1、華碩P6T6 WS Revolution主板運輸包裝設計課程名稱: 運輸包裝技術課程設計 設計作者： 包振 專業班級： 包裝工程08-1 指導教師： 李琛 設計日期：2011年7月4日至11日目 錄一、摘 要3二、課程設計說明書 4三、設計書正文 41設計內容的整體概述 42設計方案的確定方法 5（1）確定流通環境 7（2）.確定產品特性 7（3）緩沖包裝材料的選擇 7四、 緩沖設計、計算與校核 9 （1）緩沖襯墊基本尺寸計算 9 （2）緩沖襯墊校核 10 （3）緩沖襯墊的結構設計 10五、運輸包裝瓦楞紙箱設計計算 11六、瓦楞紙箱的外觀裝潢設計 14七、包裝件測試實驗大綱的編制 15八、課程

2、總結 16九、主要參考文獻16一、摘 要隨著世界經濟的飛速發展和近十年的科技的發展，我國的包裝行業也進入了高速發展階段，如果說九十年代的世界包裝行業被美國的包裝工業所主宰，那么二十一世紀的包裝產業必將被中國主導。二十一世紀人們對環保的意識也越來越高，這種綠色浪潮對我國的傳統包裝行業有巨大的沖擊。歐美國家對環保的日益重視，對進口商品包裝的要求越來越高，很多國家已經把發泡聚乙烯拒之門外，可循環的紙品包裝已經當之無愧的成為了最好的替代品，紙品的包裝已經具有良好的發展前景。綠色貿易壁壘使我國的傳統包裝工藝與材料必須進行改革，所以采取瓦楞紙箱替代EPS是很有必要的。通過分析華碩P6T6 WS Revol

3、ution主板的流通環境和產品本身特性，選擇了合適的緩沖包裝材料內部采用紙盒包裝，進行了緩沖襯墊的尺寸計算和結構設計，并進行了校核，完成了緩沖包裝設計。運輸包裝設計選用了0201型瓦楞紙箱箱型，并計算了尺寸和校核了強度。完成紙箱結構圖的繪制，進行了簡單的裝潢設計。最后對包裝件設計了其測試實驗大綱。關鍵詞：流通環境；緩沖包裝；瓦楞紙箱二、 課程設計說明書1.設計題目：華碩P6T6 WS Revolution主板的運輸包裝系統設計2.設計任務：（1）完成產品緩沖包裝設計的整體論述，包括流通環境的確定、產品特性、材料選擇等。（2）完成緩沖設計的計算與結構設計及相應校核。（3）完成緩沖襯墊結構設計圖紙

4、與緩沖包裝裝配圖及技術文件。（4）設計并繪制紙箱展開圖，外裝潢設計及三維立體效果圖（需要標注尺寸和運輸包裝標志）。（5） 完成設計說明書。三、計書正文1.設計內容的整體概述主板，又叫主機板(mainboard)、系統板(systemboard)或母板(motherboard)；它安裝在機箱內，是微機最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。在一臺微型計算機里，主板上安裝了計算機的主要電路系統，并具有擴展槽和插有各種插件。計算機

5、的質量與主板的設計和工藝有極大的關系。所以從計算機誕生開始，各廠家和用戶都十分重視主板的體系結構和加工水平。鑒于主板這種精密部件的精度要求，以及在流通環境防護措施的要求。比如在流通環境中，產品經受沖擊、振動時會在較短時間內發生很大的速度變化或能量突變，這種突變會造成產品破壞。本次設計針對主板自身的性能，通過分析、計算，設計出一整套關于主板的安全，合理的緩沖設計包裝。2.設計方案的確定方法（1）.確定流通環境對于產品在物流環境中可能遭遇的條件做考察與評價是運輸包裝設計中的重要內容，主要判定存在何種運輸危險和危險程度，它包括搬運過程的偶然跌落，運輸工具的振動、沖擊，溫濕度極限和堆碼極限，我們這里主

6、要涉及沖擊和振動，但其他的因素在包裝設計里也是非常重要的。華碩P6T6 WS Revolution主板從產地（蘇州）運往全國各地的主要運輸方式有鐵路和公路運輸兩種，既有長途運輸又有短途運輸。一般產品從出廠到發貨火車站使用汽車運輸，從發貨站到全國各地的代理商使用火車運輸，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逢時的垂直沖擊，另一種是火車在掛鉤撞合時產生的水平

