1、目 錄1.課程設計目的與任務11.1課程設計的目的11.2課程設計的任務12.產品介紹13.流通環境23.1流通的基本環節23.2確定跌落高度33.3流通環境頻率譜44.選擇合適的緩沖材料44.1可選緩沖材料的特性44.2緩沖材料的緩沖特性曲線55.確定產品脆值56.緩沖包裝設計66.1初步設計66.2襯墊校核66.3緩沖襯墊的結構設計77.外包裝箱設計77.1箱型的選擇77.2尺寸設計77.3瓦楞紙箱強度計算107.4瓦楞紙箱封箱、釘箱要求117.5瓦楞紙箱外包裝裝潢設計118.小結12參 考 文 獻131.課程設計目的與任務1.1課程設計的目的（1）通過緩沖包裝與結構設計課程設計，使同學們

2、對指定產品的緩沖包裝設計過程和設計方法有一個全面的了解， 熟練掌握緩沖包裝設計六步法；（2）對于產品的緩沖襯墊和外包裝箱的結構進行設計，掌握各種箱型結構設計的方法。為畢業設計和以后走向工作崗位打下良好的基礎。1.2課程設計的任務為海爾KFR-72LW/02NAF13型空調室內機設計出合理緩沖襯墊以及外包裝箱。要適合國內運輸環境的要求，存貯時間為30100天。2.產品介紹圖2-1 海爾KFR型空調外形圖產品名稱:海爾KFR-72LW/02NAF13產品類型：立柜式空調產品價格:4999元用途：智能將室溫調至24度，也可自由調節；根據室溫與設定溫度的溫差自動靜音；根據室溫與設定溫度的溫差自動調速；

3、根據室溫與設定溫度的溫差智能選擇除濕模式；根據室外機實際結霜情況，智能做出除霜判斷。產品特性：自動清潔,精確控溫,安全可靠,節能健康,超遠距離送風產地:山東青島銷售范圍:全國各地產品尺寸（長×寬×高mm）：530×310×1810產品重量（kg）：43產品機械性能：（a）外觀工藝檢查：機柜表面噴涂均勻、無破損；（b）操作及維修安全、方便，標牌、標記應清晰平整（c）部件排列整齊合理；布放平整；接插件牢固；進出線符合工程需要；具備抗震措施。3.流通環境3.1流通的基本環節包裝件在運輸流通中所經歷的一切外部因素統稱為流通環境條件。包裝技術就是要確保產品由一地向

4、另一地運送時不受經濟上和功能上的意外損失。對產品可能遭遇的條件作考察與評價，是運輸包裝設計中的重要內容。流通過程基本環節有：裝卸搬運環節、運輸環節、儲存環節。（1）裝卸搬運環節一般來說，如果流程越長，中轉環節越多，裝卸搬運次數就越多，對商品的包裝件造成的損害就越大。其中，裝卸環節中既有可能有人工裝卸也可能有機械裝卸，所以要綜合考慮起吊脫落、裝卸機的突然啟動和過急的升降對產品造成的損害。（2）運輸環節產品的主要運輸方式是公路運輸和鐵路運輸由于產品銷往全國各地，既有長途運輸又有短途運輸。一般產品從出廠發貨到火車站使用汽車運輸，從發貨站到全國各地代理商使用火車運輸，從各地代理商到零售商及零售商到消費

5、者手中多使用汽車運輸。汽車運輸的沖擊，主要取決于路面狀況，車輛的啟動和制動，貨物重量及裝載穩定性。汽車運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，但是主要因素為公路的起伏和不平。鐵路運輸時產生的沖擊有兩種：一種是車輪滾過鋼軌接縫時的垂直沖擊，另一種是掛鉤撞合時產生的水平沖擊。（3）儲存環節儲存環節是商品流通鏈中重要的一環。儲存方法、堆碼數量、堆碼高度、儲存周期、儲存地點、儲存環境等會直接影響產品的流通安全性。在儲存時，為節省占地面積，常需將貨物堆高。堆碼后底部貨物包裝件將承受上部貨物的重壓，這種重載壓力會導致包裝容器變形，影響包裝外觀及動態保護性能。一般情況下，空調的堆碼層數

6、為一層。存儲時間為30100天。3.2確定跌落高度（1）查表法不同重量的包裝件相應的跌落試驗高度有所不同，取表3-1 貨物規格、裝卸方式與跌落高度（2）公式法求解,取所以，綜上取H=55cm3.3流通環境頻率譜主要流通方式有：公路運輸和鐵路運輸，頻率譜如下：圖3-1 公路運輸頻率譜 圖 3-2 鐵路運輸頻率譜4.選擇合適的緩沖材料4.1可選緩沖材料的特性可選的緩沖包裝材料主要是泡沫塑料，包括聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、聚乙烯泡沫塑料（EPE），其次是紙制品，如蜂窩紙板。聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）:這是一種可模塑的,輕質的,半硬質的,閉孔的和低成本的緩沖材料.模塑的EPS是半硬的，抗壓強度大，成

