卷轴画运输包装设计报告.docx

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卷轴画运输包装设计报告

（封面）

XXXXXXX学院

卷轴画运输包装设计报告

题目：

院（系）：

专业班级：

学生姓名：

指导老师：

时间：

年月日

1引言…………………………………………………………第2页

1课程任务设计………………………………………………第2页

2产品特性分析………………………………………………第3页

2.1产品重心

2.2产品的脆值

2.3产品的固有频率

3产品流通环境分析…………………………………………第3页

4产品包装要求………………………………………………第3页

5缓冲包装设计………………………………………………第4页

5.1缓冲包装材料的选择

5.2缓冲衬垫承载面积及厚度计算

5.3缓冲衬垫结构设计

6瓦楞纸盒设计………………………………………………第4页

6.1纸盒尺寸的计算

6.2外套尺寸

6.3平面展开图

6.4三视图

7运输包装设计………………………………………………第6页

7.1尺寸的计算

7.2瓦楞纸箱抗压强度计算及堆码性能的校核

7.3瓦楞纸箱上的手孔与通风孔

7.4平面展开图

7.5立体图

7.6堆码方式及托盘的选用

7.7集装箱的考虑

8包装件测试试验大纲………………………………………第8页

9实验…………………………………………………………第9页

10参考文献…………………………………………………第10页

1．引言

随着经济的发展，科技的进步，人民生活水平的提高，人们对文化产品的需求量也不断的上升。

人们除了满足自己对生活的基本需求外，同时，也会购买一些文化产品。

人们除了会购买书籍、诗画之外，卷轴画也逐渐的进入了人们的视野。

卷轴画作为报时类产品的衍生物，相比普通画卷，更方便观赏和收藏，为众多商场、酒店等场所青睐。

现在市场上卷轴画的包装主要以中纤板、木板、塑胶、竹编、草编为主，材料消耗大，浪费且不环保。

我们正是以卷轴画为研究对象，通过设计及计算，从环保角度入手，以瓦楞纸板为主设计缓冲结构，不使用胶粘剂，而是用锁扣形式完成包装件封闭，同时注重产品连同包装的展示效果。

如下图就是市场上比较常见的卷轴画的包装。

2．课程设计任务

2.1完成对缓冲包装设计的整体概述，包括流通环境的确定、产品特性、材料选择等；

2.2完成缓冲设计的计算与结构设计；

2.3完成缓冲衬垫结构设计；

2.4完成瓦楞纸盒结构设计；

2.5完成瓦楞纸箱的选材及设计；

2.6完成托盘的选择及堆码；

2.7完成集装箱的选材及堆码；

2.8完成设计说明书。

3产品特性与定位

设计对象为卷轴型水墨画。

重量约为3.5kg，外尺寸为280*130*130mm，外观为圆筒型物品，结构规整无凸起，产品整体为易受潮易燃的材料。

产品在国内运输，所以运输就采用铁路及公路，而其装卸过程中尽量采用机械装卸，减少人工对产品的伤害。

3.1产品重心：

位于卷起画轴的几何中心；

3.2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。

通过类比发现其脆值在61～90之间。

为了更加安全，确定其脆值G=60；

3.3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。

4.产品流通环境分析

对于产品在物流环境中可能遭遇的条件做考察与评价是运输包装设计中的重要内容，主要判定存在何种运输危险和危险程度，它包括搬运过程的偶然跌落，运输工具的振动、冲击，温湿度极限和堆码极限，我们这里主要涉及冲击和振动，但其他的因素在包装设计里也是非常重要的。

产品运往全国各地的主要运输方式主要是铁路运输和公路运输两种。

一般产品从出厂到发货车站采用公路运输，从发货站到全国各地代理商所在城市用铁路运输，从车站到门市采用公路运输。

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。

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，另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击。

产品的装卸作业分人工和机械两种方式。

一般来说，流程越长，中间环节越多，装卸搬运的次数就越多。

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急的升降都会给包装件造成跌落冲击损害。

产品的储存环节是流通链中重要一环。

储存方法、堆码极限、堆码高度、储存期限、储存地点、储存环境（如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体）等，会直接影响产品包装件的流通安全性。