7、沖擊。 產品的裝卸作業分人工和機械兩種方式。一般來說，流程越長，中間環節越多，裝卸搬運的次數就越多。裝卸作業中，拋擲、堆垛倒塌、起吊脫落、裝載機械的突然啟動和過急的升降都會給包裝件造成跌落沖擊損害。 產品的儲存環節是流通鏈中重要一環。儲存方法、堆碼極限、堆碼高度、儲存期限、儲存地點、儲存環境（如光、風、雨、蟲、霉、鼠、塵、有害氣體）等，會直接影響產品包裝件的流通安全性。倉庫的建筑結構對儲存環境中溫度、濕度、氣壓等因素影響甚大。流通環境圖：商店0.58km包裝車間成品倉庫鐵路終點站鐵路貨場鏟車貨車卡車混放商店貨棧電瓶車卡車堆4層堆碼6層卡車混放柏油路水泥路 石子路6040015km商店0.5km

8、6kmkm人力車混放堆8層注意：上圖中數字僅作為參考用。（2）確定產品特性：基本規格參數如下表：華碩P6T6 WS Revolution主板參數型號P6T6 WS Revolution集成芯片聲卡/網卡主芯片組Intel X58芯片組描述Intel X58 北橋+ICH10R南橋芯片組音頻芯片集成ADI 2000B 8聲道HD音效芯片網卡芯片板載Realtek RTL8111C雙千兆網卡CPU描述支持LGA 1366接口的Nehalem Bloomfield Core i7四核心處理器PCIE插槽糾錯SATA接口8×SATA II接口主板類型ATX板型外形尺寸30.5×24

9、.5cm電源插口一個8針，一個24針電源接口供電模式16相外觀參數尺寸305×245×35mm重量約1.5 Kg1）產品的脆值在進行緩沖包裝設計時，必須先確定產品的沖擊脆值。產品脆值的計算的方法有振動模型估算法、非線形緩沖包裝系統估算法、經驗估算法、類比法和沖擊響應譜法，確定方法有掃蕩振動實驗法、疲勞曲線反求法和隨機振動實驗法。脆值是產品經受振動和沖擊時表示其強度的定量指標，又稱產品的易損度。是設計產品緩沖包裝中的最重要的參數。在實際生產中，一般要通過實驗來測定產品的脆值，但在課程設計中我們只能通過查資料、比較同類產品的脆值來確定。通過比較日本、英國同類產品的脆值，大型精密

10、儀器和小型電子計算機的脆值確定產品脆值為G=50g。2）產品的固有頻率產品的固有頻率也設緩沖包裝設計中的重要參數，應通過實驗測得。合理的緩沖包裝應該能夠包裝件的固有頻率遠離產品得固有頻率，使其免受共振。（3）緩沖包裝材料的選擇目前，保護產品在流通過程中免受沖擊、振動等機械載荷損壞的最有效的常用方法，就是在包裝中添加緩沖材料。緩沖包裝材料種類繁多，但它們緩沖作用都是通過自身形變來吸收包裝件在流通過程中由于振動和沖擊產生的能量，并起到隔振作用，避免內裝物因沖擊振動引起損傷。現在最常用的緩沖包裝材料是泡沫塑料，包括聚乙烯泡沫塑料（EPE）、聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、聚氨酯泡沫塑料（PU）、乙烯醋酸

11、乙烯共聚物橡膠制品（EVA）和聚乙烯教練泡沫塑料等。其次是紙制品，包括瓦楞紙板、蜂窩紙板、皺紋紙墊和紙漿模等。有的產品也曾采用橡膠、木屑、棉花、化纖絲和金屬彈簧等。我們現在將采用紙盒作為內包裝，外包裝采用瓦楞紙箱，最好可以取代EPS包裝。本設計所包裝的產品是華碩P6T6 WS Revolution主板，尺寸305×245×35mm，重心大致位于主板中部，選擇的脆值為50g。經過多方面的綜合考慮，本設計選用的緩沖包裝材料是發泡聚苯乙烯或者發泡聚乙烯，作為內部包裝，再襯以紙盒包裝。發泡聚乙烯，俗稱珍珠棉，它是采用聚乙烯為原料發泡制成的一種半硬質的泡沫塑料，具有封閉式、無毒的、耐

