為最小承載面積。由于緩沖襯墊是由四塊相同的緩沖墊組成，每塊襯墊的承載面積為 S = 888 - 4 = 222cm2 而S最小承載面積=222cm2 (1.33 X 7.2) 2 = 92cm2 1，由克斯特那公式可判定該襯墊符合撓 度校核要求，襯墊不會彎曲。5.3 緩沖襯墊的結構設計局部緩沖包裝是采用預成型的緩沖材料對產品的角， 楞側面或易損壞關鍵部

20、位等處提供 緩沖，不同部位提供與之脆值相對應的緩沖厚度，可以大大節(jié)約緩沖材料，降低包裝成本和 物流成本，為了使用最少的緩沖材料取的最好的緩沖效果，綜合考慮后選用局部緩沖包裝方 法對該產品進行包裝，根據(jù)顯示器的承載部位和易損部位，設計緩沖襯墊的結構。由于顯示器的重心位于中前部，所以緩沖襯墊的主要承載部分在前部；易損件玻璃屏幕 也位于前部，又因為顯示器的外形和重量均左右對稱，所以緩沖襯墊也設計成四個角對襯結 構，從四個角落對顯示器進行保護。顯示器的外形要通過緩沖襯墊的結構設計使其能夠在外 包裝箱內穩(wěn)定，并且保證易損部件屏幕和底座連接裝置不能承載。緩沖襯墊的厚度合成在面 積，按照校核后的數(shù)值，但是要

21、實現(xiàn)使其在外形不規(guī)則地情況下在外包裝箱內固定，必須使 用多于理論計算的緩沖材料，承載面積也必定大于理論值。緩沖襯墊的具體結構效果圖見 5.3-1 , CAD圖見5.3-2圖 5.3-236. 運輸包裝設計6.1內尺寸的計算由于是單體包裝，就無須考慮排列方式了，所以其內尺寸計算公式為:Xi=Xmax + 2T+ K式中：Xi 紙箱的內尺寸；T緩沖件的厚度；K內尺寸修正值。瓦楞紙箱內尺寸修正系數(shù)可參考表6-1mm長度方向L1寬度方向B咼度方向H小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取 Kl = 5mm Kb = 5mm Kh = 4mm 又已知 Lmax = 340mm Bax = 24

22、5mm Hx = 25mm T=72mm 所以Li=L max+ 2T + K =340+ 2 X 72+ 5=489mmBi=Bmax+ 2T+ K =230+ 2X 72 + 5=394mmHi=Hmax+ 2T+ K =25 + 2X 72 + 4=183mm即紙箱的內尺寸為：489mrX 394mrX 183mm6.2制造尺寸計算制造尺寸公式為：X = Xi + kF = B 1/2 + X1式中：X 瓦楞紙箱長、寬、高的制造尺寸，單位mmXi紙箱內尺寸，單位 mmK制造尺寸修正系數(shù)，單位 mm（查表）；F紙箱對接搖蓋寬度；B紙箱非結合端面制造尺寸；X1搖蓋拉長系數(shù)。表6-2 02類單

23、瓦楞紙箱制造尺寸修正系數(shù)mm楞型L1L2BiB2HA64639B32326C53538E2i2i3表6-3瓦楞紙箱接頭尺寸Jmm紙板結構單瓦楞雙瓦楞J35-4045-50表6-4 02類單瓦楞紙箱搖蓋伸長系數(shù)Ximm楞型020i0203020402050206A2-30-22-30-20-2Bi.5-20-ii.5-20-i0-iCi.5-2.50-1.5i.5-2.50-1.50-1.5E000-i00由表得出 Kii=3; Ki2=2; Kbi=3; Kb2=2; K=6; J=38; Xi=2; 所以瓦楞紙箱的制造尺寸為：Li=Li+ Kii=489+3 =492(mm,L2 =:L i

