運(yùn)輸包裝課程設(shè)計(jì)--高腳杯的緩沖設(shè)計(jì)

1、<p>　　摘要：針對(duì)高腳杯易損，怕摔的特性，分析高腳杯自身性質(zhì)，并進(jìn)行運(yùn)輸包裝緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和緩沖材料的選擇，改進(jìn)現(xiàn)有高腳杯包裝。</p><p>　　關(guān)鍵詞：EPE、靜態(tài)壓縮、高腳杯</p><p>　　Abstract: For goblet vulnerable, afraid of fall characteristics, analysis of goblet own

2、 nature, and buffer design for transport packaging, and cushioning material selection, improve existing goblet packaging.</p><p>　　Key words：EPE、Static compression、Goblet</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：各類產(chǎn)品（顯示器、

3、電視機(jī)、VCD、打印機(jī)、電子儀器等）的緩沖包裝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　1、完成產(chǎn)品緩沖包裝設(shè)計(jì)的整體論述，包括產(chǎn)品特性、流通環(huán)境的確定、材料選擇、緩沖設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等。</p><p>　　2、完成緩沖設(shè)計(jì)的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相應(yīng)校核。</p><p>　　3、完成緩沖襯墊

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙與緩沖包裝裝配圖（不少于A2圖1張）及技術(shù)文件。</p><p>　　4、設(shè)計(jì)并繪制紙箱展開圖（不少于A2圖1張）。</p><p>　　5、完成設(shè)計(jì)說明書（5000字以上，約30頁(yè)），內(nèi)容包括：</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說明書的英文摘要、中文摘要（約200字）<

5、;/p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　正文</b></p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容的整體概述（包裝對(duì)象物的生產(chǎn)、應(yīng)用、運(yùn)輸流通現(xiàn)狀，該對(duì)象物在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況，分析現(xiàn)存的特點(diǎn)或問題，論述包裝設(shè)計(jì)的目的和意義；了解所要研究的包裝對(duì)象物目前采用的緩沖包裝材料與形式、運(yùn)輸流通方式并分析其特點(diǎn)；

6、</p><p>　　對(duì)緩沖包裝材料在類別、性能、應(yīng)用特點(diǎn)等進(jìn)行綜合論述，為材料選擇提供依據(jù))。</p><p>　　設(shè)計(jì)方案的確定方法（流通環(huán)境、產(chǎn)品特性、材料選擇、緩沖包裝及評(píng)價(jià)方法等）</p><p><b>　　緩沖設(shè)計(jì)計(jì)算與校核</b></p><p><b>　　外包裝容器設(shè)計(jì)計(jì)算</b>

7、;</p><p>　　引用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法</p><p><b>　　技術(shù)說明</b></p><p>　　結(jié)論（存在的問題與收獲）</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p>

8、<p><b>　　高腳杯的緩沖設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　1、產(chǎn)品特性</b></p><p>　　高腳杯用于飲用葡萄酒、果酒、香檳、白蘭地等。</p><p><b>　　產(chǎn)品規(guī)格<

9、/b></p><p>　　品名：品位高腳杯24.5CL </p><p><b>　　貨號(hào)：E5976 </b></p><p><b>　　產(chǎn)地：南京</b></p><p>　　規(guī)格：245ml尺寸：杯身高16cm 杯肚高8cm 杯口徑7cm 杯腳徑7cm</

10、p><p><b>　　材質(zhì)：鋼化玻璃</b></p><p>　　重心：在杯身9.5cm處（采用物理方法求得）</p><p><b>　　重量：0.2kg</b></p><p>　　受力面積：25cm2</p><p>　　抗壓強(qiáng)度：125MPa</p>&l

11、t;p>　　固有頻率：30Hz～60Hz</p><p>　　脆值：80(見日本工業(yè)包裝技術(shù)資料脆值表附表4)</p><p><b>　　圖1 產(chǎn)品三視圖</b></p><p><b>　　材料特性</b></p><p>　　高腳杯的材料為鋼化玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻

12、璃的強(qiáng)度,通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：①安全性。其承載能力增大改善了易碎性質(zhì)，當(dāng)玻璃被外力破壞時(shí)，碎片成類似蜂窩狀的碎小鈍角顆粒，減少對(duì)人體的傷害。</p><p>　?、诟邚?qiáng)度。同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃的3～5倍，抗彎強(qiáng)度是普通玻璃的3

