松下面包机课程设计毕设论文.docx

1、松下面包机课程设计毕设论文包装工艺与设备课程设计松下面包机课程设计学生姓名：专业班级：指导教师：学 号：学 院：2013年12月目录1 前言 11.1 小型家电物流企业货物破损现状 11.2 小型家电货物破损的影响因素分析 11.3小型家电对包装的基本要求 31.4家电物流企业在降低货物破损的包装设计方面措施 31.4.1利用薄膜类拉伸包装 31.5市场定位： 41.6产品特色 42 缓冲材料分析 52.1 缓冲材料 52.1.1发泡聚苯乙烯（EPS）特性 52.1.2纸浆模塑制品特性 52.1.3发泡聚乙烯（EPE）特性 52.2缓冲材料确定 62.3 小家电包装的保存期计算 63 缓冲垫尺

2、寸和结构设计 63.1 缓冲衬垫的尺寸计算 63.2缓冲衬垫校核 83.2.1产品强度校核(产品支承面的应力校核) 83.2.2挠度校核 83.2.3蠕变校核 84设计瓦楞纸箱并校核其抗压强度 94.1瓦楞纸箱的内部尺寸 94.2瓦楞纸箱的制造尺寸 104.3 瓦楞纸箱的外部尺寸 114.4外摇盖的制造尺寸为 114.5瓦楞纸箱的尺寸偏差 114.6瓦楞纸箱的抗压强度计算 124.6.1 箱型： 124.6.2瓦楞纸板 124.6.3瓦楞纸板定量计算 124.6.4 瓦楞纸箱的堆叠强度 124.6.5 瓦楞纸箱抗压强度校核： 134.7 绘制纸箱结构图 145 小型家电包装工艺设计 145.1

3、 包装工艺路线的拟定 145.2选用包装工艺设备 155.3包装品的确定 155.4生产出来的包装件的检验 165.5工序能力分析 186课程设计总结 18参考文献 201 前言1.1 小型家电物流企业货物破损现状商品从制造厂到最终至消费者这个过程中，均离不开包装。在买方市场的今天，包装已成为商品密不可分的一部分，与商品本身形成一个有机的整体，在国际市场上，商品的包装更是成为商品能否打开并占领市场的有力武器之一。包装的意义及作用非同小可。 这就要求包装具有牢固的结构及合理的体积，一方面保护商品不受损坏；另一方面，尽可能降低运输流通过程对产品造成损坏，便于搬运和提高运输装载利用率，特别是对于行销

4、世界各地的出口商品，运输环节多、路线长，运输及装卸条件和地区间气候差异较大，对包装的要求更严格。由于货物破损构成了家电物流成本的重要组成部分，因此有效地降低货物破损正受到家电企业广泛的关注。据据相关资料分析显示，因货物破损向客户赔付的金额，约占利润的20%，而这些破损主要包括外包装损坏、货物受损以其他方面的破损，具体表现如下：外包装损坏据统计资料显示，外包装碰撞挤压变形在该家电物流货物破损中的比例最高，占到总货损的62.52%，目前采用的外包装多为瓦楞纸箱，这种纸箱受外力作用易变形。有些纸箱棱角内陷、箱面内陷变形、人工作业导致箱底部变形、密封胶带开胶、外部冲击导致破损穿孔、包装带受力断裂等等。

5、由于在流通过程中没有打包设备，所以缺少包装带的得不到及时修复。因这些问题导致外包装破损的占到总货损的7.54%。 货物受损这方面货损主要表现为货物实体在外力作用下受伤。货物到达客户手中之前，要经过生产、包装、运输、仓储和配送等环节，在任何一个环节出现问题都会导致货物的受损，通常货物的受损都伴随着包装破损，这部分货损占总货损的5.86%。 其他方面其他方面的货损主要有零部件性能损坏、包装箱有开启过的痕迹以及外包装受潮等。其中，货物性能损坏一般就从表面很难发现，由于违规装卸搬运和运输，使一些零部件发生损坏，如在搬运装卸空调和冰箱时有严格的要求，空调和冰箱不能倾斜45以上，更不能横着运输，一旦不按要

