缓冲包装设计说明书
哈尔滨商业大学
缓冲包装结构课程设计
计算说明书
课程设计题目：联想启天M2700液晶显示屏缓冲包装结构设计
学 院： 轻工学院
专业班级： 包装工程
姓 名：
学 号：
指导教师:
年月日
目录
设计说明书摘要………………………………………………………….1
课程设计任务书………………………………………………………….2
设计内容………………………………………………………………….3
3.1选定包装产品……………………………………………………………3
3.2缓冲包装材料的选择……………………………………………………3
3.3产品脆值得确定…………………………………………………………4
3.4跌落高度的确定…………………………………………………………5
3.5缓冲包装方式的确定……………………………………………………7
3.6缓冲衬垫的动力学计算…………………………………………………7
3.7缓冲衬垫结构设计计算…………………………………………………8
3.8绘制缓冲衬垫的结构图…………………………………………………8
3.9缓冲衬垫的三维模型图…………………………………………………9
4，参考文献……………………………………………………………………11
1．摘要
通过分析联想启天M2700液晶显示屏的外部流通环境和产品本身特性，选择了合适的缓冲包装材料EPE。查找相关产品脆值，确定显示屏的脆值。再根据产品的流通环境，装卸方式和环境适应性，确定缓冲包装方式，并进行了缓冲衬垫的尺寸设计和结构设计，并进行相应的各种数据的校核，完成了缓冲包装设计。
关键词：流通环境 EPS 缓冲包装 CAD
ABSTRACT
Thtough the analysis of the M2700 laptop lenovo external circulation environment and the product itself characteristics,select the appropriate cushion packaging material EPE,the cushioning pad size calculation and structure design,and carries on the corresponding to all kinds of data of checking,completed the cushion packaging design.
2《包装动力学》课程设计任务书
2.1 课程设计目的
缓冲包装结构课程设计是包装动力学课程的一个重要实践性教学环节。通过课程设计，使学生对本门课程有更深一步的理解和掌握，使学生能综合运用所学缓冲包装动力学的基本理论知识，完成产品缓冲包装结构的设计计算，并运用计算机软件设计出缓冲包装衬垫的结构图和三维模型图。培养学生的缓冲包装结构设计计算能力，绘图能力、计算机设计应用能力、相关设计资料、手册和标准的运用能力。
2.2 设计任务
（1）完成产品缓冲包装设计的整体论述。
（2）完成缓冲设计的计算与结构设计的相应校核。
（3）完成缓冲衬件结构设计图，CAD图和三维模型图。
2.3 设计要求
（1）每个学生必须独立完成设计题目。
（2）设计图样的视图表达应符合国家标准、设计规范
（3）说明书条理清楚、文字通顺简洁、字迹工整、标题醒目，运用工程术语。
3.设计内容
3.1 选定包装产品
（1）产品名称：液晶显示屏
（2）品牌型号：lenovoM2700
（3）产品外形尺寸：345mm×259mm×30mm
（4）主要参数：m=4.5kg
图1产品结构图
3.2 缓冲包装材料的选择
（1）常用缓冲包装材料种类及性能分析
① 聚苯乙烯泡沫材料EPS （Expandable Polystyrene）俗称泡沫板或保丽龙。
a.优点：较好的防震缓冲性能、较高的耐压强度（压缩强�人婷芏鹊脑黾佣黾樱⒔闲〉奈阅堋⒖褂椭⑷菀壮尚汀⒓鄹竦土�
b.缺点：压缩后易产生塑性变形、重复使用性差、耐侯性差质地较脆、易破碎起尘。
c.应用：家用电器和工业产品的包装。
② 聚乙烯泡沫塑料EPE(Expandable Polyethylene)俗称珍珠棉。
a.特点：密度小、柔韧性好、回复率高；防震性能优于聚苯乙烯塑料；具有独立的气泡结构，表面吸水率低；防渗透性能好；耐酸、耐碱、盐、油等有机溶剂腐蚀，耐老化性能优良；高温时不流淌，低温时不脆裂。
b.应用：高档家具、家用电器、仪器仪表、工艺礼品、木制品、玻璃陶瓷、建筑防水、地毯夹层、隔音、旅游箱包、精密零配件、各种管道保温等领域。
③ 聚氨酯泡沫塑料(EPU)：分为聚酯型和聚醚型，按硬度分为软、硬、半硬三种。
a.优点：回弹性好；缓冲性能好；使用温度范围广。
b.缺点：承载能力小，适用范围窄，不能用于较重产品包装。
c.应用：聚氨酯泡沫材料具有防霉、防腐、防虫蚀、隔音、隔热等特点，因此广泛地应用于建筑装饰行业、成型制品的缓冲包装。
（2）选定产品缓冲包装材料
