电脑运输包装说明书.

1、运输包装课程设计说明书学 院（系）： 专业：学生姓名: 课程设计题目: 起讫日期： 课程设计地点: 指导教师：目录1. 流通环境分析 51.1 产品的流通区间51.2产品的主要运输方式51.2.1 铁路和公路运输 5122海运运输61.3装卸与搬运61.4贮存环节61.5流通环境的气象条件 61.5.1 温度和温度变化的影响 61.5.2湿度的影响71.5.3水的影响71.5.4太阳辐射的影响71.5.5盐雾的影响72. 产品特性分析72.1产品外形尺寸 82.2产品重量82.3 产品重心82.4 易损件82.5产品的脆值82.6产品的固有频率83. 内包装设计 83.1 内包装材料选择 83

2、.2 内包装尺寸 84. 外包装设计 84.1 外包装材料选择 85. 缓冲包装设计 95.1 缓冲包装材料的选择 95.2 缓冲衬垫基本尺寸计算 95.2.1 缓冲衬垫的挠度校核 105.3 缓冲衬垫的结构设计 106. 运输包装设计 126.1 内尺寸的计算 126.2 制造尺寸计算 136.3 外包装尺寸 146.4 瓦楞纸箱的抗压强度 146.5 瓦楞纸板结构及配料克重 156.6 瓦楞纸箱的强度校核 156.6.1 抗压强度校核 166.6.2 边压强度校核 166.7 瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式 16堆码强度 177. 包装装配图 178. 成本分析 23参 考 文 献23正文摘要

3、：随着我国经济的快速增长，生活频率的加快，电脑越来越发挥着举足轻重的作用。由于 笔记本电脑具有体积小，重量轻，携带方便等优点，其便携性和备用电源更使移动办公成为可 能，因此越来越受用户推崇，市场需求量迅速增长。但是笔记本电脑属于电子类产品在运输及 销售环节中可能会受到外界的冲击或震荡，对其质量和外观造成一定的破坏。为了避免这种情 况发生，应对笔记本电脑进行系统的缓冲（防震）包装设计，其包括：缓冲包装设计，防震设 计，外包装尺寸设计。过去人们关注的重点放在笔记本电脑的配置、功能、品牌、质量、服务 等方面，但是随着环保意识的提升，人们对于笔记本电脑的包装越来越重视，开始追求绿色， 追求“零包装”。

4、因此选择合适的材料与结构、计算出准确的尺寸对于缓冲垫和包装箱的设计是 非常重要的。本文是在确定设计对象的尺寸和流通环境条件的基础上，针对14.1英寸的富士通 笔记本电脑进行了系统的运输包装设计。关键词：笔记本电脑 运输包装包装设计1.流通环境分析1.1产品的流通区间1. 产地：南京2. 目的地：美国1.2产品的主要运输方式1.2.1 铁路和公路运输产品从南京销往美国，在国内运输中既有长途运输又有短途运输。一般产品从出厂到发 货火车站使用汽车运输，从发货站到南京港口使用火车运输。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、

5、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。汽车运输是包装 件的共振频率一般小于25HZ实验测得，汽车运输发生二次共振时其基频为8.28.5HZ,二次共振频率范围为17.318HZ共振加速度增大为外界激励的18倍。汽车运输的随机振动加 速度垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0200HZ其中能量最集中处于050HZ频带内。汽车运输随机振动功率谱密度在 2HZ和 10HZ左右各有一个较大峰值。通常2HZ 出的峰值为全频带内最大值，所以公路运输包装件的固有频率应避开这两个频率值。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，在普通路轨上为80120次/分，加

6、速度最高为1g;另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击，加速度可达24g。若速度为14.5km/h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间可能产生18g的冲击加速度。火车驶过钢轨时受到冲击，以正常速度 70km/h驶过钢轨时，垂直方向加速度峰值为 58g。1.2.2 海运运输航行中的船舶是个自由弹性体。海水的浮力与弹簧类似，所以在海上航行时与海水也构成 复杂的振动系统。当受到外部干扰时，会产生一个或若干个调谐共振，其外部激励来自： 柴油机的振动；螺旋桨与主传动轴系的转动不平衡力；其他铺机的不平衡力及振动； 波浪的周期性冲击；舵力。一般的说，海运中有两个不同级别的振动；较平静海面上稳定航行时的低强度振动，船的

