耳麥運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 目錄一 產(chǎn)品調(diào)研與流通環(huán)境分析-2（一） 產(chǎn)品的調(diào)研-2（二）產(chǎn)品的主要運(yùn)輸方式-2（三）裝卸與搬運(yùn)-2（四）貯存環(huán)節(jié)-3（五）流通環(huán)境的氣象條件-3二 產(chǎn)品特性與脆分析-3（一）產(chǎn)品外形尺寸-3 （二）產(chǎn)品的脆值-3 （三）緩沖包裝材料的選擇-3三、緩沖襯墊尺寸計(jì)算與校核-4（一）襯墊尺寸計(jì)算-4（二）撓度校核-5（三）跌落姿勢(shì)的校核-5（四）蠕變量校核-7四、運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)-7（一）運(yùn)輸包裝材料的選擇-7（二）內(nèi)尺寸計(jì)算-7(三)制造尺寸計(jì)算-8(四)外尺寸計(jì)算-9(五)綜合環(huán)壓強(qiáng)度-10 （六）瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度-10 （七）堆碼層數(shù)-11 （八）運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)圖-

2、11五、銷售包裝設(shè)計(jì)-12 （一）銷售包裝材料的選擇-12（二）CAD 設(shè)計(jì)圖- 12（三）裝潢設(shè)計(jì)圖-13（四）襯墊設(shè)計(jì)圖-14六、運(yùn)輸包裝性能實(shí)驗(yàn)-14七、成本估計(jì)- 16八、總結(jié)-16九、參考文獻(xiàn)-17一、產(chǎn)品調(diào)研與流通環(huán)境分析（一） 產(chǎn)品的調(diào)研在當(dāng)今這個(gè)數(shù)字化的時(shí)代，耳機(jī)產(chǎn)品的需求量日益增大，幾乎成為了一種必不可少的電子產(chǎn)品，但耳機(jī)又有其自身的特性。其價(jià)格幅度跨越很大，高端產(chǎn)品與低端產(chǎn)品的價(jià)格差異驚人，甚至?xí)叱鲋饕碾娮赢a(chǎn)品電腦的數(shù)量。在品牌方面，森海塞爾領(lǐng)先于其他同類產(chǎn)品，其市場(chǎng)占有率為23%，這在耳機(jī)產(chǎn)品中已為同類產(chǎn)品中佼佼者，特別是在高端市場(chǎng)更是獨(dú)樹(shù)一幟。在包裝上，高端產(chǎn)品與普

3、通產(chǎn)品也有很大的差異，普通產(chǎn)品多為開(kāi)窗式包裝，較簡(jiǎn)易。而高端產(chǎn)品多無(wú)開(kāi)窗結(jié)構(gòu)，在上千元的耳機(jī)產(chǎn)品中更多的是注重其抗沖擊與震動(dòng)的襯墊。（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(guó)各地，既有長(zhǎng)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(guó)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(fèi)者手中多使用汽車運(yùn)輸。汽車運(yùn)輸?shù)臎_擊，主要取決于路面狀況，車輛的啟動(dòng)和制動(dòng)，貨物重量及裝載穩(wěn)定性。汽車運(yùn)輸振動(dòng)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(shí)驗(yàn)測(cè)得，汽車運(yùn)輸發(fā)生二次

4、共振時(shí)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(lì)的18倍。汽車運(yùn)輸?shù)碾S機(jī)振動(dòng)加速度垂直方向最大，汽車運(yùn)輸振動(dòng)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(dòng)功率譜密度在2HZ和10HZ左右各有一個(gè)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應(yīng)避開(kāi)這兩個(gè)頻率值。鐵路運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的沖擊有兩種。一種是車輪滾過(guò)鋼軌接逢時(shí)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(shí)產(chǎn)生的水平?jīng)_擊，加速度可達(dá)24g。若速度為14.5km/h時(shí)作溜放掛鉤，車體撞合瞬間可能產(chǎn)生

5、18g的沖擊加速度?；疖囻傔^(guò)鋼軌時(shí)受到?jīng)_擊，以正常速度70km/h駛過(guò)鋼軌時(shí)，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。（四）貯存環(huán)節(jié)采用一般倉(cāng)庫(kù)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(guó)各地，從華南到全國(guó)含蓋了幾個(gè)氣候帶，雖然溫度隨地域的變化，變化較平緩，但產(chǎn)品包裝件常常在短時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷較劇烈的溫度變化。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(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裹并放入干燥劑。二、產(chǎn)品特性與脆值分析（一）產(chǎn)品外形尺寸 長(zhǎng)126mm，寬104mm，高84mm 重250g（二）產(chǎn)品的脆值脆值是

