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华为手机缓冲包装设计

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2024年1月24日发(作者:潭一)

学 号:

6

实践大作业

课程名称

题 目

学 院

专 业

班 级

姓 名

指导教师

包装系统设计

产品系统缓冲包装设计

机电工程学院

包装工程

包装ZY1301

张雨燊

卢杰

年 月 日

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

目 录

1.市场调研 …………………………………………………………………3

1.1产品简介………………………………………………………………………3

1.2包装要求………………………………………………………………………4

2.流通环境及脆值的确定 …………………………………………………4

2.1流通环境分析…………………………………………………………………4

2.2产品特性分析…………………………………………………………………5

2.3产品脆值确定…………………………………………………………………6

3.缓冲垫结构设计及校核 …………………………………………………6

3.1缓冲材料的选择………………………………………………………………6

3.2缓冲衬垫尺寸计算及校核……………………………………………………6

3.3缓冲衬垫结构设计……………………………………………………………8

参考文献……………………………………………………………………10

2

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

1.市场调研

1.1产品简介

Mate系列一直是华为终端产品中主打性能和体验的高端旗舰系列,而作为华为终端本年度压轴旗舰产品的Mate 9,将带给消费者以革命性的安卓智能手机体验。Mate 9采用1080P分辨率的5.9英寸屏幕,全金属机身设计,造型上采用符合人体工学的背面弧度及四周圆角设计,拥有更好的握持感。Mate 9搭载麒麟960处理器,性能全面升级,并且内置了基于Android 7.0的EMUI 5.0定制系统,同时使用了4000mAh更高密度的大容量电池和智电5.0技术,支持Super Charge快充技术,Mate 9采用1200万像素彩色和2000万像素黑白的第二代徕卡双摄像头组合,首次采用内置于SOC的深度ISP图像处理芯片。华为同时还推出了Mate 9 Porsche Design限量版,该机型外观汲取了保时捷911车型的设计灵感,全对称设计机身、黑色竖向发丝纹理、石墨金属质感均体现出了Mate 9 Porsche

Design限量版精致、时尚、华丽的产品气质。

电池类型 Li-Polymer 锂聚合物电池

最大支持5A大电流充电,4000mAh(典型值) 3G通话:最长可达30小时; 4G网页浏览:最长可达20小时 ;视频播放:最长可达20小时 ;音频播放:最长可达105小时 ;待机时间:最长可达 21天 ;充电时间:约90分钟。 * 以上均为华为功耗模型测试数据,实际待机时间和使用时间取决于网络等多种因素。

手机内置,不支持

约90分钟

Type-C USB

电池容量

电池更换

充电时间

数据线接口

3

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

耳机接口

SIM卡类型

软件升级

设备控制

软件名称

工作温度

3.5mm 耳机接口

Nano SIM卡;卡槽2(外卡槽)支持Nano SIM和Micro SD二选一

HOTA 在线升级

音量键、电源键

华为终端智能设备人机交互通信软件V2.0

工作温度:0~35 ℃ ;存储温度:-20~45℃

放电:-20℃-60℃;充电:0℃-50℃ 。电池单体规格书中充电温度范整机充放电温度

围为0℃-60℃

机身尺寸

机身重量

156.9×78.9×7.9mm

约190g(含电池)

包装清单:手机(含内置电池)x 1,5A大电流华为Super Charge充电器x 1,5A USB数据线x 1,金属半入耳式线控耳机x 1,快速指南x 1,三包凭证x 1,取卡针x 1,Micro

USB转Type C转接头x 1, 雾面保护壳 x 1

1.2包装要求

运输区间:深圳市-武汉市,整个运输过程中,有空运,汽车运输等。在运输过程中,运输包装能承受装卸、跌落、起吊、堆码等外力作用而无损坏,且要保证在整个流通过程中具有防水、防潮、防晒等保护功能,确保产品完好无损。缓冲包装要减少各种冲击、震动对产品的影响。在包装达到各种标准的基础上,要尽可能的减少包装成本。

2.流通环境及脆值的确定

2.1流通环境分析

2.1.1 产品的流通区间

产地:深圳 目的地:全国各地

2.1.2产品的主要运输方式

铁路和公路运输

4

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

由于产品销往全国各地,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,从发货站到全国各地的代理商使用火车运输,而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。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、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8.2~8.5HZ,二次共振频率范围为17.3~18HZ,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0~200HZ,其中能量最集中处于0~50HZ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80~120次/分,加速度最高为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2~4g。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5~8g。

