筆記本電腦運(yùn)輸包裝設(shè)計分析解析

1、設(shè)計說明書題目：筆記本電腦緩沖包裝設(shè)計目錄一 流通環(huán)境分析-2（一） 產(chǎn)品的流通區(qū)間-3（二）產(chǎn)品的主要運(yùn)輸方式-3（三）裝卸與搬運(yùn)-3（四）貯存環(huán)節(jié)-3（五）流通環(huán)境的氣象條件-3二 產(chǎn)品特性分析-3三 內(nèi)包裝設(shè)計-4四 緩沖包裝設(shè)計-4（一）緩沖包裝材料的選擇-4（二）緩沖襯墊基本尺寸計算-5(三)緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計-7(四)附件包裝-7五 運(yùn)輸包裝設(shè)計-8（一）內(nèi)尺寸的計算-8（二）制造尺寸計算-9（三）外包裝尺寸-9(四)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度-10（五）堆碼性能（系數(shù)）校核-10六 包裝裝配圖-11七 裝箱單-12八 成本分析-12九總結(jié)-12隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速增長，人均可支配收入迅速

2、增加，消費者的購買力增強(qiáng)，計算機(jī)尤其是筆記本電腦的市場需求呈現(xiàn)出了前所未有的強(qiáng)勁態(tài)勢。過去人們關(guān)注的重點放在筆記本電腦的配置、功能、品牌、質(zhì)量、服務(wù)等方面，但是隨著環(huán)保意識的提升，人們對于筆記本電腦的包裝越來越重視，開始追求綠色，追求“零包裝”。因此對筆記本電腦設(shè)計出切實可行的包裝方案，具有著重要的意義。一、流通環(huán)境分析（一） 產(chǎn)品的流通區(qū)間1. 產(chǎn)地：廣州2. 目的地：全國各地（二）產(chǎn)品的主要運(yùn)輸方式鐵路和公路運(yùn)輸由于產(chǎn)品銷往全國各地，既有長途運(yùn)輸又有短途運(yùn)輸。一般產(chǎn)品從出廠到發(fā)貨火車站使用汽車運(yùn)輸，從發(fā)貨站到全國各地的代理商使用火車運(yùn)輸，而從各地代理商到零售商和從零售商到消費者手中多使用汽

3、車運(yùn)輸。汽車運(yùn)輸?shù)臎_擊，主要取決于路面狀況，車輛的啟動和制動，貨物重量及裝載穩(wěn)定性。汽車運(yùn)輸振動加速度的大小也與路面狀況、行駛速度、車型和載重量有關(guān)，但主要因素為公路的起伏和不平。汽車運(yùn)輸是包裝件的共振頻率一般小于25HZ，實驗測得，汽車運(yùn)輸發(fā)生二次共振時其基頻為8.28.5HZ，二次共振頻率范圍為17.318HZ，共振加速度增大為外界激勵的18倍。汽車運(yùn)輸?shù)碾S機(jī)振動加速度垂直方向最大，汽車運(yùn)輸振動能量絕大部分分布在0200HZ，其中能量最集中處于050HZ頻帶內(nèi)。汽車運(yùn)輸隨機(jī)振動功率譜密度在2HZ和10HZ左右各有一個較大峰值。通常2HZ出的峰值為全頻帶內(nèi)最大值，所以公路運(yùn)輸包裝件的固有頻率

4、應(yīng)避開這兩個頻率值。鐵路運(yùn)輸時產(chǎn)生的沖擊有兩種。一種是車輪滾過鋼軌接逢時的垂直沖擊，在普通路軌上為80120次/分，加速度最高為1g；另一種是火車在掛鉤撞合時產(chǎn)生的水平?jīng)_擊，加速度可達(dá)24g。若速度為14.5km/h時作溜放掛鉤，車體撞合瞬間可能產(chǎn)生18g的沖擊加速度?；疖囻傔^鋼軌時受到?jīng)_擊，以正常速度70km/h駛過鋼軌時，垂直方向加速度峰值為58g。（三）裝卸與搬運(yùn)裝卸作業(yè)包括人工與機(jī)械兩種方式。按常規(guī)產(chǎn)品的跌落高度定為90cm。（四）貯存環(huán)節(jié)采用一般倉庫貯存，堆碼高度2.5m，堆碼層數(shù)1層。（五）流通環(huán)境的氣象條件由于產(chǎn)品在廣州，銷售范圍為全國各地，從華南到全國含蓋了幾個氣候帶，雖然溫度