7、振动比较轻微，其加速度峰值及其频率分布与火车相当。大风浪 中或紧急操作航行时的高强度振动，其加速度峰值及其频率分布与在恶劣路面上行驶的汽车 相当。海浪引起的低频振动为0.03Hz0.2Hz，对货物的共振影响不大。总而言之，海运中 的冲击与水域，风浪，船型，载重，气象条件有关，其冲击值相对较小。1.3装卸与搬运包装件的冲击主要发生于装卸作业和运输过程中，可分为垂直冲击和水平冲击。垂直冲击主要由搬运，装卸，起吊时跌落引起；水平冲击主要发生于运输车辆在崎岖不平路面上行驶 时，车辆突然启动或制动时，货车的编组溜放和转轨时，飞机着陆时，船舶靠岸时。装卸作 业包括人工与机械两种方式。不论人工或机械装卸，都

8、可能因人为或偶发因素使包装件自由 跌落。此时冲击碰撞发生于包装件与地面之间，其冲击加速度取决于跌落高度，而冲击力大 小取决于跌落高度外还取决于包装件重量，内衬垫缓冲性能和地面的刚性。据测定，人工装 卸的跌落冲击加速度通常在10g左右（g为重力加速度），最高达100go1.4贮存环节采用一般仓库贮存，堆码高度1.5m,堆码层数最多为2层，假定贮存时间为三个月。1.5流通环境的气象条件1.5.1 温度和温度变化的影响由于产品在南京，运输目的地在美国，含盖了几个气候带，虽然温度随地域的变化较平 缓，但产品包装件常常在短时间内经历较剧烈的温度变化。大温差会引起封闭包装件内产生 水汽凝结现象，加速内容产

9、品的受潮和腐蚀。又因为长途运输用的干式集装箱，内部处于密 封状态，箱内空气状态随外界温度或太阳辐射热的变化而变化，计算机显示器为电子产品， 为了防止包装内产生结露现象，应严格控制包装材料的含水量，并用塑料薄膜对产品进行包 裹并放入干燥剂。1.5.2湿度的影响湿度有两种计量方法，绝对湿度（HA和相对湿度（HR。相对湿度随纬度而变化，高 温伴随着高湿度出现，如HR8CK95%和温度2530C时，有利于霉菌旺盛繁殖，破坏产品 的外观和标志。高湿也促进金属的腐蚀加快，一些有机材料吸湿后表面发胀，变形，起泡， 不但影响外观，还使机械性能下降。低湿度又会使纸，木，塑料等干燥收缩，变形甚至龟裂。1.5.3

10、水的影响在流通过程中，产品会受到雨，雪，露，波浪，意外落水事故等影响，因此产品包装要有 严密的防水措施。1.5.4太阳辐射的影响太阳光谱主要由紫外线（波长小于 0.4卩m ,可见光（波长小于0.76卩m及红外线（波 长大于0.76卩m组成。在大气层外，紫外线能量占太阳光总能量的6%,但经过大气层到达地面时其能量比不超过1%。然而它仍对包装材料，尤其是塑料，橡胶等有很大影响，诸如加 速老化，分子激发，降解等。红外线可使运输工具，仓库和容器的温度升高，加速其物理和 化学变化。温度和湿度对光氧化反应有催化作用，使封缄化合物软化，密封性能下降，标志 褪色，涂层起泡剥落。1.5.5 盐雾的影响盐雾在大气

11、中存在的形式与空气相对湿度有关，或为结晶体，或为液体涓滴，其平衡状 态的临界HR为76%。盐雾对包装件的影响在于：加速金属包装材料的锈蚀，造成机械活动件 阻 塞，电导性增强，绝缘性降低。因此，要经海洋运输或在沿海地区流通的产品包装件必 须增强对盐雾的防护性。2产品特性分析2.1 富士通LH530-P6000R2外形尺寸及外观，见图 2.1-1长 340mm 宽 245mm,高 35mm图 2.1-12.2产品重量2.2kg2.3产品重心位于笔记本电脑的中部靠近电脑锂电池部位2.4易损件屏幕表面正中位置垂直方向为易损部位。也就是显示器内部的显像管和玻璃屏幕。显 像管位于显示器的内部，是显示器的核

