包装课程设计.docx
《包装课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《包装课程设计.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
包装课程设计
天津科技大学
课程设计说明书
题目创维47K05HR液晶电视的
整体包装方案设计
设计说明书20页
图纸3张
专业：
物流工程
姓名：
李曼
班级：
08065221
指导教师：
宋海燕
成绩：
提交日期：
2011.1.14
《运输包装》课程设计任务书
一、设计题目
某家电/办公产品的整体包装方案设计
例如：
电脑显示器、电视机、VCD、电饭煲、榨汁机、打印机、扫描仪、数码相机、电子仪器等
二、设计任务：
1．完成产品整体包装方案设计，包括流通环境的确定、产品特性分析，内包装、缓冲包装、运输包装和集合包装设计。
2.缓冲包装设计包括缓冲材料的选取、衬垫基本尺寸的计算与校核、缓冲结构设计。
3.运输包装设计包括瓦楞纸箱箱型的选择、尺寸计算等。
4.集合包装包括托盘和集装箱的选用、排列和利用率计算。
5.绘制图纸：
缓冲衬垫结构设计图（A4图1~2张），产品包装装配图（A4图1张），纸箱平面展开图（A4图1张）。
要求按照国家标准制图。
6.完成设计说明书，内容包括：
（1）扉页
（2）课程设计任务书
（3）中文摘要（约200字）
（4）英文摘要
（5）目录
（6）正文
a）研究背景和意义
b）市场调研
c）确定产品流通环境
d）产品特性分析
e）内包装设计
f）缓冲包装设计
g）运输包装设计
h）集合包装设计
i）成本计算
j）总结
（7）参考文献
（8）附图
7.设计说明书要求撰写规范，层次清晰，5000字以上。
详见模板。
摘要
通过分析创维47K05HR液晶电视机的流通环境和产品本身特性，我选择了最为常用的EPS材料，对产品进行了缓冲衬垫的尺寸计算和结构设计，并进行了校核，完成了缓冲包装设计。
运输包装设计选用了适当的瓦楞纸箱箱型，并计算了基本尺寸和强度。
集合包装利用托盘和集装箱设计，对产品进行排列，进行了托盘和集装箱的选用和利用率计算。
最后计算了总成本，尽量使总成本最低。
绘制图纸时，包括缓冲衬垫结构设计图，产品包装装配图，纸箱平面展开图。
要求按照国家标准制图。
关键词：
流通环境；缓冲包装；瓦楞纸箱；校核；托盘；集装箱；
成本
ABSTRACT
SkyworthLCD47K05HRTVhitbytheflowcharacteristicsoftheenvironmentandcarefulanalysisoftheproductitselfIselecttheappropriatepackagingmaterialsbuffer--EPE,andmakesurethecalculationandstructuraldesignofbufferpadsize,andcarriyoutachecktocompletethepackagingdesignofthebuffer.InTransportPackagingDesign,Iselecttheappropriationtypeofcorrugatedboxes,andcalculatethesizeandstrength.InPackagingdesignofthecollectionorderingtheproducts,Itrayandcontainerselectionandutilizationofcomputing.Drawingdrawings,includingthecushionlinerstructuredesign,productpackagingassemblydiagram,cartonflatpatterns.Requiredinaccordancewithnationalstandardsformapping.Finalcalculationoftotalcosts,itisnecessarytomakethebesttotalcostoftheminimumThefinal,Icalculateofthecosts,andthenanalysisthecostandtheoverallofthesummaryTofindwaystomakethebesttotalcostoftheminimum.
Keywords：
Theflowoftheenvironment；cachepackaging；CorrugatedBox；
Checking；Tray；Container；Cost.