5、隨地域的變化，變化較平緩，但產(chǎn)品包裝件常常在短時間內(nèi)經(jīng)歷較劇烈的溫度變化。計算機(jī)顯示器為電子產(chǎn)品，為了防止包裝內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，應(yīng)嚴(yán)格控制包裝材料的含水量，并用塑料薄膜對產(chǎn)品進(jìn)行包裹并放入干燥劑。用標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境條件，該產(chǎn)品的運(yùn)輸條件可表示為2K2/2B1/2S1/2M1。二、產(chǎn)品特性分析（一）產(chǎn)品外形尺寸長 300mm，寬230mm, 高25.6mm. （二）產(chǎn)品重量2.2kg（三）產(chǎn)品重心位于筆記本電腦的中部。（四）易損件屏幕表面正中位置垂直方向為易損部位。也就是顯示器內(nèi)部的顯像管和玻璃屏幕。顯像管位于顯示器的內(nèi)部，是顯示器的核心部件，受到劇烈振動或沖擊可能會造成顯像管脫落；而屏幕也是顯示器功

6、能主體部件，有意破損的玻璃構(gòu)成，所以屏幕也是顯示器包裝的重點保護(hù)對象；底座連接裝置位于顯示器的底部，安裝使用時與底座連接，屬于凸出部件，緩沖設(shè)計時也應(yīng)考慮到，不能夠承載，并要與外包裝容器離有一定的距離，以免沖擊是受損。（五）產(chǎn)品的脆值脆值是產(chǎn)品經(jīng)受振動和沖擊時表示其強(qiáng)度的定量指標(biāo)，又稱產(chǎn)品的易損度。是設(shè)計產(chǎn)品緩沖包裝中的最重要的參數(shù)。在實際生產(chǎn)中，一般要通過實驗來測定產(chǎn)品的脆值，但在課程設(shè)計中我們只能通過查資料、比較同類產(chǎn)品的脆值來確定。通過比較日本、英國同類產(chǎn)品的脆值，確定本次的產(chǎn)品脆值取G=70g。（六）產(chǎn)品的固有頻率產(chǎn)品的固有頻率也設(shè)緩沖包裝設(shè)計中的重要參數(shù)，應(yīng)通過實驗測得。合理的緩沖包

7、裝應(yīng)該能夠包裝件的固有頻率遠(yuǎn)離產(chǎn)品得固有頻率，使其免受共振。三、內(nèi)包裝設(shè)計選用聚乙烯（PE）袋，起防潮、保護(hù)外觀免受劃傷、防靜電作用等。尺寸：LxBxH=350mm×250mm×30mm，厚度1.5mm聚乙烯袋示意圖：四、緩沖包裝設(shè)計筆記本電腦緩沖包裝（一 ）、緩沖包裝材料的選擇發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）特性EPS材料的優(yōu)點是輕質(zhì)、透明、強(qiáng)度大、防潮、耐腐蝕。最大弱點是用后不能自行分解，從而其廢棄物如果不回收處理則會適合對環(huán)境的大量污染。此外，它還有材料體積較大，堆置空間等缺點。紙漿模塑制品特性紙漿模塑制品的主要優(yōu)勢是原料資源豐富，具有一定的抗壓、防震能力，防靜電，吸附性較好，

8、可堆疊存放，無毒，生產(chǎn)不復(fù)雜，用途較廣，印刷性好和易回收等特性。主要缺點是吸水、吸油，阻氣性較差，生產(chǎn)自動化程度不太高，成本比較高等。發(fā)泡聚乙烯（EPE）特性EPE俗稱“珍珠棉”，由30-40倍高發(fā)泡成形的產(chǎn)品，重量輕，有一定堅固性、柔軟性、緩沖性能，受反復(fù)沖擊其特性不變，它是一種高強(qiáng)緩沖、抗振能力的新型環(huán)保材料，EPE的PH值為中性，不會對任何產(chǎn)品造成損傷，同時它的優(yōu)良特性能抵御外界的酸緘腐蝕，珍珠棉是一種易于加工和處理的新型保護(hù)型包裝材料，EPE柔韌、質(zhì)輕、富有彈性能通過彎曲來吸收和分散外來的撞擊力，它導(dǎo)熱率很低，隔熱性能優(yōu)異，獨立氣泡，幾乎沒有吸水性的放水材料。不受各種氣候條件影響，耐氣

9、候性優(yōu)越。切割、粘合、層壓、真空成形、壓縮等的加工性優(yōu)秀。細(xì)微氣泡的泡沫材料、外表光滑、可著色，盡顯優(yōu)美效果。緩沖材料確定，目前普遍用于電腦緩沖包裝的是發(fā)泡聚苯乙烯（EPS)與發(fā)泡聚乙烯（EPE），聚乙烯泡沫塑料發(fā)泡均勻、柔軟，有較好的緩沖與機(jī)械性能，壓縮不易斷裂，高低溫環(huán)境下不易老化，可與產(chǎn)品直接接觸不會產(chǎn)生化學(xué)變化與腐蝕現(xiàn)象。故綜合考慮決定使用聚乙烯泡沫塑料（比重為0.032g/cm3）作為設(shè)計的緩沖材料。雖然發(fā)泡聚乙烯可以在自然環(huán)境中自動降解，包裝廢棄物會造成“白色污染”，所以近年來它的發(fā)展在一定程度上也受到了抑制，但我們可以通過在各地建立專門的回收站對其廢棄物進(jìn)行回收，二次利用，來解決

