缓冲包装设计要求规范要点
缓冲包装设计要求规范要点
Q/WHX XX.XXX－20XX 缓冲包装设计规范（初稿）武汉虹信通信技术有限责任公司发布Q/WHX XX.XXX—20XX 目次目次 ............................................................................... I 前言 (III)缓冲包装设计规范 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 定义和缩略语 (1)3.1 定义 (1)3.2 宿略语 (1)4 一般要求 (2)4.1 缓冲包装设计目的 (2)4.2 缓冲包装设计应考虑的基本因素 (2)5 详细设计 (2)5.1 缓冲设计的基本依据 (2)5.1.1 冲击和振动 (2)5.1.1.1 冲击 (2)5.1.1.1.1 冲击强度 (3)5.1.1.1.2 冲击谱 (4)5.1.1.2 振动 (5)5.1.1.2.1 火车 (5)5.1.1.2.2 卡车 (5)5.1.1.2.3 飞机 (5)5.1.1.2.4 轮船 (5)5.1.2 产品的脆值 (6)5.1.2.1 脆值评定 (6)5.1.2.2 部分产品脆值参考 (6)5.1.3 不规则结构 (7)5.1.4 缓冲系统 (7)5.1.4.1 缓冲 (7)5.1.4.2 减振 (8)5.2 缓冲设计程序 (8)5.3 产品的特点 ....................................................... 错误！未定义书签。
5.4 流通环境 ......................................................... 错误！未定义书签。
5.4.1 冲击 ........................................................... 错误！未定义书签。
5.4.2 振动 ........................................................... 错误！未定义书签。
产品包装设计规范标准[详]
![产品包装设计规范标准[详]](https://img.taocdn.com/s3/m/e83f1b2e657d27284b73f242336c1eb91a3733ed.png)
产品包装规范１、目的：为了规范公司产品包装作业的运作,保证产品能满足环境试验的要求,保护产品在运输中不受破坏,特制定本规范。
2、范围：本规范适用于公司所有产品的包装作业之运作,主要是针对纸箱包装件的质量标准给予合理规范。
3、引用标准GB6543 瓦楞纸箱GB6544 瓦楞纸板GB 13023 瓦楞原纸GB 13024 箱纸板GB 5033 出口产品包装用瓦楞纸箱GB 5034 出口产品包装用瓦楞纸板GB/T6546 瓦楞纸板边压强度的测定法GB/T 6545 瓦楞纸板耐破强度的测定法GB/T 4857.1 试验时部位标示方法GB/T 4857.3 运输包装件静载荷堆码试验方法GB/T 4857.5 跌落试验方法GB/T 4857.10 运输包装件正弦振动试验方法4、基本要求⑴、为了保护产品之塑料,金属等基本面免受破坏,对产品加胶袋包装。
⑵、为了缓冲产品在运输过程中产生的冲力,要对产品加强保护,需加衬垫或彩盒包装。
⑶、按照客户包装要求进行包装。
5、包装材料5.1、瓦楞纸板的种类⑴、单面瓦楞纸板单面瓦楞纸板是由一张面纸和一张瓦楞纸粘合而成的。
⑵、三层瓦楞纸板三层瓦楞纸板也称单瓦楞纸板。
是在一张面纸和一张里纸之间粘一张瓦楞纸而形成的。
⑶、五层瓦楞纸板五层瓦楞纸板也称双瓦楞纸板。
是在面纸、芯纸、里纸之间粘二张瓦楞纸而形成的。
⑷、七层瓦楞纸板七层瓦楞纸板也称三瓦楞纸板。
是在面纸、芯纸、里纸之间粘三张瓦楞纸而形成的。
楞形特点U形缓冲性好V形强度高⑹、单瓦楞纸板厚度应高于上表所规定的下限值；双瓦楞纸板厚度应高于上表所规定相应两种楞型楞高下限值之和。
加工瓦楞纸板使用的主要材料是箱板纸和瓦楞原纸。
应符合GB13023《瓦楞纸板》、GB13024《箱纸板》的规定。
⑺、瓦楞纸板的含水率应在14±4%的范围内。
`⑻、瓦楞纸板表面平整、清洁,不许有缺口、薄边。
切边整齐,粘合牢固,其脱胶部分之和每平方米不大于20cm2。
纸质包装缓冲件结构的设计思路解析
胶 、发泡材料等制作缓冲件 需专业机 构运用特殊工艺和模具冲 制作周期长、通常属于专业工程师和技术工人的工作范畴 ，超 出 压 ，常用于机械 电子类产 品的包 装中，包装设计师较少参与设 包装设计师的业务范围；惟有纸质包装盒及其缓冲件，包装设计
本较高 ，而折叠纸 盒所有 结构部 件都 由一 张纸材 折叠而成 ，适
合 高 效 大批 量 地 生 产 且 成 本 低 廉 ， 在 各 类 商 品 包 装 应 用 广 泛 。
计 制 作 ；而 纸 张 （ 板 ）则为包装设计中使用最为广泛的材料 ， 师 能独 立设 计 完 成样 品 、并 迅 速转 换 为可 大 批 量 高速 生产 的包 装
其用作缓冲件时加 工手段 简便 、成本低 廉，与纸盒包装一样在 产 品 ，因此 纸 质缓 冲 件 结构 的设计 当 以实 用 为 本 ， 以适 合搭 配 纸
缓冲 件是 包装结 构体系 中的一 种附件 ，也 被称作 防震件 计中的一项重要 内容 ，包装设计师在设计纸 盒结构和装潢时可
或 防 震 结 构 ，在 各类 包装 中 占有 重 要 地 位 。众 所 周 知 ，产 品和
以一并完成纸质缓冲件 的设计 、样 品制作 ，并能保持纸盒及其
缓 冲 件 具 有 整 体 统 一 的效 果 。 故本 文 就 纸 质 包 装 缓 冲 件 结 构 的 设 计 思 路 进 行 简 要 解 析 ，盼 与 广 大 同仁 探 讨 。
一
商 品从 加工出厂到最终被消费者使用之间要经过运输 、仓 储、
堆 叠 、 装 卸 和搬 运 等 过 程 ，环 境 中 的各 种 摩 擦 碰 撞 在 所 难 免 ， 为 防止 产 品 发 生 机 械 性 损 坏 ，除 了必 备 的外 包 装 之 外 ，还 需减 小 外 力 的 冲 击 和 影 响 ，缓 冲 件 就 是 为 了减 小包 装 所 受 外 力 对 内 装 物 的 冲击 和振 动 ， 保 护 其 免 受 物 理 损 坏 而 采 用 的 结 构 部 件 。
缓冲包装设计
§§６缓冲包装设计§6－1概述冲击和振动是包装件在流通过程中受到的两种主要负荷，为了减缓内装产品受到外界的冲击和振动，保护产品免受损坏而采取一定防护措施的包装，称为缓冲包装。
缓冲包装的结构形式有多种多样，最常见的是采用弹性材料作缓冲衬垫。
缓冲衬垫的结构形式，因内装产品的质量、形状和尺寸不同而不同，按承载面积通常分为全面缓冲和局部缓冲。
全面缓冲多使用泡沫塑料条、纸板碎粒，薄片或采用现场发泡材料，局部缓冲多采用角垫，侧垫等形式。
缓冲包装设计包括冲击防护设计和振动防护设计。
冲击防护的主要目的是缓和冲击。
以缓冲材料作为内装物和包装箱中间的介质，来吸收冲击能量，延长内装产品承受冲击脉冲作用的时间。
设计时，先根据先决条件，计算缓冲材料的尺寸、形状，选择缓冲材料的种类和缓冲方式。
振动防护的主要目的是调节包装件的固有频率。
选择恰当的阻尼材料，把包装系统对振动的传递率控制在预定的范围内，特别是要避免共振现象。
§6－2缓冲衬垫设计的基本方法一、衬垫结构尺寸设计设计缓冲衬垫的基本要求是在保护产品免遭破损的前提下，选择适当的材料，确定合理的结构形状和尺寸。
设计的基本参数，除产品的重量和尺寸外，还有代表流通环境的跌落高度H，代表产品强度的脆值G，代表材料性能的缓冲特性参数C。
正确应用缓冲材料的特性曲线对包装结构作系统的定量分析，是缓冲结构设计的基本方法。
1. 应用缓冲系统――最大应力（c～σm）曲线设计衬垫尺寸c～σm曲线是表示材料缓冲能力的一种基本曲线，通过静态压缩试验求得。
如图5-12所示为几种常用缓冲衬垫最大缓冲系数――最大应力曲线的实际测试结果。
由图可知：缓冲系数C随最大应力变化的规律是凹谷状，开口向上，谷底最低点的坐标是最小缓冲系数和所对应的最应力。
① 不同品质的材料，具有不同的缓冲能力； ② 同样品种的材料，密度不同，缓冲特性也不同。
例6-1：重为10kg 的产品，脆值为80g ，要保证从60 cm 的高处跌落而不破损，若用密度为0.031g/cm 3的聚氯乙烯塑料泡沫，（见P99图5-12图线10作衬垫，试计算衬垫所需尺寸。
包装物品包装规范标准
包装物品包装规范标准包装物品的包装规范标准是确保产品安全和保护环境的重要环节。
好的包装规范能保护商品在运输和储存期间不受损，提供方便的使用体验，还能降低资源浪费和环境影响。
本文将探讨包装规范标准的重要性以及如何制定和遵守这些标准，无论是制造商还是消费者都能从中受益。
包装是商品的外在表现形式，它可以吸引消费者的目光，传达产品的价值和品质。
然而，如果包装不符合规范标准，不仅会影响产品形象，还可能导致产品在运输过程中受损。
因此，制定合理的包装规范非常重要。
首先，包装材料的选取应考虑产品的性质和特点。
例如，易碎或易腐商品应选择具有良好缓冲性能或防潮防腐能力的包装材料，以保护商品的完整性。
其次，包装的尺寸和设备应适应运输和储存要求，以最大限度地降低损坏的风险。
最后，包装上的标识和描述应清晰可见，以便消费者了解产品的信息，如成分、使用方法和保质期等。
制定和遵守包装规范标准不仅是为了满足产品质量和安全的要求，也是为了保护环境和可持续发展。
首先，合理的包装规范可以减少包装材料的浪费。
通过优化包装设计和减少不必要的包装，可以减少原材料的使用和废弃物的产生。
其次，环保材料的选择和再利用也是包装规范的重要内容。
使用可回收、可降解的材料，可以减少对环境的负担，并降低资源消耗。
更重要的是，制定和遵守包装规范能够标准化相关产业的行为，促进绿色包装技术的研发和应用，推动可持续发展。
然而，制定和遵守包装规范标准并非易事。
首先，不同的国家和地区可能有不同的包装标准和法规，由于市场的开放性和全球化的趋势，制造商需要了解不同市场的要求并进行相应的调整。
此外，不同行业的包装规范也有所不同，需要根据产品的特点进行个性化制定。
在实际操作中，制造商还需要考虑成本和生产效率等因素，以确保包装规范的实施可行。
然而，制定和遵守包装规范不仅利于企业形象的塑造，还能提高产品竞争力，并获得消费者的认可。
对于消费者来说，合理的包装规范标准也带来了很多好处。
第二节缓冲包装技术
第二节缓冲包装技术缓冲包装又叫做防振包装，是为了减缓内装物受到的冲击和振动，保护其免受损坏采取一定防护措施的包装。
内装物受到的冲击或振动而产生的操作主要有两种。
（1）产品表面受物理作用破坏或某一部位，特别是外侧突缘部位，受到的外力超过本身的强度，产生了变形或破坏。
（2）产品的原粘接部件受外力作用而脱落，或滑动部件受外力作用，使其固定设施失效，发生滑动、撞击而破坏。
为了防止损伤，就需采用缓冲材料，使外力先作用于缓冲材料上，起到“缓和冲击” 的作用。
实践中设计一个合理的缓冲包装所考虑的因素范围很大，大致包括产品特性、流通环境、缓冲材料的性能与选择、企业信誉和材料价格等因素。
一、商品在冲击振动作用下的响应（一）冲击冲击造成商品损坏是由于作用商品的冲击力超过了商品自身的强度。
冲击一般是包装件从一定高度与地面碰撞或受瞬间外力作用时所受的冲击。
内装物受不同方向碰撞也是一种冲击，冲击力大小取决于冲击时的加速度。
冲击是在一个极短时间内完成的，往往只有百分之几秒甚至千分之几秒，但运动物体的动量却发生了相当大的变化，因而受到的作用力很大，并同时产生很大的冲击加速度。
商品在冲击状态下所承受的最大加速度与重力加速度之比，称为商品的脆值或易损度，用重力加速度g 的倍数G 表示，它是缓冲包装设计不可缺少的参数之一。
G 值一般用试验机或自由落体试验测得。
基本方法是将加速度传感器安装在受试制品上，然后逐渐增加作用于试件上的冲击加速度，测出试件损坏前的最大冲击加速度。
作用于商品冲击加速度若超过超过G 值，商品就会由于局部应力集中造成直接性破坏，如变形、弯曲、折断、扭曲、凹瘪、破碎、裂纹等。
流通过程中因冲击产生的货损，主要发生在装卸搬运环节中货物倒翻和跌落时。
装卸中包装件跌落大致有两种情况：一是从人的膝部附近处跌落，高度约30cm ，G 值为35 左右；二是从人的肩膀附近处跌落，高度约120cm，G 值为110 左右。
采用机械装卸若操作不当，也会使货物翻落。
产品包装标准规范
产品包装标准规范1. 引言产品包装在现代商业中起着至关重要的作用。
一个好的包装设计能够吸引消费者的眼球并传达出产品的价值和品质。
同时，规范的包装标准也保证了产品在运输和储存过程中的安全性。
本文将介绍一套产品包装标准规范，以确保产品包装的一致性和高效性。
2. 包装设计要求2.1 包装外观产品包装的外观设计应简洁、大方，并能与产品的特性相匹配。