12、腐蝕、阻水的泡沫顆粒狀結構，它具有價格較為低廉、質量輕、防潮、隔熱、易于加工膜塑成型等特點，是一種理想的緩沖包裝材料，而且易回收的聚乙烯。發泡聚苯乙烯時一種可塑的、輕質的、半硬質的、閉孔的和的成本的緩沖材料。聚乙烯泡沫塑料發泡均勻、柔軟、呈透明狀，有較好的緩沖與機械性能，壓縮不易斷裂，高低溫環境下不易老化，可與產品直接接觸不會產生化學變化及腐蝕現象。故綜合考慮決定使用聚乙烯泡沫塑料（比重為0.032g/cm3）作為設計的緩沖材料。發泡聚乙烯塑料的緩沖系數與最大應力曲線見物流運輸包裝設計，同時可從如下圖可查得：發泡聚苯乙烯（比重0.014）發泡聚苯乙烯（比重0.020）發泡聚乙烯（比重0.033

13、）發泡聚苯乙烯（比重0.035）人造纖維100（比重0.050）人造纖維150（比重0.060）人造纖維200（比重0.080）聚氨酯泡沫（比重0.03）聚氨酯泡沫醚（比重0.03） 發泡氯乙烯（比重0.31）發泡氯乙烯（比重0.42） 泡沫橡膠 木屑（比重0.07）發泡聚氯乙烯碎屑（比重0.08） 塑料碎屑（比重0.087）四、緩沖設計、計算與校核1.緩沖襯墊基本尺寸計算：根據發泡聚乙烯的緩沖系數與最大應力曲線，使用最小緩沖系數法，在發泡聚乙烯的緩沖系數與最大應力曲線中作一條水平切線，切點的縱坐標對應最小緩沖系數Cmin，橫坐標對應一個最大應力m,由公式T=CH/G,可以求出襯墊厚度T，由公

14、式A=WG/m可以求出襯墊面積A。已知產品單個重量為1.5Kg，采用堆碼為24個一箱，脆值為50g，等效跌落高度為50cm。( 根據經驗公式W包裝件的重量（kg）, 適用于16kg以上的重量，h跌落高度（cm） )采用最小緩沖系數法，可得Cmin=4.8，m=0.16kg/cm2根據公式T=CH/G和A=WG/m可得：T=CH/G=4.9×50/50=4.9cm A=WG/m=1.5×24×9.8×40×10000/(0.16×1000000)=882cm22.緩沖襯墊校核：（1）撓度校核。當襯墊的面積與厚度之比超過一定厚度時，襯墊容

15、易撓彎或變彎，大大降低襯墊的負重能力。為了避免撓彎，襯墊的最小承載面積Amin與厚度之比應符合以下規定： Amin/（1.33T）211102.5/4/(1.33×4.67）21 可知符合撓度要求。（2）蠕變量校核。緩沖材料在長時間的靜壓力作用下，其塑性變形量會隨時間的增加而增加，這種蠕變使襯墊厚度變小，緩沖能力下降，所以設計襯墊尺寸應加一個蠕變補償值，稱為蠕變增量Cr。 Tc=T(1+Cr) 式中：Tc修正后的厚度cm T原設計厚度cm Cr蠕變系數%（這里取10%）Tc=T(1+Cr)=4.9×（1+10%）=5.39cm 經過各項較核后，且定最后襯墊尺寸為T=5.39

16、cm，A=882cm23.緩沖襯墊的結構設計：緩沖墊采用四角襯墊緩沖，其結構如下圖：緩沖包裝的緩沖墊的結構形式，因產品的質量、形狀和尺寸不同，可采取用全面緩沖包裝、局部緩沖包裝和懸掛式緩沖包裝等三種方法。全面緩沖包裝法是在產品與紙箱之間填滿緩沖材料，如紙屑、木屑、棉花、塑料絲、紙漿發泡塊、紙纖維成型材料等。全面緩沖包裝由于產品與緩沖材料之間接觸面積大，靜應力小、緩沖厚度小，因而可以縮小包裝件尺寸，降低物流成本。但是，這種結構緩沖材料的部位也用了同樣厚度的緩沖材料，浪費了貴重的緩沖材料，包裝成本較大。局部緩沖包裝法是采用預成型的緩沖材料對產品的角、楞、側面或易損壞部位等處提供緩沖，不同部位提供與

17、之脆值相對應的緩沖厚度，可以大大節約緩沖材料降低包裝成本和物流成本。懸掛式緩沖包裝法主要貴重精密儀器的運輸包裝和空頭包裝。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，所以本設計選用局部緩沖包裝方法對該產品進行包裝，設計緩沖襯墊的結構。本設計采用局部緩沖。此外對于易損件，要通過緩沖襯墊的結構設計使其能夠在外包裝箱內穩定，并且保證易損部件和底座連接裝置不能承載。緩沖襯墊的厚度合成在面積，按照校核后的數值，但是要實現使其在外形不規則地情況下在外包裝箱內固定，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。五、運輸包裝瓦楞紙箱設計計算瓦楞紙箱是目前使用頻率最高的外包裝容器之一，他

