便携式DVD缓冲包装设计说明书

便携式DVD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 说明书 1.1.1缓冲包装研究现状及发展方向 1. 缓冲包装设计理论的发展概况 在第二次世界大战期间，以各种军需物资，尤其是高精密的各种电子设备 的运输为诱因，美国贝尔实验室的Mindlin和他所领导的研究小组把机械领域的 振动分析理论应用到历来靠‘试探法’或凭经验进行分析和设计的包装领域中来， 形成了独特的‘缓冲包装理论’。1968年，Newton提出了包装产品破损的边界条件理论，建立了脆性评定定理及其测试 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，并被载入美国材料试验 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 (ASTM)。 Mindlin和Newton开创性的工作奠定了现代缓冲包装分析和设计的基础。 20世纪80年代，基于脆值的边界条件理论，美国MTS系统有限公司与密执安州立大学包装学院共同研制出缓冲包装的5步设计法，稍后又发展了更为完善的缓冲包装设计的六步法(1)确定流通环境条件；(2)产品脆值估计；(3)产品 重新设计；(4)衬垫材料的计算；(5)设计包装系统；(6)试验包装系统原形，并给出了每一步骤应贯彻的ASTM标准，从而使缓冲包装设计理论取得了迅速的进 展。 近十几年来，各国学者包括我国包装科技工作者的广泛重视和积极投入， 大大促进了缓冲包装设计理论的交流与发展，在诸如缓冲包装的计算机辅助设计 技术、各类线性和非线性缓冲包装系统的冲击和振动响应分析、缓冲包装系统分 析设计模型、缓冲包装概率设计方法等领域，取得了一系列重要成果。 总之，从Mindlin发表论文以来的40多年中，缓冲包装设计理论的研究已 经取得了很大进展，缓冲材料的力学特征、产品脆值评定、动力学模型和设计方 法等方面的研究日趋实用与精确，缓冲包装的设计实践也日益合理。主要成果体 现在以下几个方面： （1）建立了产品缓冲与隔振的理论； （2）测定了大量产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度值， 即产品脆值； （3）各主要工业国家都先后开展了流通环境的调查试验，并取得了很大成 果，为产品的包装运输试验打下了坚实的基础： 1 （4）研制了很多先进的包装测试设备，并把计算机应用于包装测试数据处 理和缓冲防振包装设计中； （5）很多国家(包括我国)制定了各种有关缓冲防振的包装标准。 缓冲包装设计理论的发展方向 （1）计算机辅助缓冲包装设计和分析 目前在产品的缓冲包装设计过程中，缓冲材料的选择和尺寸计算不仅须查 找很多图、表，而且需要大量时间来计算、分析、比较，最终选出合理的缓冲包 装 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 。这种传统的手工设计方式因其过程繁复、方案选择较难及较大程度地依 赖设计人员的自身经验等不足之处，在一定程度制约了缓冲包装设计的发展。计 算机模拟及信息技术迅速渗透到包装设计领域，使得计算机辅助缓冲包装设计和 分析成为可能。将计算机引入产品的设计开发可使人们从以往繁杂的手工设计中 解放出来，显著缩短产品的研发周期，而且计算结果准确可靠。因此各主要工业 国家都投入大量人力、物力开发各种智能包装系统「7」。计算机辅助设计技术在缓冲包装领域中，必将有更为广阔的应用前景。 （2）基于系统分析的缓冲包装设计 从系统的观点看，缓冲包装是一项系统工程，应按系统分析一系统设计— 系统实施一系统运行与评价等阶段顺序去开发缓冲包装系统。但是，在以往的缓 冲包装系统开发过程中，由于开发人员关注更多的是包装系统的设计本身，忽略 了其它几个阶段，特别是系统分析阶段的重要性，以致因不合理的包装设计所造 成的资源浪费是很大的。为了最大限度地减少缓冲包装系统开发过程中的资源浪 费，并力求开发出一个最优的包装系统，必须按系统工程的规律去开发缓冲包装 系统，使之具有最佳的保护性、经济性、社会适应性和生态特性，这既是缓冲包 装系统的总体目标，也是缓冲包装设计理论的发展方向。 （3）引入可靠性理论研究缓冲包装的设计问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 如前所述，缓冲包装的设计受到流通环境条件、缓冲材料性能、缓冲衬垫 几何参数、产品脆值等许多具有随机变化特性的因素的影响，难以确切表征产品 缓冲包装的适合程度。由于可靠性理论与方法能够更客观准确地反映外界激励和 结构性能的变化特性对于设计结构的影响，因此引入可靠性概念研究受到大量不 确定性因素影响的缓冲包装设计问题是十分适当和必要的。即考虑用包装产品的 2 失效概率或可靠度指标来表征缓冲包装保护产品的能力和缓冲包装的合适程度， 应用概率方法来设计缓冲包装。可靠性理论与方法在缓冲包装设计中的研究与应 用，必将使缓冲包装产品具有更好的经济性和适用性。 1.1.2缓冲衬垫材料研究现状 （1）气垫缓冲材料 新型气垫缓冲材料由具有柔性和弹性的聚氨脂材料与普通气垫缓冲材料组 成，克服了气垫薄膜的上述缺点。同时，它还采用多层聚乙烯薄膜与高强度、耐 磨损的尼龙布作为缓冲垫的表面材料，延长了其使用寿命，使之可以回收利用， 大大减少了包装废弃物对环境的污染。日本松下公司已将该缓冲材料用于袖珍 DVDS机的包装，并将在小型精密仪器和大型家电的包装中使用。 （2）纸浆模塑 纸浆模塑是以废旧报纸、纸箱纸等植物纤维为主要原料，通过真空造型、 液压造型、空气压缩造型等方法，将其迅速均匀地沉积到网状模型上，塑造成各 种形状后，经压实干燥，长期保持形状不变的纸制品。纸浆模塑起始于20世纪60 年代，我国在上世纪80年代初开始从国外引进数条各种型号的纸浆模塑生产线， 是目前流行于国内外市场的泡沫塑料的主要替换产品。 （3）泡沫塑料 泡沫塑料是以高分子树脂为原料，制成的—种具有无数蜂窝状结构的缓冲材料。 也叫多孔塑料。泡沫塑料 微孔塑料整体内含有无数微孔的塑料。 内部具有很多微小气孔的塑料。用机械法(在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳使其发泡)或化学法(加入发泡剂)制得。分闭孔型和开孔型两类。闭孔型中的气孔互相隔离，有漂浮性；开孔型中的气孔互相连通， 无漂浮性。可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成。可作绝 热和隔音材料，用途很广。 （4）气泡薄膜 气泡薄膜是将生气封闭在两层聚乙烯薄膜之间，在一面形成一个一个独立的 气泡，利用封入气泡内的空气的弹件束吸收冲击能量。为了防止薄膜中空气泄 漏．可在在聚乙烯薄膜上再涂一层聚偏二氯乙烯树脂。气泡薄膜，按其气泡的形 状分为圆筒形、半圆形和钟罩形二种。 3 （5）纸、纸板 纸类材料富有一定弹性，既能起到缓冲作用．义能分隔内装产品，使之牢 固、稳定。近年来，出于泡沫塑料大量的应用，纸类材料的用品有所减少。但泡 沫塑料不易处理，往往造成公害，而纸类材料具有加工方便，价格便宜，使用后 再生处理简单等优点，特别是可以制成具有缓冲性能的容器，所以还是可广泛应 用的。纸制缓冲材料有许多种，经常采用的有瓦楞纸板、纸桨模制品、纤维板、 皱纹纸等。 1.1.3缓冲包装结构设计 （1）以缓和冲击为目的的包装，称为缓冲包装。缓冲包装的结构有多 种形式，其中最常见的是用有弹性的材料或弹性元件作缓冲衬垫，缓冲衬 垫作为内装物和包装箱的中间介质，它的作用是吸收冲态能量，延良内装 产品承受冲击脉冲作用的时间。缓冲衬垫的结构形式，因内装产品的质量、 形状和尺寸而不同。缓冲包装方法一般分为三种：全面缓冲包装、局部缓 冲包装、悬浮式缓冲包装。这三种不同类型的缓冲包装方法，其特点和使 用范围各异。 （2）瓦楞纸箱结构设计和选料问题,研究了结构设计的方法与流程,结构尺寸和选料的优化方法等。通过分析物品的排列方向、数目、纸箱体积与纸板用料 面积的关系,研究了纸箱的理想尺寸比例的数学模型;通过抗压和堆码强度计算方法,研究了纸箱选料方法;在综合分析强度、美学等因素的基础上,研究了纸箱结构尺寸优化方法,同时提出了基于遗传算法的纸箱优化选料方法,建立了用料成本的经济性评价方法。 本课题选择的设计对象是新科公司生产的5.8英寸便携式DVD-960。对自己所选择的便携式DVD进行缓冲包装设计，包括结构设计使其能达到更好的缓冲效 果，要求对缓冲包装成型工艺和所用包装设备进行研究，制定相关成型工艺。 便携式DVD主要是由主板、光驱、显示屏、按键等一系列电子元件组装而成 的精密电子产品，体积小，质量轻。在产品流通过程中由于冲击、振动、环境等 因素可能发生表面刮伤、主机受潮、内部构件脱落及元器件失效等。因此，作为 价值较为昂贵的电子产品，便携式DVD对缓冲包装的要求十分苛刻。由于便携式 DVD其重量轻、体积小,随身携带方便,具有很大的市场潜力。但是在销售及运输4 过程中,其外观及功能可能遭到了不同程度的破坏,影响了便携式DVD的使用价 值。因此对便携式DVD设计出切实可行的包装方案,具有着重要的意义。 5 在现代社会中，产品和物资的流通是经济活动中重要的组成部分。流通过程 以生产工厂为起点，以消费者为终点。广义上说，它包括了商品及包装的运输、 中转、装卸、仓贮、陈列、销售等环节。 包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术 就是要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。苦产品 具有危险性，则必须妥善封装以保证人员及财产的安全。 对产品可能遭遇的环境条件作考察与评价，是包装技术中的重要内容。如欲 将一仪器设备运到邻省的实验室中，据统计要经过十多次装卸搬运，经过四或五 辆不同车辆的运输。至于更复杂的运输过程，需要海陆空多种交通工具联运，包 装件可能经历四五十次的装运。 按照商品生存学观点，产品包装件只有经受住一切外部危险因素(运输条件、 气候条件、生物化学条件等)的考验而安然抵达目的地，才能实现其功能，体现 其社会经济效益。 只有对商品流通中各种不利因素作正确而深入的分析归纳， 才能提出对商品包装的具体要求。当今，包装新技术新方法层出不穷，如缓冲防 振包装、集合包装、显窃启包装、儿童安全包装、防伪包装、保鲜包装、真空包 装等等。设计师与制造商应利用各种技术手段(如材料、容器构造、封装工艺……)，以解决商品流通中的振动冲击、偷换、潮化、锈蚀、虫咬、腐败等问 题。流通过程的基本环节有： （1）装卸搬运环节。一般说，流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就 越多。装卸做业分为人工和机械两种方式。 装卸作业中，抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装载机械的突然启动和过急的升 降都会对商品包装件造成跃落冲击损害。 如果包装件上有醒目的搬运标志，光洁的表面，合理的手孔(或提把)，必要 的捆扎带，符合人体因素的包装重量与外部尺寸，则可有效地减少粗野装卸的发 生。 （2）运输环节。运输是货物流通中的必要环节。长途运输用的工具有汽车、 火车、船舶和飞机。短途运输用的主要有电瓶拖车、铲(叉)车、手惟车等。 6 运输过程对货物包装件造成损害的原因有： 1）冲击。运输工具的启动、变速、转向、刹车会使货物改变速度。当货物 堆垛松散时它与车厢，与相邻货物发生碰撞，导致货物或包装容器的冲击损坏。 2)振动。汽车、火车、船舶和飞机等工具运行时受到路面状况、路轨接缝、 发动机振动、车辆避震性能、水面风浪，空中气流等因素的影响，产生周期性 上下颠簸和左右摇晃。由于各种运输工具结构性能不同，其振动振幅与频率范 围也各不相同。 3)气候条件。长途运输货物须经历不同气候区域，受到寒冷、炎热、干燥、 潮湿、风雨等气候因素的影响。