在外观设计上，应注意以下要求：- 包装材料应具有一定的韧性和防水性，以保证在运输过程中不易损坏。
- 包装尺寸应根据产品的大小和形状进行合理设计，以最大限度地减少资源浪费和运输时的空间占用率。
- 包装外观的色彩搭配应协调，能够吸引消费者的眼球并与产品形成良好的视觉效果。
2.2 包装标识包装上的标识应清晰、易读，并包含以下内容：- 产品名称和型号：方便消费者辨识和选择。
- 生产商信息：包括生产商名称、联系方式和地址，方便消费者联系和追溯产品来源。
- 生产日期和保质期：确保消费者购买到新鲜和安全的产品。
- 使用说明：产品使用的方法和注意事项的简要说明，避免使用不当而导致的事故或损失。
3. 包装材料选择3.1 环保要求在选择包装材料时，应优先考虑环保性能，避免使用对环境造成污染的材料。
以下是环保包装材料选择的几个原则：- 可降解材料：如纸盒、纸袋等，能够在自然环境中快速降解，减少对环境的负面影响。
- 可回收材料：如纸张、塑料等，能够循环利用，减少资源的消耗和浪费。
- 无毒无害材料：材料应符合卫生和安全标准，不会对产品和消费者造成伤害。
3.2 包装材料强度包装材料的强度是确保产品在运输过程中不受损害的重要因素。
要求如下：- 纸箱等包装材料的强度应足够以承受运输途中的挤压和冲击。
- 相应的缓冲材料，如泡沫塑料或纸板夹层，应嵌入包装材料中，以保护产品免受外力影响。
4. 包装测试与评估为确保包装符合标准规范，需要进行相关测试和评估。
以下是一些常见的包装测试方法：- 振动测试：模拟商品在运输过程中的振动情况，以评估包装的抗振性能。
缓冲包装设计六步法
-运输损坏预防策略*声明：本篇在LANSMONT包装设计六步法英文简版基础上，保持原版设计思路，对原版进行全面的展开及补充阐述。
六步法设计主要解决产品运输损坏问题，从产品实际物流环境入手有针对性的设计最优包装，预防产品运输损坏，减少损失！环境危害程度产品产品产品产品包装包装包装包装过度包装欠缺包装最优包装产品过设计什么样的包装最合理？过度包装没有必要而且浪费成本欠缺包装又必将导致产品损坏提高产品强度的成本一般远远大于包装的成本，产品强度过大甚至可以不用包装，则需要理性分析经济性，是否可以下降部分产品强度，转而由包装来保护产品？最优包装设计原则：产品强度+包装保护≥环境破坏最优包装设计应满足：产品本身的强度再加上包装的保护等于或适度大于运输环境中的破坏。
如何打造最优设计？经过多年来的研究和对先前理论的发展，1986年美国蓝氏Lansmont创造性的提出了包装设计六步法，以实际的物流条件为依据，有针对性的设计一个合理的包装系统，充分考虑强度与成本，损坏概率与可靠性之间的关系。
六步法对包装设计方法的科学化、程序化、规范化起到了积极的推动作用，被各个国家广泛采用，被美国国家标准学会列入材料与试验学会标准，并列入美国《包装工程手册》。
确定流通环境条件确定产品脆值包装材料测试产品局部改进原型包装设计原型包装测试1. 2. 4.3.5.6.六步法概述：知彼：对包装件的运输环境定量测量和分析，充分了解包装面临的各种环境危害及程度。
知己：对产品本身进行一系列的试验，确立产品的最大耐受性能，损坏边界条件如最大加速度，最大速度变化量等。
自行改进：通过脆值试验，如果局部太过脆弱，提高自身强度非常容易，把问题留给包装导致成本过高等，先提高产品自身强度到合理范围。
包装缓冲材料性能分析及测试，分析备用缓冲材料的冲击缓冲特性曲线，振动传递特性曲线。
综合以上的环境因素，产品脆值以及包装材料的性能，同时综合费用和物流方面的信息对产品的包装系统加以设计。
包装设计制作规范
包装设计制作规范包装设计制作规范是确保产品包装质量和形象一致的重要步骤。
以下是一份完整的包装设计制作规范，包含了设计、制作和印刷过程中的各项要求和指导。
1.设计要求1.1根据产品的特点和目标客户群，确定包装设计的风格和元素，保证设计与产品形象相符。
1.2考虑到产品的使用场景和包装的功能，合理安排包装的结构和布局，保证其能起到有效保护和传递信息的作用。
1.3根据产品的售价和市场定位，选择适合的包装材料和加工工艺，确保包装具有良好的视觉效果和触感。
1.4设计包装时，注意与其他相关产品的区分度，避免出现雷同或混淆的情况。
2.制作要求2.1确定包装的尺寸和容量时，结合产品的实际情况和市场需求，确保包装的容量准确、尺寸合理。
2.2在包装制作过程中，应采用符合环保要求的材料和工艺，减少对环境的影响。
2.3对于涉及产品安全和卫生的包装，应符合相关的法规和标准，并经过相应机构的检测和认证。
2.4包装设计所涉及的图片、文字等内容，应符合相关法规和道德要求，尊重他人的知识产权和人身权益。
3.印刷要求3.1在选择印刷商时，应考虑其经验和资质，选择具备一定规模和信誉的印刷企业。
3.2提供给印刷商的文件应采用高质量的图片和字体，以确保印刷效果的清晰度和准确性。
3.3在印刷过程中，应按照设计要求进行色标校对，确保印刷品的颜色和设计一致。
3.4在印刷品的后期加工过程中，如烫金、压纹等，应严格按照设计要求进行，避免出现失误或变形。
4.验收要求4.1在包装设计和制作完成后，应进行全面的验收，确保包装质量符合要求。
4.2验收时，应对包装的结构、材料、印刷品的颜色、清晰度等进行仔细检查和对比。
5.售后服务5.1在包装设计和制作完成后，应及时提供相关的设计文件和印刷参数，以备后续需要。
5.2在包装使用过程中，提供必要的技术支持和指导，解答客户关于包装的问题。
5.3构建和维护良好的供应商、客户和制造商的合作关系，促进包装设计和制作的质量和效率。
纸塑缓冲包装设计五步法
针对纸浆模塑工业包装制品设计的现 状，本文初步提出了基于纸浆模塑制 品单元结构的设计规范。该设计规范 有助于纸浆模塑制品设计的规范化、 标准化，并提高纸浆模塑制品设计的 效率。
纸浆模塑缓冲包装设计术语和定义
：纸浆模塑制品侧壁和支撑面的平均厚度。 纸浆模塑制品的结构单元侧壁与其脱模方向之间的夹角。 承受载荷的结构单元两个承载面之间的最小距离。
纸浆模塑制品结构单元壁与壁相交处及角隅处的圆角。 被包装产品正常放置时，采用上、下底面衬垫进行包
装的方式。 被包装产品正常放置时，采用前、后底面衬垫进行包
装的方式。 采用角衬垫进行包装的方式。 采用两个或以上的纸浆模塑缓冲衬垫重叠为一体进行
包装的方式。 缓冲衬垫定位模块尺寸。 缓冲衬垫中起承载和缓冲作用部分的表面积
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
缓冲衬垫的形式
受压面积的调整
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
带突起物的缓冲结构
预留变形量的结构
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
产品固定
产品防移
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
纸浆模塑缓冲包装设计五步法
包装流通环境 选择包装材料 包装结构设计 包装产品脆值
包装 实验
流通
商品流通中对包装损害的外界因素及原因
4.1 冲击与振动环境
表3-22
确定环境特性，对冲击环境而言，就是确定包装件的 设计跌落高度；就振动环境而言，就是确定环境的加 速度峰值频率曲线或加速度均方值谱密度曲线。
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
缓冲包装设计20180828
研发包材组 郑雄飞
P1
目 录
一、常用的缓冲包装材料
本 章 内 容
二、缓冲包装设计的考虑的因素
三、缓冲包装设计的基本要求
四、缓冲包装衬垫设计
P2
一、 常用的缓冲包装材料
缓冲包装：用缓冲材料或其他缓冲元件保护内容产品，避免过量冲击而造成 破损的一种技术。 组成：外容器+缓冲介质层+内容产品（作为介质的缓冲包装材料决定了缓冲 包装的主要因素）
分类： 纤维形结构：木屑，纸制品，纸浆模，纸屑，稻草， 瓦楞纸等； 纤维类 动物纤维：毛皮，羊毛，羽毛，毛毡等； 矿物纤维：石棉，玻璃纤维等； 塑料类 泡沫塑料：保丽龙，海绵，珍珠棉等； 气垫塑料薄膜：气泡膜，气柱袋等； 弹簧类：金属丝弹簧，板弹簧，橡胶弹簧等；
按材质分
P3
1.1 EPS(发泡聚笨乙烯)
P5
1.3 气垫塑料薄膜
两块塑料薄膜中间夹入空气热合而成。
优点：
●具有耐腐蚀、耐霉变、化学稳定性好、不易破碎、无尘、 防潮、不吸水、透明、柔软而不磨损内装物、缓冲性能 优良。 适用场合：轻型复杂形状易碎产品的缓冲包装。
P6
1.4 瓦楞纸板 优点：
环保、易裁切、易模切、易黏合、成本低、与瓦楞纸箱好协调、使用范 围比泡沫塑料广。
优点：
• 抗压强度大，成本低，加工性能好（可制成带肋的复杂形状，节约成本）； • 光滑的略带弹性的模塑表面不会磨损内装物； • 抗振性能好； • 不吸水；耐腐蚀、耐油、耐老化；
• 隔热和绝缘性好；
• 热敏感性低，2秒内可自熄； • 抗蠕变性能极好； • 重载下的缓冲性能好；
缺点：
• 不耐冲击；性脆，拉伸强度低。 • EPS无法自然分解，体积大，不易回收；焚烧时会产生黑烟和一氧化碳等有
第四章缓冲包装设计五步法
纸浆模塑
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
纤维橡胶与发泡橡胶
发泡橡胶
石棉橡胶板
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
缓冲材料的性质
冲击能量的吸收性 振动能量的吸收性 回弹性 蠕变性 温度稳定性 湿度稳定性 耐破损性
名称 聚乙烯或聚苯乙烯泡沫 聚氨酯泡沫 橡胶 硅橡胶 钢质螺旋弹簧
机械环境条件分级
4.1.1 冲击环境
缓冲包装设计用等效跌落高度来评价冲击环境的严酷程度
人工装卸的跌落高度可用经验公式计算，适用于15kg以上的包装件：
人工装卸的跌落冲击加速度通常在10g-100g，而机械装卸的跌落冲 击加速度在10g以下。
4.1.1 冲击环境
表3-4
4.1.1 冲击环境
跌落高度的测定
缓冲设计的公式
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
缓冲衬垫的基本设计
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
例1：一重力为100N的产品，脆值为80g，要保证从60cm的高处跌落而 不破损，规定用密度为0.031g/cm3的聚氯乙烯做衬垫，试计算衬垫所需 尺寸。
例2：用纸箱做内包装，把一重力为100N，脆值为30g的产品装入箱内， 用衬垫将它与外包装箱隔开，内装箱每面面积为2000cm2，设定等效跌 落高度为60cm，试选择适当地缓冲材料，并计算其尺寸。
跌落高度的概率密度曲线
4.1.1 冲击环境
图3-3
包装件的跌落高度概率曲线
4.1.2 振动环境
缓冲包装设计规范
许用脆值:根据产品的脆值，考虑产品的价值、强度偏差、重要程度等因素而规定产品 许用最大加速度值，以[G]表示。
等效跌落高度:为了比较货物在流通过程中产生的冲击强度，将冲击速度看作自由落体 的末速度，并由此推算的自由跌落高度，以符号h表示。
对任何一个特定的加速度——时间脉冲来说，作为系统频率的函数所描绘的一组单自由度系统(阻尼或非阻尼)的最大加速度响应的分布状态就称作该脉冲的"冲击谱".除另有规定外，假设系统是非阻尼的。沟击谱不是描述冲击波形，而是表示冲击波的潜在破坏能力。
冲击谱这个概念在包装缓沟设计中尚未直接采用，因为它很不直观，但是，与出冲击试验设备所产生的冲击脉冲波的特性要求一起广泛应用于设备，以保证其工作可靠性。
14.1.2.2
以下是部分产品的脆值，设计中可做参考
表1为产品许用脆值的参考表。
表3：产品许用脆值参考表
产品类别
许用脆值范围
示例
高级电子仪器、精密测量仪器、航空仪表
15G—25G
硬盘、大型电子计算机、高级电子仪器、晶体振荡器、精密测量仪器
精密指示仪器、电子仪器、大型工业机械
25G—40G
传输子架产品（铆接结构形式）
随着产品外观造型、使用方式的变化，产品在外观结构上不可避免的出现部分不规则结构。因此，对于这些不规则结构，在产品的包装设计应遵循以下基本原则：
原则一：尽量避免结构件的外部突起、尖锐等异形结构形式。对于可拆卸的配套零部件，在随产品进行包装时，尽量拆卸后，作为附件与产品共同进行包装设计；
原则二：保持产品外观结构的封闭整体性。对于不可拆卸的异形零部件，以及整体不封闭的产品，应通过局部避让、填补或封闭措施后，再进行包装设计。
第二章 缓冲包装
步骤：①由公式
σ m =[G]· W/A×104
· · · · · · · · （1）