10、污染問題。（二）、緩沖襯墊基本尺寸計算在本次設(shè)計中，已知參數(shù)W為2.2kg，G為70，H為90cm。在曲線圖中作一條水平線，那么切點的縱坐標(biāo)對應(yīng)最小緩沖系數(shù)值為5.6，而橫坐標(biāo)就對應(yīng)最大應(yīng)力值為0.17×105Pa，由公式T=CH/G,可以求出襯墊厚度T，由公式A=WG/m可以求出襯墊面積A。根據(jù)公式T=CH/G和A=WG/m可得T=CH/G=5.6×90/70=7.2 cm A=WG/m=2.2×9.8×70×104/0.17×105=887.8cm2撓度校核：襯墊尺寸的面積與厚度之比小于一定厚度時，襯墊容易撓曲或變彎，大大降低襯墊

11、的負(fù)重能力。為了避免撓曲，其中嘴刁的承載面積與厚度之比應(yīng)符合以下規(guī)定（克斯特那經(jīng)驗公式）Amin >(1.33T)2 9.6cm2887.8 > (1.33×3.6) 2 可知符合撓度要求。跌落姿勢的校核：在襯墊基礎(chǔ)設(shè)計中所引用的一系列試驗特性曲線和數(shù)據(jù)都是以假定的理想姿態(tài)(試驗平直，底面著地)為前提的，但襯墊的實際工況遠(yuǎn)非標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)。實際的流通過程中。包裝件跌落姿態(tài)千變?nèi)f化有角著地的面著地還有棱著地的。受力情況變化較大因而有必要對基本設(shè)計尺寸作相應(yīng)的調(diào)整。由于角著地時其對產(chǎn)品的沖擊能力最大，因此需對角著地進(jìn)行校核。當(dāng)角著地時，承載面積為此襯墊的三個緩沖面在水平面上的投影面

12、積計算此面積可通過以下公式： 圖2發(fā)泡聚乙烯的動態(tài)緩沖特性曲線式中Ae等效投影面積；L產(chǎn)品的長；b產(chǎn)品的寬；d產(chǎn)品的高；k系數(shù)；這里取k值為1；由公式（4）得紙箱在進(jìn)角跌落時的承載；A=182.2cm2 此時靜應(yīng)力：r=W/Ae=0.06(kg/cm2),結(jié)合圖2得，靜應(yīng)力為0.06kg/cm2對應(yīng)的最大加速度定小于產(chǎn)品的脆值70g，因此基于面跌落設(shè)計的緩沖墊滿足角跌落的要求，只要通過了角沖擊校核，就一定能滿足棱沖擊的要求，所以整個設(shè)計過程中沒有進(jìn)行緩沖擊校核。(三)、緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計為了使用最少的緩沖材料取的最好的緩沖效果，降低包裝成本，所以本設(shè)計選用局部緩沖包裝方法對該產(chǎn)品進(jìn)行包裝，根據(jù)

13、顯示器的承載部位和易損部位，設(shè)計緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)。由于顯示器的重心位于中前部，所以緩沖襯墊的主要承載部分在前部；易損件玻璃屏幕也位于前部，又因為顯示器的外形和重量均左右對稱，所以緩沖襯墊也設(shè)計成左右對襯結(jié)構(gòu)，從兩側(cè)對顯示器進(jìn)行保護(hù)。顯示器的外形不是規(guī)則幾何結(jié)構(gòu)，要通過緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計使其能夠在外包裝箱內(nèi)穩(wěn)定，并且保證易損部件屏幕和底座連接裝置不能承載。緩沖襯墊的厚度合成在面積，按照校核后的數(shù)值，但是要實現(xiàn)使其在外形不規(guī)則地情況下在外包裝箱內(nèi)固定，必須使用多于理論計算的緩沖材料，承載面積也必定大于理論值。緩沖襯墊的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 (四)、附件包裝筆記本電腦的配件包括說明書、保修卡、驅(qū)動光盤