根据材料的隔振性能、缓冲性能，受载后的变形性能，卸载后的恢复性能，材科的强度刚度随湿度、温度等条件变化情况及价格成本等分析。选择聚苯乙烯泡沫塑料EPS(Expandable Polyethylene)为产品缓冲包装材料。
3.3 产品脆值的确定
（1）产品脆值的定义
脆值：指产品受冲击激励后不产生物理损伤或功能失效所允许的最大加速度值。
（2）脆值的确定
表1 常见产品的脆值
由上表知液晶显示屏的脆值为60。
3.4 跌落高度的确定
（1）产品流通条件，装卸方式
运输方式的分析联想电脑的产地主要在广州等轻工业发达的地区，但是销售地区 却是全国各地。由于是销往全国各地，而且考虑运输成本，可以舍弃 高成本的空中运输方式， 因此主要的运输方式是铁路的长途运输和公 路的短途运输。
汽车短途运输的各种冲击主要取决与路面状况、行驶过程中的加速和刹车、行驶速度、货物重量等。汽车震动的频率在0～200Hz的范围内，加速度峰值在 0.1g～3g 之间。由于我国路况不是很好，所以主要损害是公路的路况起伏不平造成的， 所以汽车运输过程中主要的 冲击是垂直方向上的冲击，主要是避免垂直方向上的冲击过大对电脑造成损害。铁路长途运输过程中的冲击主要有两种，一种是车轮滚过钢轨接缝时的垂直方向上的冲击，另一种是火车加速和 刹车以及挂钩撞在一起时的水平方向上的冲击，所以要力求使包装避免电脑在铁路 运输过程中受到这两个方向上的冲击。
但是有结论显示铁路货车行驶 时的震动远不及汽车强烈，不足以威胁产品在流通过程中的安全。装卸、搬运方式和贮存环节 装卸作业包括人工装卸和机械装卸两种。人工装卸主要是避免人工的野蛮装卸造成产品的损害，所以产品包装尺寸和重量要适合人体进行装卸又要避免不正当装卸行为；机械装卸主要是避免叉车加速和刹车的过程中产生的冲击和路况起伏的冲击，在汽车运输过程中已经考虑过这个问题，所以较好解决。流通过程中的气象环境产品在南方地区生产发往全国各地，路途经过全国各地，覆盖全国的气象带地区。所以产品的包装要适应各种不同气候条件的要求，适应温度和湿度的剧烈变化。
以下是液晶显示器的各种环境适应性：
表2 气候环境的适应性
表3 运输包装件跌落适应性
（2）依据产品装卸搬运条件与跌落高度表确定
表4 跌落高度表
根据表4产品跌落高度为0.5m。
3.5 缓冲包装方式的确定
（1）分析全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬浮式缓冲包装三种不同类型的缓冲包装方式的优缺点和使用范围。
全面缓冲：指包装容器内所剩余的空间全部被缓冲材料填充固定，对产品周围进行全面保护的方法。其特点是缓冲材料与产品接触面大，能吸收较大的冲击能，适用于小批量产品的包装。
局部缓冲：对被包装产品或内装物的拐角、棱及侧面进行衬垫缓冲的方法。其特点是用最少的缓冲材料取得最好的缓冲效果，适用于成批大量产品的包装。
悬浮式缓冲包装：是用弹簧把产品悬吊在包装容器中。其特点是产品各方面都能得到缓冲保护，适用于精密、脆弱产品的包装。
（2）选择产品的缓冲包装的方式
根据以上分析，确定产品的缓冲包装的方式为局部缓冲。
3.6 缓冲衬垫的动力学计算
（1）根据缓冲系数-应力曲线查得材料的缓冲系数
图2 缓冲系数-应力曲线
缓冲包装材料：聚苯乙烯泡沫
根据图2，聚苯乙烯泡沫在σm =2.2×105pa时有最小缓冲系数C=3.8 。
（2）承受跌落的承载面积计算
由以上分析得:
M=4.5kg Gm=60 H=
则承受跌落的负载面积：
A = WGm/σm = 4.5×9.8×60/2.2×105 =0.012
局部缓冲面积：
A=0.012 m
又由相应的厚度公式：
T =CH/Gm =3.8×0.5/60 =0
即所求的衬垫尺寸：
AT = 0.006×0.0317(m3)
蠕变补偿： tc=t+Cr×t/100=0.0317+0.0317×8%=34mm
（3）衬垫厚度的校核 Amin =0.006>=(1.33T)2 =0.00204
所以，缓冲衬垫的尺寸为A=0.006m
3.7缓冲衬垫结构的设计计算
长： L=L1+2×tc=345
宽： D=D1+2×tc=259+2×34=327
高：H=3tc=2.5×34=85
其他尺寸根据产品结构及经济成本自行确定
3.8 绘制缓冲衬垫的结构图
图3 缓冲衬垫结构图
图4 缓冲衬件剖面图
3.9应用Solid Works软件设计缓冲衬垫的三维模型图以及产品缓冲包装的三维模型图。
3.9.1衬垫三维模型图
图5 缓冲衬垫三维效果图
3.9.2产品缓冲包装的三维模型图
图6 缓冲衬垫配合效果图
参考文献
[1]汤伯森 ，《包装动力学》，化学工业出版社，2011.7，
[2]吴波，《包装结构设计》，化学工业出版社，2001.7，
[3]潘松年，《包装工艺学》，印刷工业出版社，2004.8
[4]金国斌，《包装工艺与设备》，中国轻工业出版社，2009.1
[5]彭国勋，《物流运输包装设计》，印刷工业出版社，2006.10