式中：σ m——最大应力，KPa； [G]——产品的许用脆值； W——产品的重力，N； A——缓冲材料的受力面积，㎝2 求σ m（Kpa）（A既是产品的底面积，又是缓材的承压面积） ②在c- σ m曲线上找对应的σ m和c（如果只有一条c- σ m 曲线，凹点对应的c最小，若有多条曲线，找凹点最低的一条 及对应的c） ③由公式 T=C· H/[G] · · · · · · · · · （2） 计算缓材的厚。 式中：T——厚度，㎝； C ——缓冲系数； H ——等效跌落高度（㎝）： 为了比较流通过程中产生的 冲击强度，将冲击速度视为自由落体的碰撞速度，由此而推
2、运输过程的冲击振动
包装件运输过程中的损坏主要由于振动和冲击造成的，其中：
铁路货车运输过程中由于路基和铁轨接头等的作用会产生周期振动；铁路
运输中的冲击主要由货车的编组连挂、加速、减速、刹车或急刹车等引 起。
公路运输过程中包装件的损坏主要由于路面状况、车辆缓冲性能、车速、
载重量和载货方式等原因引起冲击和振动造成的。
提升支架
2、确定临界加速度边界线（Gc，与跌落高度 无关，与脉冲波形有关） 试验：h=1.6临界高度（即，上述由△Vc确定的 高度），保持高度不变，改变压力，不断加压， 直至跌落破损。
3、冲击脉冲波形：三种脉冲曲线的垂直边界线（△Vc） 都是相同的，但不同脉冲的加速度峰值是变化的（如锯 齿脉冲或半正弦脉冲），损坏边界难以确定。只有矩形 脉冲的边界（水平线Gc）是确定的，且考虑的范围（或 安全程度）较上述二种脉冲的大，故利用矩形脉冲产生 的损坏边界范围来确定其它波形的损坏范围是合理的。 阴影区域|△V|≥|△Vc| Gm≥Gc为破损区 ＜△Vc或＜Gc 为非损坏区 所以，DBC曲线是由三个参数：△Vc、Gc和脉冲波 形来确定的，在|△V|≥|△Vc| Gm≥Gc区域需要缓冲 包装，DBC曲线的意义就在于确定产品的易损性，确定 是否需要进行缓冲包装设计。除此之外，出于安全考虑， 缓冲包装还要求：
缓冲包装设计
3 TGm 3 4 40 C 6.9 H 70
第三节 缓冲包装衬垫设计
⑵在图6-2中作C=6.9水平线，与曲线交于两点，取
5 m 0.28 10（ Pa）
⑶求出缓冲面积
A
GmW
m
40 25 3571cm 2 6000cm2 0.28
已知产品的重量W，跌落高度H，易损度Gm，缓冲材料的 C m
曲线，缓冲面积A及缓冲材料厚度T，欲求最大冲击力Pm和最大加 速度Gmax，并校核缓冲包装是否符合要求。 一般来说，包装产品所受到的最大冲击力可以表示为：
Pm m A
又根据缓冲材料跌落过程中能量守恒定律，则：
最大加速度为：
Gmax
A
WGm
m
10 9.8 80 2 490 （cm ） 5 1.6 10
H 60 T C 3.8 2.85(cm) Gm 80
即本例所求的衬垫尺寸At=490×2.85(cm3)
第三节 缓冲包装衬垫设计
例6-2 一质量为9Kg的产品，脆值为50，装入底面积为 750cm2的箱内，设定的跌落高度为60cm，如果采用密度为 0.075g/cm3的石棉作衬垫，试检验该设计的合理性。
以灵活选择和有特殊要求。
（1）缓冲面积可灵活选择 具体的设计过程为： ①选择所有曲线中的最小值C，查出对应的 m 确定对应的材料 ②求出缓冲面积
A
WGm
③求出缓冲垫厚度
m CH T Gm
第三节 缓冲包装衬垫设计
例6-5 质量为5kg的一电 子产品，用图6-3所示的 第2种缓冲材料做衬垫， 在运输过程中，产品能承
2.最大加速度与静应力曲线 3.应力应变曲线
包装设计规范
包装设计规范1.设计原则：1.1 满足客户要求：所有包装设计必须满足客户要求,在没有征得客户同意下，不可私自作有关改动，如发现客户要求有较大问题时，可同客户交流后由客户定夺;1。
2 低成本原则：包装设计时要做到成本最低，效果最好.例如:在条件允许的情况,能用B-B，则不用B=B,因B=B的价格较贵.同时尽量减少使用蛋格、卡板、白盒、地盒等。
卡通的外形尺寸,必须和货柜尺寸（40呎柜11.8×2。
3×2.3M，20呎柜5.8×2.3×2。
3M）匹配，以免货柜的高、宽、长方向有较大多余空间，增加运输成本。
同时，在单批整Lot出货的包装设计时要考虑到该落货物能否刚好用20呎柜或40呎柜装完,不可还有一些零头出，否则又要增加一货柜,使运输成本大大增加；1.3 安全原则：包装设计时必须充分考虑包装材料对机体保护的安全性，不致因正常的运输、振动、承载等外界作用致使包装失败。
例如：主卡通应采用高于B=B的材质：重量较大的主卡通必须用B≡B材质；电器、仪器等产品的包装须采用发泡胶包装，以达到缓振、平稳的作用，使机内的电子元件不因受过度的外力作用而失效；当采用吸塑包装时,吸塑表面应用雪梨纸保护,以防吸塑表面刮花;对于光洁度要求较高产品的表面，要用保护膜加以保护（如玻璃表面、透明LENS表面、易刮花的五金表面等）;在设计玩具类产品的包装时，不允许用订书机钉等尖利材料连接卡通，需用胶水粘接方式，以免对儿童造成伤害；1。
4体积最小原则：为了节省运输成本，做到便携、易搬运,故在进行包装设计时,须从包装方法上考虑，尽量使用包装体积最小,例如:用吸塑卡包装时，若同向层叠放置，体积为1；若反向对折放置,则总体积可能缩小为2/3；1。
5易装易取原则:包装设计时要考虑作业者在装箱和拆箱时便捷、流畅，不要因设计缺陷而致使作业者很难操作，例如：在采用泡泡袋包装时，如果泡泡尺寸和成品机外形尺一样,则成品机很难装进或取出，因此设计时可考虑适当加大尺寸10～20m；1.6重量、数量适中原则：一般卡通箱的总重量应在20kg以下，以搬运工可搬运为原则。
缓冲包装设计5步法
FIVE STEPS FOR PACKAGE CUSHION DESIGN缓冲包装设计5步法IntroductionBetter Package and Product Design Saves Money and Improves Customer Satisfaction. Packaging can be unnecessarily expensive in a couple of ways:1. Inadequate design results in shipment damage2. Over-design or poor design (more protection than is required or materials being incorrectly used ) results in excessive material cost.High cost of damage in shipment should be unacceptable to those who are aware of the claims costs and the lost customers. Conversely, the cost of waste resulting from over-packaging (poor and unneeded material utilization) is less visible and more difficult to aggressively pursue. This total waste, estimated at billions of dollars, could be significantly reduced if packages were properly designed for shock and vibration protection.This text describes a basic procedure for logically designing and testing cushioned packages. The techniques outlined here are not new. Nevertheless, the logical, step-by-step procedures are not yet universally used by all package designers .Increasingly the theories and techniques presented here are also being used by product designers to evaluate and improve the ruggedness of products. Indeed, often it is more economical to permanently improve products than to provide temporary cushioning which will later be discarded.The procedure can be broken down into five basic steps. This 5 Step Method was developed in conjunction with the Michigan State University School of Packaging.1.Define The EnvironmentShock: choose the most severe drop height you wish to protect against.Vibration: Determine a representative acceleration vs. frequency profile.2.Define Product FragilityShock: Determine the product’s shock damage boundaries.Vibration: Determine the product’s critical resonant frequencies.3.Choose The Proper CushioningSelect the most economical cushioning to provide adequate protection for both shock andvibration.4.Design and Fabricate The Prototype Package5. Test The Prototype PackageShock: Use the “Step Velocity” test method.Vibration: Verify adequate protection at the critical frequencies.This chapter discusses only shock and vibration. Other environmental factors such as compression, humidity, temperature, and other potentially destructive forces should also be considered in designing and testing a package. A similar, logical treatment of the product’s needs for protection from these hazards should also be incorporated. In some cases, only minor modifications may be3233required to account for these other factors after a sound, basic design for shock and vibration has been completed and tested.Step 1 Define the EnvironmentShockIt is generally agreed that, regardless of the transportation mode, the most severe shocks likely to be encountered in shipping result from handling operations. These result from dropping the package onto a floor, dock or platform. Of course, many kinds of drops are possible (flat, corner, edge, etc.), but we know that the most severe transmitted shock occurs when a cushioned package lands flat on a nonresilient horizontal surface. It is reasonable, then, to design cushioned