第三章 緩沖包裝設(shè)計(jì)(運(yùn)輸包裝)

1、第三章第三章 緩沖包裝設(shè)計(jì)緩沖包裝設(shè)計(jì)運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝第三節(jié)、緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)、緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)、緩沖包裝設(shè)計(jì)的基本要求第一節(jié)、緩沖包裝設(shè)計(jì)的基本要求 第四節(jié)、緩沖包裝襯墊設(shè)計(jì)第四節(jié)、緩沖包裝襯墊設(shè)計(jì)第二節(jié)、緩沖包裝設(shè)計(jì)的步驟第二節(jié)、緩沖包裝設(shè)計(jì)的步驟 授課知識(shí)點(diǎn)本章內(nèi)容本章內(nèi)容運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝第一節(jié)第一節(jié) 緩沖包裝設(shè)計(jì)的基本要求緩沖包裝設(shè)計(jì)的基本要求 一、緩沖包裝設(shè)計(jì)考慮的因素 在進(jìn)行產(chǎn)品緩沖包裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮的因素很多，如被包裝產(chǎn)品本身的特性、流通環(huán)境條件、包裝材料的特性、外包裝容器和封緘材料的特性、包裝技術(shù)與方法以及包裝產(chǎn)品的性價(jià)比等。 1.被包裝產(chǎn)品特性 產(chǎn)品的主要特性包括

2、：脆值、形狀、尺寸、體積、重量與重心。 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝3緩沖包裝材料4.外包裝容器5.封緘和捆扎6.包裝技術(shù)與方法緩沖包裝材料的全面評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)及強(qiáng)度;如防潮、防水、防銹、防塵等。2.流通環(huán)境因素 產(chǎn)品在流通過(guò)程中，應(yīng)考慮運(yùn)輸區(qū)間、運(yùn)輸方式、裝卸次數(shù)、等效跌落高度、沖擊方向、氣候條件、貯存條件等對(duì)產(chǎn)品的影響。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝1.保護(hù)性： 減小傳遞到產(chǎn)品上的沖擊、振動(dòng)外力。 分散作用在產(chǎn)品上的應(yīng)力。 保護(hù)產(chǎn)品的表面及凸起部分。 防止產(chǎn)品相互接觸。 防止產(chǎn)品在包裝容器內(nèi)移動(dòng)。 保護(hù)其它防護(hù)包裝。 2.經(jīng)濟(jì)性： 包裝不足高破損率，過(guò)分包裝高包裝成本。二、緩沖包裝設(shè)計(jì)的要求 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝

3、3.方便性： 材料方便制造、加工，方便包裝，方便使用，方便處理包裝廢棄物。 4.環(huán)保性： 符合包裝與生態(tài)相容性及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝第二節(jié)第二節(jié) 緩沖包裝設(shè)計(jì)步驟緩沖包裝設(shè)計(jì)步驟 1.確定包裝件的流通環(huán)境條件: 運(yùn)輸區(qū)間、運(yùn)輸方式、裝卸次數(shù)、等效跌落高度、沖擊方向、氣候條件、貯存條件等。主要確定運(yùn)輸過(guò)程中的沖擊和振動(dòng)。一緩沖包裝設(shè)計(jì)的六步法 20世紀(jì)70年代，美國(guó)MTS公司與密歇根州立大學(xué)包裝學(xué)院合作提出了緩沖包裝設(shè)計(jì)的五步法。 1986年，美國(guó)Lansmont公司F.C.Break等人在五步法的基礎(chǔ)上增加一步，形成了目前流行的緩沖包裝設(shè)計(jì)六步法。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝2.確定產(chǎn)品特性