12、心部件，受到剧烈振动或冲击可能会造成显像管脱 落；而屏幕也是显示器功能主体部件，有意破损的玻璃构成，所以屏幕也是显示器包装的重点保护对象；底座连接装置位于显示器的底部，安装使用时与底座连接，属于凸出部件， 缓冲设计时也应考虑到，不能够承载，并要与外包装容器离有一定的距离，以免冲击是受 损。2.5 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。通过比较日本、英国同类 产品的脆值，确定本次的产品脆值取 G=70g 。2.6

13、产品的固有频率产品的固有频率也是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 率，使其免受振动。3内包装设计3.1 内包装材料选择聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-70-100 C）, 化学稳定性好 , 能耐大多数酸碱的侵蚀 （不耐具有氧化性质的酸 ）, 常温下不溶于一般溶剂 , 吸 水性小，电绝缘性能优良，起防潮、保护外观免受划伤、防静电作用等。所以选用聚乙烯（PE） 袋。3.2 内包装尺寸确定尺寸：LxBxH=390mm270mM 40mm 厚度 1.5mm4. 外包装设计外包装材料选择 在当今包装制品中

14、，瓦楞纸包装应用最为广泛，它可以制成瓦楞纸箱，瓦楞纸盒，瓦楞 纸板缓冲结构，瓦楞纸板托盘，瓦楞纸板展示台架等等。瓦楞纸板具有以下特点：可加工 性极好；使用方便；刚柔兼备的保护性；便于促销；成本低廉；符合可持续发展 要求，焚烧或掩埋处理也不会污染环境，因此在运输包装中得到广泛应用，本设计也采用此 材料设计外包装。对于笔记本电脑的包装一般是用单体包装的，本设计选标准箱型 0201 型， 为了保持侧面的印刷面不被破坏， 接头设计与侧面连接， 由于笔记本电脑重量， 故实际中可 使用胶黏剂粘合接头。按照 GBT65441999 标准规定， UV 形瓦楞纸板分为 A、 C、 B 和 E 型 四种。 A 楞

15、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； E 楞型的纸板具有重量轻、 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，由于本设计对象笔记本电脑再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；此外，电脑是高精密产品，以对缓冲垫的要求较高，一般都承担了电脑 的缓冲要求，即外包装无须承担缓冲功能，所以综合考虑选择B单瓦楞纸板设计。5. 缓冲包装设计5.1缓冲包装材料的选择目前普遍用于电脑缓冲包装的是发泡聚苯乙

16、烯 （EPS）与发泡聚乙烯（EPE） , EPS材料的优 点是轻质、透明、强度大、防潮、耐腐蚀。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，不耐多 次冲击，性脆，拉伸强度低等缺点。EPEf谷称“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吸收和分散

17、外来的撞击力，它导热率很低，隔热性能优异，独立 气泡，几乎没有吸水性的放水材料。不受各种气候条件影响，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。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。故综合考虑以上因素 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

18、收站对其废弃物进行回收，二次利用， 来解决污染问题。5.2缓冲衬垫基本尺寸计算在本次富士通笔记本电脑课程设计中，已知参数 W为2.2kg，G为70，H为90cm在曲线 图中作一条水平线，那么切点的纵坐标对应最小缓冲系数值 Cmin为5.6，而横坐标就对应最 大应力值（T m为0.17 x 105P&图I翁泡聚乙（比*（1032）缓肿系数-最大应力曲銭由公式T=CH/G可以求出衬垫厚度T,由公式A=WG$m可以求出衬垫面积A。T = 5.6 X 90/70 = 7.2cmA = WG/c m = 2.2 X 9.8 X 70X 104/0.17 X 105 = 888cm25.2.1 缓

19、冲衬垫的挠度校核缓冲结构与尺寸的设计除了考虑缓冲系数和脆值确定厚度外, 还应该校核缓冲垫的压 缩挠曲。厚度 t 较厚的缓冲垫容易挠曲,使承载能力下降。缓冲设计时,通常采用如下克 斯特那经验公式进行校核：2Ami n > ( 1.33t)> 1其中Amin为最小承载面积。由于缓冲衬垫是由四块相同的缓冲垫组成，每块衬垫的承载面积为 S = 888 - 4 = 222cm2 而S最小承载面积=222cm2 > (1.33 X 7.2) 2 = 92cm2 > 1，由克斯特那公式可判定该衬垫符合挠 度校核要求，衬垫不会弯曲。5.3 缓冲衬垫的结构设计局部缓冲包装是采用预成型的缓