packages for this flat drop.In designing for shock protection, the first consideration is selecting the design drop height. Charts similar to the one shown in Figure 1 will be helpful. The chart takes into consideration both the package weight and the probability of drops occurring from specified heights. When selecting the probability level, factors such as the relative costs of products and package, shipping costs, and the percentage of loss which can be tolerated must be considered.VibrationThe transportation vibration environment is complex and random in nature. The basic method of testing for package design is not to simulate the vibration environment, but rather to simulate its damage-producing capabilities. Thus, a procedure which identifies the product and component resonant frequencies, and which leads to protection at those frequencies, can be expected to produce effective result .Figure 1 Probability Curves for Handling ShocksYou may select acceleration levels and frequency ranges from environmental data and34acceleration-frequency profiles such as shown in Figure 2, from a vibration acceleration envelope like that in Figure 3, or, from a power spectral density summary plot as shown in Figure 4. Acceleration levels and frequency ranges you select must be consistent with the available additional data, experience, judgement, and knowledge about the product.Figure 2 Frequency Spectra for Various Probabilities-Railroad(vertical direction, composite of various conditions)Figure 3 Vibration Acceleration Envelope-RailcarThe actual shape of the acceleration-frequency profile is not as important as being able to sufficiently excite the critical components over the range of frequencies occurring in thetransportation environment (Generally 1-200 Hz or greater).Figure 4 Railcar Frequency Spectra-Summary of PSD dataIn summary, the first step in the package design is to select a design drop height and an acceleration-frequency profile.Step 2 Define Product FragilityShockShock damage to products results from excessive internal stress induced by inertia forces. Since inertia forces are directly proportional to acceleration (F=ma), shock fragility is characterized by the maximum tolerable acceleration level, i. e, how many g’s the item can withstand.When a dropped package strikes the floor, local accelerations at the container surface can reach several hundred g’s. The packaging material changes the shock pulse delivered to the product so that the maximum acceleration is greatly reduced (and the pulse duration is many times longer). It is the package designer’s goal to be sure that the g-level transmitted to the item by the cushion is less that the g-level which will cause the item to fail.Shock Spectrum and Damage Boundary Theory are techniques for characterizing the resistance of products to handling shocks. They permit construction of a “damage boundary” curve like that shown in Figure 5.Figure 5 Typical Damage Boundary CurveThe horizontal line of the boundary is at the peak acceleration value of the minimum damaging shock pulse. The vertical line of the boundary is at the minimum velocity change (drop height), necessary to cause damage. A plot like this can be determined for any product. A shock pulse which falls within the shaded area (sufficient acceleration and velocity change), will produce damage. No damage will occur for pulse with less velocity change or lower peak acceleration. The low-velocity portion of the plot (at the left) is that area where damage does not occur even with very high accelerations. Here the velocity change (drop height) is so low that the item acts as its own shock isolator. Below the acceleration boundary portion of the plot (under the curve), damage does not occur, even for large velocity changes (drop heights). That’s because the forces generated (F =ma) are within the strength limits of the products.Figure 6 shows that the velocity change boundary (vertical boundary line), is independent ofthe pulse wave shape. However, the acceleration value (to the right of the vertical line) of the35damage boundary curve for half sine and sawtooth pulses depends upon velocity change. Use of this damage boundary would require accurate prediction of drop heights and container/ cushion coefficients of restitution. Since they normally cannot be predicted, a trapezoidal pulse shape is typically used.Figure 6 Damage Boundary for Pulses of Same Peak Acceleration andSame Velocity ChangeThe damage boundary generated with use of a trapezoidal pulse encloses the damage boundaries of all the other waveforms. This is a great advantage, since the wave shape which will be transmitted by the cushion is usually unknown. By using the trapezoidal pulse to establish the acceleration damage boundary rating, the package designer can be sure that actual shocks transmitted by the cushion will be equal to or less damaging than the test pulse.Fragility testing is the process used to establish damage boundaries of products. It is usually conducted on a shock testing machine. The procedure has been standardized and incorporated into several standards such as ASTM1 D3322-85. Use of a shock machine provides a convenient means of generating variable velocity changes and consistent, controllable acceleration levels and waveforms.Typically, the item to be tested is fastened to the top of a shock machine table and the table is subjected to controlled velocity changes and shock pulses. The shock table is raised