1、运输包装设计课程设计设计说明书戴尔笔记本电脑的运输包装设计 起止日期： 2014 年 6 月 16 日 至 2014 年 6 月 20 日学生姓名 张 明 班级 包 工 110 学号 11404200238 成绩 指导教师（签字） 包装与材料工程学院2014 年 6 月 21 日湖南工业大学本科生课程设计说明书摘 要本文以笔记本为对象，以减少包装成本、提升运输效率，最终实现经济效益最大化为目的，经过对产品的环境流通、产品特性、缓冲设计、包装设计得以实现目的，重点是围绕产品的特性脆值对该产品进行设计。关键词：笔记本，流通环境，包装设计。湖南工业大学本科生课程设计说明书IABSTRACTThis
2、article is an object with a laptop, in order to reduce the packaging cost, improve transport efficiency, finally, for the purpose of maximizing economic benefit of the environmental circulation of products, product features, buffer design, packaging design to achieve the purpose, focus on product fe
3、atures around fragility to design the product.Keywords:note book, Circulation environment, Packaging design湖南工业大学本科生课程设计说明书0目 录第 1 章 笔记本流通环境设计 21.1 流通环境的条件 21.2 流通环境的压力特性 21.3 设计产品的流通环境 2第 2 章 笔记本产品特性分析 22.1 物理特性分析 22.1.1 笔记本的脆值及形状 32.1.2 产品脆值分析 4第 3 章 笔记本的缓冲结构设计 43.1 常用的缓冲材料 53.2 缓冲系数的相关计算与分析 63.2
4、缓冲衬垫结构设计 7第 4 章 笔记本外包装容器结构设计 84.1 外包装材料的选用 94.2 外包装的结构设计 104.3 瓦楞纸板厚度选择 114.4 外包装质量要求 12第 5 章 运输包装标识设计 135.1 常见运输标志 135.2 运输笔记本电脑注意事项 13第六章 设计总结 14文献 15湖南工业大学本科生课程设计说明书1第 1 章 笔记本流通条件分析1.1 流通环境条件产品及包装件在储存、运输和实用过程中所经历的一切物理、化学、生物等外部因素统称为流通条件。对于货物或包装件来说以上三个环节中导致外包装以及内装物损害的外界因素称为大环境条件。1.2 流通环境的压力特性笔记本在流通
5、过程中历经环节复杂、多变。要考虑多方面环境对包装件的损害，为了让产品能够安全的到达消费者手中，流通的每个环节都应该加强管理与方案的合理设计。运输和储存过程中，堆积成垛的包装件要承受来自上层包装件的压力，在此静态载荷的长时间作用下，包装箱、缓冲材料或者结构会发生较大形变或蠕变现象，虽然不是动力学问题，但仍会影响包装件的动态特性，而且静态载荷过大，会导致包装件损坏。垛底的包装件承受的压力最大，最容易损坏，因此要求包装箱或外包装容器必须满足堆码强度条件。在运输过程中，垛底包装件不仅受到上层包装件的静态压力，还会受到来自运输工具地板传递的动态压力，以及发生水平位移的摩擦力，更为严重的是，上层包装件因车
6、辆颠簸而产生跳动时，会与下层包装件产生多次碰撞，由此下层包装件受的动态载荷远比静态载荷来的危害要大，因此，包装件在运输车辆上必须固定牢靠，防止包装件在车厢地板上跳动和移动，并确保上下左右的包装件之间不发生跳动、移动，减少动态压力对包装件的损害。1.3 设计产品的流通环境产品的流通环境情况复杂，对每一种环境条件分析并对多种环境相结合综合考虑。产品的流通要面对的不仅仅是单方面的因素，往往对流通环境的了解、明确。产品设计时对环境的标准化，运输的方式、使用的工具、堆码的高度、温湿度的控制等标准化。一套标准化的流通环境不但有利于保护产品，也能够方便流通、减少运输成本。是几个复杂环境同时对产品的影响。湖南