目录
一、研究背景和意义-------------------------第六页
二、市场调研-------------------------------第六页
三、确定产品流通环境-----------------------第七页
四、产品特性分析---------------------------第九页
五、内包装设计-----------------------------第十页
六、缓冲包装设计---------------------------第十页
七、运输包装设计---------------------------第十三页
八、集合包装设计---------------------------第十六页
九、成本计算-------------------------------第十七页
十、总结-----------------------------------第十八页
参考文献------------------------------------第二十页
一、研究背景和意义
随着生活水平的不断提高，人们不再局限于简单的衣食住行，开始注重于精神的享受，电视自诞生之日就带给了我们无穷无尽的精神食量。
随着液晶平板电视（LCDTV）和等离子电视（PDPTV）研发及制造技术的逐渐普及，LCDTV和PDPTV已经开始逐步替代以CRT技术为支撑的纯平或球面电视。
据市调机构TRS公布的数据显示，2005年全球液晶电视（LCDTV）、等离子电视（PDPTV）等薄型电视产量为2，972万台，较2004年大幅成长143%;迈入2006年后，由于厂商增产动作不断，全球薄型电视产量将攀升至5，567万台。
LCDTV和PDPTV的产量不断攀升，对世界各地的包装厂商来讲，无疑是个巨大的商机。
因此，谁可以在LCDTV和PDPTV电视的缓冲包装结构设计上占得先机，谁就可以取得更大的发展空间。
这也迫使各大包装厂商纷纷加入了LCDTV和PDPTV电视缓冲包装结构设计的研究上来。
目前LCDTV/PDPTV市场上的缓冲包装材料主要是EPE，另有少量的EPS、蜂窝纸板，也有不少厂家致力于新材料的研发或者试验用成本更为低廉、更为环保的材料，如瓦楞纸板，气囊等。
二．产品的市场调研
液晶电视机包装实例调查
1.目的
近年来，随着人民生活水平提高液晶电视在居民生活中的几乎成了必不可少的，生产液晶电视的企业也越来越多。
每个企业所应用的包装形式不尽相同，其目的，都是为保证产品在出厂到销售物流过程中免受损坏，并且吸引消费者购买本公司的产品，刺激消费者的购买欲望等。
了解各个液晶电视品牌的销售包装和缓冲衬垫形式，为包装课程设计确定设计方案。
2.地点
百脑汇电器商城国美电器河西店大润发超市河西店
3.时间
2011年1月7日—2011年1月8日
4.调查表
据统计，使用EPS作为缓冲衬垫的占调查总数的80%，使用纸浆膜作为缓冲衬垫的占调查总数的20%。
使用普通0201型瓦楞纸板的销售包装占调查总数的100%。
商品名称
长虹
LT32629
三星UA46B8000VF
LG42LH30FR
康佳LC55TS88EN
海信TLM47V67PK
缓冲衬垫
EPS
EPS
EPS
EPS
EPS
商品名称
索尼KLV-46EX400
海尔
LB42R3
AOCL32BN83
TCL
32M9B
夏普32L100A
缓冲衬垫
EPE
EPS
EPE
EPS
EPE
5.结论
EPS十分不环保，不容易回收利用，在提倡绿色包装的今天，应该废除。
纸浆膜，生产工艺复杂，一次定型只试用一种产品，缓冲性能不易测量。
所以，我们要研究新的缓冲材料，解决目前市场存在的问题。
三、确定产品的流通环境
创维47K05HR液晶电视机的流通环境
（一）产品的流通区间
1.产地：
中国广东
2.目的地：
全国各地
（二）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8.2～8.5HZ，二次共振频率范围为17.3～18HZ，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14.5km/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。
运输过程中所产生的具体冲击与振动值见书P56。
（三）装卸与搬运
装卸作业包括人工与机械两种方式，一般以机械搬运为主，人工搬运为辅。
一般来说，流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多。
按常规产品的跌落高度定为60cm
（四）贮存环节
货物储存方法、对嘛重量、高度、储存周期、储存地点、储存环境等，直接影响产品包装的流通安全性。
仓库的建筑结构形式，对储存环境有一定的影响。
采用一般仓库贮存，堆码高度2～3m，堆码层数6层。
（五）流通环境的气象条件
广东整体的气候类型大致是亚热带季风气候，北回归线以南的广东沿海地区是热带季风气候。
全年高温，降水集中分布在夏季。
由于产品在广东，销售范围为全国各地，从华北到全国含盖了几个气候带，虽然温度随地域的变化，变化较平缓，但产品包装件常常在短时间内经历较剧烈的温度变化。
计算机显示器为电子产品，为了防止包装内产生结露现象，应严格控制包装材料的含水量，并用塑料薄膜对产品进行包裹并放入干燥剂。
用标准化的环境条件，该产品的运输条件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1.