6、求作业，可能导致空调和冰箱的压缩机油网脱落、网管破裂等。1.2 小型家电货物破损的影响因素分析经过分析比较发现，出现货物破损主要由于人为因素、包装材料因素以及运输条件和环境因素等所致。对货物以及包装造成破损因素如下：包装不规范货物从生产线下来后首先要经过包装，其目的是为了产品在流通过程中不发生损坏，完好地到达用户手中。如果没有按要求进行包装，那么发生货损的概率就很大。如冰箱四角少放衬垫物，胶带没有将口封严，为方便将四根包装带只打两根等等，这些都是导致货物和包装破损的主要原因。包装材料不合格保护商品是产品包装的主要目的，如果在进行设计时，所选择的的瓦楞纸箱抗压强偏低，将会导致包装或商品在流通过程

7、中就可能出现破损；由于许多瓦楞纸箱材料薄弱、封闭不严等原因，导致内装物发生变质或损坏。另外，现在的包装带多为废旧塑料所制，包装带不牢固、包装带的链接不牢固等也是造成货物损坏的重要因素。野蛮装卸搬运这方面货损主要因为工人野蛮装卸搬运所致。装卸搬运是各物流要素的连接点，是实现优质运输的重要保证，操作时往往需要接触货物，稍不注意就会引起货物损坏，造成经济损失。可是，在中国国内物流运输过程中的装卸搬运环节，由于机械化程度较低，多是采用人工装卸搬运，装卸过程中抛掷、踩踏、脚踢等野蛮现象极为普遍，使货物的纸箱穿孔、四角翻卷、变形、污染和货物实体受损等。所以，野蛮装卸搬运是造成货物损坏的最直接原因之一，增加

8、货物的破损率，影响了物流的服务质量。装卸不合理这方面货损主要由于工人没有严格按照货物装载要求所致。首先，货物在车箱内堆装、衬垫和隔离都有具体的要求。若堆码松散、没有采取整体固定或者系固不牢固，则会造成车辆在运输过程中经过路面状况不佳、快速启停、转弯时易导致货物倒塌、碰撞、摩擦、滚动、挤压等而使货物受损。其次，堆放不当会导致货损。堆码放置可提高运输工具空间利用率，但是超高或者超宽在运输途中容易刮伤或碰坏货物运输条件和环境的影响完整的运输过程包括干线运输和支线运输。干线运输多采用挂车，超载现象严重，货物堆码尺寸超过标准要求，这种装载方式，经常发生刮撞，导致货物受损；而支线运输经常因货物不足而被迫发

9、零担，因为零担货物杂，轻重不一，易导致货物破损。同时，因我国幅员辽阔，货物运输经常经过不同的区域，受寒冷、炎热、干燥、潮湿、风雨等气候和道路崎岖、路况差等因素的影响。而家电多是敞篷车辆运输，如果路况差， 且货物捆绑不牢固，货物之间就容易激烈摩擦造成货物破损；在下雨时，如司机不及时进行遮苫，货物也很容易被浸湿；更为严重的，因能见度低、路面湿滑等原因 在运输途中发生交通事故致货物全面受损。1.3小型家电对包装的基本要求小家电包装应具有以下基本要求：具有足够的强度、刚度与稳定性；具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等防护能力；包装材料选用符合经济、安全的要求；包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家