7、工业大学本科生课程设计说明书0第 2 章 笔记本产品特性分析2.1 物理特性分析主要优点有体积小、重量轻、携带方便。 一般说来，便携性是笔记本相对于台式机电脑最大的优势，一般的笔记本电脑的重量只有 2 公斤左右，无论是外出工作还是旅游，都可以随身携带，非常方便。笔记本液晶屏常用的是 TFT，TFT 屏幕是薄膜晶体管，是有源矩阵类型液晶显示器，在其背部设置特殊光管，可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这也是所谓的主动矩阵 TFT 的来历,这样可以大大缩短响应时间，约为 80 毫秒，有效改善了STN（ STN 响应时间为 200 毫秒）闪烁模糊的现象，有效的提高了播放动态画面的能力。和 ST
8、N 相比，TFT 有出色的色彩饱和度,还原能力和更高的对比度,太阳下依然看的非常清楚,但是缺点是比较耗电, 而且成本也较高。2.1.1 笔记本的脆值及形状包装件受流通过程中内外因素影响而产生损坏的特性，称包装件的易损性；定量描述这种特性的量值称为易损度或脆值 1。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。此值表示产品对外力的承受能力。确定脆值的方法有脆值实验法和经验估算法等，本文选择的设计对象是戴尔电脑公司生产的 14 英寸笔记本电脑, 其重量为 2.76kg,跌落高度可根据个人平均身高和运行环境确定为 90cm。测定一般有两种方法: 脆值实验法与经验估算法。通过查阅表
9、 2-1 国内各产品脆值推荐值，可以大概确定笔记本脆值为 60g。湖南工业大学本科生课程设计说明书1湖南工业大学本科生课程设计说明书0表 2-1 国内各产品脆值推荐值2.1.2 笔记本的尺寸及重量此产品设计的笔记本的尺寸长宽高 345mm249mm31mm，重量为 2.56kg。尺寸大小合理，出行携带方便。自带电源可以随时随地办公、娱乐休闲。尺寸及重量符合人机工程学原理，让消费者使用方便、舒适。第 3 章 笔记本包装缓冲结构设计3.1 常用的缓冲材料目前国内常用的缓冲包装材料有：1）泡沫塑料，如聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氨醋泡沫塑料、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物橡塑制品、聚乙烯交联发泡塑
10、料；2）纸制品，包括瓦楞纸板、蜂窝纸板、皱纹纸垫和纸浆模等；3）橡胶、木屑、棉花、化纤丝和金属弹簧等；4）塑料薄膜气垫、塑料薄膜悬挂等 2。从缓冲特性、生产成本、物流成本、尺寸稳定性等考虑，发泡聚苯乙烯（EPS）较优越。可模塑、质量轻、半硬质的、闭孔的和低成本的缓冲材料。所以选用 EPS 做缓冲衬垫经济合理。G 品 名10 以下 大型电子计算机1120 高级电子仪器、晶体振荡器、精密测量仪器2140 大型电子管、变频装置、一般电子仪器、一般精密仪器、洗衣机4160 飞机装备品、 小型电子计算机、 自动记录仪、 大型电讯装置、 电视机、 电冰箱 、一般计算器、室内空调、清洁取暖器、大型录音机、挂
11、钟、手表6180 煤油热风扇、 缝纫机、 直管灯、 电动圆盘记忆装置、 LP、 灯泡、 真空管、 磁带录音机、荧光灯、暖水瓶、照相机、鸡蛋81100 吸 尘 器、 舞台 灯 光控 制器 、 音频 放大 器 、音 频播 放 器、 光学 仪 器、 移动 式 无 线电装置、飞机装备仪器、收音机、立体声、电风扇、IC 装备品101120 扬声器、汽车用空气滤清器、调谐器、电烤箱、一般仪器、携带式无线电装置121 以上 机械类、小型真空管、一般器材湖南工业大学本科生课程设计说明书13.2 缓冲系数的相关计算与分析 设计缓冲包装时，应该选择缓冲系数较小的缓冲材料，以便减少缓冲材料的用量。缓冲系数 C 与
12、F、t、E 三个参数有关。即： EFC/t其中：F缓冲材料的受力t缓冲材料的厚度E缓冲材料变形能已知产品的质量 2.56kg，脆值 G=60，一台戴尔笔记本尺寸337.6mm233.5mm21mm，跌落高度 90cm，由图 3-1 可知 EPS 缓冲材料的静态缓冲曲线 Cmin=3.5.缓冲垫面积 A=WG/ min=2.56*9.8*60/3.5=438.86cm2缓冲垫厚度 t=CH/G=3.5*90/60=5.25cm缓冲垫的体积 V=At=438.86*5.25=2404.01cm3图 3-1 EPS 的静态缓冲系数-最大静应力曲线 3湖南工业大学本科生课程设计说明书23.3 缓冲衬垫