18、的設計是基于上步外包裝設計結果而進行的，首先確定瓦楞紙板的種類、各項技術指標及紙箱箱型等設計參數，接著計算紙箱的外尺寸、制造尺寸、外尺寸及其他配件尺寸，為防止紙箱在儲存運輸過程中發生破損，最后還要對其進行校核。（1） 箱型。0201型，采用單頁箱,AB型雙楞。（2） 瓦楞紙板。內銷產品選用第二類瓦楞紙板，內裝物質量為1.5×24=36kg，最大綜合尺寸為983.9mm，應選用第二類第三種雙瓦楞紙板,選AB型瓦楞。根據瓦楞紙板表（GB6543-86），其代號為D2.4，據瓦楞紙板技術指標（GB6544-86），D2.4的技術指標為耐破強度1765 （kPa），邊壓強度為9310（N/m

19、）,戳穿強度為10.8（J）。據箱板紙技術指標（GB13024-91）表，選用C等箱板紙，其耐破指數為1.5kPa·m2/g,環壓指數為6N·m/g.內外面紙的定量取320g/m2，中間墊紙的定量取280g/m2。據瓦楞芯紙技術指標（GB1023-91）表，選用C等瓦楞芯紙，兩層瓦楞的定量取160g/m2，其環壓指數為5N·m/g。按照選用的箱板紙，瓦楞紙板的耐破強度為 P=0.95b=0.95×(1.5×320+1.5×280+1.5×320）=1311kPa按照選用的箱板紙和瓦楞芯紙，瓦楞紙板的定量為1400g/m2，其

20、中粘合劑定量為100g/m2。（3） 確定內包裝尺寸確定內尺寸的原則：保證產品順利裝箱，又不使產品在箱內有明顯的移動空間。本設計中，已知華碩P6T6 WS Revolution主板，質量1.5kg，長、寬方向的修正系數Ki=37mm,在高度方向上的修正系數Ki=13mm。長度方向內尺寸：Xi=Xc+Ki=305+5=310mm寬度方向內尺寸：Xi=Xc+Ki=245+5=250mm 高度方向內尺寸：Xi=Xc+Ki=35+3=38mm注：此紙盒裝潢圖是根據華碩P5PL-E型主板紙盒設計得來。（3） 瓦楞紙箱的尺寸已知產品外包裝容器的長為387.3mm，寬為327.3mm，高為49.3mm.一個

21、瓦楞紙箱內共放入兩行、三列、四層24個產品。如圖：用表示外包裝之間的間隙，用n表示三個方向上的外包裝容器個數，并取=1mm，于是內包裝物的外廓尺寸為：Lo=nl+(n-1)=2×387.3+(2-1)×1=775.6mmBo=nb+(n-1)=3×327.3+(3-1)×1=983.9mmHo=nh+(n-1)=4×49.3+(4-1)×1=200.2mm紙箱的制造尺寸 ： X紙箱內尺寸；X表示內尺寸的伸放量（實際伸放量稍大于紙板厚度）；X制造尺寸。X =X+XL1=L+9=784.6(mm)L2=L+6=781.6(mm)B1=B+

22、9=992.9(mm) B2=B+5=988.9(mm)H=H+18=218.2(mm)外搖蓋制造尺寸： F=B1/2+X=992.9/2+4=496.5mm接頭尺寸J定為48mm。瓦楞紙箱的外尺寸外尺寸加大值X=8-12mm，故瓦楞紙箱的外尺寸為=H+X=218.2+12=230.2mm=L+X=784.6+8=792.6mm=B+X=992.9+8=1000.9mm 瓦楞紙箱的堆碼強度。瓦楞紙箱的周長為 Z=L1+L2+B1+B2= 1566.2+1982.8=354.9（cm）瓦楞紙箱的綜合環壓強度為=(6×320+6×280+6×320)+(5×1.6×160+5×1.4×160)=79.2(N/cm)楞常數取3.36，箱常數取0.66，瓦楞紙箱的的抗壓強度為 =1.86×79.2×(13.36×88.73)2/3×354.9×0.66 =9799.6(N)包裝件重量W=352.