10、标准，便于搬运与装卸；能减轻工人劳动强度、使操作安全便利。符合环保要求。1.4家电物流企业在降低货物破损的包装设计方面措施1.4.1利用薄膜类拉伸包装拉伸包装属于柔性包装，是一种被认为很有前途的包装技术，大部分用于托盘集合包装。拉伸包装是由收缩包装发展而来的，拉伸包装是依靠 机械装置在常温下将弹性薄膜围绕被包装件拉伸、紧裹，并在其末端进行封合的一种包装方法。拉伸包装具有自动操作、节省了人工打包费、提高了准确度以及有效 地防冲击、防震动、防盗、防火等优点。同时，因不需要热收缩设备，能节省设备投资、能源和设备维修费用，也便于使用机械设备，提高装卸效率。1.4.2改变包装箱内的填充物填充物又称填充料

11、、填料。现在所用的填充物多为空心纸，填充效果不好，不能充满包装箱，不能起到很好减震缓冲的作用。可以改用一些 填充效果好的填充物，比如气泡衬垫，该产品是用途最广、使用最灵活的包装材料，具有衬垫效果良好、材料成本低、节省人力资源和运输成本低等优点；聚乙烯发泡材料，该产品具有低中密度发泡、弹性好、经济实惠等优点。这些填充材料由于所需泡沫少，因而减小了包装和材料及装运成本，并可以重复使用、回收再利用和 抗静电。这些包装箱填充物，成本和空心纸的成本相差无几，效果比空心纸好。1.4.3改善运输条件和外部环境由于运输环境与条件复杂，干线运输应多采用铁路运输，水路运输等运输方式，支线运输应尽可能地共同配送，少

12、发零担货物，以便减少 由于振动冲击、天气状况等运等因素造成的货物破损。在运输道路的选择上，应选择路况较好的公路行驶，及时了解路况信息，以便遇到道路施工或禁行限制时能提 前选择绕行的最佳路线，尽量避开有灾害性天气的时间运输。同时，在运输过程中，司机或押运员应尽到保护货物的责任，如遇到雨雪时应用苫布将车顶完全苫盖， 防止货物被浸湿。显然，如果能够将每个细节做好，严格按照规章制度做事，破损率一定可以控制在一定范围内。1.5市场定位：轻轻松松享受西洋STYLE生活。面包机具有多种菜单设定，使用方便，谁都可以简单操作；西洋风菜单充实，是人们生活方式的新选择；另外采用PANA独特机能，烤制面包的成功率、口

13、感提升。方便人们的日常生活1.6产品特色1.6.1菜单多样性：菜单内容包括英式茶饼、丹麦面包、麻糬等等，并且在选择过程后还可以提供原材料量、口味以及搭配建议。例如，如果想吃水果面包，面包机就会建议，在面团平整的面上涂果酱、奶油以及顾客喜欢的水果等，非常的方便、实用，在制作的过程中只需要将顾客喜欢的辅料放入葡萄干、坚果容器中即可，面包机会自动投料。1.6. 2好吃美味：松下面包机做出的面包好吃的核心技术：松下自家研发的制面包程序！松下将经过日本市场多年检验的制面包程序引入中国，并结合中国市场的食材及饮食习惯，开发出更适合中国消费者的制面包程序，包括中国料理的制作（饺子、馒头、花卷等等）。松下面包

14、机做出的面包好吃，还有一个不容忽视的地方松下独特的“搅拌技术”及“烘烤技术”模拟手工揉面的手法和力度，搭载合适的频率，带来手工面包的温暖。以及手工达不到的方便。与手工制作相比，更能提供口感的满足 , 能让酵母与面粉充分结合 。好面包不是一次就烤成的哦，慢工出细活！面包的烘烤也要分几个阶段，不同的阶段需要不同的温度，以达到理想的烘烤效果！与手工制作相比，更能掌控不同烘烤阶段的温度，更好的调节烤色以及面包皮的厚度。1.6.3安全性能好：采用两层隔热保证设备上盖温度不烫手，在设备作业完成后上盖温度仅为52.3， 安全系数高；另外还有相关安全提醒文字，安全性高。1.6.4操作性和便利性：在设备的LCD