若货物包装件结构不当、材料薄弱、封闭不严， 则会使内容物发生变质或损坏。 4)其它因素。流通环境中，存在各种化学和机械活性物质、有害微生物和啮 齿动物的损害等。具体说来，氧、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体，以及 盐雾、雨水、热源、放射源、气味源、日光照射等都会加速包装件及内容物的 品质下降，受污染或受损害。电子产品应考虑环境静电场对其性能的影响。贵 重物品还应考虑防窃启问题。 （3）贮存环节。贮存是商品流通链中重要一环。货物贮存方法，堆码重量、 高度，贮存周期，贮存地点，贮存环境(如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体等)直接影响产品包整件的安全流通性。仓库的建筑结构型式对贮存环境中 温度、湿度、气压等因素影响甚大。运输及贮存的，为节省占地面积、常需将 货物堆高。堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压。这种静载压力会导 致包装容器变形(蛹变)，影响到包装外观及其动态保护性能。据调查，一般仓 库堆码高度为3—4m，汽车内堆高限为2．5m，火车内堆高限为3m，远洋货船 舱内堆高限为8m。因此，设计时还须校核包装容器的堆码承压强度，以确保货 物在运输和贮存时的安全。 现将货物流通环境中各种外界因素及包装损害原因归纳于下表中 7 振动特性 振动是指质点相对其平衡位置所作的往复运动，描述振动的最基本参数是频 率和加速度。影响包装件振动的因素来自于运输工具种类、运输环境状况、包装 结构形式、装载重量等方面。由于激励的多样性和影响因素的随机性，包装件的 振动属于复合随机振动。现分别概述各种流通环境下的振动特性。 （1） 汽车运输振动 汽车运输振动加速度的大小与路面状况、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度。 表3—8列出了空载汽车在三种不同路面上行驶时的加速度实测值。不同 路面引起的汽车振动通过底板传递给货物，若包装结构不当，会使包装箱内产品 的振动加速度增大。防振包装的目的即是减弱包装件对运输环境振动的响应。表 3—9中为某电子产品包装件在汽车运输时的振动加速度测量值。 8 解放牌双轴卡车振动测试记录（空载) 汽车运输时包装件的共振频率一般小于25Hz。表3—10为在三种路面上测得的某产品包装件的共振点加速度和频率。数据表明：汽车运输发生二次共振 时其基频为8．2—85Hz．二次频率范围为17．3—18Hz，共振时加速度增大为外界激励的18倍。 装载某电子产品的汽车行驶时产品的共振点测量实例 汽车运输的振动特性还可用图3-4所示的频率谱线来描述。此频谱图反映了 运输过程的频率分布及与其相关的加速度变化。 9 公路运输的频率谱 交通部公路研究所对汽车运输的振动冲击测试结果表明： 1）汽车运输的随机振动加速度功率诺密度以垂向(上下)为最大，横向(左右)为次，纵向(前后)最小。测得垂向员大值为28．2m’／53，横向最大值为2355m’／s；．纵向员大值为1216m’／s3。 2)汽车运输振动能量绝大部分分布在0一200HZ频带内，其中能量最集中处 于0一50HZ频带内。 3)汽车运输随机振动功率谱密度在2HZ左右和10HZ左右各有‘个较大峰值。 通常2HZ处的峰值为全频带内最大值。采用公路运输的包装件其固有频率应避开 这二个频率值。 （1）温度变化的影响 随着国际贸易的迅速发展，各种商品需要跨地域流通。就我国而言，从 北到南横跨寒冷、寒温、干热、湿热等几个气温带。虽然温度随地域的变化比 较乎缓，但产品包装件常常在较短时间内经历较剧烈的温度变化，在国际 联运、跨赤道越洋运输中更是这样。食品、化工产品很难保持品质稳定。某些 包装材料性能也因温度变化而变化。图3—10表明发泡聚乙烯(EPS)缓冲系数 10 随温度变化而有显著变化。 发泡聚乙烯缓冲系数随温度的变化 温度的变化以十热地区为最大。从日出前到午后的8h内温度差达30t‘，非洲中部沙漠达40大温差会引起封闭包装件内产生水汽凝结现象，加速内容 产品的受潮和腐蚀。 又如，长途运输用的干式集装箱，内部处于密闭状态，箱内空气状态随 外界温度或太阳辐射热的变化而变化，若货物或包装材料的含水量适当．即有 可能发生内部结露。为防止这种情况发生，应严格控制包装材料的含水虽或放 入干燥剂。 在我国，华南各地年平均温度在20。一30?之间，长江流域力16c，黄河流域为12c，黑龙汇流域为2一一2?。户内或车内的气温比户外一般高3 —5?。 在烈日曝晒下，温度升高较多、特别是金属物体，如车蓬表面温度可 升高达60-70 C。然而，低温则使橡胶和塑料等材料硬化变脆．受力后易破裂， 例如聚丙烯包装盒在一20?跌落时即致破裂。 （2） 湿度变化的影响 湿度有两种计量方法。 绝对湿度——以每m3空气中所含水汽质量克数来 表示。绝对湿度一般不易直接测得，常以水汽压强间接表示。相对湿度— 11 —一定温度下空气中实际水汽压强与该温度下饱和水汽压强之百分比来 表示。 相对湿度随纬度而变化，南北两半球各纬度相对湿度的大致 变化规律见图3—14。 相对湿度随纬度的变化 我国境内长江以南地区较潮湿，年出现湿度大于相等于80％的累计时数占年总时数的50％以上。而长江以北及海拔1000m以上地区，一般在40％以厂。长江以南出现大于和等于90％RH的时数，占一年时间的四分之一以上。长江以 南年平均RH为70％一80％，绝对湿度AH为1．6—2．4kPa。黄河流域RH为70％，AH为1．2kPa。东北地区RH为70％，AH则只有0．8kPa。 高温伴随高湿度出现时，如RH80一95％和温度25。一30?时，有利于霉菌旺盛繁殖，破坏产品的外观和标志。高湿也促使金属的腐蚀加快。一般金属的 临界腐蚀湿度是：铁为EH 70一7川，锌为RH65％，铝为60一6州。当湿度超过金属的临界腐蚀湿度时，其腐蚀速度成倍增加。