格兰仕电烤箱运输包装设计.doc

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格兰仕电烤箱运输包装设计

1.绪论

随着现代社会的发展，，愈来愈多的家电走进寻常百姓家，促使我国电器制造行业发展愈加迅猛，电烤箱亦作为一种寻常家电在人们的日常生活中扮演着愈加重要的角色，其广大的市场对其提出了更多的要求，其运输过程中的包装设计受到企业的重视。

虽然此类商品的包装对促销作用不大，但设计合理有效地缓冲材料、包装结构，对于保护商品有着重要的意义。

1.1课程设计任务

格兰仕电烤箱的运输包装设计

1.1.1产品特性参数

（一）产品外形尺寸

长500mm，宽387mm，高297mm

（二）产品重量

7.2kg

（三）产品配件

说明书一份，保修卡一份，烤网一件，烤盘一件

（四）易损件

钢化玻璃门，箱体塑料制部分

图一格兰仕电烤箱

2商品流通环境分析

由于商品在流通过程中要经历一系列的装卸搬运、运输、储存过程，为了避免商品在这些过程中不必要的损坏，造成经济损失，需要对这一系列过程中各种潜在的，需要引起注意的可能对商品造成影响的因素进行分析，并根据具体情况采取合理的保护。

流通过程的基本环节有：

1）装卸搬运环节。

一般来说，流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多。

装卸作业分人工和机械两种方式。

装卸过程中，炮制、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机械的突然启动和过急的升降都会对商品包装件造成低落冲击伤害。

2）运输环节。

运输是货物流通中的必要环节。

长途运输用的工具有汽车、火车、船舶和飞机。

短途运输用的主要有电瓶拖车、铲（叉）车、手推车等。

这一环节中对货物包装件的损害原因有：

冲击、振动、气候条件、其他因素。

3）贮存环节。

贮存是商品流通链中的重要一环。

货物贮存方法，堆码重量、高度，贮存周期，贮存地点，贮存环境（如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体等）直接影响产品包装件的流通安全性。

2.1产品脆值的选择与确定

产品脆值的确定可通过三种途径来得到，实验法，脆值量值标准法，理论估算法。

在这里，我们可以根据下面的参考标准，通过类比，选用作为参考依据。

下面给出不用资料的来源推荐的产品脆值范围。

表1美国MTS公司

G值

产品类型

15～25

导弹导航系统、精密校准仪器

26～40

机械测量仪表、电子仪器

41～60

航空附件、电子打印设备、办公室电子设备

61～85

电视机

86～115

洗衣机、电冰箱

>115

普通机械设备

表2中国机械标准化研究所

G值

产品类型

25～40

冰箱压缩机

40～60

彩色电视机、显示器、鸡蛋

60～90

黑白电视机、电冰箱

90～120

光学经纬仪、荧光灯、陶瓷器皿、单放机、电动玩具

表3日本《工业包装技术资料》

G值

产品类型

<10

大型电子计算机、大型变压器

10～20

精密测量仪器、电子复印机、精密电子仪器

21～40

大型电子仪器、精密显示器、摄像机

41～60

大型录音机、彩色电视机、钟表

61～90

照相机、音响装置、收录机、台式计算机、热水瓶、玻璃瓶

91～120

打字机、电冰箱、收音机、啤酒瓶

>120

陶瓷器皿、机械产品、计算器

根据上述表格中的参考值及格兰仕电烤箱的各项特征参数，与相类似产品进行对比，确定其包装件的脆值为100G。

2.2产品等效跌落高度的确定

等效跌落高度代表包装件在流通过程中跌落冲击能量的大小，跌落高度越大，冲击能量越大，产品越容易损坏，缓冲防护要求就越高。

而跌落主要是在装卸过程中由人工作业或机械作业造成的，根据产品的重量、体积大小、人员高度、搬运难易程度、搬运方式等因素确定跌落时的冲击能量大小。

确定跌落高度有两种方法：

一是经验公式法，另一种是标准量值法。

根据此次商品的重量等特性，跌落高度不适合用经验公式确定，故可根据一定参考标注确定。

表4跌落高度参照表

运输方式

运输包装件质量/kg

跌落高度/mm

公路

铁路

航空

<10

800

10～20

600

20～30

500

30～40

400

40～50

300

50～100

200

>100

100

水运

<15

1000

15～30

800

30～40

600

40～45

500

45～50

400

>50

300

根据上表，可以确定等效高度为90cm。

3商品缓冲材料的选择

缓冲材料对冲击能量应具有良好地吸收性能，从而有效地减少传递到内包装产品上的冲击，这一点是选择缓冲材料首先要考虑的因素。

目前常见的缓冲材料的类型主要有泡沫塑料、气泡薄膜、碎屑状材料、橡胶、纸和纸板。

目前，对于电器类产品等，泡沫塑料的作为缓冲材料被广泛采用。

而使用较为广泛的主要有：

1）EPS即发泡聚苯乙烯，俗称丽龙。

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。

抗压强度大、抗震性能好、不吸水、耐腐蚀、耐油、耐老化、隔热绝缘性好、抗蠕变性极好等优点；缺点是，不耐多次冲击、性脆、拉伸强度低。

2）EPE即发泡聚乙烯，俗称珍珠棉。

是一种低密度的、半硬质的、闭孔结构的、耐热性好的、无毒的、耐腐蚀、阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。