15、显示屏上有操作进程提醒，烤制颜色可选并且可以预约，另外设备的静音特性也取决于采用松下自社马达、低转速高扭力、与本体组配4个铆钉固定，振动小 ，低静音轴承使用，特殊材质皮带轮与皮带匹配佳；而且内胆底部的工艺好，零部件完美衔接采用整圈支撑固定（此圈的尺寸严格管 控），故揉面过程中容器的震动小。1.6.5小巧外形：面包机不再是意见庞然大物，外型轻巧，不占用空间。2 缓冲材料分析2.1 缓冲材料 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

16、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。2.1.1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。2.1.2纸浆模塑制品特性

17、 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。2.1.3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、柔软性、缓冲性能，受反复冲击其特性不变，它是一种高强缓冲、抗振能力的新型环保材料，EPE的PH值为中性，不会对任何产品造成损伤，同时它的优良特性能抵御外界的酸缄腐蚀，珍珠棉是一种易于加工和处理的新型保护型包装材料，EPE柔韧、质轻、富有弹性能通过弯曲来水材料。不受各种

18、气候条件影响，耐气候性优越。切割、粘合、层压、真空成形、压缩等的加工性优秀。细微气泡的泡沫材料、外表光滑、可着色，尽显优美效果。2.2缓冲材料确定 目前普遍用于电器包装的是发泡聚苯乙烯（EPS)与发泡聚乙烯（EPE），聚乙烯泡沫塑料发泡均匀、柔软，有较好的缓冲与机械性能，压缩不易断裂，高低温环境下不易老化，可与产品直接接触不会产生化学变化与腐蚀现象。故综合考虑决定使用聚乙烯泡沫塑料（比重为0.032g/cm3）作为设计的缓冲材料。虽然发泡聚乙烯可以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

19、收，二次利用，来解决污染问题。由于面包机和冰箱一样的脆性较大,缓冲材料需要慎重考虑。缓冲包装材料的种类很多,有天然的、人工合成的、定形的和不定形的等。不定形包装材料,由于缓冲性能不稳定,回弹性能较差,已逐渐被淘汰。随着工业的发展技术工艺水平的不断提高以及各种新型合成材料的采用,定形缓冲材料已经占据现代包装中的绝大多数。而在定形包装材料中,又有成型纸浆、瓦楞纸板、纸棉材料、棕垫、弹簧以及泡沫、气垫薄膜等各种人工合成材料。在选用材料时,综合考虑动冲击能量的吸收性、回弹性、压缩蠕变性、耐破损性、稳定性以及经济性等各种材料性能参数。当然,要选择一种缓冲材料具备以上所有良好性能是难以办到的,也是不科学的

20、。只能根据陶瓷工艺品的主要特性,有侧重地考虑缓冲材料的性能参数。发泡聚苯乙烯制品出来具有质轻、价廉、防震等优点外，还具有透气性好、有利于生物保鲜的优点，在商品流通中被广泛运用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎品、易破、怕挤压物品的周转包装上，是目前流行于市场的泡沫塑料的换代产品。 综上分析，可选择采用先进、科学的工艺模塑成型的发泡塑料作为缓冲包装材料，根据产品的结构特征和发泡塑料的相关特性设计缓冲衬垫的结构和尺寸。2.3 小家电包装的保存期计算小家电产品，其保存期按国家标准要求是8-9年的保质期。3 缓冲垫尺寸和结构设计3.1 缓冲衬垫的尺寸计算因为 A=30.424.1 cm=732.64cm，

21、W=6.1*9.81N=59.841N， G=90g 根据A=W/s *104 可得s =0.00817*10Pa由聚苯乙烯动态缓冲特性曲线（图3-1）可知（0.817,90）在所有曲线的左侧，说明静应力太大，没有必要采用全面缓冲包装，可改为局部缓冲包装；所以取T=3.0cm，它的两个交点中取靠右边的，取右边的进行设计用材料最省，右边的点对应静应力为sd=0.04*10Pa，所需承积： *10= 149.6025cm 由图中可知最低点对应的加速度最小，缓冲性能最好，产品的安全率最高，若用最低点设计有： se=0.026*10Pa A=230.158cm由此可见，承载面积可做两钟选择，节约材料取