一些有机材料吸湿后表面发胀、 变形、起泡，不但影响外观，还使机械性能下降。 低湿度又会使纸、木、皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。纸塑类容器 及药品、食品、化工产品对湿度尤为敏感。如瓦楞纸箱的抗压强度勺含水率 有很大关系，设计时必须计入湿度对容器强度的影响。图3—15为取自美国的瓦楞纸箱强度随相对湿度增大而下降的关系曲线。图3—16为法国采用的与相对湿度相关的瓦楞纸箱强度矫正系数图。 12 湿度对纸箱强度的影响(美) 湿度对纸箱强度的影响(法) （3） 水的影响 在流通过程中，产品包装接触水的机会很多。 露天存放时，雨、雪、露在货物表面连续渗透；水运中波浪飞溅汀湿货 物或货舱底部积水，局部浸水；意外落水事故，受到长时间全面浸泡；热带 地区温高、风大、阳光烈、蒸发快，阵雨或暴雨后形成水汽蒸腾现象，水汽 包围货物；暴风使雨水圾易渗进货物内部。因此遭遇这些环境条件的产品包 装应当有严密的防水措施。 我国幅员辽阔，在全世界按雨线划分的七个降雨区中，我国占有五个 雨区。中国各城市降雨量见表3—20。统计表明，我国最大降雨量为400mm，一般为200一30(knlm，一年中日降雨量超过10mm的大约有30一35天。当商品在多雨季节或多雨区流通运输时，其包装必须具备较好的防雨能力。 全国主要城市降雨量及其分布情况 （4） 太阳辐射的影响 太阳光增主要出紫外线(波长小于o．4ym)，可见光(波长小于o．76Pm)及红外线(波长大于o．76ym)组成。在大气层外紫外线能量占太阳光总能量的 13 6％，但经过大气层到达地面时其能量比不超过1％。然而它仍对包装材料，尤其是塑料、橡胶等有重大影响，诸如加速老化、分子激发、降解等。有机 材料中键的离解能对应于紫外光谱中各种波长能量，通常称为材料的最大敏 感波长。包装常用高分子材料的最大敏感波长见表3—2l。红外线的可使运输工具、仓库和容器的温度升高，加速其物理和化学变化。温度和湿度 对光氧化有催化作用，使封碱化合物软化，密封件能下降、标志退色。 高分子材料最大敏感波长 （5） 盐雾的影响 盐雾在大气中存在的形式与空气相对湿度有关，或为结晶体、或为液体 涓滴，其平衡状态的临界RH为76％。 盐雾对包装件的影响在于：加速金属包装材料的锈蚀，造成机械活动件 阻塞，电导性增强，绝缘性降低。因此，要经海洋运输或在沿海地区流通的 产品包装件必须增强对盐雾的防护件。 2.2.1脆值实验法 对产品脆值的测定有碰撞机试验法和自由跌落试验法两种。测定时可视 具体条件任选一种进行。 （1）碰撞机试验法。 采用本法进行测定时，碰撞机必须满足下列条件的要求；?碰撞波形应 尽量接近半正弦波；?碰撞脉冲持续时间应在20ms以下，并可调节；?加速度误差应在10％以内。 , 14 脆值测试方框图 1- 碰撞机2-配重模拟件3-加速度计4-电荷放大器5-峰值电压表6-—脉宽测 试仪 具体测定步骤如下： ?选择与被测产品重量相当的配重(模拟)件，并将其固定于碰撞台上。按 接线路．调试各种仪器；使其处于正常工作状态。 ?调整碰撞机的加速度，参考表4—2和表4—3所列致据，对被测产品的脆值范围作一粗略估计，注意：第—次试验的加速度应比该产品的实际脆值为 小，以防止产品作第一次试验时就损坏，然后调整好试验加速度值。 日本得出的产品脸值 15 英国得出的产品脆值 ?试件安装，取下配重件，将被试产品刚性固定好。碰撞试验方向一般选取 产品受碰撞时最容易损坏的方向，但对那些不允许倒置的产品则按其正常摆放位 置进行试验。 ?开动碰撞试验机，连续碰撞5—10次，读取峰值加速度值，并记录之。每 做完一次试验后，受必须进行检查，确认产品并未损坏时，。才能增大加速度进 行下—仅试验。如此进行至产品损坏为止。 （2）自由跌落试验法。 跃落试验测试系统由试验机、加速度传感器、信号放大器和显示记录仪等仪 器和设备组成，如图4—13所示。采用此法试验时，跌落试验设备须满足下列条 件：?跌落高度能任意且容易调整，最大跌落高度为1500mm；?要求冲击面为坚硬平整的水平平面，其质量至少为被试样品质量的50倍；?试验样品能完全不受妨碍地自由跌落；?便于对试验样品操纵和起吊。 冲击测试示意图 16 具体测试步骤如下： ?选择一组厚度可以逐步减小的衬垫，保证产品在第一次跌落时产品不致损 坏，把被测产品置于包装衬垫中，并把加速度计固定在产品表面上。 ?将该包装件从规定的高度自由跌落，分别对6个面进行跌落，记录每次跌落的冲击加速度。每一高度、每个面至少跌落两次。但对不允许倒置的产品， 则按其正常摆放位置，对每一高度进行不少于6次的试验。 ?每做完一次试验后，经检查确认产品并末损坏时，逐步减小衬垫厚度， 重复步骤?，直至产品损坏为止。 （3）产品脆值的确定。 由产品损坏前记录下来的加速度值，取多个同类产品测试数据的平均值。 考虑到产品的强度偏差及价格等因素，取平均值的80％作为产品的脆值。 2.2.2经验估算法 采用试验方法测定产品脆值，须对产品试样做破坏性试验，这对于批量 小、价值昂贵的产品来说是不合算的，有时是不允许的。加上试验本身需要一 系列的设备和控制仪表，也会结实际工作带来因难。因此，工程上常用与一组 经验数据对比的方法来判定产品的脆值，称为脆值的经验估算法。 经验估算的基础是对流通现场的监察相对大量破损事故的调查与分析。 调查某一包装产品在装卸或搬运操作中的破损事故，常常能找到该产品的某些 极限的运动学或动力学特征(如跌落高度、振动频率、脉冲作用时间等)，只要 掌握该产品包装用材料的特性，这些力学参数就能换算成产品允许的加速度 值。 3.3.1便携式DVD缓冲村垫设计的基本方法 （1）衬垫的初步设计 设计缓冲衬垫的基本要求是在保护产品免道破损的前提下，选择适当的材 料，确定出合理的结构形式和尺寸。设计的基本参数，除了产品重量和尺寸以 外，还应包括：?代表流通环境条件的等效跌落高度；?代表产品特性的脆值； ?代表材料性能的缓冲特性曲线。 17 等效跌落高度的确定。