纸缓冲包装设计技巧与要点（张新昌）

纸缓冲包装 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 技巧与要点 主讲：张新昌 教授 江南大学包装工程系 （一）瓦楞纸板的基本特性 • 材料； • 优点； • 缺点。 一、瓦楞纸板的缓冲原理与性能 瓦楞纸板在大型、贵重电子产品 包装方面应用较少，原因有三： ①结构缓冲因素； ②组装与成型因素； ③产品档次因素。 （二）瓦楞纸板耐破度、边压强度与原纸性能 的关系 1)三层纸板的强度系数计算 2)五层纸板的强度系数计算 （三）瓦楞纸板的缓冲性能 • 瓦楞纸板的破坏特点； • 瓦楞纸板典型结构与EPS材料的比较。 • 不同瓦楞纸板衬垫结构的性能比较； – 瓦楞纸板衬垫结构可以是弹力型、折叠型、弹折型和 角型等。 （四）几种实用结构衬垫的性能 高度h 宽 度 b 1.斜撑和三角内撑结构截面 •斜撑结构试验因素分析 因素：因素：宽度b(㎜)、高度（h）、瓦楞的类型 •三角内撑结构试验因素分析 因素：：宽度b(㎜)、高度（h）、瓦楞的类型 试验曲线 斜撑结构试样1的F—X曲线 负载 (N) 00 500 1000 1500 2000 伸长 (mm) 0 10 20 30 40 负载 (N) 000 1000 2000 伸长 (mm) 0 10 20 30 40 50 三角内撑结构试样3的F—X曲线 斜撑结构试样1的C—σ曲线 三角内撑结构试样1的C—σ曲线 2.层叠卷绕和错楞结构截面 •层叠卷绕结构试验因素分析 因素A——楞型 因素B——层叠层数 因素C——原料来源（反映纸板强度） •错楞结构结构试验因素分析 因素A——错楞宽度B 因素B——衬垫高度h 因素C——错楞角度α 试验曲线 负载 (N) 000 1000 2000 3000 4000 伸长 (mm) 0 10 20 30 层叠结构试样1的F—X曲线 错楞结构试样3的F—X曲线 负载 (N) -100 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 伸长 (mm) 0 10 20 30 层叠结构试样1的C—σ曲线 错楞结构试样1的C—σ曲线 （五）与容器一体的瓦楞纸板缓冲结构设计 • 方法：利用瓦楞纸板本身的缓冲能力，使用外包 装容器（纸箱）的某一结构要素（如体板、盖 板、底板等）构造出缓冲保护结构。 • 示例：如手机、小家电包装等。 – 设计思路（楞边翻折、盖板或防尘襟片延长部分、体 板的间壁式结构等）。 – 设计要点（承载、尺寸、缓冲性能、组装方便性、包 装产品外观等） • 案例1: 14寸DVD彩电的全瓦楞纸板包装设计 • 案例2. PDP彩电的包装设计 二、瓦楞纸板缓冲结构设计案例分析 案例1:14寸DVD彩电的全瓦楞纸板 包装设计 1.1 产品市场定位与设计要求 • 海尔集团生产的1481型14寸DVD彩电主要销往国 外；它实现了DVD与彩电的组合，是家庭娱乐器 材之一。 • 海尔集团要求开发新的包装，降低产品的包装 成本，适应国际绿色包装潮流，促进产品的销 售。 • 设计要求： ¾原包装形式： 外箱为0201型普通箱，尺寸410×420×419（mm），使用 BC双瓦楞纸板，采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 集装箱装箱；内包装为四片EPS 衬垫。 ¾改进设计要求： 外包装尺寸要求不大于当前尺寸；缓冲材料价格不高于现 用EPS（共四片）衬垫价格（约3.2元左右）；面跌落高 度：600mm ，角边跌落高度：500mm 。 1.2 产品特性分析 • 海尔DVD彩电外壳的材料特点； • 显像管的易损度分析； • DVD机的特点。 确定该产品的综合易损度 产品的结构特征 1.3 产品的流通环境分析 • 流通环境作为一种客观存在，是影响包装件损坏 或产品失效的主要原因之一。 • 流通过程以生产厂家为起点，以消费者为终点。 它包括了商品及包装的装卸、运输、贮存、销售 与分发等环节。 流通环境的主要技术参数： • 装卸过程中的最大垂直冲击加速度。 • 运输中的振动频率和最大加速度。 1.4 产品的缓冲包装设计 • 根据要求，本设计必须选择瓦楞纸板制作缓冲衬 垫。 1.4.1 产品缓冲包装设计整体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 1.4.2 衬垫关键结构的性能试验 • 对于该产品包装来说，侧面的衬垫和前面的衬 垫是关键部位。应对其进行性能试验和分析。 试样一 试样二 • 由试样一的F-X曲线计算底衬 承载强度； • 由产品流通条件计算最大冲击 力。 