2.1.3装卸与搬运

装卸作业包括人工与机械两种方式。按常规产品的跌落高度定为90cm。

2.1.4贮存环节

采用一般仓库贮存,堆码高度2.5m,堆码层数1层。

2.1.5流通环境的气象条件

由于产品在深圳,销售范围为全国各地,从华南到全国含盖了几个气候带,虽然温度随地域的变化,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。手机为电子产品,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。

用标准化的环境条件,该产品的运输条件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1。

2.2产品特性分析

产品外形尺寸:156.9×78.9×7.9mm

产品重量:190g(含电池)

产品重心:位于手机的中部。

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

5

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

屏幕。显像管位于显示器的内部,是显示器的核心部件,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。

2.3产品脆值确定

在进行缓冲包装设计时,必须先确定产品的冲击脆值。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。脆值的计算的方法有振动模型估算法、非线形缓冲包装系统估算法、经验估算法、类比法和冲击响应谱法,确定方法有扫荡振动实验法、疲劳曲线反求法和随机振动实验法。脆值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,在课程设计中我们只能通过比较同类产品的脆值来确定。通过查阅相关资料,取手机脆值[Gm]=90g。

3.缓冲垫结构设计及校核

3.1缓冲材料的选择

当前电子产品最常用缓冲包装材料是泡沫塑料: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)、发泡聚乙烯等。其次是纸制品,包括瓦楞纸板、蜂窝纸板和纸浆模等。本次设计直接从以上材料中选择。

发泡聚苯乙烯(EPS)特性: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,堆置空间等缺点。

聚氨酯泡沫塑料(PU)特性:聚氨酯泡沫塑料,英文缩写PU,俗称海绵。可制成软质、半硬质和硬质发泡材料。聚氨酯材料的特点:密度小;具有一定的机械强度,可承受压缩变形小;受冲击振动后回弹性好;能防霉、防潮;使用方便、成型简单。它是一种理想的缓冲包装材料。

综合考虑到华为MATE9PRO的规格156.9×78.9×7.9mm,重量190g,脆值为90g;还有充电器,规格70×42×30mm,质量100g;耳机,质量15g。选用聚氨酯泡沫塑料作为缓

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

冲材料。

3.2缓冲衬垫尺寸计算及校核

根据聚氨酯泡沫塑料的缓冲系数与最大应力曲线,使用最小缓冲系数法,在聚氨酯泡沫塑料的缓冲系数与最大应力曲线中作一条水平切线,切点的纵坐标对应最小缓冲系数Cmin,横坐标对应一个最大应力σm,取等效跌落高度H=90cm。由公式T=CH/G,可以求出衬垫厚度T,由公式A=WG/σm可以求出衬垫面积A。

已知产品重190g,脆值为85g,等效跌落高度为90cm。选取C=3.3,对应的σm=0.6×105Pa。则有,

A=WG/σm=0.19×9.8×90×104/(0.6×105)=27.93cm2

T=CH/G=3.3×90/90=3.30cm.

①挠度校核:衬垫尺寸的面积与厚度之比小于一定厚度时,衬垫容易挠曲或变弯,大大降低衬垫的负重能力。为了避免挠曲,其中承载面积Amin与厚度之比应符合以下规定

Amin/(1.33T)2>1

27.93>(1.33×3.3)2=1.14>1可知符合挠度要求。

②跌落姿势的校核:在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据。都是以假定的理想姿态(试验平直,底面着地)为前提的,但衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中,受力情况变化较大,因而有必要对基本设计尺寸作相应的调整。由于面着地

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

时.其对产品的冲击能力最大,因此需对面着地进行校核。当面着地时,承载面积为此衬垫的三个缓冲面在水平面上的投影面积.计算此面积可通过以下公式:

式中Ae—等效投影面积;L—产品的长;b—产品的宽;d—产品的高;k—系数;这里取k值为1;由公式(4)得纸箱在进角跌落时的承载:A=182.2cm2

此时静应力:r=W/Ae=0.06(kg/cm2),结合图2得,静应力为0.06kg/cm2对应的最大加速度定小于产品的脆值70g,因此基于面跌落设计的缓冲垫满足角跌落的要求,只要通过了角冲击校核,就一定能满足棱冲击的要求,所以整个设计过程中没有进行缓冲击校核。

③蠕变校核:缓冲材料在长时间的静压力作用下,其塑性变形量会随时间的增加而增加,这种蠕变使衬垫厚度变小,缓冲能力下降,所以设计衬垫尺寸时应加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量。设计尺寸为:

Tc=T(1+Cr)

式中: Tc—修正后的厚度cm;

Cr—蠕变系数%,取10%;

T— 原设计厚度cm;

Tc=T(1+Cr)=3.30×(1+10%)=3.63cm

经过各项较核后,衬垫尺寸为T=3.63cm,A=27.93 cm2.