仓库的建筑结构对储存环境中温度、湿度、气压等因素影响甚大。

5产品包装的要求

运输包装能承受多次装卸、跌落、各种运输方式、起吊、堆码等外力作用而无损坏。

应保证在整个流通过程中具有防水、防潮、防盗、防晒等保护功能，确保产品完好无损。

包装在达到各种标准的基础上，要尽可能的减少包装成本。

6缓冲包装设计

6.1缓冲包装材料的选择

卷轴水墨画作为一种常见的书画形式，其缓冲包装的方式比较单一。

目前大多采用泡沫塑料缓冲包装结构，其中又以EPS和EPE结构最为常见，前者成本较低，但环保性差，后者虽然比较环保，但成本却很高。

但考虑到成本因素，并且为局部缓冲，使用材料较少，因此我们还是选择了EPS为卷轴水墨画的缓冲材料。

6.2缓冲衬垫承载面积及厚度计算

综合考虑产品要求，EPS特性以及包装成本，本次设计采用衬垫进行局部缓冲包装。

根据产品的重量，查得产品在运输过程中的跌落高度为80cm，因此以EPS的缓冲系数法进行尺寸设计。

（1）.产品重量W=3.5kg×9.8N/kg=34.3N

（2）.确定缓冲衬垫最小承载面积、厚度

由聚苯乙烯泡沫塑料的缓冲系数-最大静应力曲线（密度0.025g/cm3）可知，最小缓冲系数C=3.4，对应的应力值为

=可以9.0×105Pa，此时衬垫最小承载面积：

A=WG/σm×104=[34.3×60/（9.0×105）]×104=22.87cm2,衬垫厚度为：

T=CH/G=3.4×80/60=4.5cm

6.2.1蠕变量校核

缓冲材料在长期的静压力作用下，其塑性变形量会随着时间而增大，这种蠕变使得衬垫尺寸变小，在使用一段时间后容器内出现空隙，加剧内装产品的振动和摩擦擦伤，同时缓冲衬垫的缓冲能力有所下降。

考虑到这一因素，初步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补偿值，称为蠕变增量Cr。

其大小按下式计算：

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%（取10%）

Tc=T（1+Cr）=4.5×（1+10%）=4.95

所以定最后衬垫尺寸为T=4.95cm。

6.3缓冲衬垫结构设计

衬垫的具体结构：

6.3.1三视图：

见附件1

6.3.2立体效果图：

见附件2

7瓦楞纸盒设计

按照GBT6544——1999标准规定．UV形瓦楞纸板分为A、C、B和E型四种。

A楞型的纸箱承受平面压力性能比B和C楞型差，但其承受垂直压力性能较高：

B楞型的瓦楞低又密．故耐垂直压力性能较差．但平面耐压性能较高；c楞型性能，介于A和B楞型之间既具有良好的缓冲保护性能，又具有一定的刚性：

E楞型的纸板具有重虽轻、缓冲性能好、平面抗压强度好等特点，利于直接进行印刷，综合考虑，由于本设计对象电子挂历在流通过程中是堆码运输，因此对其纸箱要求要有较强的平面耐压性能，综合考虑选择B单瓦楞纸板设计。