6、產(chǎn)品經(jīng)受振動(dòng)和沖擊時(shí)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(jì)產(chǎn)品緩沖包裝中的最重要的參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定產(chǎn)品的脆值，但在課程設(shè)計(jì)中我們只能通過(guò)查資料、比較同類產(chǎn)品的脆值來(lái)確定。通過(guò)比較日本、英國(guó)同類產(chǎn)品的脆值，確定本次的產(chǎn)品脆值取G=80g。（三）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(diǎn)是輕質(zhì)、透明、強(qiáng)度大、防潮、耐腐蝕。最大弱點(diǎn)是用后不能自行分解，從而其廢棄物如果不回收處理則會(huì)適合對(duì)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(diǎn)。紙漿模塑制品特性紙漿模塑制品的主要優(yōu)勢(shì)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，可堆疊存

7、放，無(wú)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(diǎn)是吸水、吸油，阻氣性較差，生產(chǎn)自動(dòng)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(jiān)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(huì)對(duì)任何產(chǎn)品造成損傷，同時(shí)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(guò)彎曲來(lái)吸收和分散外來(lái)的撞擊力，它導(dǎo)熱率很低，隔熱性能優(yōu)異，獨(dú)立氣泡，幾乎沒(méi)有吸水性的放水材料。不受各種氣候條件影響，耐氣候性優(yōu)越

8、。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。綜合考慮最終緩沖材料確定為發(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(huì)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(jì)的緩沖材料。雖然發(fā)泡聚乙烯可以在自然環(huán)境中自動(dòng)降解，包裝廢棄物會(huì)造成“白色污染”，所以近年來(lái)它的發(fā)展在一定程度上也受到了抑制，但我們可以通過(guò)在各地建立專門的回收站對(duì)其廢棄物進(jìn)行回收，二次利用，來(lái)解決污染問(wèn)題。三、緩沖襯墊尺寸計(jì)算與校核（一）襯墊尺

9、寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，已知參數(shù)W為250g，G為70g，H為50cm。在曲線圖中作一條水平線，那么切點(diǎn)的縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)最小緩沖系數(shù)值為5.6，而橫坐標(biāo)就對(duì)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=5.6×50/80=3.5 cm A=WG/m=0.25×9.8×80×104/0.17×105=115.3cm2（二）撓度校核襯墊尺寸的面積與厚度之比小于一定厚度時(shí)，襯墊容易撓曲或變彎，大大降低襯墊的負(fù)重能力。為了避免撓曲，

10、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(yàn)公式）Amin >(1.33T)2 115.3 > (1.33×3.5) 2 =21.7可知符合撓度要求。（三）跌落姿勢(shì)的校核在襯墊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中所引用的一系列試驗(yàn)特性曲線和數(shù)據(jù)都是以假定的理想姿態(tài)(試驗(yàn)平直，底面著地)為前提的，但襯墊的實(shí)際工況遠(yuǎn)非標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)。實(shí)際的流通過(guò)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(duì)基本設(shè)計(jì)尺寸作相應(yīng)的調(diào)整。由于角著地時(shí)其對(duì)產(chǎn)品的沖擊能力最大，因此需對(duì)角著地進(jìn)行校核。當(dāng)角著地時(shí)，承載面積為此襯墊的三個(gè)緩沖面在水平面上的投影面積計(jì)算此面積可通過(guò)以下公

11、式： 圖2發(fā)泡聚乙烯的動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線式中Ae等效投影面積；L產(chǎn)品的長(zhǎng)；b產(chǎn)品的寬；d產(chǎn)品的高；k系數(shù)；這里取k值為1；此時(shí)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(duì)應(yīng)的最大加速度定小于產(chǎn)品的脆值50g，因此基于面跌落設(shè)計(jì)的緩沖墊滿足角跌落的要求，只要通過(guò)了角沖擊校核，就一定能滿足棱沖擊的要求，所以整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行緩沖擊校核。（四）蠕變量校核緩沖材料在長(zhǎng)時(shí)間靜壓力的作用下，其塑形變形量會(huì)隨時(shí)間的增加而增加，這種蠕變使襯墊厚度變小，緩沖能力下降，所以設(shè)計(jì)襯墊尺寸應(yīng)加一個(gè)蠕變補(bǔ)償值，成為蠕變?cè)隽緾r.Tc=T(1+Cr) Cr=10%Tc=3.