13、～5倍, 抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃5~10倍。</p><p>　?、蹮岱€(wěn)定性。鋼化玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性，耐急冷急熱性質(zhì)較之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受 150LC以上的溫差變化，對(duì)防止熱炸裂有明顯的效果。</p><p>　　缺點(diǎn)：①鋼化后的玻璃不能再進(jìn)行切割，和加工，只能在鋼化前就對(duì)玻璃進(jìn)行加工至需要的形狀，再進(jìn)行鋼化處理。</p><p>　?、阡摶Ａ?/p>

14、強(qiáng)度雖然比普通玻璃強(qiáng)，但是鋼化玻璃在溫差變化大時(shí)有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。</p><p>　?、酃鈱W(xué)畸變，因?yàn)椴Ａг阡摶倪^程要經(jīng)過720度左右， 急冷的風(fēng)壓3.2毫米是12800帕，4毫米急冷風(fēng)壓是7000-8000帕，玻璃已經(jīng)處于軟化的時(shí)候，在短短的3秒鐘突然承受這樣的風(fēng)壓，玻璃的表面會(huì)存在風(fēng)斑，同時(shí)玻璃的表面會(huì)存在凹凸不平現(xiàn)象，嚴(yán)重的程度要根據(jù)設(shè)備的好壞來決定，所以鋼化后的

15、玻璃不能做鏡面。</p><p><b>　　2、流通環(huán)境</b></p><p>　?、胚\(yùn)輸范圍：南京-天津</p><p>　?、飘a(chǎn)地氣候: 南京屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均溫度15.4°C，年極端氣溫最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。春季風(fēng)和日

16、麗；梅雨時(shí)節(jié)，又陰雨綿綿；夏季炎熱，與武漢、重慶并稱“三大火爐”；秋天干燥涼爽；冬季寒冷、干燥。南京春秋短、冬夏長(zhǎng)，冬夏溫差顯著，四時(shí)各有特色，皆宜旅游。 “夏熱冬寒”是南京較之其它江南城市有過之而無不及的顯著氣候特征，通常農(nóng)歷臘月下雪機(jī)會(huì)最多，如果您有緣在南京遇上大雪，那也是令人神往的，江南的雪景更顯嫵媚動(dòng)人。 近來由于大氣環(huán)流的變化以及南京不斷的植樹造林，南京夏天的炎熱程度與江南、華南其他都市相比大為減輕，故一時(shí)有為南京摘去“火

17、爐”帽子的說法。南京平均海拔50米</p><p>　?、卿N售地氣候：天津位于中緯度歐亞大陸東岸，面對(duì)太平洋，季風(fēng)環(huán)流影響顯著，冬季受蒙古冷高氣壓控制，盛行偏北風(fēng) ；夏季受西太洋副熱帶高氣壓左右，多偏南風(fēng)。天津氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸季風(fēng)型氣候，有明顯由陸到海的過渡特點(diǎn)：四季明顯，長(zhǎng)短不一；降水不多，分配不均；季風(fēng)顯著，日照較足；地處濱海，大陸性強(qiáng)。年平均氣溫 12.3℃。7月最熱，月平均氣溫達(dá)26℃；1

18、月最冷，月平均氣溫為-4℃。年平均降水量為550～680毫米,夏季降水量約占全年降水量的80％。天津平均海拔25米。</p><p>　?、冗\(yùn)輸氣候變化：南京和天津不同，是全國(guó)三大火爐之一，它常年溫度高，較天津的濕度也大。而兩地在冬季的溫度無較大溫差，濕度也相當(dāng)。天津常年有風(fēng)，所以比較干燥，又因?yàn)榭亢?，季風(fēng)氣候明顯。并且南京和天津的海拔高度相差無多，影響不大。所以采用最普通的緩沖設(shè)計(jì)就可以滿足要求。</p&

19、gt;<p>　?、蛇\(yùn)輸方式：鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸</p><p>　?、蔬\(yùn)輸環(huán)境：火車駛過鋼軌接縫時(shí)車輪受到?jīng)_擊，引發(fā)運(yùn)行車輛的周期性強(qiáng)迫振動(dòng)。而影響公路運(yùn)輸?shù)闹饕蛩貫楣返钠鸱筒黄蕉取?lt;/p><p>　　因?yàn)镋PE最大加速度為25g，遠(yuǎn)大于鐵路貨車和汽車運(yùn)輸時(shí)的最大加速度，所以采用這兩種運(yùn)輸方式是合理的。</p><p><b>　　

