运输包装课程设计说明书要点.doc

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1、目录一、设计背景及意义4二、酒杯特性4 1、酒杯规格尺寸4 2、酒杯脆值5三、流通环境确定6 1、运输路线及环境6 2、跌落高度7四、缓冲设计及材料选择9 1、缓冲垫尺寸计算9 2、缓冲垫结构设计10 3、运输包装设计12 4、托盘集装模拟15五、瓦楞纸箱校核16六、包装件测试的试验大纲17 1、影响因素分析17 2、试验项目和试验顺序18七、总结18参考文献20附录21运输包装课程设计任务书（一）、设计题目：泰国LUCARIS精髓系列水晶葡萄酒杯（二）、设计任务：1、完成产品缓冲包装设计的整体论述，包括产品特性、流通环境的确定、材料选择、缓冲设计与评价等。2、完成缓冲设计的计算与结构设计及相

2、应校核。3、完成缓冲衬垫结构设计图纸与缓冲包装装配图（不少于A2图1张）及技术文件。4、设计并绘制纸箱展开图（不少于A2图1张）。5、完成设计说明书（5000字以上，约30页），内容包括：（1） 目录（2） 设计说明书的英文摘要、中文摘要（约200字）（3） 课程设计任务书（4） 正文a. 设计内容的整体概述（包装对象物的生产、应用、运输流通现状，该对象物在国内外的应用情况，分析现存的特点或问题，论述包装设计的目的和意义）；了解所要研究的包装对象物目前采用的缓冲包装材料与形式、运输流通方式并分析其特点；b. 对缓冲包装材料在类别、性能、应用特点等进行综合论述，作为材料选择提供依据。c. 设计方

3、案的确定方法（流通环境、产品特性、材料选择、缓冲包装及评价方法等）d 缓冲设计计算与校核e. 外包装容器设计计算f. 引用的参考文献、测试标准与方法g. 技术说明(5) 结论（存在的问题与收获）(6) 参考文献摘要：针对泰国LUCARIS精髓系列葡萄酒杯易损，怕摔的特性，分析高脚杯自身性质，通过对其现有缓冲包装形式的调查，选择缓冲效果好的缓冲材料进行运输包装缓冲设计，并通过流通环境和运输方式，改进现有缓冲包装，设计集装瓦楞纸箱包装和模拟托盘集装。进行相应的校核。关键词：缓冲、结构、运输、集装Abstract: Vulnerable for of Thailand LUCARIS essence

4、 of the series wine glasses, afraid to fall characteristics, analysis of goblet own nature, through its investigation of the existing buffer in packaged form, select the buffering effect of a good cushioning material transport packaging buffer design, and environment through the Circulating the exis

5、ting buffer and mode of transport, packaging, design assembled corrugated packaging and analog pallet container. Check accordingly.Keyword ：Buffer, structure, transport, container一、设计背景及意义瑰丽水晶酒杯品牌LUCARIS是亚洲唯一世界级水晶酒杯，由著名玻璃製造商泰国OCEAN精心研制而成。LUCARIS系列，作为现代亚洲水晶玻璃制品，体现了一种崭新的、充满亚洲风情的美食美酒生活方式。这是亚洲首次制作出具有世界级

6、别品质的水晶玻璃酒具，令人充分享受愉悦的餐饮体验。其销售遍布亚洲各地及欧洲、非洲、美洲等各地，是许多酒店和家庭饮用葡萄酒的最佳选择。其缓冲包装如图1所示：图1. LUCARIS精髓系列葡萄酒杯现有一种缓冲包装通过对其进行运输包装缓冲设计可达到改进现有缓冲效果，增强缓冲保护性能，节约材料，减少包装成本，可以达到长途运输的缓冲要求。二、酒杯特性1、尺寸规格【品名】 泰国LUCARIS上海精髓系列水晶葡萄酒杯 Beaujolais【系列】 上海精髓 Shanghai Soul【规格】 高258毫米 口径64毫米 杯肚直径85毫米【容量】 515毫升【包装】 一盒六只 四盒一箱【材质】 无铅水晶【质量

7、】153g 重心：离杯底120mm处具体尺寸见图2：图2.酒杯三视图2、酒杯脆值根据日本工业包装技术资料脆值表附表4（表1）将其脆值确定为80g。表1：日本包装技术脆值表三、流通环境确定1、运输路线及环境（1）运输路线：假设从泰国进口这种酒杯，路线如图3其运输方式有船运、铁路运输和公路运输。图3.运输路线图这三种运输方式都会对其产生一定的影响：航行中的船舶是个自由弹性体，当受到外部干扰时，会产生一个或若干个调谐共振，货船不同部位测得振动数据如表2所示;火车驶过钢轨接缝时车轮受到冲击，引发运行车辆的周期性强迫振动。而影响公路运输的主要因素为公路的起伏和不平度。表2.几种运输方式的最大加速度运输种