3.3缓冲衬垫结构设计

考虑到华为MATE9作为贵重的电子产品,所以采用缓冲衬垫结构设计采用全面缓冲包装法。全面缓冲衬垫是在产品与纸箱之间填满缓冲材料,如纸屑、木屑、棉花、塑料丝、纸浆发泡块、纸纤维成型材料等。全面缓冲包装由于产品与缓冲材料之间接触面积大,静应力小、缓冲厚度小,因而可以缩小包装件尺寸,降低物流成本。但是,这种结构缓冲材料的部位也用了同样厚度的缓冲材料,浪费了贵重的缓冲材料,包装成本较大。局部缓冲包装法是采用预成型的缓冲材料对产品的角、楞、侧面或易损坏部位等处提供缓冲,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。

8

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

图4-1缓冲垫立体图(b)

9

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

图4-2缓冲垫三视图

本设计采用全面缓冲。此外对于易损件,要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外包装箱内稳定,并且保证易损部件和底座连接装置不能承载。缓冲衬垫的厚度合成在面积,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。

参考文献

[1]彭国勋. 运输包装[M].印刷工业出版社, 1999.8

[2]吴 波. 包装结构设计[M].化学工业出版社,2001.7

[3]宋宝峰. 包装容器结构设计与制造[M].印刷工业出版社,1999.8

[4]杨宗魁. 包装造型设计[M].北京:中国青年出版社,1998:204

[5]王章旺. 包装分类设计-设计基础[M].北京:中国轻工业出版社,2001:185[6]唐志祥. 包装材料与实用包装技术[M].北京:化学工业出版社,1996:900

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2024年1月24日发(作者:潭一)

学 号:

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实践大作业

课程名称

题 目

学 院

专 业

班 级

姓 名

指导教师

包装系统设计

产品系统缓冲包装设计

机电工程学院

包装工程

包装ZY1301

张雨燊

卢杰

年 月 日

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

目 录

1.市场调研 …………………………………………………………………3

1.1产品简介………………………………………………………………………3

1.2包装要求………………………………………………………………………4

2.流通环境及脆值的确定 …………………………………………………4

2.1流通环境分析…………………………………………………………………4

2.2产品特性分析…………………………………………………………………5

2.3产品脆值确定…………………………………………………………………6

3.缓冲垫结构设计及校核 …………………………………………………6

3.1缓冲材料的选择………………………………………………………………6

3.2缓冲衬垫尺寸计算及校核……………………………………………………6

3.3缓冲衬垫结构设计……………………………………………………………8

参考文献……………………………………………………………………10

2

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

1.市场调研

1.1产品简介

Mate系列一直是华为终端产品中主打性能和体验的高端旗舰系列,而作为华为终端本年度压轴旗舰产品的Mate 9,将带给消费者以革命性的安卓智能手机体验。Mate 9采用1080P分辨率的5.9英寸屏幕,全金属机身设计,造型上采用符合人体工学的背面弧度及四周圆角设计,拥有更好的握持感。Mate 9搭载麒麟960处理器,性能全面升级,并且内置了基于Android 7.0的EMUI 5.0定制系统,同时使用了4000mAh更高密度的大容量电池和智电5.0技术,支持Super Charge快充技术,Mate 9采用1200万像素彩色和2000万像素黑白的第二代徕卡双摄像头组合,首次采用内置于SOC的深度ISP图像处理芯片。华为同时还推出了Mate 9 Porsche Design限量版,该机型外观汲取了保时捷911车型的设计灵感,全对称设计机身、黑色竖向发丝纹理、石墨金属质感均体现出了Mate 9 Porsche

Design限量版精致、时尚、华丽的产品气质。

电池类型 Li-Polymer 锂聚合物电池

最大支持5A大电流充电,4000mAh(典型值) 3G通话:最长可达30小时; 4G网页浏览:最长可达20小时 ;视频播放:最长可达20小时 ;音频播放:最长可达105小时 ;待机时间:最长可达 21天 ;充电时间:约90分钟。 * 以上均为华为功耗模型测试数据,实际待机时间和使用时间取决于网络等多种因素。