4、： 產(chǎn)品脆值;產(chǎn)品固有頻率;產(chǎn)品的形狀、尺寸、體積、重量、重心，數(shù)量等。3.若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品脆值偏低，應(yīng)考慮重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的薄弱構(gòu)件結(jié)構(gòu)、材料、工藝及連接方式，提高其脆值。4.根據(jù)產(chǎn)品脆值和緩沖材料特性，設(shè)計(jì)緩沖結(jié)構(gòu)，并確定其最佳尺寸。5.綜合考慮破損率、成本、環(huán)保等多方面因素，進(jìn)行包裝系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制作原型運(yùn)輸包裝件。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝6.按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或客戶要求的文件，試驗(yàn)評(píng)價(jià)原型運(yùn)輸包裝件。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果不一樣，重復(fù)上述步驟，直到滿意為止。 設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，只考慮了主要影響因素，忽略了很多次要因素，譬如緩沖襯墊的形狀的影響，側(cè)墊的摩擦等等，因此，所設(shè)計(jì)的緩沖包裝在試驗(yàn)和實(shí)際中是

5、否真正能獲得預(yù)期的效果，必須通過(guò)實(shí)測(cè)，才能確認(rèn)。 包括: 跌落試驗(yàn); 定頻與變頻正弦振動(dòng)試驗(yàn); 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn).運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝二具體設(shè)計(jì)步驟1、收集流通環(huán)境可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞的數(shù)據(jù)；對(duì)于緩沖設(shè)計(jì)，主要是確定跌落高度2、收集產(chǎn)品的資料，包括產(chǎn)品的形狀與尺寸，重量及其分布情況，產(chǎn)品的沖擊與振動(dòng)脆值等；3、確定產(chǎn)品脆值后，判斷是否與同類(lèi)產(chǎn)品相近，若偏低，建議修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高關(guān)鍵件的脆值；4、選擇緩沖材料及其結(jié)構(gòu)形式，獲得其緩沖性能曲線，根據(jù)跌落高度和產(chǎn)品脆值計(jì)算緩沖襯墊尺寸；運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝5、校核緩沖結(jié)構(gòu)的振動(dòng)放大因子與振動(dòng)脆值等問(wèn)題；6、校核壓縮或彎曲強(qiáng)度，不得超過(guò)緩沖材料的許用應(yīng)力；7、校核溫

6、濕度對(duì)緩沖性能的影響；8、估算包裝成本，與預(yù)定指標(biāo)比較；9、確定物流各環(huán)節(jié)的影響，尋找在不影響緩沖性能前提下改進(jìn)包裝設(shè)計(jì)的可能性；10、制作試驗(yàn)用包裝原型；11、按預(yù)先確定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)；12、如果不滿足要求，重新設(shè)計(jì)；滿足要求，則批準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并形成完整的設(shè)計(jì)文件。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝第三節(jié)第三節(jié) 緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 緩沖包裝襯墊的結(jié)構(gòu)形式，可采用全面緩沖包裝、局部緩沖包裝和懸掛式緩沖包裝三種方法。一. 全面緩沖包裝法1、概念和特點(diǎn)全面緩沖包裝是在產(chǎn)品與紙箱之間填滿緩沖材料，如紙屑、木屑、棉花、塑料絲、紙漿發(fā)泡塊等。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝這種方法，產(chǎn)品與緩沖材料之間接觸面積大，靜應(yīng)力小，

7、緩沖厚度小，因而可以縮小包裝件尺寸，但緩沖材料用量大，浪費(fèi)了緩沖材料，包裝成本較大。適用于小批量、多品種、異形、零散的產(chǎn)品的一次性包裝。對(duì)于大中型產(chǎn)品用這種包裝，耗料多，成本高，而且緩沖效果也不一定好，一般不宜采用。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝2、全面緩沖包裝典型方式(1) 填充式包裝運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(2) 模壓包裝運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(3) 裹包包裝 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(4)發(fā)泡包裝 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 二、局部緩沖包裝方法 局部緩沖包裝法是采用預(yù)成型的緩沖材料對(duì)產(chǎn)品的角、棱、側(cè)面，或易損壞關(guān)鍵部件等處提供緩沖，不同部位提供與之脆值相對(duì)應(yīng)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。