20、3、材料的選擇</b></p><p>　　緩沖材料選用密度為0.037g/cm3聚乙烯EPE</p><p>　　根據(jù)高腳杯的形狀類似橢圓體，所以高腳杯的接觸面積為</p><p>　　S=(2b)=2××4×=25cm2</p><p>　　具體數(shù)據(jù)查看參考文獻(xiàn)運(yùn)輸包裝P99圖5-12常見材料的緩

21、沖系數(shù)最大應(yīng)力曲線</p><p><b>　　4、緩沖設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、啪彌_形式：局部緩沖包裝</p><p>　?、频刃У涓叨?根據(jù)AQL 跌落國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以確定高腳杯緩沖包裝的等效跌落高度為76.20cm。</p><p><b>　　5、緩沖襯墊的設(shè)計(jì)</b></p

22、><p>　　A===19.74cm2；T===3.4cm</p><p>　　所以緩沖襯墊的尺寸為A=19.74cm2，T=3.4cm。</p><p>　　因?yàn)楦吣_杯的重心并不是在中心，而是在9.5cm處，所以緩沖襯墊在較薄弱的杯口處應(yīng)加厚。</p><p><b>　　6、緩沖襯墊的校核</b></p>

23、<p>　　撓度校核：==1.28﹥1,符合標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　蠕變量校核:Tc=T（1+Cr）=3.4×（1+10%）=3.74cm，符合標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　圖2緩沖襯墊三視圖</b></p><p><b>　　圖3裝配圖三視圖</b></p><p>　

24、　7、運(yùn)輸瓦楞紙箱設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)殇N售包裝外包裝所采用的材料為白紙板，其厚度較小，在計(jì)算運(yùn)輸瓦楞紙箱的時(shí)候，忽略不計(jì)，銷售包裝的尺寸按照緩沖襯墊的尺寸計(jì)算。</p><p>　　高腳杯的銷售包裝的尺寸為20×20×8ｍｍ，一個(gè)瓦楞紙箱內(nèi)裝有40個(gè)單體，分為上下4層，內(nèi)裝物的總質(zhì)量為20ｋｇ，最大綜合尺寸1400ｍｍ，應(yīng)選用第二類第三種（詳見參考文獻(xiàn)中運(yùn)輸包

25、裝第140頁(yè)表7-7）,其代號(hào)為S2.3。根據(jù)參考文獻(xiàn)中運(yùn)輸包裝第139頁(yè)表7-6，S2.2的技術(shù)指標(biāo)為耐破強(qiáng)度980kPa，邊壓強(qiáng)度6370N/m，戳穿強(qiáng)度5.9J。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)中運(yùn)輸包裝第134頁(yè)表7-1，選用C等箱紙板，其耐破指數(shù)為1.5kPa·m2/g，</p><p>　　環(huán)壓指數(shù)為6N·m/g。內(nèi)、外面紙的定量去320g/m2,中間墊紙

26、的定量取280g/m2.根據(jù)參考文獻(xiàn)中運(yùn)輸包裝第134頁(yè)表7-2，選用C等瓦楞芯紙，兩層瓦楞的定量均取160g/m2，其環(huán)壓指數(shù)為5N·m2/g。</p><p>　　按照選用的箱紙板，瓦楞紙辦的耐破強(qiáng)度為</p><p>　　P=0.95Σσb=0.95×（1.5×320+1.5×280+1.5×320）=1311kPa</p>

27、;<p>　　按照選用的箱紙板和瓦楞芯紙，瓦楞紙板的定量為1400g/m2，其中粘合劑定量為100g/m2。</p><p>　?、艃?nèi)裝物的外廓尺寸。用△表示中包裝之間的間隙，用n表示三個(gè)方向上中包裝的個(gè)數(shù)，</p><p>　　并取△=1mm。于是，內(nèi)裝物的外廓尺寸為：</p><p>　　L0=nb+（n-1）△=5×20+（5-1）&#