7.1纸盒尺寸的计算

由内尺寸计算公式：

Xi=Xmax+T+k′修正系数详见表一

式中：

Xi——纸盒内尺寸（mm）

Xmax——内装物最大外尺寸（mm）

k′——纸盒内尺寸修正系数（mm）

 T——衬格或缓冲件总厚度（mm）

表一.瓦楞纸箱内尺寸修正系数

L1

B1

H1

小型箱

中型箱

大型箱

3-7

3-7

1-3

3-4

5-7

取KL=5mm；KB=5mm；KH=3mm；又已知Lmax=280mm；Bmax=130mm；Hmax=130mm；T=49.5mm

所以：

Li=280+49.5×2+3.3×2+5+1.5×2=393.6mm

Bi=130+5+1.5×2=138mm

Hi=130+5+1.5×2=138mm

即纸箱的内尺寸为：

393.6mm×138mm×138mm

制造尺寸计算公式中修正系数一般长、宽方向取2mm，高度方向取1mm。

根据相关依据知道的厚度为3.3mm，则制造尺寸：

Lo=393.6+3.3+2=398.9mm

Bo=138+3.3+2=143.3mm

Ho=138+3.3+2=143.3mm

根据以上的方法，和依据可以得出包装外尺寸：

L=398.3+3.3=401.6mm

B=143.3+3.3=146.6mm

H=143.3+3.3=146.6mm

则整个中包装的最大外形尺寸为401.6×146.6×146.6mm

7.2外套尺寸:

内尺寸：

401.6×146.6×146.6mm

制造尺寸：

Lo=401.6mm

Bo=146.6+3.3×2+2=155.2mm

Ho=146.6+3.3×2+2=155.2mm

外尺寸：

L=401.6mm

B=155.2+3.3=158.5mm

H=155.2+3.3=158.5mm

则整个包装的最大外形尺寸为401.6*158.5*158.5mm

7.3平面展开图：

7.3.1内盒展开图：

见附件1

7.3.2外盒展开图：

见附件1

7.4三视图

7.4.1内盒三视图：

见附件2

7.4.2外盒三视图：

见附件1

8瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式

根据计算，塑料托盘选用尺寸：

1250mm×1000mm

Nlmax=INT（1250/401.6）=3

Nbmax=INT（1000/158.5）=6

Nhmax=INT（650/158.5）=4

托盘空间利用率=401.6*158.5*18/1250×1000=91.6%

下图为堆码示意图。

图一

图一

9实验

9.1抗压力实验

设备：

压力试验机

操作：

在温度为23±2℃，相对湿度50%±5%环境中预处理24h,并在此条件下进行实验。

堆码高度3m。

抗压力值按公式计算：

式中：

P—抗压力值，N；

K—劣变系数（强度系数）；

G—单间包装毛重,kg；

H—堆码高度，m;

h—箱高，m；

H/h—取位整数。

贮存期小于30天，劣变系数K为1.6。

贮存期在30天～100天，劣变系数K为1.65。

贮存期在100天以上，劣变系数K为2。

合格判定：

试样测定值均大于抗压力值P。

9.2堆码实验

设备：

堆码实验平台（或压力试验机）

操作：

在温度为23±2℃，相对湿度50%±5%下预处理24h,并在此条件下实验。

堆码质量按公式计算：

式中：

M0—纸箱上施加的堆码总质量，kg；

M1—单个包装件毛重，kg；

H—堆码高度，m；

h—纸箱高度，m；

k—劣变系数；

H/h—取位整数。

合格判定：

样箱均无倒塌，无破损。

9.3垂直冲击跌落实验

设备：

跌落试验机

操作：

提起实验样品至所需的跌落高度位置，并按预定状态将其支撑住。

其提起高度与预定高度之差不得超过预定高度的±2％。

跌落高度是指准备释放时实验样品的最低点与冲击台面之间的距离。

按下列预定状态，释放实验样品：

（1）面跌落时，使实验样品的跌落面与水平面之间的夹角最大不超过2°；

（2）棱跌落时，使跌落的棱与水平面之间的夹角最大不超过2°，实验样品上规定面与冲击台面夹角的误差不大于±5°或夹角的10％（以较大的数值为准），使实验样品的重力线通过被跌落的棱；

（3）跌落时，实验样品上规定面与冲击台面之间的夹角的误差不大于±5°或此夹角的10％（以较大的数值为准），使实验样品的重力线通过被跌落的角；

（4）论何种状态和形状的实验样品，都应使实验样品的重力线通过被跌落的面、线、点。

合格判定：

垂直冲击跌落，样箱无破损内装物无撒漏。

10参考文献

（1）《物流运输包装设计》，彭国勋主编，印刷工业出版社，2006年。

（2）《缓冲包装理论基础与应用》，苏远、汤伯森编，化学工业出版社，2006年。

（3）《瓦楞包装设计》，彭国勋编著，印刷工业出版社，2007年。