8、運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 三、懸掛緩沖包裝法 采用8根金屬?gòu)椈?，把包裝箱的8個(gè)角吊掛在剛性外包裝箱的內(nèi)壁上。 主要用于貴重儀器的運(yùn)輸包裝和空投包裝。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 重量大，體積小的產(chǎn)品，要求緩沖面積底面積，緩沖材料和產(chǎn)品之間要用硬質(zhì)材料膠合板或纖維板等隔開(kāi),使硬質(zhì)材料一側(cè)承受總的沖擊，再由緩沖材料對(duì)硬質(zhì)材料進(jìn)行緩沖。 重量輕，體積大的產(chǎn)品，需要減小受壓面積時(shí)，可將不接觸部分切去，縮小接觸面積以確保合適的緩沖面積。產(chǎn)品膠合板緩沖材料 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特殊問(wèn)題運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝帶突起物的緩沖結(jié)構(gòu)帶突起物的緩沖結(jié)構(gòu)帶突臺(tái)包裝件的緩沖結(jié)構(gòu)帶突臺(tái)包裝件的緩沖結(jié)構(gòu) 觸底：包裝件在承受沖

9、擊時(shí)，緩沖體的變形量達(dá)到或超過(guò)極限變形量時(shí)，內(nèi)裝物受到的沖擊加速度急劇增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“觸底”。 當(dāng)外容器沒(méi)有足夠的空隙容納產(chǎn)品位移時(shí)，部分棱、角或凸緣將與容器壁碰撞，或者在實(shí)際的跌落高度設(shè)計(jì)的高度時(shí)，都會(huì)發(fā)生觸底。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝預(yù)留變形量的結(jié)構(gòu)預(yù)留變形量的結(jié)構(gòu) 緩沖襯墊各部位厚度不同，變形量不同，突起部分先受力，為避免這種情況須留出緩沖材料的變形量。 有突出部分的產(chǎn)品，緩沖材料的厚度應(yīng)以該部分的最外側(cè)到外包裝容器的內(nèi)側(cè)的尺寸為準(zhǔn)(如圖629所示)。 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝v(1)對(duì)于有可動(dòng)機(jī)件的機(jī)器，機(jī)器的表面不能承受沖擊時(shí),要用硬質(zhì)材料，將其他部分固定住，使其全體來(lái)承受沖擊。v(2)產(chǎn)品底面

10、的四棱如果只有很窄的受壓面積，運(yùn)輸裝卸過(guò)程中產(chǎn)品在緩沖材料之間就會(huì)發(fā)生移動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)從受壓面跌落。因此最好做成長(zhǎng)的凸筋，產(chǎn)品即使發(fā)生一些位移，也不會(huì)影響受壓面積。產(chǎn)品固定材料產(chǎn)品固定法產(chǎn)品固定法產(chǎn)品防移法產(chǎn)品防移法運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(3)緩沖材料的凸筋可位于產(chǎn)品一側(cè)，以位于外側(cè)的凸筋緩沖效果更好。(4)對(duì)于跨度較大的產(chǎn)品，要在跨度的中部設(shè)置受壓的緩沖塊，或使兩端緩沖塊往中央方向至少延伸14以上。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(5)對(duì)于重心偏向一側(cè)的產(chǎn)品，從前后、左右、上下各個(gè)方向分別測(cè)定其重心位置。根據(jù)重心位置按比例地進(jìn)行分配受壓面積。(6)不規(guī)則形狀的產(chǎn)品可以用模制的襯墊進(jìn)行緩沖，也可以將產(chǎn)品固定或支承在內(nèi)

11、包裝容器中，再用緩沖材料加以保護(hù)。(7)大型產(chǎn)品，如有較為脆弱而又可以拆卸的部件，可單獨(dú)包裝。為防止運(yùn)輸中產(chǎn)品表面被擦傷，可使用緩沖材料對(duì)表面加以保護(hù)，對(duì)體積、重量較大的產(chǎn)品進(jìn)行緩沖時(shí)，可將其連接在一個(gè)緩沖基礎(chǔ)上。 (8)當(dāng)運(yùn)輸中產(chǎn)品的各方向受到的載荷不同時(shí)，或產(chǎn)品各方向的脆值不同時(shí)，各方向可以采用不同程度的緩沖包裝。 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 設(shè)計(jì)緩沖襯墊的基本要求是在保護(hù)產(chǎn)品免遭破損的前設(shè)計(jì)緩沖襯墊的基本要求是在保護(hù)產(chǎn)品免遭破損的前提下，選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，確定出合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。提下，選擇適當(dāng)?shù)牟牧希_定出合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，除了產(chǎn)品重量和尺寸外，還應(yīng)包括：設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，除了