8、类运行情况最大加速度（g）上下左右前后船舶运输机舱0.178.20.1130.03尾甲板0.12.80.022.20.020.04前舱0.020.250.0142.10.0030.014后舱0.010.740.011.70.0060.007铁路货车运行时的振动0.20.60.10.20.10.2减速的振动0.61.70.21.20.20.5汽车一般公路2040km/h良好路面0.40.70.10.2不良路面1.32.40.51.5铺装公路50100km/h满载0.61.00.10.4空载1.01.60.20.9（2）流通环境对于产品在物流环境中可能遭遇的条件做考察与评价是运输包装设计中的重要内

9、容，主要判定存在何种运输危险和危险程度，它包括搬运过程的偶然跌落，运输工具的振动、冲击，温湿度极限和堆码极限，我们这里主要涉及冲击和振动，但其他的因素在包装设计里也是非常重要的。、运输范围：泰国曼谷中国重庆酒杯从泰国曼谷运往重庆的主要运输方式有船舶运输、铁路和公路运输两种，既有长途运输又有短途运输。一般产品从出厂到发货码头使用汽车运输，从发货码头到福建码头的代理商使用船舶运输，而从福建码头代理商到重庆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

10、为公路的起伏和不平。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，另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击。 产品的装卸作业分人工和机械两种方式。一般来说，流程越长，中间环节越多，装卸搬运的次数就越多。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给包装件造成跌落冲击损害。 产品的储存环节是流通链中重要一环。储存方法、堆码极限、堆码高度、储存期限、储存地点、储存环境（如光、风、雨、虫、霉、鼠、尘、有害气体）等，会直接影响产品包装件的流通安全性。仓库的建筑结构对储存环境中温度、湿度、气压等因素影响甚大。、气候a、产地气候：热带季风气候。一年三季，分别是热

11、季（2月中旬至5月中旬）、雨季（5月下旬至10月中旬）和凉季（11月至次年2月中旬），常年温度不下摄氏18，温差在38 到19 之间，平均气温为28左右，平均年降水量约1000毫米。湿度在82.8% 到 66% 之间。 4月最炎热时气温可高达37，炙热的太阳与闷热的空气。特别是4月时，有时甚至有超过40度的情形出现。b、销售地气候：重庆气候温和，属亚热带季风性湿润气候，是宜居城市，年平均气候在18左右，冬季最低气温平均在6-8，夏季较热，七月八月日最高气温均在35度以上。极端气温最高41.9，最低-1.7，日照总时数10001200小时，冬暖夏热，无霜期长、雨量充沛、常年降雨量10001450

12、毫米。2、跌落高度等效跌落高度:根据AQL 跌落国际标准（表3），可以确定高脚杯缓冲包装的等效跌落高度为75cm。表3.AQL国际跌落标准包装货物重量/kg下落高度/cm0.459.54759.5518.63。60.9618.6427.7245.7217.7345.4530.48四、缓冲设计及材料选择1、缓冲垫尺寸计算每个酒杯的质量为W=0.153kg，G=80g，可接触最大面积为A=32cm2，等效跌落高度为H=75cm，如变率为10%。解：由公式： A= 得：=由附录一查得：当=0.38kg/时，密度为0.31k/的发泡氯乙烯有最小缓冲系数C=3.6所以缓冲垫厚度：T=C*校核：挠度校核：

13、因为：A所以满足挠度要求，不会失稳蠕变校核：T*(1+0.1)=3.4*1.1=3.7cm温湿度校核：因为产地和销售地都为热带季风气候，温湿度相差不大，在运输过程中温湿度对缓冲垫强度的影响不大。应力校核：棱角跌落校核：因为由面、棱、角跌落的有效面积关系：满足面跌落，则一定满足棱角跌落。通过校核后，单个酒杯缓冲衬垫为：面积A=32平方厘米厚度T=3.7cm(注：衬垫面积为与酒杯可接触的面积)2、缓冲衬垫结构设计缓冲包装的缓冲垫的结构形式，因产品的质量、形状和尺寸不同，可采取用全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装等三种方法。全面缓冲包装法是在产品与纸箱之间填满缓冲材料，如纸屑、木屑、棉花、塑