四、产品特性分析
创维47英寸液晶电视47K05HR技术参数
产品类别
液晶电视
屏幕尺寸
47英寸
屏幕比例
16:
9
分辨率
1920×1080
创维47英寸液晶电视47K05HR整机参数
机身尺寸
含底座1012×222×682
不含底座1012×87.5×661mm
机身重量
含底座约23不含底座约20.5Kg
创维电视机外壳由工程塑料ABS构成，质地硬而脆，屏幕由玻璃构成。
采用可调式底座进行定位与支撑。
（一）产品外形尺寸
长1012mm，宽87.5mm，高661mm（不含底座）
（二）产品重量
20.5kg（不含底座）
（三）产品重心
位于液晶电视液晶屏的中前部
（四）易损件
电视内部的lcd液态晶体和玻璃屏幕为主要易损件。
液体位于显示器的内部，是面板的核心部件，受到剧烈振动或冲击可能会造成破坏；而玻璃屏幕也是主体部件，防止有意破损的玻璃构成，所以屏幕也是显示器包装的重点保护对象；底座连接装置位于显示器的底部，安装使用时与底座连接，属于凸出部件，缓冲设计时也应考虑到，不能够承载，并要与外包装容器离有一定的距离，以免冲击是受损。
（五）产品的脆值
脆值是产品经受振动和冲击时表示其强度的定量指标，又称产品的易损度。
是设计产品缓冲包装中的最重要的参数。
在实际生产中，一般要通过实验来测定产品的脆值，但在课程设计中我们只能通过查资料、比较同类产品的脆值来确定。
通过比较日本、英国同类产品的脆值，本社集中的产品脆值取[G]=60g。
（六）产品的固有频率
产品的固有频率也设缓冲包装设计中的重要参数，应通过实验测得。
合理的缓冲包装应该能够包装件的固有频率远离产品得固有频率，使其免受共振。
五、内包装设计
内装物包括液晶电视和附带的电源线（底座另买）。
电源线选用小型气垫塑料薄膜包装。
薄膜多采用阻隔性好的PE与聚偏二氯乙烯的复合薄膜。
其表观密度小，具有耐腐蚀、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、缓冲性能优良等优点。
在这里主要起防潮、防静电作用，以及保护外观免受划伤。
薄膜分两面，一面是低密度聚乙烯薄膜，可印刷图案以及一些流通标志；另一面是中密度聚乙烯薄膜，与笔记本电脑正面接触，柔软保护性好，不会对电视表面造成磨损。
六、缓冲包装设计
创维液晶电视机缓冲包装
（一）缓冲包装材料的选择
缓冲包装材料种类繁多，但它们缓冲作用的远离都是通过自身形变来吸收包装件在流通过程中由于振动和冲击产生的能量。
根据缓冲材料力与形变曲线通常可分为县弹性缓冲材料、正切性弹性缓冲材料、双曲正切型弹性缓冲材料、三次函数型弹性缓冲材料和不规则型弹性缓冲材料。
按类型分可分为泡沫塑料、气泡薄膜、碎屑状材料、橡胶、纸和纸板等。
本设计选用的缓冲包装材料是双曲正切型弹性材料，聚苯乙烯泡沫塑料ρ为0.012g/cm3。
它是采用聚苯乙烯为原料发泡制成的一种半硬质的泡沫塑料，具有封闭式的泡沫颗粒状结构，它具有价格低廉、质量轻、防潮、隔热、易于加工膜塑成型等特点，是一种理想的缓冲包装材料。
所以它也是目前使用最广的一种缓冲包装材料。
但发泡聚苯乙烯塑料也有自身的缺点：
由于其密度低，使其体积相对较大，这就是必要增大仓储及运输费用；发泡聚苯乙烯塑料布已在自然环境中自动降解，包装废弃物会造成“白色污染”，所以近年来它的发展在一定程度上也受到了抑制，但我们可以通过在各地建立专门的回收站对其废弃物进行回收，二次利用，来解决污染问题。
发泡聚苯乙烯塑料的缓冲系数与最大应力曲线见
（二）缓冲衬垫基本尺寸计算
根据发泡聚苯乙烯的缓冲系数与最大应力曲线，使用最小缓冲系数法，在发泡聚苯乙烯的缓冲系数与最大应力曲线中作一条水平切线，切点的纵坐标对应最小缓冲系数Cmin，横坐标对应一个最大应力σm,由公式T=CH/G,可以求出衬垫厚度T，由公式A=WG/σm可以求出衬垫面积A。