22、A=149.6025cm2，提高产品安全率取A=230.158cm2，该设计主要考虑安全取厚度T=3.0cm，A=230.158cm2的发泡聚苯乙烯泡沫垫。由于局部缓冲，初步设计为角衬垫形式，那么每块承载面积为： L=76.72cm L=8.76cm图3-1聚苯乙烯动态缓冲特性曲线3.2缓冲衬垫校核3.2.1产品强度校核(产品支承面的应力校核) 角跌落时的有效受力面积为（若取K=1）=132.88 cm 此时静应力为：= 0.0448*105 Pa =4.48kPa此时静应力对应的加速度值小于产品的许用脆值3.2.2挠度校核 衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定比值时，衬垫容易挠曲线或变弯，大大降

23、低衬垫的负重能力。衬垫的最小承载面积Amin与厚度应满足另X= 因为X=4.821，所以计算所得衬垫面积是稳定的。3.2.3蠕变校核缓冲材料在长期的静压力的作用下，其塑性变形会随时间而增大，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，家剧内产品的振动和摩擦擦伤。蠕变补偿值按下式计算1:Tc=T(1+Cr) 式中：Tc修正后的厚度cm； Cr为聚苯乙烯塑料泡沫蠕变系数10%； T 原设计厚度。得Tc=3.3cm。经过以上校核，最后计算所得缓冲衬垫尺寸为厚度T=3.3cm，面积A=230.158cm2。衬垫与包装物单个接触面的面积为A1=76.72cm2，边长为 L=12.06cm图

24、3-24设计瓦楞纸箱并校核其抗压强度4.1瓦楞纸箱的内部尺寸 瓦楞纸箱的内部尺寸，由被包装商品的最大外形尺寸，商品的组装和个数以及隔衬与缓冲装置的尺寸有关。当被包装商品为单件时，其计算公式为： L=304+4=308mmB=241+3=244mmH=345+4=349mm 式中，Xi是瓦楞纸箱某一方向的内部尺寸（mm）; xmax是被包装商品某一方向的最大外形尺寸（mm）； kXi是纸箱内部尺寸修正系数（mm），其数值见表1。表1纸箱内部尺寸修正系数（mm）kLikBikHi小型箱中型箱大型箱3737133457 注：尺寸大者取大值，尺寸小者取小值。4.2瓦楞纸箱的制造尺寸 瓦楞纸箱长、宽、高

25、的制造尺寸计算公式为： 式中，X是瓦楞纸箱长、宽或高的制造尺寸（mm）; Xi是瓦楞纸箱某方向的内部尺寸（mm）；kX是瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mm）；02类纸箱制造尺寸修正系数见表2表2 02类纸箱制造尺寸修正系数（mm）名称纸箱结构单瓦楞（A）双瓦楞（AA）三瓦楞（AAA）一块成型二块成型一块成型二块成型四块成型二块成型四块成型长度 l1 l266688881010宽度 B1 B26448668高度 H881616162020注：表中l2和B2是瓦楞纸箱接合部分两侧面的长和宽，l1和B1是瓦楞纸箱另外两侧面的长和宽，一般有l1l2，B1B2。在本次课程设计中采用A型单瓦楞一块成型的进行设

26、计，相关制造尺寸如下：L=308+6=314mmB=244+4=248mmH =349+8=357mm4.3 瓦楞纸箱的外部尺寸 瓦楞纸箱的外部尺寸计算公式为： 式中，X0是瓦楞纸箱某一方向的外部尺寸（mm）；X是瓦楞纸箱某一方向的制造尺寸（mm）； kX0是瓦楞纸箱外部尺寸修正系数（mm）；其数值见表3。表3 瓦楞纸箱外部尺寸修正系数（mm）瓦楞纸板结构单瓦楞（A）双瓦楞（AA）三瓦楞（AAA）kX079101212 瓦楞纸箱各个方向的外部尺寸如下： L=314+7=321mm B=248+7=255mm H=357+8=365mm4.4外摇盖的制造尺寸为 接头尺寸J定为：J=35mm。4.