28、215;1=104mm；</p><p>　　B0=nl+（n-1）△=2×20+（2-1）×1=40mm;</p><p>　　H0=nh+(n-1)△=4×8+(4-1)×1=35mm;</p><p>　?、仆呃慵埾涞膬?nèi)尺寸。取長(zhǎng)度和寬度方向的公差△X0=5mm，取高度方向的公差△X0=4mm，</p>&

29、lt;p>　　于是，瓦楞紙箱的內(nèi)尺寸為：</p><p>　　L=L0+△X0=104+5=109mm;</p><p>　　B=B0+△X0=40+5=45mm;</p><p>　　H=H0+△X0=35+4=39mm;</p><p>　?、峭呃慵埾涞闹圃斐叽?。運(yùn)輸包裝用的單瓦楞紙辦為A型瓦楞，內(nèi)尺寸伸放量△X′按參</p&

30、gt;<p>　　考文獻(xiàn)中運(yùn)輸包裝的152的表7-10取值，搖蓋伸放量取3mm，接頭尺寸取35mm。于是，瓦楞紙箱的制造尺寸為</p><p>　　L1′=L+△X0′=109+6=115mm；</p><p>　　L2′=L+△X0′=109+4=113mm；</p><p>　　B1′=B+△X0′=45+6=51mm；</p>&l

31、t;p>　　B2′=B+△X0′=45+3=48mm；</p><p>　　H′=H+△X0′=39+9=48mm；</p><p>　　F=+△X0′=+3=28.5mm;</p><p><b>　　J=35mm；</b></p><p>　　楞紙箱的外尺寸。外尺寸加大值△X=5～7mm，故瓦楞紙箱的外尺寸為&

32、lt;/p><p>　　L〞=L′+△X =115+5=120mm；</p><p>　　B〞=B′+△X =51+5=56mm；</p><p>　　H〞=H′+△X =48+7=55mm.</p><p><b>　　8、瓦楞紙箱校核</b></p><p>　　所需參數(shù)，見瓦楞紙箱尺寸計(jì)算。&l

33、t;/p><p>　　瓦楞紙箱的堆碼強(qiáng)度。瓦楞紙箱的周長(zhǎng)為</p><p>　　Z=2（L+B）＝2×（109＋45）＝308cm；</p><p>　　瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強(qiáng)度為</p><p>　　Px＝ΣｒＱ＋ΣｒｍＣＱｍ＝（6×320+6×280+6×320）+（5×1.6×160

34、+5×1.4×160）</p><p>　　=7920N/m=79.2N/cm</p><p>　　楞常數(shù)取13.36，箱常數(shù)取0.66，瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度為</p><p>　　Pc=1.68Px　·Z·J=1.68×79.2××308×0.66=8414.07N</p>

35、<p>　　貨物（包裝件）重量W是內(nèi)裝物重量和紙箱重量之和，其值為98N。堆碼高度取600cm，安全系數(shù)取2，紙箱的堆碼載荷為</p><p>　　P=KW（-1）=2×98×（-1）=2819N</p><p>　　因?yàn)榭箟簭?qiáng)度比堆碼載荷大得多，所以這個(gè)瓦楞紙箱具有足夠的堆碼強(qiáng)度。</p><p><b>　　圖4瓦楞紙箱

36、展開圖</b></p><p><b>　　9、結(jié)論</b></p><p>　　高腳杯屬易損產(chǎn)品，通過拉挺形成，杯口比較薄弱，最易破損，在緩沖設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意。目前市面上的高腳杯包裝，多過度包裝，浪費(fèi)材料，在設(shè)計(jì)時(shí)如可以減少緩沖材料的面積就可以更好地節(jié)省材料。此次設(shè)計(jì)的高腳杯緩沖設(shè)計(jì)為了防止高腳杯在不同方向跌落均無損壞，也存在著過度包裝的問題，下次設(shè)計(jì)出

37、更好的結(jié)構(gòu)和選取更適當(dāng)?shù)牟牧稀?lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】劉秉，任亞東，等.幾種常用緩沖材料的性能研究【J】西安：陜西科技大學(xué)</p><p>　　【2】劉沛憲.人工吹制垃挺高腳杯【J】河北省承德市計(jì)經(jīng)委</p><p>　　【3】朱林，張劍秋，主錦培，等.不銹鋼高腳杯五次拉