已知产品重23Kg，脆值为60g，等效跌落高度为60cm（P60）。
采用最小缓冲系数法，可得Cmin=3.6，σm=2.2×105Pa。
根据公式T=CH/G和A=WG/σm可得：
T=CH/G=3.6×60/60=3.6cm
A=WG/σm=20.5×9.8×60×104/2.2×105=547.9cm2
式中：
A－缓冲衬垫面积；W－产品重量；
－缓冲材料静应力；t—缓冲衬垫厚度;C—缓冲系数;H—等效跌落高度。
（三）缓冲衬垫校核
（1）挠度校核。
当衬垫的面积与厚度之比超过一定厚度时，衬垫容易挠弯或变弯，大大降低衬垫的负重能力。
为了避免挠弯，衬垫的最小承载面积Amin与厚度之比应符合以下规定：
Amin/（1.33T）2＞1
547.9/（1.33×3.6）2＞1可知符合挠度要求。
（2）蠕变量校核。
缓冲材料在长时间的静压力作用下，其塑性变形量会随时间的增加而增加，这种蠕变使衬垫厚度变小，缓冲能力下降，所以设计衬垫尺寸应加一个蠕变补偿值，称为蠕变增量Cr。
Tc=T（1+Cr）
式中：
Tc——修正后的厚度cm
T——原设计厚度cm
Cr——蠕变系数%（这里取10%）
Tc=T（1+Cr）=3.6（1+10%）=3.96cm
经过各项较核后，且定最后衬垫尺寸为T=4cm，A=550cm2
（四）缓冲衬垫的结构设计
为了使用最少的缓冲材料取的最好的缓冲效果，降低包装成本，所以本设计选用局部缓冲包装方法对该产品进行包装，根据显示器的承载部位和易损部位，设计缓冲衬垫的结构。
由于显示器的重心位于中前部，所以缓冲衬垫的主要承载部分在前部；易损件玻璃屏幕也位于前部，又因为显示器的外形和重量均左右对称，所以缓冲衬垫也设计成左右对衬结构，从两侧对显示器进行保护。
显示器的外形不是规则几何结构，要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外包装箱内稳定，并且保证易损部件屏幕和底座连接装置不能承载。
缓冲衬垫的厚度合成在面积，按照校核后的数值，但是要实现使其在外形不规则地情况下在外包装箱内固定，必须使用多于理论计算的缓冲材料，承载面积也必定大于理论值。
缓冲衬垫的具体结构见图纸。
、七、运输包装设计
考虑到产品的自身特点，本设计的外包装容器箱型选用0201型纸箱；楞型为AB型，接头采用强度较高的粘合剂粘接。
（一）内尺寸的计算
Xi=Xmaxnx+d（n-1）+T+K’
式中：
Xi——纸箱内尺寸（mm）
Xmax——内装物最大外尺寸（mm）
nx——内装物排列数目
d——内装物公差系数（mm）
T——衬格或缓重建总厚（mm）
K’——内尺寸修正系数（查表P248）
长度方向
宽度方向
高度方向
小型箱
中型箱
大型箱
3—7
3—7
1—3
3—4
5—7
Li=Lmax+T+K’=1012+40×2+5=1097mm
Bi=Bmax+T+K’=87.5+40×2+5=172.5mm
Hi=Hmax+T+K’=661+40×2+3=744mm
（二）制造尺寸计算
X=Xi+k
式中：
X——瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸mm
Xi——纸箱内尺寸mm
K——制造尺寸修正系数mm（查表p249）
L1=1097+9=1106mm
L2=1097+6=1103mm
B1=172.5+9=181.5mm
B2=172.5+5=177.5mm
H=744+16=760mm
摇盖宽度F=B1/2+XfXf——02类纸箱摇盖mm
F=181.5/2+5=96.75mm
接头尺寸取50mm，开槽宽度取2倍纸板厚16.8mm（书P231）
名称
瓦楞纸箱的结构
单瓦楞
双瓦楞
三瓦楞
J
中国
35-40
45-50
50
日本
35
40
（三）外包装尺寸
3.运输包装外箱外尺寸的确定。
由外寸公式：
X0=X+K
式中：
