海尔电冰箱缓冲包装设计概要.docx

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海尔电冰箱缓冲包装设计概要

天津科技大学

海尔冰箱

缓冲包装设计说明书

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摘要

衣食住行是每个老百姓每天必须的四样东西，然而，“民以食为天”，而从小就伴随我们成长的吃喝的东西可能会随着温度或者时间的变化而出现发霉变质的情况，随着现代人对营养的越来越重视，冰箱企业推出多种的冰箱的模式和制冷方式，使得人们生活中的食物，得以长久的保存，冰箱的品种也是越来越多，销售人群也越来越广，但与此同时，冰箱制造商和销售商得工作量也越来越大了，冰箱的市场也是越来越广阔的，为了满足客户的需求，冰箱制造商更是加紧研究发明，海尔作为冰箱界龙头老大或多或少的会考虑运输时冰箱的损坏，因此运输包装的合理性尤其重要，考虑到在运输过程中会出现的冲击震荡野蛮装卸，需要研究流通环境中的一些因素，比如温湿度以及道路颠簸程度，通过分析其极限程度，研究相应的缓冲材料主要性能，正确的选择缓冲材料，计算相应的造型尺寸，合理设计缓冲材料的形状，设计相应的缓冲包装衬垫，是内装物在费用较低的前提下完好无损，从而达到此次设计海尔冰箱缓冲包装的目的。

关键词海尔冰箱脆值缓冲包装

第1章海尔冰箱发展史……………………………………1

第2章产品的流通环境分析………………………………1

（一）产品的流通区间…………………………………1

（二）产品主要运输方式……………………………1

（三）装卸与搬运……………………………………3

（四）贮存环节………………………………………3

（五）流通环境气象条件………………………………3

第3章产品的特性分析……………………………………4

（一）海尔冰箱相关系数………………………………4

（二）冰箱失效形式…………………………………5

（三）防护措施………………………………………5

（四）产品跌落重要指标………………………………6

第4章缓冲包装材料的选择………………………………6

（一）缓冲材料分析…………………………………7

（二）缓冲材料确定…………………………………7

第5章缓冲衬垫的尺寸计算与校核…………………………9

（一）缓冲衬垫尺寸计算………………………………9

（二）缓冲衬垫校核…………………………………10

第6章瓦楞纸箱设计……………………………………11

（一）箱型…………………………………………11

（二）计算瓦楞纸箱尺寸……………………………12

第7章实验部分……………………………………14

（一）主要用到的标准…………………………14

（二）冲击实验…………………………………15

（三）振动实验…………………………………15

结论…………………………………………………16

一、海尔冰箱发展史

20年前，这还是一家通过引进德国冰箱生产线来制造中国冰箱填补国内冰箱空白的小企业，20年后，它已经发展成为全球拥有20个生产工厂，年生产能力超过10[1]00万台的冰箱、冷柜生产企业，是全球最大、最先进的冰箱制造商之一。

经过海尔人多年不懈努力，海尔冰箱——这一中国知名品牌，逐渐被挑剔的日本消费者认可，知名度和销售量不断提升，在强手林立的日本市场占据了一席之地。

海尔冰箱自创立至今始终为中国消费者提供最好的服务。

“砸冰箱”是海尔冰箱向消费者提供的是质量服务。

在那个“纸糊的冰箱都能卖出去”的年代，海尔冰箱却通过“砸冰箱”树立起了员工“有缺陷的产品就是废品”的质量意识，制造出了高质量的海尔冰箱。

2012年12月21日,世界权威调研机构欧睿国际公布2012年全球家电市场最新调查数据,海尔在大型家电市场的品牌占有率提升为8.6%,第四次蝉联全球第一,同时获得"全球大型家电第一品牌,全球冰箱,洗衣机,酒柜,冷柜第一品牌&制造商"共9项殊荣.

二、产品流通环境分析

（一）产品的流通区间

1.产地：

山东青岛

2.目的地：

世界各地

（二）产品的主要运输方式

铁路、公路运输、海运。

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。

2-1汽车振动加速度频率曲线

2-2火车振动加速度频率曲线

重量kg

尺寸cm

装卸方式

姿态

高度Hcm

9

122

一人抛掷

一端或一角

107

9-23

91

一人携运

一端或一角

91

23-45

122

二人携运

一端或一角

61

45-68

152

二人搬运

一端或一角

53

68-90

152

二人搬运

一端或一角

46

90-272

183

机械搬运

底面

61

272-1360

不限

机械搬运

底面

46

＞1360

不限

机械搬运

底面

30

2-3跌落高度参考

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。

（三）装卸与搬运

装卸作业包括人工与机械两种方式。

按常规产品的跌落高度定为60cm。

（四）贮存环节

采用一般仓库贮存，堆码高度2.5m，堆码层数1层。

（五）流通环境的气象条件

由于产品在广州，销售范围为全国各地，从华南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。

此图为冰箱可以假设为某一企业陶瓷包装后的流通过程由图可知陶瓷在出厂后要经过火车汽车等交通工具运输多次甚至通过集装箱运往国外，此外还要经过多次人工以及机械搬运和多次仓库堆码由此可知陶瓷在此过程中如果没有一个很好的运输包装很容易造成瓷器本身的损坏。