12、產(chǎn)品重量和尺寸外，還應(yīng)包括：u代表流通環(huán)境條件的等效跌落高度代表流通環(huán)境條件的等效跌落高度u代表產(chǎn)品特性的脆值代表產(chǎn)品特性的脆值u代表材料性能的緩沖特性曲線代表材料性能的緩沖特性曲線 其中，緩沖特性曲線目前國(guó)內(nèi)外普遍采用其中，緩沖特性曲線目前國(guó)內(nèi)外普遍采用: : 1.1.緩沖系數(shù)與最大應(yīng)力曲線緩沖系數(shù)與最大應(yīng)力曲線 2. 2.最大加速度與靜應(yīng)力曲線最大加速度與靜應(yīng)力曲線第四節(jié)第四節(jié) 緩沖包裝襯墊設(shè)計(jì)緩沖包裝襯墊設(shè)計(jì) mCs-msGs-運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 進(jìn)行緩沖設(shè)計(jì)，有時(shí)需用進(jìn)行緩沖設(shè)計(jì)，有時(shí)需用振動(dòng)傳遞率曲線振動(dòng)傳遞率曲線來(lái)作防振包來(lái)作防振包裝的校核。裝的校核。 無(wú)論采用哪種方法，對(duì)求得的面積

13、和厚度都應(yīng)進(jìn)行校無(wú)論采用哪種方法，對(duì)求得的面積和厚度都應(yīng)進(jìn)行校核，一般當(dāng)求得的面積太小，厚度太大時(shí)，襯墊在產(chǎn)品沖核，一般當(dāng)求得的面積太小，厚度太大時(shí)，襯墊在產(chǎn)品沖擊力作用下，會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，因此要采用下列經(jīng)驗(yàn)公式擊力作用下，會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，因此要采用下列經(jīng)驗(yàn)公式校核襯墊的穩(wěn)定性：校核襯墊的穩(wěn)定性：2min(1.33 )AT運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝曲線上查出曲線上查出最低點(diǎn)的最低點(diǎn)的C C與與 值。值。一、緩沖系數(shù)與最大應(yīng)力曲線法一、緩沖系數(shù)與最大應(yīng)力曲線法三種情況：三種情況：設(shè)計(jì)緩沖材料的用量、優(yōu)選緩沖包裝材料、設(shè)計(jì)緩沖材料的用量、優(yōu)選緩沖包裝材料、求出最大沖擊力和最大加速度求出最大沖擊力和最大加速度

14、 1. 緩沖材料的用量計(jì)算緩沖材料的用量計(jì)算cWHG、mCs-mCs-mcmWGAs=cCHTG=已知已知及某及某選定選定緩沖包裝材料的緩沖包裝材料的 曲線，曲線，從從求出緩沖面積：求出緩沖面積：求出緩沖材料的厚度求出緩沖材料的厚度 計(jì)算緩沖材料的合理用量。計(jì)算緩沖材料的合理用量。(1)對(duì)緩沖面積無(wú)特殊要求，設(shè)計(jì)過(guò)程為：對(duì)緩沖面積無(wú)特殊要求，設(shè)計(jì)過(guò)程為： 注：注：若若A A小于包裝物面積，小于包裝物面積，可考慮局部緩沖，若可考慮局部緩沖，若A A大于大于包裝物面積，則可采用更換包裝物面積，則可采用更換包裝襯墊，減小緩沖面積包裝襯墊，減小緩沖面積運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝例例3-1 一重量為一重量為10k