它的柔性和韧性介于EPS和开孔结构的PU之间；缺点是比EPS贵一点，不能塑模。

3）PU即发泡聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯，俗称人造海绵。

主要用作现场发泡的柔性泡沫塑料，具有极好的缓冲性能，耐多次冲击，振动阻尼性好，复原性好，耐水耐油，成型简单。

4缓冲衬垫的基本尺寸设计与计算

4.1衬垫厚度及承载面积计算

此次设计中，已知参数为W=70.56N,G=100G,H=90cm，由聚乙烯材料缓冲系数曲线可得，当C=5.6时，有，

图二常见材料的缓冲系数最大应力曲线

由公式（4-1）

可以求出缓冲衬垫的厚度，由公式（4-2）

可以求出缓冲衬垫的面积A。

（cm）

4150（）

明显，此面积过大，说明材料设计不当，选用密度大一倍的聚氨酯泡沫，则它的最小缓冲系数为C=3.3，对应的最大应力值为=，此时的面积为

衬垫厚度为

即所设计的缓冲衬垫厚度为T=2.97cm，面积为A=1008。

4.2缓冲衬垫的校核

1）挠度校核

根据经验公式（4-3）

T-厚度，；

A-面积，。

可得，

可知符合挠度要求。

2）跌落姿态的的校核

在跌落姿态校核中在同一高度跌落时当接触面最小时包装件最易损坏，所以在整个设计过程中只要进行角冲击校核即可。

设产品侧、底、正面上衬垫的投影面积分别为S1、S2、S3，其相应的与衬垫的接触面积为L12、L22、L32，则L12=17×14.5=246.5cm2，L22=14×14.5=203cm2，L32=14×17=238cm2

由立体几何知识可知，缓冲衬垫的面积与产品侧面积之比等于缓冲衬垫的投影面积与产品侧面投影面积之比，即有：

L12:

b·d=S1:

lbd/（l2+b2+d2）1/2

L22:

l·b=S2:

lbd/（l2+b2+d2）1/2

L32:

l·d=S3:

lbd/（l2+b2+d2）1/2

则：

S1=L12l/（l2+b2+d2）1/2；

S2=L22d/（l2+b2+d2）1/2；

S3=L32b/（l2+b2+d2）1/2

代入得：

S1=246.5×50/（502+38.72+29.72）1/2=176.4cm2

S2=238×38.7/（502+38.72+29.72）1/2=131.8cm2

S3=203×29.7/（502+38.72+29.72）1/2=86.3cm2

故角跌落时的有效受力面积：

Ae=S1+S2+S3=176.4+131.8+86.3=394.5cm2

此时静应力σs=W/Ae×104=7.2*9.8/394.5×104=0.02×105Pa

3）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。

蠕变增量按下式计算：

（4-5）

式中：

-修正后厚度cm；

Cr-蠕变设计%（取10%）；

T-原设计厚度cm。

得

5缓冲衬垫结构设计

根据产品的外形特征，及重心位置，决定采用左右对称的缓冲结构

6外包装箱的设计

目前市场上广泛使用瓦楞纸箱作为家电的外包装箱，故格兰仕电烤箱仍选择瓦楞纸箱作为包装箱，包装箱的设计包括以下几个步骤：

箱型的选择、瓦楞纸板的选、纸箱的尺寸设计、纸箱的校核。

6.1瓦楞纸箱箱型的选择

运输包装用的瓦楞纸箱主要用来代替小型木箱，其箱型绝大多数是02型开槽箱。

其特征是上下摇盖与箱面连体，向内弯折后形成箱底和箱盖。

大多数02型箱是由一整块纸板裁切、开槽、压线而成。

02型箱有21种不同的箱型，作为运输包装，常用的只有0201型箱。

0201箱具有较高的抗压强度，且箱坯面积是最小的，用料最省，节省成本。

因此，本次设计的外包装瓦楞纸箱依旧采用0201型箱。

图0201型瓦楞纸箱

6.2选择箱板纸

因为本次设计的主要为出口包装，其质量为7.2kg，其基本尺寸为，综合尺寸为1184mm。

根据瓦楞纸板表（GB6543-86）规定的选择瓦楞纸板的方法，可以确定，选用的瓦楞纸板的代号为D-1.1，其技术指标为耐破度784KPa，边压强度为6860，戳穿强度为7.4J

表5瓦楞纸板技术指标（GB6544-86）

纸板代号

耐破强度kPa

边压强度

戳穿强度J

含水率%

D-1.1

784

6860

7.4

D-1.2

1177

7840

8.8

D-1.3

1569

8820

10.3

D-1.4

1961

9800

12.5

D-1.5

2550

10780

13.7

D-2.1

686

6370

6.9

D-2.2

980

7350

8.3

D-2.3