手机内置,不支持

约90分钟

Type-C USB

电池容量

电池更换

充电时间

数据线接口

3

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

耳机接口

SIM卡类型

软件升级

设备控制

软件名称

工作温度

3.5mm 耳机接口

Nano SIM卡;卡槽2(外卡槽)支持Nano SIM和Micro SD二选一

HOTA 在线升级

音量键、电源键

华为终端智能设备人机交互通信软件V2.0

工作温度:0~35 ℃ ;存储温度:-20~45℃

放电:-20℃-60℃;充电:0℃-50℃ 。电池单体规格书中充电温度范整机充放电温度

围为0℃-60℃

机身尺寸

机身重量

156.9×78.9×7.9mm

约190g(含电池)

包装清单:手机(含内置电池)x 1,5A大电流华为Super Charge充电器x 1,5A USB数据线x 1,金属半入耳式线控耳机x 1,快速指南x 1,三包凭证x 1,取卡针x 1,Micro

USB转Type C转接头x 1, 雾面保护壳 x 1

1.2包装要求

运输区间:深圳市-武汉市,整个运输过程中,有空运,汽车运输等。在运输过程中,运输包装能承受装卸、跌落、起吊、堆码等外力作用而无损坏,且要保证在整个流通过程中具有防水、防潮、防晒等保护功能,确保产品完好无损。缓冲包装要减少各种冲击、震动对产品的影响。在包装达到各种标准的基础上,要尽可能的减少包装成本。

2.流通环境及脆值的确定

2.1流通环境分析

2.1.1 产品的流通区间

产地:深圳 目的地:全国各地

2.1.2产品的主要运输方式

铁路和公路运输

4

武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

由于产品销往全国各地,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,从发货站到全国各地的代理商使用火车运输,而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。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、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8.2~8.5HZ,二次共振频率范围为17.3~18HZ,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0~200HZ,其中能量最集中处于0~50HZ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80~120次/分,加速度最高为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2~4g。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5~8g。

2.1.3装卸与搬运

装卸作业包括人工与机械两种方式。按常规产品的跌落高度定为90cm。

2.1.4贮存环节

采用一般仓库贮存,堆码高度2.5m,堆码层数1层。

2.1.5流通环境的气象条件

由于产品在深圳,销售范围为全国各地,从华南到全国含盖了几个气候带,虽然温度随地域的变化,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。手机为电子产品,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。

用标准化的环境条件,该产品的运输条件可表示为2K2/2B1/2S1/2M1。

2.2产品特性分析

产品外形尺寸:156.9×78.9×7.9mm

产品重量:190g(含电池)

产品重心:位于手机的中部。

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

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

屏幕。显像管位于显示器的内部,是显示器的核心部件,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。

2.3产品脆值确定

在进行缓冲包装设计时,必须先确定产品的冲击脆值。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。脆值的计算的方法有振动模型估算法、非线形缓冲包装系统估算法、经验估算法、类比法和冲击响应谱法,确定方法有扫荡振动实验法、疲劳曲线反求法和随机振动实验法。脆值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,在课程设计中我们只能通过比较同类产品的脆值来确定。通过查阅相关资料,取手机脆值[Gm]=90g。

3.缓冲垫结构设计及校核

3.1缓冲材料的选择

当前电子产品最常用缓冲包装材料是泡沫塑料: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)、发泡聚乙烯等。其次是纸制品,包括瓦楞纸板、蜂窝纸板和纸浆模等。本次设计直接从以上材料中选择。

发泡聚苯乙烯(EPS)特性: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,堆置空间等缺点。

聚氨酯泡沫塑料(PU)特性:聚氨酯泡沫塑料,英文缩写PU,俗称海绵。可制成软质、半硬质和硬质发泡材料。聚氨酯材料的特点:密度小;具有一定的机械强度,可承受压缩变形小;受冲击振动后回弹性好;能防霉、防潮;使用方便、成型简单。它是一种理想的缓冲包装材料。

综合考虑到华为MATE9PRO的规格156.9×78.9×7.9mm,重量190g,脆值为90g;还有充电器,规格70×42×30mm,质量100g;耳机,质量15g。选用聚氨酯泡沫塑料作为缓