15、g10kg的產(chǎn)品的產(chǎn)品, ,脆值為脆值為80g,80g,要保證從要保證從60cm60cm的高處跌的高處跌落而不被損落而不被損, ,規(guī)定用密度為規(guī)定用密度為0.037g/cm0.037g/cm3 3的聚氯乙烯的聚氯乙烯( (圖圖4-354-35) )作作襯墊襯墊, ,試計(jì)算襯墊所需尺寸。試計(jì)算襯墊所需尺寸。 解：整理已知條件：解：整理已知條件：W=10,Gc=80,H=60W=10,Gc=80,H=60 查圖查圖4-35,4-35,這種聚氯乙烯材料在這種聚氯乙烯材料在 m m=1.6105Pa 時(shí)有時(shí)有最小最小緩沖系數(shù)緩沖系數(shù),c=3.8,c=3.8,故按式故按式(6-2),(6-2),承受跌落

16、的負(fù)載面積：承受跌落的負(fù)載面積：603.82.85(cm)80cHTCG=2510 9.8 80490 cm1.6 10cmWGA（）s創(chuàng)=即本例所求的襯墊尺寸即本例所求的襯墊尺寸At=4902.85(cm3) 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝例例3-2 一質(zhì)量為一質(zhì)量為9Kg9Kg的產(chǎn)品，脆值為的產(chǎn)品，脆值為5050，裝入底面積為，裝入底面積為750cm750cm2 2的箱內(nèi)，設(shè)定的跌落高度為的箱內(nèi)，設(shè)定的跌落高度為60cm60cm，如果采用密度為，如果采用密度為0.075g/cm0.075g/cm3 3的石棉作襯墊，試檢驗(yàn)該設(shè)計(jì)的合理性。的石棉作襯墊，試檢驗(yàn)該設(shè)計(jì)的合理性。解解: :整理已知條件，整理已知

17、條件，W W= 9Kg, = 9Kg, G G=50g , =50g , H H=60cm=60cm 由圖由圖4-354-35緩沖系數(shù)曲線知，最小緩沖系數(shù)緩沖系數(shù)曲線知，最小緩沖系數(shù)C C=5.7=5.7， 對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值為對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值為 m m =0.17 =0.17l0l05 5PaPa，故有，故有2c59 9.8 502594 cm0.17 10mWGA（）s創(chuàng)=運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 顯然，此面積大于容器底面積，無(wú)法裝入容器箱，說(shuō)明本顯然，此面積大于容器底面積，無(wú)法裝入容器箱，說(shuō)明本設(shè)計(jì)選料不當(dāng)。若選用密度大一倍的聚氨酯泡沫，則它的最小設(shè)計(jì)選料不當(dāng)。若選用密度大一倍的聚氨酯泡沫，則它的最小緩沖

18、系數(shù)為緩沖系數(shù)為C=3.3C=3.3，對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力值為，對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力值為 m =0.7m =0.7l0l05 5PaPa，此，此時(shí)的承載面積為時(shí)的承載面積為: : 259 9.8 50630 cm0.7 10cmWGA（）s創(chuàng)=襯墊厚度為襯墊厚度為: : 603.33.96(cm)50cHTCG=校核：校核：22min(1.33 )1.33 3.9627.74AT（）=所以，緩沖墊的尺寸為所以，緩沖墊的尺寸為A=630cmA=630cm2 2；T=3.96cmT=3.96cm。 運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝(2)緩沖面積已給定，其設(shè)計(jì)過(guò)程為：緩沖面積已給定，其設(shè)計(jì)過(guò)程為：cmWGAs=mCs-mcCH

