缓冲包装设计例解

例一缓冲包装设计实例

基本知识点

1.缓冲包装的五步设计法

确定产品的流通条件（冲击振动情况）

确定产品的力学特性（G值和损坏边界曲线） 选择缓冲材料（选材，缓冲系数C及其特性曲线） 缓冲衬垫的设计（厚度H、面积A及结构，校核） 包装材料试验（规定条件下进行试验）

2. 产品的脆值

以产品破损前的临界加速度与g（重力加速

，作为产品的脆值。

度）的比值G

c

它表征产品承受外力的能力。

确定脆值的方法：

试验法

脆值量值标准法

查表法

3. 缓冲系数与缓冲材料基本计算公式

已知

C=σ/E

为缓冲系数，

则缓冲材料厚度t的计算公式：t＝CH / G （1）缓冲材料面积计算公式：A＝WG×104／σ

m

（2）

H－跌落高度，G－脆值，A－缓冲面积，W－产品重量，G－脆值包装件的跌落高度与重量有如下关系：

h＝300×W-1/2

1～5.不同密度的石棉纤维

6.充气薄膜0.029

7.发泡橡胶0.12

8.聚氨酯泡沫0.152

9.聚乙烯泡沫0.037

10.聚氯乙稀泡沫0.031

11.聚苯乙烯泡沫0.012

12.聚苯乙烯泡沫0.025

13.刨花0.04

14.纤维状泡沫塑料0.01

15.醋酸纤维丝

回例1回例2

几种缓冲材料的缓冲系数－最大应力曲线

4缓冲包装的基本形式

示例1:一重量为100N的袖珍数码相机，要保证从60cm的高处跌落而不破损。规定用密度为0.031g／cm2的发泡聚氯乙烯作衬垫，试计算衬垫所需尺寸。

解：已知W＝100N，H＝60cm；

（1）查表，取该产品脆值为80g。

（2）查缓冲系数—最大应力曲线图，序号为10的曲线，在σm＝3.6×105Pa时对应有最小缓冲系数C＝3.6。（3）使用公式计算：

t＝CH/G＝3.6×60／80＝2.7(cm)

A＝WG×104／σ

＝100×80×104／(3.6×105)

m

＝222(cm2)

答：本例所设计衬垫尺寸为：

A＝222(cm2)，t＝2.7(cm)。

示例2:用纸箱作内包装，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，试选择适当的缓冲材料，并计算其尺寸。

解：已知W＝100N，G＝30g，H=60cm，采用全面缓冲有A＝2000cm2

则σm=WG／A×l04＝100×30／2000×104 ＝0.15×105(Pa)

查缓冲系数—最大应力曲线图知，当σm＝

0.15×105Pa时，材料1(密度为0.12的发泡橡胶)有

最小缓冲系数，且C＝3.5

故：t＝CH／G＝3.5×60／30＝7(cm)

答：该设计采用密度为0.12g／cm的发泡橡胶作缓冲

衬垫，每块尺寸为A×t＝2000×7cm2。

5.缓冲衬垫设计的校核

产品强度校核

挠度校核

跌落姿势改变时缓冲能力的校核 蠕变量校核

温湿度校核

几个国家的脆值数值G 值产品举例

英国综合防护手册

40 40～60 60～80 80～120 100～120雷达及其控制系统，自动控制仪表，瞄准器，陀螺制动陀螺，马赫表，精密仪器

油量计，压力计，一般电器

真空管，阴极射线管，电冰箱

热交换器，油冷却器，取暖电炉，记忆装置，散热器

日本防卫厅规格(NDS)

<10 10～25 25～40 40～60

60～90 90~120 >120大型电子计算机

导弹跟踪装置，高级电子仪器，晶体振荡器，精密测量仪器，航空导航装置大型电子管，变频装置，精密指示仪，电子器件，精密机器

微型计算机，现钞出纳机，大型通讯装备，磁带录音机，彩色电视机，一般仪器仪表，飞机精密零件

黑白电视机，录音机，照相机，真空管，光学仪器，无线电装置,热水瓶,鸡蛋电冰箱，洗衣机，钟表

一般机械及零配件，陶瓷制品

美国军用标准（MIL HDBK 304）

15～24 25～39 40～59

60～84 85～110 >110导弹导航系统，精密校验仪器具，陀螺，惯性导航平台

机械振动测试仪表，真空管，电子仪表，雷达

航空附属仪表，电子记录装置，大多数固体电器装置，示波器，精密机械零件

电视机，航空仪表，某些固体电器

电冰箱，机电设备

机器，飞机零件，控制台，液压传动装置

美国MTS 公司实验资料

15～25 25～40 40～60 60～85 85～115 >115导弹制导系统，精密校准仪器

机械仪表，电子设备

飞机附件，电子打字机，办公室电子设备电视机

洗衣机，电冰箱

机械产品

续上表：

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6.缓冲包装试验

缓冲衬垫设计完成后，一般须进行包装试验才能投入使用。

常用的试验方法有跌落试验、冲击试验及振动试验等。

试验必须按国家标准规定的方法进行。

对应的试验设备是跌落试验机、冲击试验机及振动试验机，见下页。