to a preset drop height. It is then released, free falls and impacts against the base of the machine; it rebounds from the base and is arrested by a braking system so that only one impact occurs. A shock programmer between the table and the base controls the type of shock pulse created on the table (and the test item mounted on it) during impact.For trapezoidal pulses used in fragility testing, the programmer is a constant force pneumatic cylinder. The g-level of the trapezoidal pulse is controlled simply by adjusting the compressed gas pressure in the cylinder. The velocity change is controlled by adjusting drop height . Conducting a fragility testTo conduct a fragility test, shock machine drop height is set at a very low level to produce a low velocity change, and the product is secured to the table surface. Either a half sine or a rectangular pulse may be used to perform this test, since the critical velocity portion is the same.A half-sine shock pulse waveform programmer is normally used for convenience. The first dropis made and the item examined to be sure damage has not occurred. Drop height is then increasedto provide a higher velocity change. The second drop is made and again the specimen is36examined. Additional drops are made with drop height gradually increasing until failure occurs. The velocity change and peak acceleration are recorded for each impact. Once damage occurs, the velocity boundary testing is stopped, since the minimum velocity necessary to create damage has been established as well as the velocity change portion of the damage boundary curve (See Figure 7). The damage boundary line falls between the last drop without damage and the first drop causing damage.Figure 7 Velocity Damage Boundary DevelopmentIn some cases, it is sufficient to determine only this vertical line of the damage boundary. If the velocity change required to damage the product will not be encountered from normal drops expected in the environment, no cushioning will be needed. However, if the product is damaged at levels which will be encountered in the environment, product improvements or cushioning for shock protection will be required. This indicates a need to establish the horizontal line of the damage boundary.Determining the acceleration boundary line requires that a new test specimen be attached to the shock table. The drop height is set at a level which will produce a velocity change at least 1.6 times the critical velocity. The programmer compressed gas pressure is adjusted to produce a low g-level shock which is lower than the level which you anticipate will cause damage to the product. Again, a first drop is made and the item is examined for damage. If none has occurred, the programmer pressure is increased to provide a higher g-level impact from the same drop height. Another drop is made and again the specimen is examined. The procedure is repeated with gradually increasing g-levels until damage occurs. This level establishes the level of the horizontal line of the damage boundary curve. The damage boundary line falls between the last drop without damage and the first drop causing damage.You can plot the damage boundary curve by connecting the vertical velocity boundary line and the horizontal acceleration boundary line. The corner where the two lines intersect is actually rounded, not square. In most cases, this rounded corner will not be in the range of interest and asquare corner can be used. If, however the corner is in the range of interest, the shape of thecorner can be determined by calculation or by running an additional test in the area. Figure 7B37shows a typical damage boundary plotted by this method.Figure 7B Damage Boundary Line DevelopmentTwo things may be learned from the damage boundary plot.1.If the velocity change which the packaged item will experience is below the critical velocity, no cushioning for shock protection is needed.2.If the velocity change which the packaged item will experience is above the critical velocity,a cushion should be designed so that it transmits less acceleration than the critical acceleration level.In most cases, where a product might be dropped on any of its sides, tests should be performed in each direction in each of the 3 axes, and a total of 6 damage boundaries established. VibrationIt is generally accepted that the steady-state vibration environment is of such low acceleration amplitude that failure does not occur due to nonresonant inertial loading. Damage is most likely to occur when some element or component of a product has a natural frequency which is excited by the environment. If this tuned excitation is of sufficient duration, component accelerations and displacements can be amplified to the failure level.Response of a product or component to input vibration may be represented by a curve similar to that shown in Figure 8.You can see that for very low frequencies, response acceleration is the same as the input; for very high frequencies, the response is much less than the input. But in between, the response acceleration can be many times the input level. This is the frequency range where damage is most likely to occur.To actually determine a product’s vibration fragility would involve complexities which are probably not justified in terms of greatly improved results. The product test method, then, involves identifying the product and component resonant frequencies. A test method often used to accomplish this is ASTM Standard Method