1、九江學院Jiujianguniversity運輸包裝課程設計"Packaging"coursedesign教學系機械與材料工程學院專業一材料工程技術學號21112080130指導老師都學飛20135月運輸包裝課程設計任務書一.設計題聯芝筆記本電腦】的運輸包裝系統設計二.設計任務：1.完成產品緩沖包裝設計的整體論述，包括流通環境的確品特性、材料選擇等。2、完成緩沖設計的計算與結構設計及相應校核。3、完成緩沖襯墊結構設計圖紙與緩沖AS裝噩圖及技術文件4、設計并繪制紙箱展開圖，外裝潢設計及三好體效果1要標注尺寸和運輸包裝標志）5、選擇集合包裝容器（托盤木嚅陽蒯盤率和裝箱率（要求不

2、得低5%6、完成設計說明由0W內容包括:目錄設計說明書的英文摘要、中文0隈）（約6）課程設計任務書正文a、設計內容的整體概述。b、設計方案的確定方法（流通環境、產品特性、料選擇、緩沖包裝方法等）c、緩沖設計計算與校核。d、外包裝容器設計計算。e、包裝技術經濟核算。結論（存在的問題與收獲）6）參考文獻摘要東芝(中國)有限公司在中國已經走過了40年的風雨。所以在中國已經具有相當市場，從而產生成熟的產品流通渠道。本次設計主要針對筆記本電腦在運輸過程中的環境、緩沖材料、瓦楞紙箱結構進行分析設計。通過對東芝筆記本電腦的生產過程以及包裝成型之后的流通環境與電腦本身特性的分析，本次采用的緩沖材料為LDPE,

3、對此根據產品實際情況進行計算設計其緩沖包裝。之后，對數據進行修正校核，投入產量。對于產品外包裝的設計，通過詳細的對流通環境進行調查，和成本節約計算之后等綜合因素考慮采用0201型瓦楞紙箱。對瓦楞紙箱進行的尺寸設計和結構設計，然后通過計算必須滿足其在流通環境中所受到壓力之后的挺度、強度。同時必須符合集合包裝的所需條件。上述為此次運輸包裝課程設計的概要！關鍵字：運輸包裝，流通環境，緩沖材料，結構設計Inthispaper,Toshiba(China)co.,LTD.Hasbeen40yearsofwindandraininChina.SoinChinahasconsiderablemarket,r

4、esultinginamatureproductcirculationchannels.Thisdesignmainlyfornotebookcomputersintheprocessoftransportationenvironment,cushionmaterial,analyzedthestructureofcorrugatedcartondesign.ThroughtheproductionprocessofToshibanotebookcomputersaswellasthepackingafterformingthecirculationenvironmentandthepaper

5、analysesthecharacteristicsofthecomputeritself,theuseofbuffermaterialisLDPE,andthisproductbasedontheactualsituationtocalculateitscushionpackagingdesign.Tomodifythedatachecking,afterputintoproduction.Tothedesignoftheproductpackaging,throughdetailedinvestigationintocirculationenvironment,andcostsavings

6、calculationconsideringcomprehensivefactorssuchasthetype0201corrugatedcarton.Designandstructuraldesignofcorrugatedcartonsize,andthenthroughcalculationmustmeetitsstressincirculationintheenvironmentafterthestiffnessandstrength.Atthesametimemustcomplywiththeconditionsneededforassemblypackaging.Theabovei

7、stheoverviewofthecurriculumdesignoftransportpackaging!Keywords:transportationpackaging,circulationenvironment,cushionmaterial,structuredesign目錄弓一早：工產品的歷史背景及文化7二、市場調研71、調研目的82、調研時間83、調研地點94、調研結果9三、確定產品的流通環境負荷91 、東芝電腦中國公司92 、國內產品流通運輸方式93 、裝卸與搬運方式104 、倉庫儲存方式105 、氣象條件10四、產品特性分析111、產品裸機尺寸112、產品重量113、廠品易受

8、損部位114、產品結構115、產品脆值確定11第二章：一、緩沖襯墊的設計計算121、緩沖襯墊尺寸的確定122、撓度效核143、蠕變量效核154、溫濕度效核155、緩沖材料結構及示意圖166、緩沖襯墊結構圖18二、瓦楞紙箱包裝結構設計191、確定產品的結構特點及裝箱要求192 、初定箱型、楞型、及承壓變長193 、確定環境所需的紙箱的抗壓強度204、瓦楞紙箱尺寸計算205、堆碼強度計算效核236、瓦楞紙箱的平面立體圖26第三章：一、集合包裝結構設計271、托盤種類及尺寸272、確定托盤的選擇與集裝方式27第四章：一、整體包裝成本估算28二、流入市場-回饋調查28三、總結28參考文獻30第一章一、