等效跌落高度代表包装件在流通过程中跌落冲击能 量的大小。跌落高度越高，冲击能量越大，产品越容易损坏，缓冲防护就要求 越高。而跃落主要是在装卸过程中由人工作业或机械作业造成的．跌落时冲击 能量的大小要根据产品的重量、体积大小、人员高度、搬运难易程度、搬运方 式等因素确定，最后的结果都是由概率统计而得到的。它的确定方法有两种： 一是经验公式法，另一种是标准量值法。 一般在人工装卸中，包装件的跌落高度与重量有如下关系： 1 2h,300，W 式中：h一跌落高度，cm W一重量，kg 标准量值法，就是根据我国、日本、美国等一些国家的标准，以及一些产 品的行业标准来确定跌落高度值。如日本标准JIsI0202中规定的自由跌落试验 条件，美国军用标准MIL—P—ll 6H规定自由治高的试验条件，我国标准GB48i 7．5—84规定的跌落试验高度，都可根据产品重量、最大尺寸范围、运输条件， 由表格直接查到跌落高度值。 (2) 缓冲材料的缓冲特性 在缓冲设计中主要要了解材料的缓冲性能。由于材料来源的关系，我国以 往使用的缓冲材料主要是刨花、稻草、纸同等天然材料。近年来随着合成材脂工 业的发展，逐步采用了泡沫塑料和各种加工成型的缓冲材料。在包装设计选择缓 冲材料时，应根据产品的特性来选用。对于坚固而外型简单的产品，可以简单地 使用瓦楞纸包装。对形状复杂、脆弱易损的产品，就要选用适合的缓冲材料。例 如低电压瓷瓶以往是以木箱包装用细刨花将产品细心地填塞好。同样的产品昔改 用瓦楞纸做缓冲材料，只要用瓦楞纸板隔成方格，特产品固定在方格内，用瓦楞 纸箱作外包装，就可以达到防止碰撞，保护产品的目的。同时可以减少体积和重 量，节约工时，拆箱也方便。 在具体选择缓冲材料时，还可根据被包装物脆值大小进行选取。脆值大的产 品，能承受较大的冲击力，可选用弹性较小的缓冲材料。脆值小的产品，受到较 小的冲击力就易损坏，因此应选用缓冲性能好的缓冲材料。一般的选择原则如下： [G]＜20g，选用弹簧(或多级缓冲)；305＜[G]＜250g，选用泡沫理科、沟棉；400g 18 ＜[G]＜600g，选月橡胶、木材，[G]＞l000g，不用缓冲材料。 缓冲材料的特性曲线是由试验得出的，在缓冲垫设计前必须要得到缓冲材 料的特性曲线。具体设计时，所选用的缓冲曲线不同，设计方法也不相同。通常 ,,应用两种曲线，一种是缓冲系数一最大应力(C)曲线，另一种是最大加速m W度一静应力(Gm-)曲线。 A 3.3.2便携式DVD缓冲村垫尺寸的确定 （1）缓冲衬垫设计 缓冲包装设计要解决以下问题：选择适当的缓冲材料并确定其尺寸，判断现 有包装结构的合理性和可靠性。 缓冲材料确定， 目前普遍用于缓冲包装的是发泡聚苯乙烯(EPS)与发泡聚乙烯(EPE)，聚苯乙烯泡沫塑料发泡均匀、柔软、呈透明状。有较好的缓冲与机械 性能，压缩不易断裂．高低温环境下不易老化，可与产品直接接触不会产生化学 变化及腐蚀现象 。故综合考虑决定使用聚乙烯泡沫塑料(比重为0．032g／ cm )作为设计的缓冲材料。 缓冲材料的尺寸计算： WG A, (1) ,m CHmin,T (2) G ,式中：A-缓冲衬垫面积；W-产品重量；G-产品脆值或冲击加速度；-缓冲材料m C最大应力；T-缓冲衬垫厚度； -缓冲系数；H一等效跌落高度；如图1所示，min 为发泡聚乙烯的缓冲系数一最大应力曲线。 19 图1发泡聚乙烯（比重为0．032)缓冲系数一最大应力曲线 在本次设计中，已知参数W为1.23 ，G为70g， H为90cm。在曲线图中作一 C条水平线，那么切点的纵坐标对应最小缓冲系数值 为5．6，而横坐标就min ,对应最大应力值为O．17×1O Pa． m 由公式(1)、 (2)得缓冲垫的厚度面积分别为 CH5.6，90minT,,,7.2(cm) G70 41.23，9.8，70，WG210A,,,496.3(cm)5 ,0.17，m10 2cm由于缓冲衬垫是由两块相同的缓冲垫组成每块衬垫的承载面积为S=248.5 3.3.3便携式DVD防振包装设计 振动和冲击一样，是包装件在流通过程中受到的另一种主要的环境载荷， 在共振情况下，产品的响应加速度可能会超过其脆值导致破损。此外，长期振动 会使产品产生疲劳损坏和内装物同容器间的摩擦损伤。因此，防振对于包装产品 的可靠性来说，不亚于缓冲，尤其在装卸搬运操作技术日趋乎稳的条件下，防振 更加必要。 20 防振设计的目的在于调节包装件的固有频率，并且通过选择恰当的阻尼材料， 把包装系统(即外包装一衬垫一内装产品)对振动的传递率控制在预定的范围内。 1,fn （3） k2, m f式中：-产品的固有频率；k-为缓冲材料的弹性系数：m-为产品质量。n 2f,26HZcm聚乙烯的K值为：3.34x10 Kg／。故由系统的固有频率： n 单自由度包装系统在受迫振动条件下振动的相应传递率公式： 2,,1，(2)T,r （4） 22(1,,)，(2,,) f,T式中：- 传递率；f-激振频率，Hz； -包装系统固有频率，HZ；-nr 为阻尼比：C-为阻尼系数，该包装材料的阻尼系数为8.03 T,则由公式(4)得系统最大振动传递率为5.09 r 根据图振动频谱图 振动加速度—频率曲线 21 当频率为26HZ时对应的加速度a=2.5g，所以产品相应加速度a=T =12.7g小于 产品的许用脆值70g， 因而符合防振要求。 3.3.4便携式DVD缓冲村垫的结构设计 （1）一般缓冲包装方法 缓冲包装方法要根据被包装产品的形状和特性来决定采用哪种方法，需 对该产品的流通环境进行调查，使采用的方法适合产品的流通环境。并在对拟 采用的缓冲材料特性认真分析研究的基础上，进行基础设计。由基础设计而得 到的各项参数来决定具体的缓冲包装方法。一般缓冲包装方法，可分为全面缓 冲包装法、局部缓冲包装法和悬浮式缓冲包装法三种。 （2）缓冲衬垫结构设计 缓冲衬垫最常见的结构形式有平垫、角垫和棱垫如图 (a)、(b)、(c)所 示。它们多适用于形状规则的产品。