20、冲材料对产品的角， 楞侧面或易损坏关键部位等处提供 缓冲，不同部位提供与之脆值相对应的缓冲厚度，可以大大节约缓冲材料，降低包装成本和 物流成本，为了使用最少的缓冲材料取的最好的缓冲效果，综合考虑后选用局部缓冲包装方 法对该产品进行包装，根据显示器的承载部位和易损部位，设计缓冲衬垫的结构。由于显示器的重心位于中前部，所以缓冲衬垫的主要承载部分在前部；易损件玻璃屏幕 也位于前部，又因为显示器的外形和重量均左右对称，所以缓冲衬垫也设计成四个角对衬结 构，从四个角落对显示器进行保护。显示器的外形要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外 包装箱内稳定，并且保证易损部件屏幕和底座连接装置不能承载。缓冲衬垫的厚

21、度合成在面 积，按照校核后的数值，但是要实现使其在外形不规则地情况下在外包装箱内固定，必须使 用多于理论计算的缓冲材料，承载面积也必定大于理论值。缓冲衬垫的具体结构效果图见 5.3-1 , CAD图见5.3-2图 5.3-236. 运输包装设计6.1内尺寸的计算由于是单体包装，就无须考虑排列方式了，所以其内尺寸计算公式为:Xi=Xmax + 2T+ K'式中：Xi 纸箱的内尺寸；T缓冲件的厚度；K'内尺寸修正值。瓦楞纸箱内尺寸修正系数可参考表6-1mm长度方向L1宽度方向B咼度方向H小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取 Kl = 5mm Kb = 5mm Kh =

22、 4mm 又已知 Lmax = 340mm Bax = 245mm Hx = 25mm T=72mm 所以Li=L max+ 2T + K =340+ 2 X 72+ 5=489mmBi=Bmax+ 2T+ K =230+ 2X 72 + 5=394mmHi=Hmax+ 2T+ K =25 + 2X 72 + 4=183mm即纸箱的内尺寸为：489mrX 394mrX 183mm6.2制造尺寸计算制造尺寸公式为：X = Xi + kF = B 1/2 + X1式中：X 瓦楞纸箱长、宽、高的制造尺寸，单位mmXi纸箱内尺寸，单位 mmK制造尺寸修正系数，单位 mm（查表）；F纸箱对接摇盖宽度；B

23、纸箱非结合端面制造尺寸；X1摇盖拉长系数。表6-2 02类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数mm楞型L1L2BiB2HA64639B32326C53538E2i2i3表6-3瓦楞纸箱接头尺寸Jmm纸板结构单瓦楞双瓦楞J35-4045-50表6-4 02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数Ximm楞型020i0203020402050206A2-30-22-30-20-2Bi.5-20-ii.5-20-i0-iCi.5-2.50-1.5i.5-2.50-1.50-1.5E000-i00由表得出 Kii=3; Ki2=2; Kbi=3; Kb2=2; K=6; J=38; Xi=2; 所以瓦楞纸箱的制造尺寸为：Li=

24、Li+ Kii=489+3 =492(mm,L2 =:L i+ Ki2=489+2 =49i(mm,Bi=Bi + K bi :=394+3 =397(mm,R=Bi + K b2 :=394+2 =396(mm,H :=Hi + K =:i83+6 =i89(mm,F =Bi/2 + Xi=20i(mr)6.3外包装尺寸再由以下公式可以得出其外尺寸Xo = Xmax + K式中：Xo 瓦楞纸箱外尺寸； Xmax-纸箱最大制造尺寸;K-纸箱外尺寸修正系数 表6-5瓦楞纸箱外尺寸修正值K楞形ABCEK57354624由此得出K = 4 。所以由公式Xo = Xmax + K得，瓦楞纸箱的外尺寸

25、为：Xl = 492 + 4 = 496 mm ,Xb = 397 + 4 = 401 mm ,Xh = 189 + 4 = 193 mm。所以瓦楞纸箱的外尺寸为：496mm< 401mrK 193mm又考虑到电脑锂电池，电源适配器，说明书等配件的放置问题，综合考虑得到加配件后瓦楞纸箱的外尺寸为 528mrK 401mnh< 193mm6.4瓦楞纸箱的抗压强度拟采用双面单元瓦楞纸板，B楞型，其表面刚度适中宜印刷装潢。承压边长 C = 2(L 0+B0) = 2 X (528 + 401) = 1858mm = 186cm包装件重量 W = W电脑+ W配件+ W纸箱=3.5Kg因是