9、產品歷史背景及文化隨著社會的經濟的快速發展，現代社會已經成為一個信息時代。所以，面對日新月異的變化，信息的準確性，時效性，廣泛性成為現代社會人們日常生活不可缺少的部分。對此，現代社會信息消費者更愿意購買方便、輕質、美觀、實用的筆記本電腦。而作為筆記本電腦的創始及領頭羊東芝筆記本而言，對于產品的生產，包裝，運輸，銷售，售后服務，已經積累了很好的經驗。以及在很長的發展過程中形成了濃厚的企業文化！本次課程設計針對現代社會流通過程中的新型包裝而言，追求，綠色，追求“零包裝”追求方便等。此次筆記本電腦包裝設計將盡可能的滿足現代包裝的要求。二、市場調研1.目的隨著經濟持續發展，電腦在居民生活中的使用率越來

10、越高，生產電腦的企業也越來越多。每個企業所應用的包裝形式不盡相同，其目的，都是為保證產品在出廠到銷售物流過程中免受損壞，并且吸引消費者購買本公司的產品，刺激消費者的購買欲望等。了解各個電腦品牌的銷售包裝和緩沖襯墊形式，為包裝課程設計確定設計方案。2、調研時間2013年5月1號2013年5月10號3、調查地點九江市太平洋電腦城4、調研結果現代國內對于電子產品包裝，緩沖襯墊大多數采用EPS材料與LDPEM料兩種，紙漿膜也作為少數緩沖襯墊。表2.1緩沖材料性能對比表緩沖材料EPSLDPE紙漿膜優點輕質、透明、強度大、防潮、耐腐蝕性強質輕、富有彈性、導熱率低、穩定性高、幾乎不吸水、不受各種氣候影響、可

11、成型好，可回收。原料豐富、抗壓、防震、防靜電、吸附性好、無毒、可堆積存放；缺點不能自行分解、體積大占有空間大印刷性能差、與其他膜復合差吸水、吸油、阻氣性較差、成本圖、自動化低調研結果對比分析：通過以上表格可以看出不同材料的性能。因為,此次包裝包含緩沖性能指標與綠色節約環保等因素，綜合考慮：此次選擇緩沖襯墊選取LDP酎料。三、確定產品流通環境及負荷1、東芝電腦i中國公司：上海分公司、沈陽分公司、深圳分公司、濟南分公司、西安分公司、成都分公司、杭州分公司、武漢分公司、廣州分公司。（產品加工工區地址為：杭州市出口加工區M12-19-1。）2、國內產品流通運輸方式：采用鐵路與公路運輸兩種。鐵路和公路運

12、輸由于產品銷往全國各地，既有長途運輸又有短途運輸。一般產品從出廠到發貨火車站使用汽車運輸，從發貨站到全國各地的代理商使用火車運輸，而從各地代理商到零售商和從零售商到消費者手中多使用汽車運輸。汽車運輸的沖擊，主要取決于路面狀況，車輛的啟動和制動，貨物重量及裝載穩定性。汽車運輸振動加速度的大小也與路面狀況、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。汽車運輸的隨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0

13、200Hz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10HZfe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80120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。3、裝卸與搬運方式：機械與人工兩種結合方式。由上述所查資料可得車輛

14、的堆碼高度以及人工搬卸產品最大高度來確定流通過程之中產品所承受的跌落高度確定為80cm.4、倉庫儲藏方式：堆碼層數為6層。儲藏溫度為室溫。5、流通過程中的氣象條件：本產品的銷售范圍為全國各地，因此流通環境將跨越幾個不同的氣候帶。由于南北，東西，氣象溫度等差異較大，南方多雨潮濕，對于產品外包裝瓦楞紙箱的強度會產生很大影響。而北方氣候干燥，相對而言也會很大程度影響瓦楞紙箱的耐著度。再加上流通過程中的道路問題以及經過多次的裝卸與搬運會對筆記本產生較大的影響。所以，為了考慮外包裝的強度在包裝運輸之前里面加入適量的干燥劑，以確保盒體的適當濕度。四、包裝產品特性分析1、廣晶裸機尺寸：380m儲30m訴24