对于形状不规则的产品，例如有突出支臂 的零部件等，其突出的部分，一般强度较低，在流通过程中，易遭外力碰撞而 损坏，在包装结构设计上要采取适当的措施。 缓冲衬垫形式 (a) 平面衬垫 (b)角衬垫 (c)棱衬垫 ?受压面积的调查。缓冲材料的使用要根据产品或内包装箱的尺寸，在保证产品 不触底的情况下，应能吸收被压缩时的变形能量，以减小产品所承受的加速度影 响，为此要根据产品的形状调整它的受力面积。对于重量大，体积小的产品，要 求缓冲面积比底面积大，缓冲材料和产品之间要用硬质材料胶合板或纤维板等隔 开。使硬质材料一侧承受总的冲击，再由缓冲材料对硬质材料进行缓冲。调整其 受压面积，如图6—zo(a)所示。与此相反，在需要减小受压面积时，可将不接触 部分切去，缩小接触面积，以确保合适的缓冲面积，如图6—20(b)所示。 22 受压面积调整形式 ?形状不规则物品的缓冲包装。有突起物产品的基本缓冲结构，如图6—21所示 带突起物的缓冲结构 T,d/(1,E) 式中：T一缓冲材料厚度；E一变形量％;d一突起物高度。 应当认真地选择缓冲材料的厚度，防止发生冲击时造成突起物接触箱底的 情况 由于缓冲衬垫各部位厚度不同，变形量也不同，突起部分要先受力，为避 免这种情况必须留出缓冲材料的变形量。如图6—22、6—23所示。 预留变形量的结构 23 带突台包装件的缓冲结构 ?缓冲结构设计的其它要求 对于有可动机件的机器，机器的表面不能承受冲击时，要用硬质材料，将 其它部分固定住，使其全体来承受冲击(如图6—24所示)。 产品固定法 产品底面的四棱如果只有很窄的受压面积，运输装卸过程中产品在缓冲材料 之间就会发生移动，严重时会从受压面跌落。因此最好做成长的凸筋，产品即使 发生一些位移，也不会影响受用面积(如图625所示。) 产品防移法 缓冲材料的凸筋可以位于产品的一侧，从缓冲效果来看，以位于外侧好。 24 外侧凸筋结构 对于缓冲跨度较大的产品，不要只需要在两端安放缓冲材料。由于 弯曲会发生不良后果，因此要在跨度的中部设置受压的缓冲块，或使 两端缓冲块往中央方向至少延伸1／4以上，才会有较好的缓冲效果。 长形产品缓冲结构 有突出部分的产品，缓冲材料的厚度应以该部分的最外侧到外包装容器的内 侧的尺寸为准。 由凸出部分产品的缓冲设计 3.3.5便携式DVD缓冲村垫的校核 事实上，材料的性能是多方面的，衬垫除了缓冲以外，也还有其它多方 面的要求。因此，必须对基础设计进行多方面性能的校核，作某些调整和补充， 基本设计才能获得满意的使用效果。 衬垫基本设计的校核、一般包括以下几个人面： （1）挠度校核。衬垫尺寸的面积与厚度之比超过一定厚度时，衬垫容易 挠曲或变弯．大大降低衬垫的负重能力．如图6—7所示。为了避免挠曲，其 A中最小承载面积与厚度T之比应符合以下规定(克斯特那经验公式)： min 25 2A,(1.33T) min 2Acm式中：T-厚度，cm；-面积， ；则： min 222S,248.5cm,(1.33，7.2),91.7cm 可判定，衬垫不会弯曲。 （2）跌落姿态改变时缓冲能力的校核 在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据，都足以假定的理想姿态 (试样平直，底面着池)为前提的，促衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通 过程中，包装件跌治姿态干变万化，有时一角者地(称为角跌落)，有时一棱着地(称为棱跌落)，较之一面着地(称为面跌落)的标准姿势、受力情况变化较大，因 而有必要对基本设计尺寸放作相应的校核和调整。由于角着地时，其对产品的冲 击能力最大，因此需对角着地进行校核。当角着地时，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： 发泡聚乙烯的动态缓冲特性曲线 26 振动加速度一频率曲线 2222A,2KL(l，b，d)/(l，b，d) e A式中：-等效投影面积：l一产品的长：b一产品的宽；d一产品的高；Ke A一系数。这里取K值为l， 由公式得纸箱在进行角跌落时的承载面积： e 2=182.2 cm 1.23，10W2,,,0.06(Kg/cm),m此时静应力： A182.2e 2Kg/cm结合图2得，静应力为0．06 叫所对应的最大加速度定小于产品的脆值 70g，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棱冲击校核。 3.4.1瓦楞纸板的介绍 （1）瓦楞纸板 瓦楞纸板是制作瓦楞纸箱的基本材料，它是以纸为原料在瓦楞纸板机上 27 粘合而成的，其基本结构如图所示。两个平行的平而纸页称为面纸，中间的波 形纸页称为瓦楞，也称为芯纸或者称为楞芯。 瓦楞纸板的基本结构 生产瓦楞纸板的原料纸称为原纸。用作而纸的原纸称为箱板纸；完全用硫 酸盐纸浆制成的箱板纸称为牛皮箱板纸；中层为半化学浆而两面层为牛皮纸浆 的圆网纸称为圆网牛皮箱板纸；面层为牛皮纸浆而中间层为废纸浆的箱板纸称 为黄麻箱板纸。用作芯纸的原纸称为瓦楞原纸。生产瓦楞原纸的纸浆有牛皮浆、 半化学浆、草浆和废纸浆。出口包装常用的是半化学浆瓦楞原纸，它强度较高， 而且比牛皮浆便宜。 按照我国规定的技术指标箱板纸有A、B、C、D、E五个等级，如表7—l。 瓦楞原纸有A、B、C、D四个等级，如表7—2。A、B两个等级的适宜制造出口 包装用瓦楞纸板，其中A等用于精细、贵重和冷藏物品的包装，C等适宜制造大型产品包装用的瓦楞纸板，D等适宜制造一般产品包装用的瓦楞纸板，E等用来制造轻载瓦楞纸板 (2)瓦楞纸板的结构 瓦楞的形状。瓦楞的基本形状有U形和V形，U形的楞峰接近圆形，V形的楞峰值三角形，如图7—4所示。U形瓦楞的优点是：?柔软，富有弹性。只要变形不 超出弹性范围，在撤去平面压力后U形瓦楞能迅速恢复原来的形状，?采用U形瓦楞，瓦楞纸板机的楞辊磨损较慢，制出的瓦楞纸板厚度比较稳定；?U形瓦楞比 28 较圆滑，几乎不会出现楞辊在楞峰处切断瓦楞芯纸的现象，因而可以提高瓦楞纸 板机的轧核速度。