D3580, Vibration (Vertical Sinusoidal Motion)Test of Products.38Figure 8 Typical Resonant Frequency Transmissibility CurveThe resonance search is run on a vibration test machine (shaker). The item to be tested is fastened to the shaker table and subjected to vertical sinusoidal motion according to the acceleration-frequency profile selected in Step 1. As the frequency is slowly varied between lower and upper limits, the test item is observed for resonances. Sometimes, if non-critical product panels, etc. , or other shielding external components are removed, resonant effects can be seen or heard directly. At other times, use of a stroboscope and/or various sensors may be necessary. The critical frequencies and components should be recorded.In general, tests should be performed in each of the three axes, and three sets of critical frequencies recorded. If the product is mounted on a definite skid base, only the vertical axes need to be analyzed.To summarize Step 2, damage boundaries are determined and plotted, and critical frequencies are identified.Step 3 Choose the Proper CushioningUntil now, shock and vibration procedures have been separated. In Step 3, however, their effects must be considered simultaneously: the designer must specify cushioning which provides adequate protection for both shock and vibration.The key to selecting the most economical cushion protection is the use of “cushion curves”. Two types of data are needed and must be used simultaneously: Shock Cushioning Curves and Vibration Transmissibility Data.ShockA.Shock Cushioning Curves; maximum transmitted shock acceleration vs. Static stress.A typical example of this type of curve is shown in Figure 9. The cushion curve shows the peak acceleration that will be transmitted by various thicknesses of the cushion for different values of static stress (static stress is the weight of the packaged item in pounds divided by the cushion area in square inches).To select the most economical cushion to use, you should review cushion curves for the same drop height as you selected in Step 1 as the design drop height. From these curves, select thecushion type and thickness to limit the peak transmitted acceleration to a level which is the sameas, or lower than, the damage g-level determined during fragility testing in Step 2. You must also39consider the most economical cushion configuration, i.e., full item area coverage, only partial area coverage, using corner pads, etc.Figure 9 Polyethylene, 2 pcf, 36" Drop Height Shock Cushion CurvesA large number of cushion curves have been generated and reported in the literatures concerned. In many cases, you can use existing curves. At times, particularly where newer materials are involved, it may be necessary to generate new data by conducting dynamic cushion tests to develop cushion curves.Cushion tests are typically run in accordance with ASTM Test Method D1596-78 , ASTM Test Method D4168-82 or MIL-C-26861. Standard 8 inch x 8 inch cushion samples are normally used either as flat sheets or encapsulating designs. Both vertical drop and shock tests machines have been employed for these tests. A dummy load or platen with an adjustable weight is used. The drop height is adjusted and the drop weight is instrumented with an accelerometer so the acceleration pulse during impact on the cushion can be recorded.Each test results in one data point. Peak acceleration is read directly from the oscilloscope trace or from the wave form analyzer. Static stress is calculated by dividing the weight of the platen in pounds by the cushion area in square inches. The peak transmitted acceleration level data points for the static stress loadings are recorded for each cushion thickness and drop height and provide the basis of establishing the cushioning curves.VibrationB.Vibration Transmissibility Data: Vibration natural frequency vs. static stress.A typical example of this type curve is shown in Figure 10.It shows the natural frequency of the product/cushion combination for a specific cushion/static loading combination. In selecting the most economical cushion to use, the package designer should attempt to find a type, configuration, and thickness which will produce a natural frequency of no more than one-half the lowest critical resonant frequency determined in Step 2.This insures a reasonable amount of vibration attenuation at the critical frequencies. For example,if the product/cushion combination has the response curve of Figure 10, and the lowest critical40product frequency is 30 Hz, it can be seen that the input to the product at the critical frequency is reduced by a factor of 2.5. Of course, the input will be even further reduced for the higher critical frequencies.Figure 10 Example of How a Cushion Reduces Vibration at Product Critical FrequencyUnfortunately, cushion curves like Figure 10 are neither commonly available nor always reliable. In most cases, you must conduct your own tests and develop your own cushion vibration data.By mounting cushion material on a shaker, weighing it to various static stress levels, and monitoring both table and weight accelerations, a curve similar to Figure 10 may be generated during the frequency sweep. The natural frequency may then be recorded as a function of static stress.Remember that the cushion design must simultaneously satisfy both the shock and vibration criteria. For any given cushion and static stress level, you must examine both data sets to insure that both the