15、0mm2、產品重量:3.30kg3、產品易受損部位：重心為筆記本中心，受損部位一般為棱角、顯示屏。4、產品結構：為左右對稱的長方體，重心為產品的中心。5、產品脆值：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。在實際生產中，一般要通過實驗來測定產品的脆值。本次包裝實驗脆值的確定采用一一脆值量值標準法：表4-1日本工業包裝技術資料G值產品類型<10大型電子計算機、大型變壓器10-20精密測量儀器、電子復印機、精密電子儀器21-40大型電子管、精密顯示器、攝影機41-60大型錄音機、彩色電視機、鐘表61-90照相機、音響裝置、收音機、臺

16、式計算機、熱水瓶、玻璃瓶、雞蛋91-120打字機、電冰箱、收音機、啤酒瓶>120陶瓷器、機械產品、計算器通過查表4-1得東芝筆記本包裝產品的瓦楞紙脆值取G=70g第二章一、緩沖材料的緩沖特性：LDPE材料緩沖性能優越，價格合適，資源充足，易于加工，材料易于回收利用，除此之外LDPES沖材料的彈性形變量好，蠕變和塑性變形量小。EP淵料性能是質輕、透明、防潮、但不能自行分解和材料本身體積大。紙漿模材料，抗壓、防震、防靜電性能好，但吸水、吸油、阻氣性比較差陳本也高。因此綜合分析考慮本次緩沖包裝材料選用LDP酎料。1、緩沖襯墊的尺寸確定采用常見緩沖材料的緩沖系數-最大應力（Cm-S項曲線進行襯墊

17、尺寸初步確定：材料面積公式:A=GmgCHGCH得材料厚度公式:包裝件自H高度自由跌落，根據能量守恒定律，襯墊單位體積的重量勢能應該和材料的必能相等，即：口勢=mgHAh，mN=CC_Ah一"mgH-m由上可得包裝件跌落能量守恒方程的緩沖系數和最大應力之間的關CAh系為線性關系，即：仃巾mgH圖5,1常見緩沖材料的緩沖系數-最大應力曲線1-泡沫聚苯乙烯，0.014;2-泡沫聚苯乙烯，0.020;3-泡沫聚苯乙烯，0.033;4-泡沫聚乙烯；5-巖棉100;6-巖棉150;7-巖棉200;8-泡沫聚氨酯；9-泡沫聚氨醴；10-泡沫聚氯乙烯，0.31;11-泡沫聚氯乙烯，0.42;12-

18、泡沫橡膠；13-刨花，0.07;14-泡沫聚苯乙烯碎屑，0.08;15-塑料刨花，0.087;因此：根據上圖曲線計算分析，證明了本次包裝緩沖襯墊選取的泡沫聚乙烯材料為最佳緩沖材料（圖示線4）o由5一位退=（比:為GO32,球沖察卿J曰K應力根據讀圖5-2以及之前對產品流通環境的調查分析所得緩沖襯墊初步確定：產品脆值G=70g跌落高度為H=80cm,讀圖可得聚乙烯材料為第4條曲線，最低點高度為，C=4.8,采用最小緩沖系數發:0后0.17x105Pa;根據緩沖材料的面積和厚度公式可得:Gmg:-m703.309.817000二133.2cmCH4.880=5.5cm702、撓度效核:襯墊的最小承

19、載面積和厚度之比超過一定限度時，襯墊容易發生彎曲而造成承載能力下降。因此,襯墊的最小承載面積與厚度之比應符合克斯特那經驗公式，即:Amin/T1(1.33h)2得:133.22.491(1.335.5)23、蠕變量效核:包裝件在運輸過程中，襯墊會隨著時間而逐漸增大，即產生了塑性變形。塑性變形會使襯墊的厚度減小，容器內會產生空隙，產品在運輸過程中的震動加劇及包裝材料之間的摩擦增大。本產品在國內流通區域跨度大，時間長，外界環境尤其是南北溫度、濕度、運輸時間直接影響緩沖材料的各方面性能。所以應附加一個蠕變補償值，大小按公式計算：設計襯墊尺寸應加一個蠕變補償值，稱為蠕變增量Cr。Tc=T(1+Cr)式