13、结构的设计 缓冲衬垫的结构设计根据不同的产品有不同的方法，通常分全面缓冲、局部缓冲、悬挂式缓冲包装方法。全面缓冲消耗的原材料比较多、物流成本高，一般很少采用。局部缓冲是对产品的角、楞、侧面进行缓冲保护的方法，消耗材料少，包装方便简洁适合大多数产品的缓冲包装，本产品也采用局部缓冲法进行包装。悬挂式缓冲针对贵重物品的包装，结构复杂、成本高。根据上面计算出来的结果设计产品的内衬，电脑为矩形结构，可以根据电脑的两侧套入式安装紧紧固定好电脑。其结构如下图所示。湖南工业大学本科生课程设计说明书3图 3-4 缓冲衬垫示意图湖南工业大学本科生课程设计说明书4第 4 章 笔记本外包装容器结构设计4.1 外包装材
14、料的选用目前市场上用于笔记本外包装的材料为瓦楞纸箱，瓦楞纸板因无污染、可再生、具有良好的缓冲性能等优点，在运输包装中得到广泛应用，按照 GBT65441999 标准规定，UV 形瓦楞纸板分为 A、B、C 和 E 型四种。A 楞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。瓦楞纸板又分为单瓦楞和双瓦楞型纸板 4。从产品的特性，流通的环境及堆码要求等考虑，B 型瓦楞有足够的强度满足笔记本的外
15、包装箱。也比较经济合理。4.2 外包装容器结构设计经过比较，我们选择采用 LDPE 袋包装比本电脑，然后放入 EPE 缓冲衬垫，再用瓦楞纸箱包装的方式。选择理由：LDPE 袋上的印刷图文除了对产品的描述和一些注意文字外，一般会印有厂商标志，能给消费者一种安全感，也是对厂商企业文化的一种宣传，具有很大的意义。出于环保、缓冲性能、包装成本等的综合考虑，EPE 成为笔记本电脑缓冲包装材料的首选。在细节上，他柔软、透明、压缩不易断裂、化学性质稳定等特性也在笔记本电脑包装上显示出巨大的优势。瓦楞纸箱重量轻，结构性能好，防潮、散热性好，运输费用低，易于实现包装和运输的机械化和自动化，能适应各种类型的装潢印
16、刷，废箱易于回收再利用，符合环保要求。诸多优点成为中包装的首选。4.1.2 瓦楞纸板厚度选择瓦楞纸板的厚度是瓦楞设计中一个非常重要的因数，不仅决定瓦楞纸箱的尺寸，而且影响到瓦楞纸箱的强度。设计时通常根据瓦楞纸板楞型参考相关数据确定瓦楞纸湖南工业大学本科生课程设计说明书5板厚度，此次设计选定为 3.3mm。根据产品的尺寸和缓冲衬垫设计外包装，设计外包装展开图如下。图 4-1 外包装展开图湖南工业大学本科生课程设计说明书64.3 强度计算及校核计算纸箱内尺寸Xi=Xmax+T+KXi纸箱内部尺寸 mmXmax内装物在 X 方向上的最大外尺寸 mmT隔衬及缓冲厚度 mmK内尺寸修正系数 mm表 4-
17、1 瓦楞纸箱内尺寸修正系数经查表可得 KL=5mm KB =5mm KH=2mm d=1mm则 Li=337+5+150=492mm Bi=233+5+36=274mm Hi=21+2+47=70mm计算制造尺寸由内尺寸计算制造外尺寸X=Xi+ni-a）*tX瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸 mmXi纸箱内尺寸 mmt瓦楞纸箱计算厚度 mma系数在实际生产中要根据情况加上适当的修正系数X=Xi+（n i-a）+K查瓦楞纸箱制造尺寸修正系数 K 及摇盖伸长系数 Xf 得 KL1=3 KL2=2 KB1=3 KB2=2 KH=6 J=40 Xf=1湖南工业大学本科生课程设计说明书7则 L1=Li+KL1
18、=495mm L2=Li+KL2=494mm B1=Bi+KB1=277mm B2=Bi+KB2=276mm H=Hi+KH=76mm J=40mm表 4-2 02 类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数(mm)表 4-3 瓦楞纸箱接头尺寸 J 计算瓦楞纸箱外尺寸X0=Xmax+KX0纸箱外尺寸 mmXmax纸箱最大制造尺寸 mmK纸箱外尺寸修正系数 mmK 经过查表取 4mmL0=495+4=499mmB0=277+4=281mmH0=76+4=80mm瓦楞纸箱强度校核湖南工业大学本科生课程设计说明书8面纸横向环压强度为 319N/0.152mm 瓦楞芯纸横向环压强度为 146N/0.152mmL0=