12、5(1+10%)=3.9cm經(jīng)校核后，襯墊最后的尺寸為T=3.9cm,A=115.3cm2四、運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)(一)運(yùn)輸包裝材料的選擇瓦楞紙板因無(wú)污染、可再生、具有良好的緩沖性能等優(yōu)點(diǎn)在運(yùn)輸包裝中得到廣泛應(yīng)用，本設(shè)計(jì)也采用此材料設(shè)計(jì)外包裝。本設(shè)計(jì)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(jì)與側(cè)面連接。按照GBT65441999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定UV形瓦楞紙板分為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

13、有重雖輕、緩沖性能好、平面抗壓強(qiáng)度好等特點(diǎn)，利于直接進(jìn)行印刷，綜合考慮選擇B單瓦楞紙板設(shè)計(jì)。里紙、面紙的定量為160g/m2一等牛皮掛面箱板紙，瓦楞芯紙定量150g/ m2,尺寸為200×160×100mm。銷售包裝材料的選擇此次設(shè)計(jì)選用定量為300g/ m2 的白板紙。運(yùn)輸包裝的尺寸設(shè)計(jì)產(chǎn)品采用立放每個(gè)大包裝內(nèi)裝4個(gè)小包裝。長(zhǎng)方體內(nèi)裝物在瓦楞紙箱內(nèi)的排列數(shù)目表示為：n=nL× nB ×nH 4b×1l×1h與標(biāo)準(zhǔn)參照比例1.5：1：1相差不多。（二）內(nèi)尺寸計(jì)算式中：Xi紙箱內(nèi)尺寸（mm） Xmax內(nèi)裝物最大外尺寸（mm） T襯格或緩

14、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=4mm；KB=5mm；KH=5mm；又已知Lmax=200mm；Bmax=160mm；Hmax=100mm；T=3.9mm所以Li=100×4+（4-1）+4=407mmBi=200×1+5=205mmHi=160×1+5=165mm即紙箱的內(nèi)尺寸為：407mm×205mm×165mm（三）制造尺寸計(jì)算 X=Xi+kF = B1/2 + X1 式中：X瓦楞紙箱長(zhǎng)、寬、高的制造尺寸mm Xi紙箱內(nèi)尺寸mm K制

15、造尺寸修正系數(shù)mm（查表）F紙箱對(duì)接搖蓋寬度；B1紙箱非結(jié)合端面制造尺寸；X1搖蓋拉長(zhǎng)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(zhǎng)系數(shù)X1名稱楞型02010203020402050206A2-30-22-30-20-2B1.5-20-11.5-20-10-1C1.5-2.50-1.51.5-2.50-1.50-1.5E000-100由表3、4、5得出K11=3；K12=2；Kb1=3；Kb2=2；K=6；J=38；X1

16、=2；所以 L1 = Li + K11 =410（mm），L2 = Li + K12 =407（mm）；B1 = Bi+ Kb1 =208（mm），B2 = Bi + Kb2 =207（mm）;H = Hi +K =171（mm），F(xiàn) = B1/2+X1=106（mm）；（四）外尺寸計(jì)算由以下公式可以得出其外尺寸：X0 = Xi + K 式中：X0 瓦楞紙箱外尺寸；Xi 紙箱內(nèi)尺寸；K-紙板計(jì)算厚度表6 瓦楞紙板外尺寸修正系數(shù)（mm）由表6，得出K=4。所以由公式X0 = Xi +K得；瓦楞紙箱的外尺寸為：411mm×209mm×169mm；(五)綜合環(huán)壓強(qiáng)度= 式中： 瓦

17、楞紙板的綜合環(huán)壓強(qiáng)度，N/cm； 面、里紙的環(huán)壓強(qiáng)度的測(cè)試力值，N； 楞紙橫向環(huán)壓強(qiáng)度的測(cè)試力值，N； 瓦楞紙板收縮率（=1.361）；i為里紙、面紙板的層數(shù)，j為芯紙層數(shù)，取1； 面紙、里紙的環(huán)壓指數(shù)為7.5 Nm/g，定量為160g/m²；楞紙的環(huán)壓指數(shù)為：5.5Nm/g；瓦楞芯紙的定量為150 g/m²；Z=180cm。則R=R=160×7.5=1200N； R=150×5.5×1.361=1122N； P=（R+R+R）/15.2=231.7N/cm。(六)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度P瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度（N）；Px瓦楞紙板原紙的綜合環(huán)壓強(qiáng)度（N/