20、中：Tc修正后的厚度cmT原設計厚度cmCr蠕變系數%(這里取10%中國包裝測試中心標準)得：Tc=5.5X(1+10%)=6.05cmA=135cm24、溫濕度效核：聚乙烯塑料泡沫緩沖材料為高分子聚合物材料，這種材料一般在高溫時變軟，低溫時變硬，因此在不同的溫度下的應力-應變曲線也是不相同的。而本次產品的溫度跨度也非常大，所以為了保證產品的包裝安全。在此所示聚乙烯泡沫塑料在-54C、23C、和68c時的緩沖系數-最大應力曲線，可以看出，隨溫度的升高，緩沖系數的最小值也增大圖5-3溫度對緩沖材料特性的影響5、緩沖材料結構設計圖:降低包裝成本,根據顯示器的為了使用最少的緩沖材料取的最好的緩沖效果

21、，所以本設計選用局部4沖包線聯進行包裝,承載部位和易損部位，設計緩沖襯墊的結構。由于筆記本的外形和重量均左右對稱，所以緩沖襯墊也設計成左右對襯結構，對筆記本電腦的棱角進行有效的保護。要通過緩沖襯墊的結構設計使其能夠在外包裝箱內穩定，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，按照校核后的數值，但是要實現使其在外形不規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圖見下頁圖紙說明：本圖僅為實物參照圖，具體尺寸以以上理論計算結果為準生產過程的數據以計算得理論值為準。圖5-4筆記本緩沖包裝實例圖18二、瓦楞紙箱的結構

22、設計1、確定產品的結構特點和裝箱要求筆記本電腦的結構為立方體，平面比較寬大，厚度相對較小。整體外形規則，棱角為圓弧過渡避免產品在運輸使用過程中損壞。產品在運輸裝箱過程一般使用PE塑料袋進行整體表面保護，裝箱之前必須進行緩沖包裝，將產品置入緩沖襯墊中將個棱角進行全面保護之后再裝入外包裝瓦楞紙箱內。2、初定箱型、楞型、及承壓邊長瓦楞紙板因無污染、可再生、具有良好的緩沖性能等優點.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輕，故實際中接頭采用強度較高的

23、粘合劑粘接。按照GBT6544-1999標準規定，UV形瓦楞紙板分為A、CB和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楞型之間既具有良好的緩沖保護性能，又具有一定的剛性：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，由于本設計對象一一筆記本電腦在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；止匕外，筆記本電腦是高精密產品，所以對緩沖墊的要求較高，一般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C單

24、瓦楞紙板設計因為東芝筆記本電腦為內銷產品，所以采用第二類瓦楞紙板，內裝物質量為3.30kg，所以選第二類第一種瓦楞紙板，具代號為S-2.1。箱板紙分為A、RCE四種瓦楞型號。其中：A、B制造出口包裝用瓦楞紙板；（外包裝）C適宜體積較小產品包裝的瓦楞紙板；（內包裝和小包裝）。E制造輕載瓦楞紙板。（折疊紙盒）因此，本次筆記本包裝選取C型單瓦楞紙箱包裝。3、確定環境所需的紙箱抗壓強度：表6.1相對濕度與瓦楞紙箱抗壓強度關系表相對濕度（衿抗壓強度（衿相對濕度（衿抗壓強度（衿30145.96510035140.67091.940134.87583.745128.78075.350122.18566.95

25、5115.19058.560107.79550.4根據氣象統計調查全國主要城市的相對濕度范圍為：60-75之間.根據相對環境來確定瓦楞紙箱的強度.4、瓦楞紙箱尺寸計算（1）內尺寸的計算：Xi=Xmaxix+d（nx-1）+T+Ki式中：Xi紙箱內尺寸（mgXmax內裝物最大外尺寸（mmnx內裝物排列數目d內裝物公差系數（mmT襯隔或緩重的總厚度（mmKi內尺寸修正系數表6.2Ki內尺寸修正系數包裝結構長度力向寬度方向圖度力問小型箱中型箱大型箱3737i33457nx=1;T=60.5mm;Li=Lmax+T+Ki=380+60.5+5=445.5mmB=Bnax+T+Ki=240+60.5+5

26、=305.5mmH=hU+T+Ki=30+60.5+3=93.5mm(2)制造尺寸的計算X=X+t+k式中：X瓦楞紙箱長、寬、高的制造尺寸mmX紙箱內尺寸mmt瓦楞紙板厚度mmk2制造尺寸修正系數mm(查表6-4)表6-3瓦楞紙板厚度參考值（mm楞型ABCEABBC厚度t5.33.34.32.38.17.1表6-40201型瓦楞紙箱制造尺寸的修正值（mm楞型、LiL2BB2HFA666394B333161C444283AB9996166BC8885145由制造尺寸計算公式：X=X+t+k查表6-4圖表中的數據得：Li=445.5+4+4=453.5mmL2=445.5+4+4=453.5mmB