试样一的F-X曲线 • 试样二的受力特征分析； • 衬垫承载能力校核。 试样二的F-X曲线 1.5 瓦楞纸箱的设计 • 根据设计要求，该产品外包装箱要求使用与原包 装箱尺寸相同的瓦楞纸箱。故设计据此展开。 –瓦楞纸箱结构设计 –瓦楞纸箱强度设计 案例2. PDP彩电的包装设计 2.1 PDP彩电的产品分析 • PDP彩电的特性分析 • PDP彩电的市场价格 • PDP彩电内置音箱的考虑 • 产品的脆值分析 2.2 产品包装的运输条件分析 产品流通环节主要包括：装卸、运输、存 储、销售与分发。 • 装卸环节的有关冲击数据： 9 起重机作业加速度 9 叉车作业冲击加速度 • 这是进行最大冲击力计算的依据。 • 装卸环节的有关振动数据： • 包装件在运输过程中所产生的振动，主要来自开动停 车、正常运行、紧急刹车、编组作业、通过道叉和甩车 过程等。以振动加速度和振动频率表示。 • 这是对包装进行振动校核的依据。 2.3 产品包装的总体方案设计 产品特征参数： • 产品的最大外廓尺寸； • 产品的重心位置； • 总重量； • 产品的易损部件； 重心大概位置 42kg 2.3.1 产品包装设计要求 该产品的原始包装及成本： • 电视的纸箱价格：35.34元； EPE价格：下垫层14.9元*2=29.8元； 上垫层18.1元*2=36.2元； 包装总价格：101.34元。 • 设计要求 • 成本低于原包装； • 采用全瓦楞纸板结构； • 组装方便。 2.3.2 PDP彩电包装的设计与实现 两个斜撑对彩电进行 缓冲和承重 三角结构对音 箱缓冲和固定 矩形结构对彩电和音 箱进行前后方向的固 定 三 角 结 构 对 彩 电 进 行 左 右 方 向 的 固 定 和 缓 冲 PDP彩电包装衬垫材料、结构的选择 • 材料选BC楞五层板。 • 典型的衬垫形式。 • 缓冲结构选择。 三角结构 斜撑结构 2.4 PDP彩电外包装箱设计 • 纸箱类型的选择 • 理论计算及其尺寸的确定 2.5 产品试验及校核 • 任务：对缓冲包装设计中的关键结 构进行强度校核；对纸箱进行强度 校核；对整机进行跌落试验和空箱 抗压试验。 静载压缩试验 应力应变分析 2.5.1 衬垫试验结果 • 出现两次波峰。 • 第一次波峰就是纸板能承受 的最大抗压强度。 • 第二次波峰之前，曲线又呈 上升趋势。 几种瓦楞衬垫的性能试验 缓冲系数与衬垫参数的分析 • 计算得产品的质量； • 选衬垫尺寸，初算最大静应力； • 选取相应应力水平下的缓冲系数和其他结构参 数； • 根据确定的结构参数修正衬垫尺寸。 缓冲衬垫典型结构强度校核 (1) 最大冲击力的确定； (2) 强度校核 。 2.5.3 包装试验 1.跌落试验 • 原理：提起试验样品至预定高度，然后使其按预 定状态自由落下，与冲击台面相撞。 2.外箱抗压试验 • 原理：将试验样品置于试验机两平行压板之间均 匀施加压力， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 载荷和压板位移，直到试验样 品发生破裂为止。 2.5.2 纸箱的强度校核（略） 跌落试验： 抗压试验： 6150.65235394024ms/24.7 峰值点延 迟时间 12.999.2423.443.727.7315.3324.9725.79 跌落过程 中产品最 大加速度 （G） 试验两 次：一次 为1.4楞； 第二次为 面4跌落 1.4楞先 着地 2.5楞先 着地 1.4楞明 显先着 地 跌落一 次，跌 落状态 良好 连续跌落 了两次； 1.2楞稍 先着地 跌落说明 及过程描 述 基本完好基本完好 破损严 重 基本完 好 基本完 好基本完好 样品跌落 后状态 40倾倒6040404060跌落高度(cm) 415421样品方向 8765431、2实验号 样本B样本A样本因素指标 ‡垂直跌落试验数据 • 纸箱承受最大压力748.036kgf; • 纸箱溃缩压力598.291 kgf。 试验结论： • 设计的瓦楞衬垫能够提供较好的缓冲保护。其规 定跌落条件下的冲击加速度响应值为25.8G。 • 单层BC楞纸箱可以满足需要 。 ‡抗压试验数据 • 课程小结与讨论： 1.瓦楞纸板的性能与应用 2.瓦楞纸板缓冲包装设计的思路 3.瓦楞纸板缓冲设计要点 4.瓦楞纸板缓冲件设计技巧 谢 谢！ • 本讲座结合试验和设计实例，探讨了瓦楞纸板及其缓冲结构的设计要点、设 计技巧。由于该领域正处于发展阶段，加之水平有限，讲课 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 定有许多不 当、不足之处，敬请来电来函进一步探讨。 张新昌 江南大学包装工程系 Tel：0510-85912051 Email：zxc89@126.com