19、TG=求出最大允許應(yīng)力求出最大允許應(yīng)力由由曲線查得曲線查得由緩沖材料厚度由緩沖材料厚度求出厚度。求出厚度。對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的C；運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 如果規(guī)定用緩沖材料是圖如果規(guī)定用緩沖材料是圖4-354-35中的曲線中的曲線1010，則在橫軸上，則在橫軸上取取 m =0.55m =0.55l0l05 5PaPa的點(diǎn)，并向上作垂線與曲線的點(diǎn)，并向上作垂線與曲線1010相交，該交相交，該交點(diǎn)的縱坐標(biāo)點(diǎn)的縱坐標(biāo)C=9C=9就是所要求的緩沖系數(shù)，故襯墊的厚度就是所要求的緩沖系數(shù)，故襯墊的厚度809.012(cm)60cHTCG=515 9.8 60551250.55 10 Pa0.16cmWGA（Pa）s創(chuàng)=

20、淮解：作全面緩沖時(shí)，襯墊面積等于產(chǎn)品面積，即解：作全面緩沖時(shí)，襯墊面積等于產(chǎn)品面積，即A A=1600cm=1600cm2 2。 襯墊最大應(yīng)力為：襯墊最大應(yīng)力為： 例例3-3某產(chǎn)品質(zhì)量為某產(chǎn)品質(zhì)量為15Kg,15Kg,脆值脆值Gc=60,Gc=60,包裝箱底面積為包裝箱底面積為404040cm2,40cm2,設(shè)計(jì)的跌落高度設(shè)計(jì)的跌落高度H=80cm,H=80cm,欲以圖欲以圖4-354-35所示的密度為所示的密度為0.031g/cm0.031g/cm3 3的的聚氯乙烯泡沫作聚氯乙烯泡沫作全面緩沖全面緩沖, ,試求該襯墊厚度。試求該襯墊厚度。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝 一般緩沖效果，是以緩沖系數(shù)一般緩沖效

21、果，是以緩沖系數(shù)C C為最小值作為指標(biāo)的。在緩為最小值作為指標(biāo)的。在緩沖包裝設(shè)計(jì)之前，首先要知道緩沖包裝材料的沖包裝設(shè)計(jì)之前，首先要知道緩沖包裝材料的 曲線。曲線。 已知已知 ， 要求在幾種緩沖材料中選出一種，使要求在幾種緩沖材料中選出一種，使緩沖效果最佳。緩沖效果最佳。mWGH、2. 優(yōu)選緩沖包裝材料優(yōu)選緩沖包裝材料 在在 圖中，經(jīng)過(guò)這個(gè)求出的最大允許應(yīng)力圖中，經(jīng)過(guò)這個(gè)求出的最大允許應(yīng)力cmWGAs=mCs-mcCHTG=求出最大允許應(yīng)力求出最大允許應(yīng)力根據(jù)確定的根據(jù)確定的C C，求緩沖墊的厚度，求緩沖墊的厚度值，作垂直線，查出最低交點(diǎn)值，作垂直線，查出最低交點(diǎn)C；設(shè)計(jì)過(guò)程為：設(shè)計(jì)過(guò)程為：m

22、Cs-運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝例例3-4 產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量15kg15kg，易損度易損度3030（g g），產(chǎn)），產(chǎn)品面積為品面積為2000cm2000cm2 2，跌落高度跌落高度85cm85cm，擬采，擬采用全面緩沖包裝，在用全面緩沖包裝，在圖圖6-36-3中的五種緩沖中的五種緩沖材料中選用一種，并材料中選用一種，并求出所需厚度。求出所需厚度。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝在在 mCs-圖中，經(jīng)過(guò)這個(gè)求出的最大允許應(yīng)力圖中，經(jīng)過(guò)這個(gè)求出的最大允許應(yīng)力 22.05(kPa)ms=值，作垂直線，查出最低交點(diǎn)值，作垂直線，查出最低交點(diǎn)C C=5.4=5.4；確定使用材料；確定使用材料4 4；根據(jù)確定的根據(jù)確定的C C，