X0─纸箱外尺寸，mm
X─纸箱最大制造尺寸，mm
K─纸箱外尺寸修正系数，mm
其中修正系数根据查表14取K=8mm。
所以外箱外尺寸为：
X0L1＝L1＋K＝1106+8=1114m
X0L2=1103+8=1111mm
XB1＝B1＋K＝181.5＋8=189.5mm
XB2=177.5+8=185.5mm
XH＝H1＋K=760＋8=768mm
表14瓦楞纸箱外尺寸修正系数K
楞型
AA
BB
CC
AB
AC
BC
K
10～14
6～10
8～12
8～12
9～13
7～11
（四）堆码强度校核
根据纸箱的抗压强度可以估算纸箱的堆码强度P（N），计算公式为：
Ps=9.81G（Nmax–1）
其中G（kg）为单个纸箱包装的毛重，Nmax为最大堆码层数。
按照公式,代入数值计算得：
Ps=9.81×15×（15–1）选仓库3m则Nmax＝15层。
=2060.1（N）
有国标查得，125g/m2的C级面、底箱纸板的环压指数为6.5，得面、底纸的环压强度：
Px1=125×6.5=812.5N/m2；查得127g/m2的C级芯纸的环压指数为3.5，得芯纸的环压强度：
Px2=127×3.5=444.5N/m2。
0201型纸箱的抗压强度计算公式为：
Pc=Px（4aXz/Z）2/3ZJ；其中Px为瓦楞纸板的综合环压强度（N/cm），Z为纸箱的周长（cm），aXz为楞常数，取13.36，J为箱常数，取1.01。
Z=8286mm.
计算得所选用纸箱的抗压强度Pc=22711N
堆码安全系数K=Pc/Ps=22711/2060.1=11.02>2；所选纸箱安全。
八、集合包装设计
创维液晶电视产品实例
（一）托盘
1.托盘的选择
（1）选择的依据是托盘的表面利用率要高。
由前一节可知瓦楞纸箱的外尺寸为：
l0×b0×h0＝1114×189.5×768mm。
根据我国联运平托盘外部尺寸系列（GB2934-1982）选择代号为TP1的双面使用型（S型）联运托盘，公称尺寸L×B＝1000×1200mm，叉孔高度为100mm。
（2）瓦楞纸箱在托盘上的排列方式。
排列方式选择Q型即为l0∥B；b0∥L。
托盘L方向上排列瓦楞纸箱的数目为5；B方向上排列瓦楞纸箱的数目为1。
（托盘高度方向的排列数目由第五章第一节可知为3。
）
（3）瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式采用平齐重叠堆码方式：
该方式使瓦楞纸箱的四个角上下对应，故承载能力大，强度高而且稳定性也好。
（4）该托盘包装的固定用压敏胶带并加抗滑夹层的方式加以固定。
2.托盘的表面利用率
表面利用率＝
×100％
＝1114×1×189.5×5/1200000×100%
＝88.0%
3.单个托盘包装的外尺寸
L0＝1000mm
B0＝1114×1=1114mm
H0＝768×2+100＝1636mm
4.托盘的校核
（1）货物伸出托盘的长度为：
0<50mm。
满足要求，校核通过。
（2）托盘上货物堆跺高度为：
＝768×2=1536<2B＝2×1200＝2400mm。
满足要求，校核通过。
（3）单个托盘上的货物重量：
W＝1×5×2×35.5=355kg，满足重量要求。
八、集合包装设计
（二）集装箱
1.集装箱的选择
已知托盘包装件的最大外尺寸为L0×B0×H0=1000×1200×1636mm。
由于该托盘包装外尺寸的高度为1636mm，在所有集装箱的箱型中都无法使该托盘包装进行堆码放置，只能是一层。
根据我国集装箱（GB1413-78）规定尺寸选择集装箱的型号为：
1AA。
2.托盘包装在集装箱里的排列
排列方式为Q型：
在L方向上的数目为9；在B方向上的排列数目为2.
3.利用率计算
空间利用率为：
因此，要考虑集装箱底面积的最大利用率：
利用率＝
×100%
＝77.3%
4.单个集装箱的
升级会员 