U形瓦楞的缺点是瓦楞原纸和粘合剂的用量较大，不够经济。 平面压缩时的应力变形曲线(图7—4)表明，V形瓦楞比较坚硬，强度较高，但变 形一旦超出弹性范围瓦楞就被压溃，完全丧失复原性。采用V形瓦楞，瓦楞芯纸和粘台剂的用量虽少。但楞辊容易磨损，使用寿命短，制出的瓦楞纸板厚度不稳 定，且在楞峰处容易切断芯纸。 根据以上分析，我国规定的瓦楞形状介于U形印V形之间，称为UV形瓦楞，其弹性和加工性能优于v形，而乎压强度和用料又优于U形。 U形、V形瓦楞和平面压缩时的应力应变曲线 （3）瓦楞纸板的层数 瓦楞纸板横截面上原纸的层数是它最重要的结构特征。就瓦楞芯纸的层数 来说，运输包装常用的是单瓦楞纸板、双瓦楞纸板和三瓦楞纸板，如图7—5。单瓦楞纸板有外面纸、内面纸和瓦楞芯纸，共计三层，所以又称为三层板。三层板 在瓦楞纸板中所占比例最大，主要用来包装重量较轻的产品。双瓦楞纸板的面纸、 中间垫纸和瓦楞芯纸共计五层，所以又称为五层板，主要用来包装重量较大的易 损产品．双瓦楞纸板通常是由B型和A型瓦楞组合而成的，一般将A型瓦楞放在箱的内例，用来缓冲，B型瓦楞置于箱的外佣，使箱面印刷起来更美观。三瓦楞纸 板的面纸、中间垫纸和瓦楞芯纸共计七层，所以又称为七层板，主要用来包装超 重型产品。 29 单瓦楞纸板（三层板） 双瓦楞纸板（五层板） 三瓦楞纸板（七层板） 瓦楞纸板的厚度是瓦楞高度、面纸及中间塾纸的厚度之和。表中的A表示单瓦楞纸板(三层板)，楞型为A型。AB表示双瓦楞纸板(五层板)，其中一层为A型瓦楞，另一层为B型瓦楞。 一些瓦楞纸板的厦度参考值 3.4.2瓦楞纸箱的介绍 （1）瓦楞纸箱的箱型 运输包装用的瓦楞纸箱主要用来代替小型木箱，其箱型绝大多数是02型开槽箱。对于尺寸较大的产品，如电冰箱，可以采用套装箱。对于尺寸和重量 都比较大而形状又比较复杂的产品，如摩托车。也可以来用木材加强箱。 ?开槽箱 开槽箱又称02型瓦楞纸箱。其特征是上、下摇盖与箱面连体，向内弯折 后形成箱底和箱盖。大多数02型箱是由一整块纸板裁切、开槽、压线而成， 少数由两片或者四片纸板拼台(二页箱、四页箱)。箱坯在纸箱厂钉合或者粘合 接头，空箱作为货物运输时折叠平放，产品装箱时张开，装箱后封合箱底和箱 盖。02型箱有21种不同的箱型，作为运输包装，常用的只是020l型箱。限于篇幅，本书只讨论这种基本箱型，至于02型箱其它20种箱型，与此大同小异，读者可以参阅GB6543—86标准，这里不再赘述。 30 020l型瓦楞纸箱 ?套装箱 在箱型代号中蓉装箱称为03型纸箱，它是由上、下两只箱子对套而成的，如 图7—8a。下面的箱子有底无益，称为下底。上面的箱子有盖无底，称为上盖。 为了向下对套，上盖的内尺寸稍大于下底的外尺寸。 以往，套装箱(图7—8a)主要用来包装松泡的纺织品。上、下两只箱子对套 后压紧，然后用塑料带捆扎，类似于压缩打包。近年来，套装箱(图7—8b)主要 用来包装电冰箱、空调机等较大较重的家电产品。 0312型箱套装箱 （2）瓦楞纸箱的结构 瓦楞纸箱是以箱坯为基础，通过接合、封箱和捆扎而成为箱形结构的。 ?箱坯 按照设计位置将瓦楞纸板切断、压痕和开槽，就得到瓦楞纸箱的箱坯。就 02型纸箱来说，箱坯上已经形成两个侧面、两个端面、八个格盖以及为了接合而 预留的接头(舌边)，如图7—10。箱坯上的压线是通过分压机上的压痕辊形成的。 它实际不是一条线，而是一条宽约7mm的沟槽。其作用是使箱坯按照设计位置朗 着规定的方向弯折。与一般工程结构类比，箱坯上的压线相当于连接两个相邻箱 面的铰链。压线又分为纵压线和横压线。与瓦楞方向平行的压线称为纵压线，与 瓦楞方向垂直的压线称为横压线。箱坯上的开槽宽约7mm，其作用是按设计位置 31 切开箱坯，形成八个摇盖。成箱时将上、下摇盖弯折，就成为纸箱的箱盖和箱底。 接头又称为舌边，其作用是使左右两边合拢，使箱坯形成纸箱。 0201型箱的箱坯 ?手孔与通风孔 产品装入瓦楞纸箱后形成包装件。这类包装件重量不大。主要靠人力搬运。 为了便于搬运，常在纸箱的两个端面上开手孔，如图7—12a。手孔的宽度应根据人的手幅确定，成年男性的手幅为76—97mm，因此手孔宽度h应取100mm，手孔高度h可取30一40mm。 手孔与通风孔 32 ?接合与封箱 利用接头(舌边)将箱坯左有两边合拢并连接起来，这个过程称为接合。产 品装箱时利用上、下摇盖形成箱底和箱盖的过程称为封箱。接合与封箱的方法有 钉合，用胶带粘合和用粘合剂粘合。 瓦楞纸箱的封箱 ?瓦楞纸箱的捆扎 瓦楞纸箱多用塑料带捆扎。就02型纸箱说，捆扎的作用是提高纸箱的强度。 就套装箱说。捆扎的作用是承受箱内产品的重量。 塑料捆扎带有聚酯带、尼龙带、聚丙烯带和聚氯乙烯带。聚酯带和尼龙带 强度高，弹性好，抗蠕变能力强，但价格偏高。聚氯乙烯带价格最低，但性能太 差。目前，瓦楞纸箱用的捆扎带多数是聚丙烯带，其抗拉强度为316MPa，延伸率小于25%，保持拉力能力为40%。所谓保持拉力能力，指的是24小时后的应力与捆扎时的初始应力的百分比，它反映塑料带抵抗蠕变的能力。聚丙烯带横截面尺寸 有5种规格；15×0.5、15×0.7、15×1.0、15×1.3、19×1.2mm。 塑料带接头的联结方法有热合法和卡扣法。接头处电加热后压合，这种方法 称为热合法，主要用在捆扎机上。接头塔台后套上金属卡子，用捆扎工具将接头 与卡子压扣成一体(图7—16)，这种方法称为卡扣法，主要用于手工捆扎。 捆扎带的卡扣 3.4.3便携式DVD瓦楞纸箱计算 （1）包装材料的选择 瓦楞纸板有无污染、可在生、具有良好的缓冲性能等优点 ，在运输包装中 33 得到广泛应用。本设计也采用此材料设计外包装对于便携式DVD的包装一般是用单体包装的，本设计选标准箱型0201型，为了保持侧面的印刷面不被破坏，接头 设计与侧面连接，由于便携式DVD重量轻，故实际中可使用胶黏剂粘合接头 按照GBT6544—1999标准规定。