23、求緩沖墊的厚度，求緩沖墊的厚度 5.4 8515.3(cm)30mCHTG=解：這屬于緩沖面積已給定的情況解：這屬于緩沖面積已給定的情況求出最大允許應(yīng)力求出最大允許應(yīng)力415 9.8 3022050(Pa)22.05(kPa)2000 10mmWGAs-創(chuàng)=運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝mCs-mmPAs=mATCHWs=已知產(chǎn)品的重量已知產(chǎn)品的重量W W，跌落高度，跌落高度H H，易損度，易損度G Gm m，緩沖材料的，緩沖材料的曲線，緩沖面積曲線，緩沖面積A A及緩沖材料厚度及緩沖材料厚度T T，欲求最大沖擊力，欲求最大沖擊力P Pm m和最大加和最大加速度速度G Gmaxmax，并校核緩沖包裝是否符合

24、要求。，并校核緩沖包裝是否符合要求。一般來(lái)說(shuō)，包裝產(chǎn)品所受到的最大沖擊力可以表示為：一般來(lái)說(shuō)，包裝產(chǎn)品所受到的最大沖擊力可以表示為：又根據(jù)緩沖材料跌落過(guò)程中能量守恒定律，則：又根據(jù)緩沖材料跌落過(guò)程中能量守恒定律，則： 3最大沖擊力最大沖擊力Pm和最大加速度和最大加速度GmmmCHAGGTWs=最大加速度為：最大加速度為：運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝例例3-5 被包裝物質(zhì)量為被包裝物質(zhì)量為10kg10kg，易損度易損度G G=30=30，跌落高度，跌落高度H H=80cm=80cm，采用全面緩沖，采用全面緩沖，且緩沖面積且緩沖面積 緩沖緩沖材料的材料的 曲線如圖曲線如圖6-46-4所示，材料厚度所示，材料厚

25、度T T=20cm=20cm。試求最大作用力試求最大作用力 和最大和最大加速度加速度 ，并校核緩沖包，并校核緩沖包裝設(shè)計(jì)。裝設(shè)計(jì)。22000cmA =mCs-mPmG圖6-4 緩沖材料 曲線 mCs-運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝在圖在圖6-46-4上作曲線上作曲線 ，與原曲線交于，與原曲線交于B B點(diǎn)，查出點(diǎn)，查出B B點(diǎn)的坐標(biāo)值：點(diǎn)的坐標(biāo)值：解：由式（解：由式（6-56-5）得）得 50mCs=55.5,0.11 10 (Pa)mCs=則得則得 50.11 100.22200(N)mmPAs=創(chuàng)=m22002210 9.8mmPGGW=計(jì)算襯墊面積計(jì)算襯墊面積采用四個(gè)面積相等的腳墊，則每個(gè)腳墊的面積為采

26、用四個(gè)面積相等的腳墊，則每個(gè)腳墊的面積為襯墊的穩(wěn)定性校核：襯墊的穩(wěn)定性校核：運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝解：在圖解：在圖6-66-6上作水平直線上作水平直線 ，鄰近曲線有兩條，一條，鄰近曲線有兩條，一條T T=5cm=5cm，一條，一條T T=7.5cm=7.5cm，T T=5cm=5cm的曲線在的曲線在 之上，若取之上，若取T=5cm，則必有，則必有GmG，不安全。，不安全。T=7.5cm的曲線最低點(diǎn)離的曲線最低點(diǎn)離 太遠(yuǎn)，若取太遠(yuǎn)，若取T T=7.5=7.5，則襯墊太厚，太不經(jīng)濟(jì)。因此設(shè)想有一條，則襯墊太厚，太不經(jīng)濟(jì)。因此設(shè)想有一條未知曲線，如圖中虛線，其最低點(diǎn)未知曲線，如圖中虛線，其最低點(diǎn) 的的恰好

27、等于恰好等于65，例例6-11 產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量m m=25kg=25kg，脆值，脆值G Gm m=65=65，包裝件的設(shè)計(jì)跌落高度，包裝件的設(shè)計(jì)跌落高度H H=90cm=90cm，采用圖，采用圖6-66-6所示材料作局部緩沖，試求襯墊的厚度與所示材料作局部緩沖，試求襯墊的厚度與面積。面積。65mG=65mG=mG 計(jì)算所求的襯墊面積與厚度。計(jì)算所求的襯墊面積與厚度。65mG=（1 1）按）按T=5cmT=5cm曲線最低點(diǎn)計(jì)算曲線最低點(diǎn)計(jì)算 根據(jù)根據(jù)T=5cmT=5cm曲線最低點(diǎn)的曲線最低點(diǎn)的mG與與T T的乘積為常量，即的乘積為常量，即()73 5365(cm)mG T最低點(diǎn)=運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包

