电子产品缓冲包装件的设计方法

电子产品缓冲包装件设计

作者：小杨邮件地址：*********************

摘要：市场的发展，商品流通的兴盛，使商品缓冲包装件在商品流通过程中起到了很重要的位置。设计合理的缓冲包装件不仅可以保护商品在流通过程中免招冲击、振动等机械载荷的损坏；还可以减低包装件的成本，从而提高产品在市场上的竞争力。有很多国家把包装件使用环保材料作为市场准入的一个必需条件。因此电视机缓冲包装件的设计是电视的结构设计过程中的重点之一。

关键词： EPE (EPE－Expanded Polyethylene ) EPS(EPS－Expanded Polystyrene ) 脆值

瓦楞纸板

引言：本文主要讨论的是电视机缓冲包装材料的选取及如何合理的设计缓冲包装件的问题。缓冲包装件的设计从以下几个步骤进行论述：1确定电视机的流通环境条件。2 通过相关的资料估计电视机的脆值。3电视机包装材料的选取及包装结构的设计。4.制作包装原形。5.通过试验模拟运输环境条件。如果发现产品的脆值很低，通过更改产品的薄弱结构件以提高产品的脆值；如果还不能满足要求则要重复上述的步骤重新设计直到符合要求。

1.确定电视机的流通环境条件。

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。

流通过程的基本环节有：A.装卸搬运环节。装卸作业中，抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装载机械的突然启动和过急的升降都会对电视机包装件造成跌落冲击损害。B.运输环节。在运输环节中电视机主要会受冲击损害、振动损害及气候条件等的影响。如运输工具的启动、止动、变速、转向等引起的冲击损害；运输工具的引擎运行及其它一些因素（如路况）而产生的振动损害；电视机运输时必须带蓬、防雨、防潮等。C贮存环节。贮存是电视机流通链中重要一环。货物贮存方法，堆码重量、高度，贮存周期，贮存地点，贮存环境，会直接影响产品包装件的流通安全性。如电视机存放地点应保持通风干燥，远离火源，长期堆码应高于地面100mm，要避免雨淋、暴晒和污染，并严禁大型物品挤压，贮存期一般不超过半年。

为了模拟运输环节的冲击损害、振动损害，国家制定了标准（GB/T 9384-1997）具体如下表：

1.1 振动标准表1.1（有包装样品，GB/T 9384-1997的表2）

按表1中的规定进行（10~30~10）H Z及（30~55~30）H Z的扫频振动。以1cot/min 的扫频速度率，在某一频率范围内进行一次循环扫描（f1~ f2 ~f1）的时间：

T=6.644lg（f2/f1）

式中：T-----时间，min

f1----扫频的下限频率，H Z；

f2----扫频的上限频率，H Z。

1.2 跌落标准

质量不大于100Kg的带包装样品。样品按表2和图1的规定进行跌落实验。实验后要符合国标（GB/T 9384-1997）3.1.61和3.1.6.2的规定。

跌落项目样品质量kg

<10≥10-<20≥20-<30≥30-<40≥40-<50≥50

面跌落跌落高度mm800600500400300200跌落面如图2所示按3-2-5-4-6面次序向下跌落

棱、角跌落跌落高度mm600500400300200100跌落棱跌落棱为跌落角的三条棱

跌落角跌落角应为样品正面下边的任一角

跌落次数各一次

图1

6

4 2 3

5

3 -- 底面 2 正面 1 顶面

4.5.6----三个侧面

2.初估电视机的脆值。

产品在受到冲击过载损坏、疲劳破坏等因素的影响而产生的特性，称为产品的易损性；定量描述这种特性的量值称为脆值，用G表示。不同的产品有完全不同的损坏模式，与随机特性的流通环境条件有很大关系。因此产品的脆值并非产品的固有特性，而是具有统计意义的描述产品承受外界载荷作用后临界破损状态的一个度量值，用于评价产品在流通环境下耐损坏的能力。

引起冲击过载损坏的主要原因，是产品受到较大动载荷的作用，使内应力超过许用极限。产品不发生物理损坏或功能失效所能承受的最大加速度（没有缓冲材料保护）与重力加速度g的比值被称为产品的脆值G C，即

G C=A C/g （1）

考虑到产品的价值，要有安全系数n，因此缓冲包装设计时，采用产品的许用脆值[G]作为依据，即

[G]=G C/n n> 1 （2）

包装件跌落时，冲击传递到产品的最大加速度A max不仅与跌落高度有关，还与缓冲包装结构、材料性能有关（因此在设计包装件时要考虑材料与结构的合理性）。将A max与重力加速度g的比值G max应小于许用脆值[G]，即

G max=A max≤[G]（3）

按脆值定义的要求，要做大量的试验才能取得产品的脆值，而缓冲包装件的设计要在脆值取得后才能进行；因此按这样的程序将会提高产品的开发成本，同时也会拉长开发时间。为了解决以上问题，用初估法取得电视机的脆值G，具体方法如下：

2.1.经验估算法

通过对包装件在流通环境中实测的大量现场数据的数理统计分析，估算产品脆值有如下经验关系式：

Gc=αW-β（4）

其中：Gc - 包装件经受到的最大加速度（g）；W-包装件的重量（KG）；α、β经验参数，有三重数据：

A.强烈冲击现象α=801，β=0.704

B.中等冲击现象α=203，β=0.306

C.较弱冲击现象α=53.2，β=0.1

三菱包装技术中心依据该公司各类电气电子产品的脆值试验结果。通过最小二乘法回归处理，得产品脆值Gc与其重量W的经验公式为：

Gc=102.22W-0.4 （5）

此结果与B 项接近。

2.2类比法

先进的工业化国家多年来已经对多种产品的脆值进行过大量的试验测定，并制定出若干参考标准，缓冲包装设计时，可以通过类比，选用作为参考依据。下面给出不同资料来源推荐的产品脆值范围。