27、5瓦楞纸箱的尺寸偏差 通用瓦楞纸箱尺寸偏差见表4。 本次设计中采用通用瓦楞纸箱尺寸偏差一类纸箱单瓦楞箱的尺寸偏差进行设计。表4 通用瓦楞纸箱尺寸偏差（GB6543-86）纸箱类型1类纸箱2类纸箱和3类纸箱单瓦楞箱双瓦楞箱综合尺寸不大于1000(mm)综合尺寸大于1000(mm)单瓦楞箱双瓦楞箱单瓦楞箱双瓦楞箱尺寸偏差（mm）3535464.6瓦楞纸箱的抗压强度计算4.6.1 箱型：0201型，采用二页箱。4.6.2瓦楞纸板 内销产品选用第二类瓦楞纸板。内装物质量6.1Kg，最大综合尺寸为989mm，应选用第二类第二种A型单瓦楞纸板，其代号为S。S的技术指标为耐破强度600kPa,变压强度2.5

28、0kN/m。4.6.3瓦楞纸板定量计算 箱板纸选用D等箱板纸，其耐破指数为1.5kPam/g。 =kPa Q=g/m 所以内外面纸的定量取210g/m。瓦楞芯纸的定量为140g/m，横向环压指数3.5g/m。 按照选用的箱板纸，瓦楞纸板的耐破强度为： =840kPa 按照选用的箱板纸和瓦楞芯纸，瓦楞纸板的定量如下式： T=（210+210+1401.5+100）g/m =730g/m 其中粘合剂定量取100g/m，瓦楞芯纸的展开系为1.5。4.6.4 瓦楞纸箱的堆叠强度瓦楞纸箱的周长为：=126.2cm 瓦楞纸箱的环压强度为 楞常数取8.36，箱常数取0.59瓦楞纸箱的抗压强度计算公式如下：

29、=1919.71 N式中，是瓦楞纸箱的抗压强度（N）；Px是瓦楞纸板的综合环压强度（N/cm）；Z是瓦楞纸箱外周长（cm）；aXZ是楞型常数；J是瓦楞纸箱常数；表5强度公式中的常数值常数楞型A型B型C型AB型BC型AC型aXZ8.36506.113.3611.114.462 J0.590.680.680.6350.680.6353 C1.5321.3611.4772.8932.8383.0094.6.5 瓦楞纸箱抗压强度校核：纸箱的堆码载荷为：式中：W是货物重量（内装物重量和纸箱重量之和）； H是堆码高度;K是安全系数；h是瓦楞纸箱的高度。 抗压强度安全系数K根据瓦楞纸箱所装物品的贮存期和贮存

30、条件决定： a 贮存期小于30天，kp=1.60；b 贮存期30100天，kp=1.65； c 贮存期100天以上，kp=2.00。所以安全系数K取2。货物重量W=(6.1+0.268*2)9.81=65.1N堆码高度一般取300cm，瓦楞纸箱的高度为365mm。因此瓦楞纸箱的抗压强度校核计算如下： 因为抗压强度比堆码载荷大很多，所以这个瓦楞纸箱具有足够的堆码强度。4.7 绘制纸箱结构图图4-15 小型家电包装工艺设计5.1 包装工艺路线的拟定松下SD-PM105面包机，重61千克，外型尺寸304241345 mm。年产量10台。将底部缓冲衬垫放入预制瓦楞纸箱中并固定将用塑料袋包装好的面包机以及配件稳定的放在纸箱底座衬