19、499mm B0=281mm则：Z=2(L 0+B0)=156.0cm查单瓦楞纸箱凯里卡特常数值 B 型楞得 axz=5.00 J=1.27 Cn=1.361则环压强度 Px=（R 1+R2+RmCn）/15.2=55.05N/cm抗压强度 P=Px（4a xz/Z） 2/3ZJ=2810N/cm4.4 外包装容器质量要求在设计外包装时要满足外包箱有足够的强度，包括堆码强度、耐破度、边压强度等。在流通过程中，包装件的相互碰撞、尖锐物品的戳穿、堆码压力过大破坏包装。设计产品包装时都应该进行理论和实验的计算。以及合理的尺寸，既不浪费材料又保护好了产品。尺寸应该适应托盘尺寸，满足人机工程学原理方便携
20、带取用。湖南工业大学本科生课程设计说明书9第 5 章 运输包装标识的设计5.1 常见的运输标志运输标志在国际贸易中还有其特殊的作用。按公约规定，在商品特定化以前，风险不转移到买方承担。而商品特定化最常见的有效方式，是在商品外包装上，标明运输标志。此外，国际贸易主要采用的是凭单付款的方式，而主要的出口单据如发票、提单、保险单上，都必须显示出运输标志。商品以集装箱方式运输时，运输标志集装箱号码和封口号码取代。运输标志的作用是使货物在运输过程中的每个环节便于识别，以免发生错装、错运、错转、错交和无法交付等情况：当由于某种原因发生票货分离时，也便于港航工作人员能很快地确认货物所有人。图 5-1 运输标
21、识5.2 运输笔记本电脑注意事项笔记本相对台式要娇贵的多，震动、潮湿等外界因素都可能导致笔记本损坏。在搬运过程中，笔记本应装入笔记本包内由专人负责携带。如果需要随行李一起搬运，需要注意要把笔记本装入购机时的纸壳箱内。另外，因为笔记本箱子较小，搬运时不易照顾，容易丢失，如随行李搬运可把其他打包在大型的箱子内。注意做好防震、防压、防水保护。第六章 设计总结我国笔记本电脑市场呈现一个不断扩大的趋势，研究笔记本电脑的包装显得很有10必要。在包装包装功能的前提下，开发出高效的包装方法、节约包装材料的设计和新的环保包装材料是未来笔记本包装发展的趋势。如今笔记本包装的主流缓冲材料 EPS衬垫，相比前几年的
22、EPS 衬垫就是一个很大的进步，无论从环保性还是缓冲性能上都有了一个很大的提高。如今正在研究中的充气衬垫会不会在以后大放异彩，取代如今的 EPS 衬垫呢？笔记本包装作为一个很有前景的项目，还有很长的路要走。在本次课程设计中，遇到了诸多难题，在进行纸盒装潢设计时，对 PS 不甚了解的我在一步步摸索中才艰难的做出了盒体的表面装潢。整个过程虽然忙碌，却很充实，看到自己的作品一步步成型是我坚持下去的动力。同时，感谢老师的前期指导和资料提供，为我们设计中提供的帮助。参考文献：1. 金海军.笔记本电脑运输包装设计J.包装与食品机械，2007-25-（6）.2. 彭国勋.运输包装M.北京：印刷工业出版社，1
23、999.3. 张波涛，叶梁玉，刘朝阳.EPE 缓冲包装优化设计.包装工程J,2006,06;211-212.4. 周明砚，张峻岭。缓冲包装设计理论的发展及趋势J 。包装工程，2005,21（2） ；25-28.5. 范文高.运输包装设计手册M.北京：机械工业出版社.19906. 刘喜生，马喜川.包装材料学M.长春：吉林大学出版社，1997.7. 刘功，刘占胜，宋海燕.瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究J.中国包装，2003（6）：95-968. 彭国勋，吴舟平.瓦楞包装设计M.北京：印刷工业出版社，2007.9. 周祥兴等。实用塑料包装制品手册M.北京：中国轻工业出版社，2000.10.宋世斌. 影响瓦楞纸箱抗压强度的因素及改进措施. 包装工程，1996，17（5）：2224.11.唐志强等. 包装材料与实用包装技术. 北京：化学工业出版社，1996.12.尹章伟.包装材料、容器与选用M.北京:化学工业出版社，20031113.包装容器结构与制造吴嘉主编印刷工业出版社14.GB129861991，纸箱制图.15.GB/T6543-2008，运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱.