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

冲材料。

3.2缓冲衬垫尺寸计算及校核

根据聚氨酯泡沫塑料的缓冲系数与最大应力曲线,使用最小缓冲系数法,在聚氨酯泡沫塑料的缓冲系数与最大应力曲线中作一条水平切线,切点的纵坐标对应最小缓冲系数Cmin,横坐标对应一个最大应力σm,取等效跌落高度H=90cm。由公式T=CH/G,可以求出衬垫厚度T,由公式A=WG/σm可以求出衬垫面积A。

已知产品重190g,脆值为85g,等效跌落高度为90cm。选取C=3.3,对应的σm=0.6×105Pa。则有,

A=WG/σm=0.19×9.8×90×104/(0.6×105)=27.93cm2

T=CH/G=3.3×90/90=3.30cm.

①挠度校核:衬垫尺寸的面积与厚度之比小于一定厚度时,衬垫容易挠曲或变弯,大大降低衬垫的负重能力。为了避免挠曲,其中承载面积Amin与厚度之比应符合以下规定

Amin/(1.33T)2>1

27.93>(1.33×3.3)2=1.14>1可知符合挠度要求。

②跌落姿势的校核:在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据。都是以假定的理想姿态(试验平直,底面着地)为前提的,但衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中,受力情况变化较大,因而有必要对基本设计尺寸作相应的调整。由于面着地

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

时.其对产品的冲击能力最大,因此需对面着地进行校核。当面着地时,承载面积为此衬垫的三个缓冲面在水平面上的投影面积.计算此面积可通过以下公式:

式中Ae—等效投影面积;L—产品的长;b—产品的宽;d—产品的高;k—系数;这里取k值为1;由公式(4)得纸箱在进角跌落时的承载:A=182.2cm2

此时静应力:r=W/Ae=0.06(kg/cm2),结合图2得,静应力为0.06kg/cm2对应的最大加速度定小于产品的脆值70g,因此基于面跌落设计的缓冲垫满足角跌落的要求,只要通过了角冲击校核,就一定能满足棱冲击的要求,所以整个设计过程中没有进行缓冲击校核。

③蠕变校核:缓冲材料在长时间的静压力作用下,其塑性变形量会随时间的增加而增加,这种蠕变使衬垫厚度变小,缓冲能力下降,所以设计衬垫尺寸时应加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量。设计尺寸为:

Tc=T(1+Cr)

式中: Tc—修正后的厚度cm;

Cr—蠕变系数%,取10%;

T— 原设计厚度cm;

Tc=T(1+Cr)=3.30×(1+10%)=3.63cm

经过各项较核后,衬垫尺寸为T=3.63cm,A=27.93 cm2.

3.3缓冲衬垫结构设计

考虑到华为MATE9作为贵重的电子产品,所以采用缓冲衬垫结构设计采用全面缓冲包装法。全面缓冲衬垫是在产品与纸箱之间填满缓冲材料,如纸屑、木屑、棉花、塑料丝、纸浆发泡块、纸纤维成型材料等。全面缓冲包装由于产品与缓冲材料之间接触面积大,静应力小、缓冲厚度小,因而可以缩小包装件尺寸,降低物流成本。但是,这种结构缓冲材料的部位也用了同样厚度的缓冲材料,浪费了贵重的缓冲材料,包装成本较大。局部缓冲包装法是采用预成型的缓冲材料对产品的角、楞、侧面或易损坏部位等处提供缓冲,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。

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

图4-1缓冲垫立体图(b)

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武汉理工大学《包装系统实践作业》任务1

图4-2缓冲垫三视图

本设计采用全面缓冲。此外对于易损件,要通过缓冲衬垫的结构设计使其能够在外包装箱内稳定,并且保证易损部件和底座连接装置不能承载。缓冲衬垫的厚度合成在面积,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。

参考文献

[1]彭国勋. 运输包装[M].印刷工业出版社, 1999.8

[2]吴 波. 包装结构设计[M].化学工业出版社,2001.7

[3]宋宝峰. 包装容器结构设计与制造[M].印刷工业出版社,1999.8

[4]杨宗魁. 包装造型设计[M].北京:中国青年出版社,1998:204

[5]王章旺. 包装分类设计-设计基础[M].北京:中国轻工业出版社,2001:185[6]唐志祥. 包装材料与实用包装技术[M].北京:化学工业出版社,1996:900

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