26、通过货柜出口，则设定温度湿度变化导致纸箱降低率为 60%设定堆放时间导致的 降低率为30%堆码方法导致的降低率为20%装卸过程导致的降低率为20%则安全系数K=1/(1-0.6)(1-0.3 ) (1-0.2 ) (1-0.2 ) =5.6所以流通环境要求纸箱具有的抗压强度为：P = KG(H-h)/h=K*3.5*9.8*(150-19.3)/19.3 = 5.6*237N =1327NK 安全系数；G 包装件的重量；H 为堆码高度；h 为单件纸箱高度因为纸箱为单色印刷，所以需要对K进行修正，以补偿印刷加工工艺给抗压带来的减损。 根据纸箱抗压强度值修正表，单色印刷使抗压减少 6%则纸箱抗压强

27、度因设定为:P = 1327*(1+6%) = 1407N所制瓦楞纸箱的抗压强度 B=5.874X EX TX CB 纸箱抗压强度，单位N, 5.874为系数;E 纸板边压强度，单位N/m；t 纸板厚度，单位mC 承压边长，单位m所以抗压强度 B = 5.874 X EX 0.003 X 1.86 = 0.03E 为了确保流通安全需要B > P,即0.03E > 1407N E> 46899N/m=4.69N/cm26.5瓦楞纸板结构及配料克重瓦楞纸板的综合环压强度的计算公式为:R =(刀 Ri+刀CjRj) /15.2R 面、里纸板的环压强度测试读数值，单位N;Rj 芯纸的

28、环压强度测试值，单位 N;G 芯纸的收缩率，15.2cm为纸板与芯纸的环压强度测定试样长度。此公式表明：瓦楞纸板的综合环压值是其各组分环压值之和。据此原理，结合本课程设计产品属于中高挡商品，因此拟采用二类纸板；因其强度要求较高.故其面纸采用320g /cm的牛皮箱板纸，瓦楞层用200g/c卅瓦楞原纸，其品质构成第3种纸板。综上所述， 该瓦楞纸板由面及里的排列层次为：320g/ cnf+200g/ cni+320g/ cni上述面纸、瓦楞原 纸所对应的环压值为：定量2320g/cm2200g/cm环压值(横向)32kgf15kgf因为 Px= (2X 32+1.36 X 15) /15.2 =

29、5.55>4.69N/cm2故所配置的瓦楞纸板足以承受其设计的环压强度。6.6瓦楞纸箱强度校核6.6.1抗压强度校核2因为 Px=5.55 N/cm采用凯里卡特公式计算0201型纸箱的抗压强度Pc(N)，公式如下: FC = Px(4aXz/Z) 2/3 ZJ=Px(4 X 5/186) 2/3 X 186X 1.27=5.55 X 53.4=294Nr 瓦楞纸板的综合环压强度，单位 N/ cm；a 楞常数；z 纸箱的周长，单位cmJ 箱常数。p/ = KPc(1 + 6%) = 5.6 X 294X 1.06 =1745N > 1407N 故抗压强度安全可靠。6.6.2边压强度校

30、核堆码载荷要求边压强度为：ECT = P/Z = 1407/186 = 7.56 N/cm所制纸箱实际边压强度为：ECT = p/ /Z = 1745/186 = 9.38> 7.56 N/cm故边压强度安全可靠。6.7瓦楞纸箱在托盘上的堆码方式托盘选用尺寸：1200mrX 1000mmNlmax = INT(1200/528) = 2Nbmax = INT(1000/401) = 2Nhnax = INT(1500/193) = 7根据纸箱堆码强度及托盘尺寸堆码方式可采用如图6.7-16.7-1堆码正视图6.7-1堆码侧视图6.7.1 堆码强度堆码强度是纸箱设计的重要指标，是指仓库的瓦楞纸箱包装在一定时间的静态压力 下堆码即将倒塌之前所能承受的载荷。 根据所示纸箱的抗压强度可以估算纸箱的堆码强 度(N),计算公式为：FS = 9.81G(N max 1)G 单个纸箱的毛重，单位Kg；N_ 最大堆码层数。所以 FS = 9.81G(Nmax 1)=9.81 X 3.5 X( 7 1)=206NV抗压强度 Pc = 294N故堆码强度安全