24、+ Ki2=489+2 =49i(mm,Bi=Bi + K bi :=394+3 =397(mm,R=Bi + K b2 :=394+2 =396(mm,H :=Hi + K =:i83+6 =i89(mm,F =Bi/2 + Xi=20i(mr)6.3外包裝尺寸再由以下公式可以得出其外尺寸Xo = Xmax + K式中：Xo 瓦楞紙箱外尺寸； Xmax-紙箱最大制造尺寸;K-紙箱外尺寸修正系數(shù) 表6-5瓦楞紙箱外尺寸修正值K楞形ABCEK57354624由此得出K = 4 。所以由公式Xo = Xmax + K得，瓦楞紙箱的外尺寸 為：Xl = 492 + 4 = 496 mm ,Xb =

25、397 + 4 = 401 mm ,Xh = 189 + 4 = 193 mm。所以瓦楞紙箱的外尺寸為：496mm 401mrK 193mm又考慮到電腦鋰電池，電源適配器，說明書等配件的放置問題，綜合考慮得到加配件后瓦楞紙箱的外尺寸為 528mrK 401mnh P,即0.03E 1407N E 46899N/m=4.69N/cm26.5瓦楞紙板結構及配料克重瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度的計算公式為:R =(刀 Ri+刀CjRj) /15.2R 面、里紙板的環(huán)壓強度測試讀數(shù)值，單位N;Rj 芯紙的環(huán)壓強度測試值，單位 N;G 芯紙的收縮率，15.2cm為紙板與芯紙的環(huán)壓強度測定試樣長度。此公式表明：

26、瓦楞紙板的綜合環(huán)壓值是其各組分環(huán)壓值之和。據(jù)此原理，結合本課程設計產品屬于中高擋商品，因此擬采用二類紙板；因其強度要求較高.故其面紙采用320g /cm的牛皮箱板紙，瓦楞層用200g/c卅瓦楞原紙，其品質構成第3種紙板。綜上所述， 該瓦楞紙板由面及里的排列層次為：320g/ cnf+200g/ cni+320g/ cni上述面紙、瓦楞原 紙所對應的環(huán)壓值為：定量2320g/cm2200g/cm環(huán)壓值(橫向)32kgf15kgf因為 Px= (2X 32+1.36 X 15) /15.2 = 5.554.69N/cm2故所配置的瓦楞紙板足以承受其設計的環(huán)壓強度。6.6瓦楞紙箱強度校核6.6.1抗

27、壓強度校核2因為 Px=5.55 N/cm采用凱里卡特公式計算0201型紙箱的抗壓強度Pc(N)，公式如下: FC = Px(4aXz/Z) 2/3 ZJ=Px(4 X 5/186) 2/3 X 186X 1.27=5.55 X 53.4=294Nr 瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度，單位 N/ cm；a 楞常數(shù)；z 紙箱的周長，單位cmJ 箱常數(shù)。p/ = KPc(1 + 6%) = 5.6 X 294X 1.06 =1745N 1407N 故抗壓強度安全可靠。6.6.2邊壓強度校核堆碼載荷要求邊壓強度為：ECT = P/Z = 1407/186 = 7.56 N/cm所制紙箱實際邊壓強度為：ECT

28、= p/ /Z = 1745/186 = 9.38 7.56 N/cm故邊壓強度安全可靠。6.7瓦楞紙箱在托盤上的堆碼方式托盤選用尺寸：1200mrX 1000mmNlmax = INT(1200/528) = 2Nbmax = INT(1000/401) = 2Nhnax = INT(1500/193) = 7根據(jù)紙箱堆碼強度及托盤尺寸堆碼方式可采用如圖6.7-16.7-1堆碼正視圖6.7-1堆碼側視圖6.7.1 堆碼強度堆碼強度是紙箱設計的重要指標，是指倉庫的瓦楞紙箱包裝在一定時間的靜態(tài)壓力 下堆碼即將倒塌之前所能承受的載荷。 根據(jù)所示紙箱的抗壓強度可以估算紙箱的堆碼強 度(N),計算公式為：FS = 9.81G(N max 1)G 單個紙箱的毛重，單位Kg；N_ 最大堆碼層數(shù)。所以 FS = 9.81G(Nmax 1)=9.81 X 3.5 X( 7 1)=206NV抗壓強度 Pc = 294N故堆碼強度安全可靠。7. 包裝裝配