UV形瓦楞纸板分为A、C、B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楞型之问： 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，综合考虑。由于本设计对象便携式DVD再流通过程中是堆码运输．因此对其纸箱要求要有较强的平面耐压性能：此外，是高精密产品，所以 对缓冲垫的要求较高， 一般都承担了的缓冲要求， 即外包装无须承担缓冲功能， 所以综合考虑选择B单瓦楞纸板设计。 （2）瓦楞纸板的厚度设汁 瓦楞纸板的厚度是瓦楞设计中一个非常重要的因素，不仅决定着瓦楞纸箱 的尺寸．而且影响到瓦楞纸箱的强度。一般是原纸厚度与瓦楞高度之和。 瓦楞纸板厚度计算公式如下： t,t，t，t，fh,d12m 式中 t-瓦楞纸板厚度（mm） t -外面纸厚度（mm） 1 t -内面纸厚度（mm） 2 t -瓦楞芯纸厚度（mm） m fh -瓦楞辊高度（mm） d-瓦楞纸板制造过程中的厚度损失 在通常设计时参考表l，得出本次纸板的厚度为3.3mm 瓦楞纸板计算厚度(mm) 34 (3) 外包装的尺寸设计 由于是单体包装，就无须考虑排列方式了．所以其内尺寸计算公式为： 'x,x，2T，k maxi x式中：-纸箱的内尺寸 i x -内装物最大尺寸 max T-缓冲件的厚度 K’-内尺寸修正系数 瓦楞纸箱内尺寸修正系数可参考表2 瓦楞纸箱内尺寸修正系数 KKK取=5mm，=5mm，=4mm HBL BLHT又已知：=268mm ， =237mm ，=21mm，=72mm maxmaxmax ，，故由公式(7)得纸箱的内尺寸为：417mm386mm169mm 再由以下公式可以得出其制造尺寸： X,X，K i 35 B1F,，xf 2 x式中：X-瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸；-纸箱内尺寸；K-制造尺寸修正系i xB数；F-箱对接摇盖宽度；-纸箱非结合端面制造尺寸；-摇盖伸长系数。 f1 表3为02类纸箱制造尺寸修正系数值，表4为瓦楞纸箱接头尺寸，表5为02类 单瓦楞纸箱摇盖伸长系数。 02类单瓦楞纸箱制造尺寸修正系数(mm) 瓦楞纸箱接头尺寸J x02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数 f KKK由表3，4，5得出：=3，=2， =3， 11b112 xK=2，K=6，J=38，=2 fb2 所以由公式(8)(9)，得瓦楞纸箱的制造尺寸： L,L，K,419(cm)L,L，K,420(cm) 2i121i11 36 B,B，K,388(cm)B,B，K,389(cm) 2ib21ib1 B1F,，x,197(cm)H,H，K,175(cm)f i2再由以下公式可以得出其外尺寸： X,X，K omax X式中：-瓦楞纸箱外尺寸；X-纸箱最大制造尺寸；K-纸箱外尺寸修正系数。 o 瓦楞纸箱外尺寸修正系数(mm) 表6为纸箱外尺寸修正系数值．由此得出K=4。 ，，所以由公式(10)得，瓦楞纸箱的外尺寸为：424mm393mm179mm 3.4.4便携式DVD瓦楞纸箱强度校核 （1）瓦楞纸箱抗压强度 瓦楞纸箱抗压强度的经验公式很多，其中最为人们重视的是美国林产研 究所的凯里卡特公式： 2aXz3P,1.86P[]，Z，Jcx Z/4 PP式中尺为纸箱的抗压强度(N)，为瓦楞纸板的综合环压强度(N／cxcm)。Z为纸箱周长(cm),aXz为楞常数，J为箱常数。aXz与J的值如表7—12。 楞常数与箱常数 瓦楞纸板的综合环压强度为 37 ，RCR,,m,P xl R式中R是瓦楞纸板中所有面纸和中间垫纸的环压强度(N)，是瓦楞纸m板中所有芯纸的环压强度(N)， l是测试环压强度的试片长度，且l＝15．2cm. 如果用原纸的环压指数计算瓦楞纸板的综合环压强度，则 P,rQ，CrQ ,,xmm r式中r是箱板纸的环压指数，Q是箱板纸的定量，是瓦楞原纸的环压m Q指数，是瓦楞原纸的定量。 m (2)瓦楞纸箱的堆码强度 堆码裁荷:产品装箱后形成包装件，包装件又称为货物。货物向上准码 时，最底层纸箱承受的堆码载荷为： hP,W(,1) H 式中W为每件货物(包装件)的重量，H为纸箱高度，h为准码高度。一般仓库储存时，堆码高度h＝450cm(日本)。 堆码强度条件:为了保护箱内产品，纸箱的抗压强度必须大于堆码载荷， 而且要有合理的安全系数。这一要求称为准码强度条件，其表达式为： P,KP 式中K为安全系数， c 将代入，可将堆码强度条件改为 h P,KW(,1) cH 安全系数: 安全系数是由货物的储存期(固7—29)和储存条件(图7—30)决定的 38 瓦楞纸箱的疲劳曲线 抗压强度与温度、湿度的关系 储存期少于30天 K＝1.6 储存期30—100天 K＝1.65 储存期100天以上 K＝2 (3)便携式DVD瓦楞纸箱校核 箱板纸技术指标(GB13024—91) 瓦楞芯纸技术指标(GBl3023一91) 39 瓦楞纸板的瓦楞展开系数 由于本设计采用B单瓦楞纸板，所以相关定量可以从上表作为依据： 由表7—1知，箱板纸的环压指数r＝8.4N?m/g。由表7—2知，瓦楞原纸的环压指数r。＝7.1N?m/g。运输包装用单瓦楞纸板为A型瓦楞，其展开系数为c＝1.53(表7—5)。因此，瓦楞纸板的综合环压强度为: P,rQ，CrQ ,,xmm ,8.4，300，8.4，300，1.53，7.1，180 ,7046(N/M) ,70.46(N/cm) Z,2(L，B),2，(42，38.9),161.8(cm)纸箱周长： 由表查的：楞常数5.00，箱常数0.68 2aXz3P,1.86P[]，Z，Jcx Z/4 40 25.003,1.68，70.46，()，161.8，0.68 161.8/4 ,3229.7(N) h P,KW(,1)在有公式：变换可得: cH cP h,H(，1) KW 3229.7h,17.5，(，1) 2，12.3 h,17.5，14.1 h,H，14.1 所以由此计算得出：堆码层数应低于14层。 41