7、本低還可以制成帶肋的復雜形狀以節約用量；震動阻尼大不吸水，耐腐蝕i，耐油，耐老化；隔熱和絕緣性能好，敏感性低，可接觸食品重載下，緩沖性能好。但不耐多次沖擊，性脆，拉伸強度低。聚乙烯泡沫塑料（EPE）：俗稱珍珠棉，是一種低密度的，半硬質的，閉孔結構的，耐候性好的，無毒的，耐腐蝕，阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。拉伸強度高，緩沖性能好，耐多次沖擊，動態變形小，抗靜電性能好。蜂窩紙板：與瓦楞紙板特點相似，具有易回收，易粘貼，成本低等優點；缺點是緩沖性能不穩定，對某些產品表面有磨損，難形成三維曲面，濕度影響較大，過載復原性較差，加工較難，不好模切，垂直方向緩沖性能差。綜上，緩沖材料選擇EPE聚乙烯泡沫塑

8、料。4.2緩沖材料的緩沖特性曲線圖4-1 37kg/的EPE靜態壓縮特性曲線圖4-2 12kg/的EPE動態壓縮特性曲線5.確定產品脆值利用類比法、經驗公式法確定產品脆值。（a）類比法參考物流運輸包裝設計表5-4、表5-6通過比較美國、日本同類產品的脆值，本設計中產品的脆值應取G =60g84g。（b）經驗公式法（中等沖擊現象：=203，=0.306）計算得：=72.8g綜上，取=74g許用脆值由商品的價值為4999元，確定安全系數n=1.2計算得，G=62g6.緩沖包裝設計6.1初步設計緩沖包裝緩沖墊結構形式因產品的質量、形狀、尺寸的不同可分別采用：全面緩沖包裝、局部緩沖包裝和懸掛式緩沖包裝

9、三種方法。由于立柜式空調高度方向上尺寸較大，利用曲線（圖4-1）確定緩沖襯墊，該緩沖襯墊采用全面緩沖包裝。產品底面積A=0.53×0.31=0.1643由算得由 曲線（圖4-1）查得，C=3.8由求得，T=34mm所以，緩沖襯墊的面積A=0.1643，厚度T=34mm6.2襯墊校核（1）產品強度校核在緩沖設計時，應校核產品在載荷方向上與緩沖材料接觸部分的強度。產品與襯墊之間的作用力是相互的，在跌落沖擊時，產品以慣性力和自重壓縮襯墊，襯墊則以同樣大小的彈力反作用于產品，在初步設計時，為了節省材料，常設法減少襯墊面積，帶來的后果是產品支承面的應力集中，可能導致產品局部破損，所以要校核產品

10、支承面的應力，控制在產品強調所允許的范圍內。 m 產品許用應力Pa ， m 沖擊時的最大應力Pa（2）撓度校核克斯特娜公式：計算得，80.34>1，符合（3）跌落姿態校核在襯墊基礎設計中所引用的一系列試驗特性曲線和數據，都是以假定的理想姿態試驗平直，底面著地為前提的，但襯墊的實際工況遠非標準姿態。實際的流通過程中，包裝件跌落姿態千變萬化，有角著地的，面著地還有棱著地的，受力情況變化較大，因而有對基本設計尺寸作相應的調整。由于角著地時，其對產品的沖擊能力最大，因此需對角著地進行校核當角著地時，承載面積為此襯墊的三個緩沖面在水平面上的投影面積。（4）恢復性校核（a）沖擊次數不同，緩沖材料性能

11、差異很大，因為回復性不肯100。（b）蠕變量校核：緩沖材料在長期靜壓作用下，其塑性變形會隨時間增大，這種蠕變使得襯墊尺寸變小，在使用一段時間后容器內出現間隙，加強內裝產品的振動與摩擦損傷，同時緩沖襯墊的緩沖能力有所下降，考慮到這個因素，所以初步設計的襯墊尺寸應附加一個蠕變補償值，稱為蠕變增量。c=T(1+r)c-修正后的厚度；蠕變系數；T原設計厚度取=10%，計算后取=40mm（5）溫濕度校核環境溫度個濕度的變化對襯墊的緩沖能力有明顯的影響，溫度的升高和降低，還會引起襯墊尺寸變化，因此，應根據流通過程可能出現的環境條件修正緩沖襯墊的尺寸。6.3緩沖襯墊的結構設計由于立柜式空調高度方向上尺寸較大

12、，該緩沖襯墊采用全面緩沖包裝。圖6-1 緩沖襯墊的三視圖7.外包裝箱設計7.1箱型的選擇（1）箱型：0301型（箱底）、0320型（箱蓋）（2）瓦楞層數：雙瓦楞（3）楞型：AB型7.2尺寸設計長×寬×高（mm）：530×310×1810（1）最大輪廓外尺寸： =L+2T=530+40×2=610mm= B+2T=310+40×2=390mm= H+2T=1810+40×2=1890mm（2)箱底尺寸設計：（a）內尺寸設計表7-1 瓦楞紙箱內尺寸修正系數由表7-1查得，=5 =5 =6由k，可求得：=610+5=615mm=3

