缓冲包装与结构设计

1.课程设计目的与任务

课程设计的目的

（1）通过缓冲包装与结构设计课程设计，使同学们对指定产品的缓冲包装设计过程和设计方法有一个全面的了解，熟练掌握缓冲包装设计六步法；

（2）对于产品的缓冲衬垫和外包装箱的结构进行设计，掌握各种箱型结构设计的方法。为毕业设计和以后走向工作岗位打下良好的基础。

课程设计的任务

为格力空调KFR-72LW设计出合理缓冲衬垫以及外包装箱。要适合国内运输环境的要求，存贮时间为30——100天。

2.产品介绍

产品名称：格力空调

型号：KFR-72LW

室内机竟重：40kg

产地：深圳珠海

价格:5999元

销售范围：全国各地

尺寸：宽*高*深mm（500*1720*300）图2-1 格力空调的外形图

产品机械性能:

3. 流通环境

a.外观工艺、检查：机柜表面喷涂均匀、无破损；

b.操作及维修安全、方便,标牌、标记：应平整清晰。

c.部件排列合理、整齐；，布放平整；接插件牢固；

进出线符合工程需要；具备抗震措施。

流通的基本环节

包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术就是

要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。对产品可能遭遇的条件作考察与评价，是运输包装设计中的重要内容。流通过程的基本环节有：装卸搬运环节、运输环节、贮存环节。

(1)装卸搬运环节

在装卸搬运环节中，由于格力KFR-72LW空调销售遍及全国乃至全球任何地方，其销售范围非常的广泛，所以既可能有短流程运输也可能包括较长流程的运输。如果流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多，所以对此商品的包装件造成的损害就越大。装卸作业中既可能有人工装卸也有机械装卸，所以要中和考虑到抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机的突然启动和过急的升降都会造成产品的跌落损害。

(2) 运输环节

产品的主要运输方式铁路和公路运输。由于产品销往全国各地，既有长途运输又有短途运输。一般产品从出厂到发货火车站使用汽车运输，从发货站到全国各地的代理商使用火车运输，而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。汽车运输的冲击，主要取决于路面状况，车辆的启动和制动，货物重量及装载稳定性。汽车运输振动加速度的大小也与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关，但主要因素为公路的起伏和不平。汽车运输是包装件的共振频率一般小于25HZ，实验测得，汽车运输发生二次共振时其基频为～，二次共振频率范围为～18HZ，共振加速度增大为外界激励的18倍。汽车运输的随机振动加速度垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0～200HZ，其中能量最集中处于0～50HZ频带内。汽车运输随机振动功率谱密度在2HZ和10HZ左右各有一个较大峰值。通常2HZ出的峰值为全频带内最大值，所以公路运输包装件的固有频率应避开这两个频率值。铁路运输时产生的冲击有两种。一种是车轮滚过钢轨接逢时的垂直冲击，在普通路轨上为80～120次/分，加速度最高为1g；另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击，加速度可达2～4g。若速度为h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间可能产生18g 的冲击加速度。火车驶过钢轨时受到冲击，以正常速度70km/h驶过钢轨时，垂直方向加速度峰值为5～8g。

(3) 贮存环节

在贮存环节中，贮存是商品流通链中重要的一环。贮存方法、堆码重量、堆码高度、贮存周期、贮存地点、贮存环境等，会直接影响产品的流通安全性。在贮存时，为节省占地面积、常需将货物堆高，堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压。这种重载压力会导致包装容器变形，影响包装外观及其动态保护性能。一般情况下,空调的堆码层数为一层.存贮时间为30——100天。

确定跌落高度H

(1)图表法:

不同重量的包装件相应的跌落试验高度有所不同，在这里参考表1取产品的跌落高度取61cm.

表3-1 货物规格、装卸方式和跌落高度

2345

68

89

272 1360>

（2）根据经验公式求跌落高度

47H cm =

==

式中W----包装件的重量，kg ； H----跌落高度，cm 。本产品的重量为40kg ，得出H 为47cm.

所以综合上述尺寸，此包装件的跌落高度为54cm,装卸方式为二人搬运,姿态为一端或一角。

流通环境的频率谱

图3-1公路运输

图3-2铁路运输

4.选择合适的缓冲材料

可选缓冲材料的特性

可选的缓冲包装材料主要是泡沫塑料，包括聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、聚乙烯泡沫塑料（EPE），其次是纸制品，包括瓦楞纸板、蜂窝纸板。

聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）:这是一种可模塑的,轻质的,半硬质的,闭孔的和低成本的

缓冲材料.模塑的EPS是半硬的，抗压强度大，成本低还可以制成带肋的复杂形状以节约用量；震动阻尼大不吸水，耐腐蚀，耐油，耐老化；隔热和绝缘性能好，敏感性低，可接触食品重载下，缓冲性能好。但不耐多次冲击，性脆，拉伸强度低。

聚乙烯泡沫塑料（EPE）：俗称珍珠棉，是一种低密度的，半硬质的，闭孔结构的，耐候性好的，无毒的，耐腐蚀，阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。拉伸强度高，缓冲性能好，耐多次冲击，动态变形小，抗静电性能好

蜂窝纸板：与瓦楞纸板特点相似，具有易回收，易粘贴，成本低等优点；缺点是缓冲性能不稳定，对某些产品表面有磨损，难形成三维曲面，湿度影响较大，过载复原性较差，加工较难，不好模切，垂直方向缓冲性能差，

缓冲材料的缓冲特性曲线

试验材料: EPE

实验名称：静态压缩

试样长度：

试样宽度：

试样厚度：

试样密度：cm³

试验温度：℃

试验湿度：63HR

试样数量：5件