27、i=305.5+4+4=385.5mmB2=305.5+4+2=365.5mmH=93.5+4+8=102.5mm表6-50201型瓦楞紙箱接頭尺寸mm紙板結構單瓦楞雙瓦楞J35-4045-50接頭尺寸查表6-5取40mm開梢寬度取紙板厚度加imnj5mm(3)外尺寸計算：計算公式：X0=工maxtK將兩項常數合并，仍用K表示：Xo=Xmax+K式中X。-紙箱外尺寸Xmax-紙箱的最大制造尺寸K-紙箱外尺寸修正系數表6-6瓦楞紙箱外尺寸修正系數K值單位：mm楞型ABCABBCK5-73-54-68-127-11所以外箱外尺寸為:L。=LmaxK=453.5+5=458.5(mm)B。=Bmax

28、K=385.5+5=390.5(mm)Ho=HmaxK=102.5+5=107.5(mm)最后核定確認瓦楞紙箱的外尺寸為：459mm391mm108mm5、堆碼強度效核(1)強度根據內裝物尺寸和重量確定紙板與紙箱尺寸參數后，要進行與紙ZJ箱堆碼高度有關的抗壓強度計算，采用的計算抗壓強度的公式是美國的凱里卡特公式：Pc=PxcxR為瓦楞紙板的綜合環壓強度(N/cm),Z為紙箱的周長(cnj),aXz為楞常數，J為箱常數。瓦楞原紙的綜合環壓強度計算公式：RnCnRmnPX二15.2式中Rn-面值環壓強度測試值，N/0.152mRmn-瓦楞紙箱環壓強度測試值，N/0.152mCn-瓦楞收縮率，即瓦楞

29、芯紙原長度與面紙長度之比堆碼強度是紙箱設計的重要指標，是指倉儲的瓦楞紙箱包裝在一定時間的靜壓力下堆碼即將倒塌之前所能承受的載荷。紙箱的堆碼強度計算公式為:Ps=9.81G(NU-1)其中G(kg)為單個紙箱包裝的毛重，Nma媯最大堆碼層數。由資料查得250g/m2C級面、底箱值班的環壓指數為6.5,得面、底紙的環壓強度Px1=250X6.5=1625N/m;查得127g/m2的C級芯紙、中夾的環壓指數為3.5,得芯紙的環壓強度Px2=127X3.5=444.5N/m,則，'RniCmjRmj15.2RiRRCi15216251625444.51.36=254(N/cm)可計算由指向的抗

30、壓強度Z=2(L0B0)=2(459391)=1700圖6-7瓦楞紙箱的楞長與箱楞常數楞型/常數ABCaXz8.365.006.10J1.101.271.27Cn1.5321.3611.477根據表6-7得C型瓦楞紙箱的:aXz=6.10J=1.272_2aXz二6104t16451NPc=Px()3ZJ=254(-.)31701.27=Z/4170GF單個紙箱包裝的毛重為3.3kg,紙箱的堆碼強度:Ps=9.81X3.3X(6-1)=161.865N/m堆碼的安全系數K=P/Ps=16451/161.865=101>1說明對于安全堆碼有足夠的強度。6、瓦楞紙箱的平面圖：根據瓦楞紙箱的結

31、構特點確定，以及對瓦楞紙箱箱型、楞型及邊壓的確定到瓦楞紙箱的尺寸確定。根據以上信息做出瓦楞紙箱的平面圖。見下頁(平面展開圖和瓦楞紙箱的立體圖)26第三章-、集合包裝1、托盤分類及尺寸按托盤分類一般分為平托盤、柱式托盤、箱式托盤、輪式托盤和特種專用托盤等。表7.1我國聯運托盤主要尺寸系列（GB/T2934-1996）代號公稱尺寸長度寬度插孔高度尺寸公差尺寸公差尺寸公差TP1800*10008001OOO士31000800土3使用托盤搬運車為100,使用叉車或具他機具為70土5TP2800*120080012001200800TP31000*120010001200120010002、確定托盤的選擇與包裝方式選擇的依據是托盤的表面利用率要高。由前面計算所得的紙箱尺寸：L0B0H0=