13、90+5=395mm考慮0301型只做箱底，H應大于緩沖墊厚度，所以=70mm（b）制造尺寸設計查閱物流運輸包裝設計表9-19得k值，又-瓦楞紙箱制造尺寸 -紙箱內尺寸 k-制造尺寸修正系數所以，0301型：L=615+9=624mm B=395+9=404mmH=70+9=79mm（c）外尺寸設計-紙箱外尺寸 -紙箱最大制造尺寸 -紙箱外尺寸修正系數查閱物流運輸包裝設計表9-23得瓦楞紙箱外尺寸修正值K=10對于0301型：=624+10=634mm=404+10=414mm=79+10=89mm圖7-1 箱底展開圖（3）箱蓋尺寸設計：（a）內尺寸設計因為箱蓋的內尺寸等于箱底的外尺寸，又由表

14、7-1查得，=5 =5 =6所以,可求得: =634+5=639mm=414+5=419mm=1905+6=1911mm（b）制造尺寸設計查閱物流運輸包裝設計表9-19 a值，又-03類箱蓋制造尺寸 -03類箱體內尺寸 -03類箱蓋制造尺寸修正系數所以，0320型：=639+26=665mm=419+26=445mm=1911-13=1898mm其中，搖蓋寬度-紙箱對接搖蓋寬度 -紙箱非接合端面寬度制造尺寸 -搖蓋伸長系數所以，可求得：F=(443+6)/2=225.5mm取F=225mm，接頭尺寸J=45mm(c)外尺寸設計查閱物流運輸包裝設計表9-23得瓦楞紙箱外尺寸修正值K=10對于03

15、20型：=665+10=676mm=445+10=455mm=1898+10=1908mm圖7-2 箱蓋展開圖7.3瓦楞紙箱強度計算由凱里卡特公式：其中綜合環壓強度又，計算得，Z=2（675+455）=2260mm查閱物流運輸包裝設計表9-10，由雙瓦楞紙箱及內裝物質量選用代號為D-2.5的紙板查閱物流運輸包裝設計表9-4瓦楞紙板技術指標，由紙板類型選擇耐破強度為1300kpa而箱紙板耐破強度所以，可求得，=1300/(0.95×3)=456（N）又，查閱物流運輸包裝設計表9-6箱紙板的分級，計算得，一層面紙有，r=3.30(kPa·/g)，Q=160(g/)，=8.60(

16、N·m/g)同理得，二層、三層面紙有，r=2.85(kPa·/g)，Q=160(g/)，=7.50 (N·m/g)又所以，可求得：=209（N/0.152m） =182.4（N/0.152m）查閱物流運輸包裝設計表9-7瓦楞原紙的分級，瓦楞原紙選擇定量為120 g/，所以一層芯紙有=7.5(N·m/g) =0.152×7.5×120=136.8（N/0.152m）同理，二層芯紙有=7.5(N·m/g) =0.152×7.5×120=136.8（N/0.152m）查閱物流運輸包裝設計表9-2得A瓦楞收縮率=

17、1.53，B瓦楞收縮率=1.36代入綜合環壓強度公式得：=(209+182.4+182.4+136.8×1.53+136.8×1.36)/15.2 =63.76（N/cm）表7-2 雙瓦楞凱里卡特常數值查表得AB型凱里卡特常數=13.36 J=1.01代入凱里卡特公式得：P=5565.23(N)查閱物流運輸包裝設計表9-13得=2.00,又：所以，抗壓強度修正值為=11130.46（N）由于立柜式空調比較高，為提高其穩定性及安全性，所以采取堆碼高度為一層。7.4瓦楞紙箱封箱、釘箱要求采用寬度為80mm的膠帶進行封箱，制造商接頭處選用16號U形釘釘合，斜向排列。雙釘釘距為70

18、mm，頭、尾釘距離壓痕中線的距離為13mm7mm，釘數定為52個，箱釘必須完全釘在搭接舌部位，沿搭接部分的中線釘、偏斜不超過3mm。扁絲寬度為2.0mm，厚度在0.65mm-0.75mm之間。7.5瓦楞紙箱外包裝裝潢設計空調在運輸過程中,紙箱上應有品名規格、數量、重量、生產日期、生產工廠、體積等收發貨標志。除此之外，應在紙箱上設計一些運輸標志有利于更好地指導搬運，瓦楞紙箱上應該有易碎標志、向上標志、防潮標志等。外觀裝潢設計詳見裝潢圖。圖7-3 裝潢圖8.小結通過此次課程設計，提高了我的動手能力，鞏固了理論知識，將理論知識和具體實踐有效的結合到了一起，真正做到了學以致用。我做的立式空調是很常見的運輸件，在運輸里出現的問題也是經常發生的，我通過對空調的研究，了解了如何對一個具體的產品在運輸中出現的問題做具體的研究，以及如何解決這些問題。此次設計雖然可行但仍有許多不足：由于時間原因，沒有做出更細致更精確的調查、分析以及計算等工作。在設計時，緩沖包裝采用的是整體的緩沖包裝設計，從運輸搬運方面看，這樣設計是安全系數最高并且其綜合性能是很好，但環保的角度看，采用整體的緩沖包裝設計并不是最好的，這樣設計的用材最多，其污染環境。