14、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。悬挂式缓冲包装法主要贵重精密仪器的运输包装和空投包装。为了使用最少的缓冲材料取的最好的缓冲效果，降低包装成本，所以本设计选用局部缓冲包装方法对该产品进行包装，设计缓冲衬垫的结构。该设计为每个内包装内6个酒

15、杯集装，缓冲垫放置在上下两面，缓冲垫的三视图如图4，图5.图4.底面缓冲垫三视图图5.顶面缓冲垫三视图底部缓冲垫上均匀分布6个深度为5mm的圆，酒杯的底部能卡入里面，顶部缓冲垫根据酒杯形状挖孔，其作用为：将酒杯卡住，使其在运输过程中不发生碰撞；通过孔可观察到酒杯情况。3、运输包装设计纸箱尺寸计算内包装尺寸计算。已知，内装物的尺寸为：291*191*311mm，销售包装E型瓦楞纸制作，纸板厚度=1.5mm，用a、b、c表示内包装的外寸，则：a=291+1.5*2=294mmb=191+1.5*2=194mmc=311+1.5*2=314mm运输包装尺寸计算。取长度和宽度方向的公差X10=4mm，

16、取高度方向的公差20=4mm，内包装之间的间隙30=1mm，于是，瓦楞纸箱的内尺寸为： A=a+1X0=2*294+4+2=594mm B=b+2X0=2*194+4+2=394mm C=c+3X0=314+4=318mm瓦楞纸箱的制造尺寸。运输包装用的单瓦楞纸办为C型瓦楞，纸板厚=3mm，则运输包装外尺寸为： A=A+2*=594+6=600mm； B=B+2*=294+6=400mm； C=C+2*=318+6=324mm；(2) 内包装展开图如图6：纸板称双瓦楞纸板层数3层用料300/180C/300E/cm2结合方式Z印刷色别金光红涂油黏合剂玉米淀粉黏合剂钉数图6.内包装展开平面图该纸

17、箱为六个装的运输和销售包装，即可作为酒杯的缓冲包装，又可作为终端销售包装。纸箱上部有提手，便于携带。展开的各部分尺寸如图6，其立体尺寸为：294*194*314mm。该纸箱采用E型瓦楞纸板制作，具有可直接进行表面印刷，成型容易，成本低，便于回收等优点。底部采用胶带封合，上端为插接封合，锁舌处贴胶可作为防伪标志。(3)外包装展开图纸板称双瓦楞纸板层数3层用料300/180C/300B/cm2结合方式2D/印刷色别金光红涂油黏合剂玉米淀粉黏合剂钉数6图7.外包装展开平面图该纸箱为0201型纸箱，采用B型瓦楞纸板制造，其立体尺寸为：600*400*630mm。采用胶带封口。内包装装入外包装的排列如图

18、8：图8.内包装在外包装内的排列方式4、托盘集装模拟为提高装卸搬运效率，达到机械化、自动化作业，采用托盘集装运输，纸箱在托盘上的堆码排列如图9、图10：图9图10根据每个纸箱的尺寸，可采用尺寸为：1200*800mm和1200*1000mm的国际标准托盘进行集装，并用PVC薄膜包裹，然后再装入集装箱运输。为托盘在集装箱内便于堆码，充分利用空间，纸箱在托盘上堆码层数为三层，选用不同种类的托盘集装时，根据国际集装箱尺寸标准（附录二），托盘集装在集装箱内的高度小于2352mm（D型集装箱标准高度）。其中，图9为纸箱在1200*800mm上的堆码方式，图10为纸箱在1200*1000mm上的堆码方式。

19、五、瓦楞纸箱校核（1）根据标准GB13024-91 箱板纸技术指示，选用C等箱纸板，其耐破指数为1.5kPam2/g，环压指数为6Nm/g。内、外面纸的定量去300g/m2,又根据标准GB13023-91瓦楞芯纸技术指示，选用C等瓦楞芯纸，瓦楞的定量取180g/m2，其环压指数为5Nm2/g。按照选用的箱纸板，瓦楞纸办的耐破强度为：P=0.95b=0.95（1.5300+1.5180+1.5300）=1111.5kPa根据标准GB13023-91瓦楞芯纸技术指示和标准GB654386瓦楞纸板表，选择瓦楞纸板型号为：S-1.3，耐破强度1177kpa，边压强度6860N/m，戳穿强度6.4J。故