18、cm）；aXz瓦楞常數(shù)；Z瓦楞紙箱周邊長(zhǎng)（cm）；J紙箱常數(shù)。aXz=5.0，J=1.27.P=231.7×（5×4/180）2/3×180×1.27=12241N(七)堆碼層數(shù) 式中： 空箱抗壓強(qiáng)度，N； 單個(gè)紙箱毛重，kg； n 最大堆碼層數(shù)； K 瓦楞紙箱堆碼安全系數(shù)，取4；經(jīng)計(jì)算單個(gè)紙箱的毛重為18kg，則12241=4×18（n-1）×9.81解得n=17（層）所以最大堆碼層數(shù)為17層。（八）運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)圖五、銷售包裝設(shè)計(jì)（一）銷售包裝材料的選擇此次設(shè)計(jì)選用定量為300g/m2的白板紙尺寸為200×160×

19、;100mm（二）CAD設(shè)計(jì)圖（三）裝潢設(shè)計(jì)圖（四）襯墊設(shè)計(jì)圖六、運(yùn)輸包裝性能實(shí)驗(yàn)要試驗(yàn)的運(yùn)輸包裝件，外包裝采用的是單瓦楞0201型紙箱，內(nèi)裝60件銷售產(chǎn)品包裝，運(yùn)輸包裝采用瓦楞紙箱，銷售包裝內(nèi)部緩沖材料選用的是比重為0.032g/cm的模塑聚乙烯泡沫塑料，包裝件總重19kg，運(yùn)輸包裝外形尺寸為551mm×412mm×412mm,此產(chǎn)品為計(jì)算器，芯片及液晶顯示屏需要特殊保護(hù)，長(zhǎng)途運(yùn)輸和短途運(yùn)輸都會(huì)有。根據(jù)對(duì)產(chǎn)品特性、流通條件及客戶要求的分析，確定試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)順序。需要注意的是:（1）、產(chǎn)品分價(jià)格較貴，并且質(zhì)量對(duì)企業(yè)的聲譽(yù)非常重要，所以試驗(yàn)項(xiàng)目要全，試驗(yàn)

20、強(qiáng)度也要相當(dāng)?shù)膰?yán)格。（2）、此包裝件從重量和外形尺寸看屬于小型運(yùn)輸包裝件，裝卸搬運(yùn)均用人工，要考慮到相應(yīng)的跌落高度以及搬運(yùn)工人的素質(zhì)。（3）、長(zhǎng)時(shí)間的公路鐵路運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)會(huì)采用堆碼方式，考慮到公路、鐵路的震動(dòng)沖擊頻率及特點(diǎn)，包裝件要求防震防沖擊性能良好，需要考慮重點(diǎn)考察。（4）、有露天存放的可能，需要考察防水、防潮、防曬性能。據(jù)此，設(shè)計(jì)的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)順序如下：（1）、溫、濕度預(yù)處理：在35的條件下，放置24h；（2）、壓力試驗(yàn)：最大堆碼層數(shù)為15層，劣變系數(shù)為8；（3）、變頻振動(dòng)：尋找產(chǎn)品的共振點(diǎn)； 掃頻加速度：0.75g； 倍頻程：0.5oct/min; 掃頻范圍：3Hz100Hz3Hz;

21、 加速度：1g； 振動(dòng)時(shí)間：15min。（4）、隨機(jī)振動(dòng)：堆碼層數(shù)15層； 垂直方向隨即振動(dòng)；振動(dòng)時(shí)間6h；PSD曲線見(jiàn)表如下：頻率/Hz功率譜密度水平/(g²/Hz)10.000140.02160.02400.002800.0022000.0002加速度均方根g(rms)0.73（5）、可控水平?jīng)_擊試驗(yàn)： 半正弦波沖擊；沖擊持續(xù)時(shí)間：18min；沖擊加速度：5g；沖擊次數(shù)：3次。 （6）、噴淋試驗(yàn)： 試驗(yàn)溫度：35； 雨量：80±10l/m²·h；試驗(yàn)時(shí)間：60min； （7）、防曬試驗(yàn)： 燈光照射溫度：40； 試驗(yàn)時(shí)間：6h； （8）、翻滾試驗(yàn)：2面2次。七、成本估計(jì)緩沖包裝材料為EPE，單價(jià)為800元/m3每個(gè)襯墊的體積為： V襯墊 =0.016m3則每個(gè)