transmitted g-level and the natural frequency are correct.Sometimes selection of a cushion and design of a package using the above criteria become very difficult because the fragility g-level and/or the critical frequency is too low. In cases where this is unavoidable, the package designer must either compromise the design protection level to a certain extent or incorporate more extensive packaging. In many cases, however, the package designer can work with the product designer to increase the ruggedness of the product for an overall cost saving.In summary, the most economical cushion is selected using shock cushion curves and vibration cushion data and the information of Steps 1 and 2.Step 4 Design And Fabricate the Prototype Packag eNext, the information gathered in Steps 1, 2, and 3 is assembled and the prototype package constructed. The designer must consider other related issues when designing the prototype: The cost of packaging materials; other types of protection required; special shipping requirements; closures; and other unique issue.The prototype should closely approximate the intended final package. Materials, closures, dimensions, weight, etc., should be the same as those of the final package. This is to ensure thatthe tested prototype is a representative sample of the final package. The desired goal is that theprototype displays the same characteristics under testing, as you’d expect from the final package.41A sufficient number of prototypes are then made for the tests.Step 5 Test the Prototype PackageYour final step is to test the completed prototype package, with the product, to verify that it performs as expected. This step is necessary because the procedure used in package design does not, for the sake of simplicity, take into account some variables such as the effects of cushion shape, friction of the side pads, confinement of bottom pads which could affect air flow from the cushion, etc. In many situations, these effects will be small and the cushioned package will perform as designed. In cases where the package does not perform as designed, it must be modified and retested.ShockYou’ll remember in Step 1, it was discussed that the flat drop is the most severe in terms of transmitted peak acceleration levels. It is therefore the flat drop that you should use to test the prototype package.It is difficult to repeatably drop a package flat without guiding it. The most accurate, and repeatable, way to generate a truly flat drop is to test the package on a shock testing machine. The package is placed on the table on the shock machine, and the table (and the package) are dropped and undergo a very fast change in velocity when the table impacts the programmer. This fast velocity change test is called a step velocity test.The shock machine can be the same as used for fragility testing, except that a different shock programmer is used. This programmer produces very short duration (2 milliseconds or less) shock pulses. The package response to these short pulses will be similar to the nearly instantaneous velocity change which a container experiences during a free fall flat drop on a hard surface.During the tests, the shock table should be instrumented to verify that the input velocity change is correct. The packaged item should also be instrumented with an accelerometer to determine if the peak g-level transmitted by the cushion remains within the fragility limit. If the packaged item is expensive and you’re unsure of the prototype package, a dummy structure having the same weight, dimensions and center of gravity as the actual item can be substituted for the first tests.In most cases, where the package may be dropped on any of its sides, the tests should be conducted in each direction in each of the three axes-a total of six tests.In conducting step velocity tests, drop height on the machine is set at the desired level, and the shock table is raised and dropped. It impacts, rebounds and is arrested by the rebound brakes. The acceleration pulse delivered to the packaged item is recorded and the table velocity change recorded. The item is inspected to determine if the package is effectively protecting the product. The test may be repeated a number of times to generate multiple impact results.VibrationVibration testing of the packaged item is normally conducted following the procedures outlined in the ASTM Test Procedure D-999, Method B. It consists of subjecting the packaged42product to a series of frequency sweeps at predetermined acceleration levels, then dwelling at the observed resonance frequencies. Since failure is most likely to occur at the resonant frequencies, the test is conducted primarily at those frequencies.The package is fastened to the table of the same vibration system used in Step 2. First the system is operated according to the acceleration-frequency profile of Step 1 to verify the proper product/cushion natural frequency and to verify that no unsuspected problems have been introduced. In general, this task should be conducted in each of the three axes of the package. Then the machine is adjusted to “dwell” at each resonant point (the combination product/cushion natural frequency and all product resonances) for a specified period of time.Determination of the sinusoidal amplitude and the dwell time is, of necessity, rather arbitrary. However, the experience of many testing laboratories has demonstrated that the levels incorporated in the ASTM Test Standards have been effective in screening package designs for potential damage problems.If the package performs as designed for shock and vibration, it is now ready for other tests (compression, temperature, humidity, etc.). If not, it must be modified and retested.SummaryBy following the sequence of the 5-Step Development method, more cost effective packaging and product development will be achieved. And, you will have the confidence that your goods will be able to withstand the hazards of distribution.New Words and Expressionsruggedness n. 