2-4流通过程图

3、产品特性分析

（一）海尔冰箱相关参数

1、产品名称

海尔

2、产品型号

BC-96A

3、产品外形尺寸

长545mm宽490mm高860mm

4、产品重量

240N

5、产品重心

产品的几何中心

3-1海尔BC-96A冰箱效果图

主体

品牌

海尔Haier

型号

BC-96A

颜色

白色

类别

单开门

开门方式

左开门

显示方式

不支持

气候类型

亚温带型（SN）-温带型（N）-亚热带型（ST）

功能

制冷方式

直冷

控制方式

机械式

制冷类型

压缩机制冷

除霜模式

手动除霜

定频/变频

定频

总容积（升）

96

冷冻室（升）

13

冷藏室（升）

83

能效等级

1级

耗电量（KWh/24h）

0.32

运转音dB（A）

40

制冷剂

R600a

规格

电压/频率

220V/50HZ

产品尺寸（深x宽x高）mm

490*545*860

产品重量（kg）

24

特性

特性

内置冷冻室、迷你型

3-2海尔BC-96A的一些参数

（二）冰箱失效形式

冰箱为易坏电器，需要尽可能降低运输流通过程对产品造成的损坏，运输包装或者称缓冲包装在这里所起的作用非常关键。

（1）冰箱受振动或冲击发生断裂。

（2）冰箱表面或边角发生摩擦损伤。

（3）长期堆码导致中包装产生蠕变。

（4）冰箱长期处于潮湿、强光、酸碱环境材质下发生变质，影响使用寿命。

（三）防护措施

1、极限强度的考虑

冰箱重力较大，因此内外包装、运输包装的合理设计对陶瓷制品非常重要。

为保证陶瓷制品在流通过程中不被破损，就要研究产品在流通过程中的外部环境条件以及产品在流通环境下能承受的强度极限，并要研究缓冲材料的主要性能。

2、易损部位

瓷器的瓶颈作为凹进去的部位很容易因为不小心而出现断裂。

瓷器的底边边沿也属于凸出部件，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。

（四）产品跌落重要参考指标

1、产品的脆值

G值

产品类型

25～40

冰箱压缩机

6H  ~;x4L"d9u+h6S3E40～60

彩色电视机、显示器、鸡蛋

$I3{$B"A'k7x0k（h）Q60～90

黑白电视机、电冰箱

（^0R:

B&R+@'I!

].d%T9@7^90～120

光学经纬仪、荧光灯、陶瓷器皿、单放机、电动玩具

3-3中国机械标准化研究所相关产品脆值表

产品的脆值是产品经受震荡和冲击时表示强度的低昂量指标，也称产品的易损度这里根据中国机械标准化研究所表可以选取冰箱的脆值为G=70g

2、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。

3、跌落高度的确定

根据表给出的参考数据，冰箱产品的跌落高度一般都很低，所选瓷器综合其质量和价值，产生跌落的概率很低，结合M瓷器在实际流通环节中的运输状况，所以确定其跌落高度选择H=60cm。

4、缓冲包装材料的选择

（一）缓冲材料分析

缓冲包装材料的性能在很大程度上取决于所选用的缓冲材料的力学特性。

因此，要设计出一个优良的缓冲包装系统的逻辑结构，需要在缓冲包装的系统结构分析中，充分了解缓冲材料的力学性能，根据待包装产品特性和流通环境的输入影响，合理选用缓冲包装材料。

对于小型家电类产品常用的缓冲包装材料一般为泡沫塑料，包括泡沫聚苯乙烯（PS）、泡沫聚乙烯（PE）、泡沫聚氨酯塑料（PU）、泡沫聚氯乙烯（PVC）等。

1、发泡聚苯乙烯（EPS）特性

发泡聚苯乙烯简称EPS，它是以聚苯乙烯为原料发泡制成的一种半硬质的泡沫塑料，EPS具有封闭式的泡沫颗粒状结构，其材料具有轻质、透明、强度大、防潮、耐腐蚀易于加工模塑成型的特点，是一种很理想的缓冲材料，所以它是目前生产使用最广泛的缓冲材料。

最大弱点是用后不能自行分解，从而其废弃物如果不回收处理则会适合对环境的大量污染。

此外，它还有材料体积较大，堆置空间等缺点。

2、纸浆模塑制品特性

纸浆模塑制品的主要优势是原料资源丰富，具有一定的抗压、防震能力，防静电，吸附性较好，可堆叠存放，无毒，生产不复杂，用途较广，印刷性好和易回收等特性。

主要缺点是吸水、吸油，阻气性较差，生产自动化程度不太高，成本比较高等。

3、发泡聚乙烯（EPE）特性

EPE俗称“珍珠棉”，由30-40倍高发泡成形的产品，重量轻，有一定坚固性、柔