14、、512優(yōu)盤、數(shù)據(jù)線、電源適配器、電話線、電池。鑒于內(nèi)裝物和成本問題，所以采用瓦楞紙箱作外電腦配件的包裝箱。經(jīng)過計算，得出尺寸為:L×B×H=230mm×170mm×50mm.部件盒平面展開圖如下所示：效果圖：五、運(yùn)輸包裝設(shè)計包裝材料的選擇瓦楞紙板因無污染、可再生、具有良好的緩沖性能等優(yōu)點在運(yùn)輸包裝中得到廣泛應(yīng)用，本設(shè)計也采用此材料設(shè)計外包裝。對于筆記本電腦的包裝一般是用單體包裝的本設(shè)計選標(biāo)準(zhǔn)箱型020l型為了保持側(cè)面的印刷面不被破壞接頭設(shè)計與側(cè)面連接由于筆記本電腦重量輕。故實際中可使用膠黏劑粘合接頭。按照GBT65441999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定UV形瓦楞紙板分為

15、A、C、B和E型四種。A楞型的紙箱承受平面壓力性能比B和C楞型差，但其承受垂直壓力性能較高：B楞型的瓦楞低又密故耐垂直壓力性能較差但平面耐壓性能較高；c楞型性能，介于A和B楞型之間既具有良好的緩沖保護(hù)性能，又具有一定的剛性：E楞型的紙板具有重雖輕、緩沖性能好、平面抗壓強(qiáng)度好等特點，利于直接進(jìn)行印刷，綜合考慮，由于本設(shè)計對象筆記本電腦再流通過程中是堆碼運(yùn)輸，因此對其紙箱要求要有較強(qiáng)的平面耐壓性能；此外，電腦是高精密產(chǎn)品，所以對緩沖墊的要求較高一般不承擔(dān)了電腦的緩沖要求。即外包裝無須承擔(dān)緩沖功能所以綜合考慮選擇B單瓦楞紙板設(shè)計。（一）內(nèi)尺寸的計算式中：Xi紙箱內(nèi)尺寸（mm） Xmax內(nèi)裝物最大外尺

16、寸（mm） T襯格或緩重建總厚（mm） K內(nèi)尺寸修正系數(shù)（查表）表2 瓦楞紙箱內(nèi)尺寸修正系數(shù)L1B1H1小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取KL=5mm；KB=5mm；KH=4mm；又已知Lmax=300mm；Bmax=230mm；Hmax=25.6mm；T=72mm所以Li=Lmax+T+ K=300+72×2+5=449mmBi=Bmax+T+ K=230+72×2+5=379mmHi=Hmax+T+ K=25.6+72×2+4=173.6mm即紙箱的內(nèi)尺寸為：449mm×379mm×173.6mm（二）制造尺寸計算 X=Xi

17、+kF = B1/2 + X1 式中：X瓦楞紙箱長、寬、高的制造尺寸mm Xi紙箱內(nèi)尺寸mm K制造尺寸修正系數(shù)mm（查表）F紙箱對接搖蓋寬度；B1紙箱非結(jié)合端面制造尺寸；X1搖蓋拉長系數(shù)。表3 02類單瓦楞紙箱制造尺寸修正系數(shù)（mm）名稱楞型L1L2B1B2HA64639B32326C53538E21213表4 瓦楞紙箱接頭尺寸J紙板結(jié)構(gòu)單瓦楞雙瓦楞J35-4045-50表5 02類單瓦楞紙箱搖蓋伸長系數(shù)X1名稱楞型02010203020402050206A2-30-22-30-20-2B1.5-20-11.5-20-10-1C0-1.50-1.50-1.5E000-100由表3、4、5得出

18、K11=3；K12=2；Kb1=3；Kb2=2；K=6；J=38；X1=2；所以 L1 = Li + K11 =452（mm），L2 = Li + K12 =451（mm）；B1 = Bi+ Kb1 =382（mm），B2 = Bi + Kb2 =381（mm）;H = Hi +K =179.6（mm），F(xiàn) = B1/2+X1=193（mm）；（三）外包裝尺寸由以下公式可以得出其外尺寸：X0 = Xi + 2t 式中：X0 瓦楞紙箱外尺寸；Xi 紙箱內(nèi)尺寸；t-紙板計算厚度表6 瓦楞紙板就算厚度（mm）；楞型ABCEABBC瓦楞紙板就算厚度5.33.34.32.38.17.1由表6，得出t=4

19、。所以由公式X0 = Xi +2t得；瓦楞紙箱的外尺寸為：437mm×387mm×181.6mm；(四)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度Z=2(Lo+Bo)=2×（437+387）=1648mmP=61.94×（4×6.10/1648）2/3×1.27×1648=1919N（五）堆碼性能（系數(shù)）校核公式中：SPF堆碼性能系數(shù) Z紙箱周邊長mm Nmin-最大堆碼層數(shù)代入數(shù)據(jù)得 =4.3>2 說明對于安全堆碼有足夠的強(qiáng)度。瓦楞紙箱平面展開圖：瓦楞紙箱效果圖：六、包裝裝配圖七、裝箱單一份說明書、保修卡、一張驅(qū)動光盤、一個電腦包、一個512優(yōu)盤、一