强度，坚固性in conjunction with 和…一起to与… 成比例proportionalcushion n,v. 缓冲，软垫 besawtooth a. 锯齿形的 restitution n. 恢复，回复trapezoidal a. 梯形的pneumatic a. 气动的in terms of 根据，按照 sinusoidal a. 正弦的stroboscope n. 频闪仪 inaccordance with 根据，按照encapsulate v. 密封，封装platen n. 模板，冲头accelerometer n. 加速度计oscilloscope n. 示波器attenuation n. 衰减（量）for the sake of 为… 起见，以便Note1.ASTM-----American Society for Testing and Materials美国材料试验协会43。
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Q/WHX XX.XXX－20XX 缓冲包装设计规范（初稿）武汉虹信通信技术有限责任公司发布Q/WHX XX.XXX—20XX 目次目次 ............................................................................... I 前言 (III)缓冲包装设计规范 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 定义和缩略语 (1)3.1 定义 (1)3.2 宿略语 (1)4 一般要求 (2)4.1 缓冲包装设计目的 (2)4.2 缓冲包装设计应考虑的基本因素 (2)5 详细设计 (2)5.1 缓冲设计的基本依据 (2)5.1.1 冲击和振动 (2)5.1.1.1 冲击 (2)5.1.1.1.1 冲击强度 (3)5.1.1.1.2 冲击谱 (4)5.1.1.2 振动 (5)5.1.1.2.1 火车 (5)5.1.1.2.2 卡车 (5)5.1.1.2.3 飞机 (5)5.1.1.2.4 轮船 (5)5.1.2 产品的脆值 (6)5.1.2.1 脆值评定 (6)5.1.2.2 部分产品脆值参考 (6)5.1.3 不规则结构 (7)5.1.4 缓冲系统 (7)5.1.4.1 缓冲 (7)5.1.4.2 减振 (8)5.2 缓冲设计程序 (8)5.3 产品的特点 ....................................................... 错误！未定义书签。
5.4 流通环境 ......................................................... 错误！未定义书签。
5.4.1 冲击 ........................................................... 错误！未定义书签。
5.4.2 振动 ........................................................... 错误！未定义书签。
5.4.3 产品跌落高度 ................................................... 错误！未定义书签。
5.5 缓冲材料厚度、面积计算 ........................................... 错误！未定义书签。
6 缓冲衬垫结构设计 (8)6.1 缓冲衬垫的宽度和高度设计 (9)6.2 缓冲衬垫与设备配合面的设计 (9)IQ/WHX XX.XXX—20XX6.3 缓冲衬垫与设备配合楞、角的设计 (9)6.4 减轻孔的设计 (10)7 附录A：机柜产品运输包装缓冲设计案例 (11)7.1 设计基本条件（假定数值） (11)7.1.1 产品基本属性 (12)7.1.2 包装发运要求 (12)7.2 缓冲设计 (12)7.2.1 缓冲材料厚度选择 (12)7.2.2 详细设计 ........................................................................ 15 IIQ/WHX XX.XXX—20XX前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
标准结构的说明，标准代替的全部或部分其他文件的说明，与国际文件、国外文件关系的说明，有关专利的说明。
本标准由武汉虹信通信技术有限责任公司科研管理部提出并归口。
本标准主要起草和解释部门: 武汉虹信通信技术有限责任公司科技发展部。
本标准主要起草人: 彭长伟、汤翼、李雪峰。
IIIQ/WHX XX.XXX—20XX 缓冲包装设计规范1 范围本规范介绍了缓冲衬垫设计的基本知识、运用缓冲曲线方法设计的基本方法、衬垫结构设计等。
本规范适用于产品EPE缓冲衬垫的设计，也可作为其他材料(如EPS、EPP 等)的缓冲衬垫设计参考。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 8166-1987 缓冲包装设计方法GB/T 12339 防护包装用内包装材料3 定义和缩略语下列定义和缩略语适用于本标准。
3.1 定义失效：又叫严重破损，指产品丧失使用功能且不可逆转。
失灵：轻微破损，指产品功能虽已丧失，但可以恢复。
商业性破损：指不影响产品使用功能而仅在外观上造成的破损,虽可使用，但也降低商品的价值。
脆值:指产品不发生物理损伤或功能失效的情况下所能承受的最大加速度，以Gm表示。
许用脆值:根据产品的脆值，考虑产品的价值、强度偏差、重要程度等因素而规定产品许用最大加速度值，以[G]表示。
等效跌落高度:为了比较货物在流通过程中产生的冲击强度，将冲击速度看作自由落体的末速度，并由此推算的自由跌落高度，以符号h表示。
静应力:静止状态下缓冲材料单位面积的负荷，以符号s表示。
最大应力:单位面积缓冲材料所受外力的最大值，以符号m表示。
3.2 宿略语1Q/WHX XX.XXX—20XX缩略语缩写Amd4 一般要求英文全称 Cushioning area Mass of pack Cushioning thickness 中文全称缓冲面积包装产品质量缓冲厚度4.1 缓冲包装设计目的a)b)c)d)e)f)g)4.2 缓冲包装设计应考虑的基本因素a 产品及其包装件所绞受的自然环境和诱发环境;b 产品的性能，例如脆值、材料和表面状态，以及设计特点:C 缓冲包装系统防止产品在运输、装卸、贮存过程损坏的能力。
5 详细设计5.1 缓冲设计的基本依据5.1.1 冲击和振动5.1.1.1 冲击冲击是物体或系统所受到的一种突然的、剧烈的非周期愤的激励。
冲击脉冲可能十分简单，也可能很复杂。
在运输过程中由于装卸而产生不同类烈的冲击(见图1)。
简单冲击波形分为半正弦波、锯齿波或矩形波等。
复杂冲击波形的特点是加速度——时间曲线明显的不规则。
产品所受到的冲击力F的大小与其本身的质量m和速度的变化率即加速度成正比，即:F=ma或 F=mdV\dt当产品以一定速度与其他物品相碰撞时，其速度变化很大，有时产品还会即刻停止运动甚至以反向速度回弹，这时产品会受到很大的冲击力。
更为常见的情况是产品在运输过程中的跌落现象。
若设跌落碰撞前，产品的瞬时速度为V。
2 减少传递到产品上的冲击、振动等外力。
保护产品在流通中的安全分散作用在产品上的应力; 保护产品的表面及凸起部分防止产品的相互接触; 防止产品在包装容器内移动保护其它防护包装的功能。
Q/WHX XX.XXX—20XX若把产品的跌落过程看作是自由落体，那末产品碰撞前的速度V与其跌落高度h 有关，即: v=√2gh（g：重力加速度9.8m/s2）在碰撞前的一刹那，产品的速度很快降为零，产品将承受很大的冲击力，这对产品的安全带来极大的危害。
对于缓冲包装来说，就是增加冲击的时间，使一的值减小，使冲击 Dv\DT的值减小,使冲击力减小，从而可以保证产品在一定跌落高度内免遭损坏。
5.1.1.1.1 冲击强度在所有的运输方式中都存在冲击因素。
不正确的装卸作业(见图1)是主要的冲击因素，这类冲击强度超过在主运输过程中所遇到的所有其它类型的冲齿强度。
图1 一些产生冲击的运输实例在设计缓冲包装时，根据产品的结构特点和产品流通环节的具体情况，确定合理的跌落高度h。
产品的跌落高度h值可以理解成人为的因素，合理的跌落高度h 值，本质上就是该值能够比较符合流通环节的实际情况。
若将产品的跌落高度h 值定得过低，说明对人为的条件要求较为苛刻，而实际运输条件3Q/WHX XX.XXX—20XX并不能做到，这样危及产品的安全；若将产品的跌落高度h值走得过高，说明对人为的条件要求放松，在实际的运输过程中，产品的安全也更有保证。
但这必然增加缓冲包装的缓冲厚度，增加缓冲包装的成本和体积。
将h值定得过高会给缓冲包装的设计带来困难；跌落高度随包装件体积和重量而变化，另外还要考虑的另一重要因素是跌落撞击时包装件的方位问题。
例如，小件、轻量的包装件很可能要经受侧面、棱和角的自由跌落:由轻型或重型设备装卸的较大、较重的包装件很可能要经受一端着地而另一端跌落（底部旋转跌落）。
表1 跌落高度的平均值表2 跌落面的发生率5.1.1.1.2 冲击谱* 括号内是根据JIS Z 0201对包装件各面的编号。
任何一个产品，不管它的刚性如何都具有相对于一个固定参考系进行振荡的一些基本单元。
当冲击发生时，这些基本单元以其固有频率振动，直至阻尼使运动停止。
在此期间，一个或若干个基本单元会出现破坏或失效的情况。
对外界冲击的响应，主要用这些基本单元的最大加速度和最大相对位移来描述。
对任何一个特定的加速度——时间脉冲来说，作为系统频率的函数所描绘的一组单自由度系统(阻尼或非阻尼)的最大加速度响应的分布状态就称作该脉冲的"冲击谱".除另有规定外，假设系统是非阻尼的。
沟击谱不是描述冲击波形，而是表示冲击波的潜在破坏能力。
4Q/WHX XX.XXX—20XX冲击谱这个概念在包装缓沟设计中尚未直接采用，因为它很不直观，但是，与出冲击试验设备所产生的冲击脉冲波的特性要求一起广泛应用于设备，以保证其工作可靠性。
5.1.1.2 振动振动一般分为随机的和周期的两种，撞机振动那其振幅只能以概率来规定的振动;周期振动即相等的时间间隔重复某一特定的波形的振动。
当以某一特定形式运输时，传给包装件的振动一般认为是离散频率的准周期性振动与随机噪杂背景的结合。
在缓冲包装设计中，对运输振动条件的认识是设计缓冲系统的先决条件，该系统应在包装内不发生共振并不产生破坏。
共振使输入应力及位移放大，因而会大大提高对包装件和内装产品的损坏概率。
一般认为.垂直振动比横向或纵向振动更重要。
产品在实际运输过程中，难免会受到颠簸。
例如在汽车、火车、轮船等的运输过程中，飞机在飞行和着陆滑行过程中，产品被装进这些运输工具，都将受到振动。
若产品有缓冲性好的包装，就不仅能减少冲击力，也具备了防振的作用。
当然，不可能通过缓冲包装将振动的能量全部吸收，但是缓冲包装能够通过它的变形而起到阻尼的作用，使产品免受振动的危害。
5.1.1.2.1 火车在铁路运输巾，车轮在轨道上运行主要产生垂直或横向振动。
横向振动主要由于车轮在轨上摇摆所引起的;垂直振功是由于轨道的弹性、轨道表面的不规则性、相邻轨道之间的间隙、车轮上的扁平疵点及轮子的不平衡而引起的。
所产生的振动随车速有明显的变化并通过车体、车的减振系统传递到车厢底板上。
车身加上负载的重量构成带有车体减振系统的总弹性系统的质量。
该系统的固有频率取决于车身和负载的重量，在2.5~7.5Hz 范围内变化。