20、选用B、C级箱纸板，其中面衬纸为B级，低衬纸为C级。（2）瓦楞纸板的综合环压强度面纸板的环压强度为 : 9.2300=2760N里纸板的环压强度为 : 6.5300=1950N此瓦楞纸板的楞型为C楞，查表5-22得:成型系数为1.477芯纸的环压强度为 : 5.5180=990N则由综合环压强度公式 : PX=(ni+mjRmj)/15.2 得： PX=(2760+1950)+9901.46/15.2 =404.96N/cm（3）抗压强度纸箱的的周长Z=2(L+B）=2(600+400)=500cm查表5-22得C楞的楞常数aXz=6.10 箱常数J=1.27由凯里卡特公式 ： Pc=PXaX

21、z/(Z/4)2/3ZJ 得：抗压强度为：Pc=404.966.10/(200/4)2/32001.27 =25.3KN因为瓦楞纸板的边压强度已经确定，为6860N/m，即68.6N/cm.由马基公式 ：Pc=5.87PmZ0.492t0.508 得 ： Pc=5.87 68.62000.4920.310.508=3011.85N(4)堆码强度由以上计算得到的抗压强度计算知：最大堆码层数：Nmax= Pc/9.81G+1=3011.85/9.815+1=62最终确定堆码最高为19层，即最大高度为6m，则此时的安全系数为： K= Pc/PS=3011.85/9.815(10-1)=3.26 所以

22、：若堆码安全系数取3.26时，堆码层数可达到19层，满足仓库堆码和运输堆码。六、包装件测试1、影响因素分析（1）小型包装件，需用集合托盘叉车搬运，手工装卸，跌落的机会较多；（2）有较长距离的卡车运输，会承受垂直方向的冲击与振动；（3）有一定距离的火车运输，将经受水平方向的冲击；（4）仓库存放，仓库的动物、虫害等生物因素影响；2. 试验项目和试验顺序如下： （1）温湿度预处理：在-18C的条件下，放下置24h；（2）堆码试验：堆码高度4m，持续1周。（3）调节处理：温度38C，相对湿度85%放置24h；（4）垂直冲击试验：面跌落，跌落高度200mm；（5）喷淋试验：喷淋0.5h；（6）调节处理：

23、温度38C，相对湿度85%，放置24h；（7）振动试验：定频振动，堆码4m，连续加振1h；（8）水平冲击试验：冲击速度1.8m/s，两相对侧面各受冲击一次。对包装件的各个项目均按照国际标准进行测试。七、总结此次运输包装课程设计，从选题到定稿，通过查找相关资料及相关文献的阅读，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而

24、提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计过程中我发现：一些东西完全按照书本上的理论是行不同的，只有通过亲自动手制作模样，灵活利用理论知识，不禁锢理论，以事实为依据，从产品特征出发，才能较好地完成设计。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，但是通过这次课程设计之后，我一定把以前所学过的知识重新温故。此外，这门课程的设计和学习使我对包装工程专业有进一步的了解和认识，在自己以后的学习和工作中做了一个很好的铺垫。参考文献：1 2012.6.1423 宋宝

25、丰 产品脆值理论与运用M.国防科技大学出版社,20024 2012.6.145 彭国勋主编 运输包装,57-61M.印刷工业出版社，1999.96 2012.6.1478 9 彭国勋主编 运输包装,99M.印刷工业出版社，1999.910 GB13024-91 箱板纸技术指示11 GB13023-91 瓦楞芯纸技术指示12 GB13023-91 瓦楞芯纸技术指示13 GB654386 瓦楞纸板表14 孙诚主编 包装结构设计，155M.中国轻工业出版社，2008.7附录一：常见材料的缓冲系数最大应力曲线发泡聚苯乙烯（比重0.014）发泡聚苯乙烯（比重0.020）发泡聚乙烯（比重0.033）发泡聚

26、苯乙烯（比重0.035）人造纤维100（比重0.050）人造纤维150（比重0.060）人造纤维200（比重0.080）聚氨酯泡沫（比重0.03）聚氨酯泡沫醚（比重0.03） 发泡氯乙烯（比重0.31）发泡氯乙烯（比重0.42） 泡沫橡胶 木屑（比重0.07）发泡聚氯乙烯碎屑（比重0.08） 塑料碎屑（比重0.087）附录二：国际集装箱标准规格箱型长度L宽度W高度H最大质量kg40ftIAAA40ft(12.2m)8ft(2.44m)9ft 6in30480IAA8ft 6inIA8ftIAX8ft30ftIBBB30ft(9.1m)8ft(2.44m)9ft 6in28400IBB8ft 6inIB8ftIBX8ft20ftCC20ft(6.1m)8ft(2.44m)8ft 6in24000C8ftCX8ft10ftD10ft(3m)8ft(2.44m)8ft10160DX8ft附录三：酒杯装配三视图