28、裝65mG=65()365(cm)mTG T最低點(diǎn)=3655.62(cm)65T =未知曲線最低點(diǎn)未知曲線最低點(diǎn)，T T待定，且待定，且故所求襯墊厚度為故所求襯墊厚度為mGss()73 2.5183(kPa)mG最低點(diǎn)s=65mG=s21832.82(kPa)0.282(N/cm )65ss=根據(jù)根據(jù)T=5cmT=5cm曲線最低點(diǎn)的曲線最低點(diǎn)的與與的乘積為常量，即的乘積為常量，即未知曲線最低點(diǎn)未知曲線最低點(diǎn)，則故待定的襯墊靜應(yīng)力，則故待定的襯墊靜應(yīng)力為：為：運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝因此襯墊面積為因此襯墊面積為225 9.8869(cm )0.282sWAs=（2 2）按）按T T=7.5cm=7.5c

29、m曲線最低點(diǎn)計(jì)算曲線最低點(diǎn)計(jì)算 同理：同理：T T=7.5cm=7.5cm，襯墊面積為，襯墊面積為A A=881=881（cmcm2 2）由此可見(jiàn)，按上下兩條鄰近曲線求得襯墊面積與厚度由此可見(jiàn)，按上下兩條鄰近曲線求得襯墊面積與厚度非常接近，說(shuō)明這種計(jì)算方法是合理的。非常接近，說(shuō)明這種計(jì)算方法是合理的。運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝例例6-12 m=20kgm=20kg的某產(chǎn)品采用的某產(chǎn)品采用G Gm m- -stst曲線如圖曲線如圖6-56-5所示的緩沖材所示的緩沖材料，襯墊面積料，襯墊面積 ，厚度厚度T=4.5cm，包裝件的跌落高，包裝件的跌落高度度H=60cm，試求產(chǎn)品跌落沖擊時(shí)的最大加速度。，試求產(chǎn)品

30、跌落沖擊時(shí)的最大加速度。 對(duì)于已經(jīng)完成緩沖設(shè)計(jì)的包裝件，產(chǎn)品質(zhì)量、跌落高度、對(duì)于已經(jīng)完成緩沖設(shè)計(jì)的包裝件，產(chǎn)品質(zhì)量、跌落高度、緩沖材料、襯墊面積與厚度都是已知量，運(yùn)用該材料在設(shè)計(jì)跌緩沖材料、襯墊面積與厚度都是已知量，運(yùn)用該材料在設(shè)計(jì)跌落高度下的落高度下的G Gm m- -stst曲線，只要計(jì)算襯墊的靜應(yīng)力，就可以用圖曲線，只要計(jì)算襯墊的靜應(yīng)力，就可以用圖解法預(yù)測(cè)包裝件跌落沖擊時(shí)的最大加速度。解法預(yù)測(cè)包裝件跌落沖擊時(shí)的最大加速度。3.3.求解產(chǎn)品跌落沖擊時(shí)的最大加速度求解產(chǎn)品跌落沖擊時(shí)的最大加速度2654cmA =運(yùn)輸運(yùn)輸包裝包裝在圖在圖6-56-5上作上作 垂直線，在垂直線，在T T=4cm=4cm和和T T=5cm=5cm兩條曲兩條曲線間插值，得到相當(dāng)于襯墊厚度線間插值，得到相當(dāng)于襯墊厚度T T=4.5cm=4.5cm的的 對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)C C，C C點(diǎn)點(diǎn)的縱坐標(biāo)的縱坐標(biāo)解：解： 襯墊的靜應(yīng)力為襯墊的靜應(yīng)力為420 9.83