美空气净化器运输包装设计说明书(DOC)

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运输包装课程设计说明书
题目:美的KJ40FR—NG1全能博士空气净化器
的运输包装设计
学生姓名:王聪
学号:200909030214
院(系):设计与艺术学院
专业:包装工程
指导教师:巩桂芬
2012年6月27日
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目
录
1课程设计的目的............................................................
1
2课程设计的任务............................................................
1
3课程设计的内容............................................................
1

产品的详细说明.......................................................
1
空气净化器.....................................................
1
美的KJ40FR-NG1全能博士空气净化器的性能介绍....................
1
美的KJ40FR-NG1全能博士空气净化器的脆值确定....................
2

产品运输流通环境解析.................................................
3
产品的流通区间.................................................
3
产品的主要运输方式.............................................
3
产品的装卸与搬运...............................................
3
产品的储蓄.....................................................
4
流通气象条件...................................................
4
产品跌落高度的确定.............................................
4

缓冲资料的选择.......................................................
4

设计缓冲包装.........................................................
5
缓冲衬垫基本尺寸计算...........................................
5
缓冲衬垫的校核.................................................
6
防振包装设计...................................................
7
缓冲衬垫的结构设计.............................................
7

设计瓦楞纸箱并校核其抗压强度.........................................
7
瓦楞纸箱的设计.................................................
7
瓦楞纸箱的校核.................................................
9
封箱、钉箱要求................................................
10
瓦楞纸箱张开图及装潢图........................................
10
4小结
.....................................................................
10
参照文件................................................................
12
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课程设计的目的
经过运输包装的课程设计,使我们对产品的运输包装设计有一个全面的认识;也使我
们将理论知识与实质应用结合起来加深理解;也为毕业设计和今后走向工作岗位打下优异
的基础。
课程设计的任务
设计出合理的美的KJ40FR-NG1全能博士空气净化器的缓冲衬垫以及外包装箱。要合适国内运输环境的要求,而且能够很好的达到保护产品的目的。而且要求编写课程设计说明书一份,缓冲衬垫的结构图一份,外包装容器的张开图一份。
课程设计的内容

空气净化器(又称“空气干净器”、空气清爽机),是指能够吸附、分解或转变各种空气
污染物(一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)
,有效提
高空气干净度的产品,目前以除去室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。随着时代
的发展,科学技术迅速进步,人们的生活水平也随着增高,进入
20世纪80年代,空气
净化的重点已经转向空气净化方式,
如家庭空气净化器。
过去的过滤器在去除空气中
的恶臭、有毒化学品和有毒气体方面特别好,但不能够去除霉菌孢子、病毒或细菌,而
新的家庭和写字间用空气净化器,不但能干净空气中的有毒气体,还能够净化空气,去
除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。
机器经过微风扇不断的吸进排
出使室内空气循环流动,而吸进的污染空气是经过机内的多层空气净化过滤系统,
将
各种污染气体、颗粒物、细菌、粉尘等挥发性有机物,经过一系列的过滤形成大量的
负离子群、干净空气排到空气中,使空气变得清爽自然的收效。主要作用有:净化空
气、杀菌灭菌、集尘消烟、除臭去毒、补充负离子等作用。
-NG1全能博士空气净化器的性能介绍
美的KJ40FR-NG1全能博士空气净化器的外观如图3—1所示:
图3—1美的KJ40FR-NG1全能博士空气净化器
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(1)美的KJ40FR-NG1全能博士的重要参数;
美的KJ40FR-NG1全能博士的重要参数如表3—1所示:
表3—1重要参数
合用面积80平方米
功率100W
额定风量380立方米/小时
除菌能力>99%
噪声<35分贝
风速三档风速设定,并设有静音档
额定电压220V/50Hz
准时12小时
外形设计超平面外观,简洁时兴
外观尺寸403×265×890㎜
㎏
(2)美的KJ40FR-NG1全能博士的其他性能
①日韩风格设计,纤薄时兴造型;
②高效净烟模块,专业除烟除尘;
③释放高浓度负离子,创建森林级新鲜空气;
④高效HEPA过滤网+速效活性炭;
⑤全风道优化,创建沉寂低噪音环境;
⑥滤网更换提示,干净更省心;
⑦8小时准时开关机,3级风量调治。
(3)美的KJ40FR-NG1全能博士的其他特点
①大数码显示屏,操作方便,如数家珍;
②40MM超厚滤网,超强过滤收效;
③4L水箱,水箱缺水自动提示;
④2L甲醛捕捉剂,并自动供给;
⑤可洁纳米银离子抗菌网,纯净加湿;
⑥湿度显示及设定;
⑦智能检测室内粉尘和异味,自动调治净化强度;
⑧滤网计时。
-NG1全能博士空气净化器的脆值确定
产品脆值的计算的方法有振动模型估计法、非线形缓冲包装系统估计法、经验估计法、
类比法和计算机仿真法。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。是设计产品缓冲包装中的最重要的参数。在实质生产中,一般要经过实验来测
定产品的脆值,但在课程设计中我们只能经过查资料、比较同类产品的脆值来确定。一般
~。以下表3—2是日本获取的产品脆值,所以确定脆值为G=90g,
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取安全系数为n=,则产品的许用脆值为[G]=75g。
表3—2日本机械标准化研究所所介绍的产品脆值范围
G值
产品种类
10以下
大型电子计算机
10—25
导弹追踪装置、高级电子仪器、晶体振荡器、精美测量仪、航空测量仪
25—40
大型电子管、变频装置、精美指示仪、电子仪器、大型精美机器
40—60
小型电子计算机、现金出纳机、大型磁带录音机、彩色电视机、一般测量仪器
60—90
黑白电视机、磁带录音机、照相机、真空泡光学仪、可移式无线电装置
90—120
洗衣机、电冰箱
120以上
机械类产品、型真空管一般器材

1)产品所在地:广东
2)目的地:全国各地

该空气净化器的主要运输方式是铁路和公路运输。
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
从零售商到花销者手中多使用汽车运输。
(1)汽车运输的冲击
汽车运输的冲击主要取决于路面情况,车辆的启动和制动,货物重量及装载牢固性。汽车运输振动加速度的大小也与路面情况、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。汽车运输包装件的共振频率一般小于25HZ,交通部公路所对汽车运输冲击的研究结论:①汽车运输的随机振动加速度功率谱密度以上下为最大,左右次之,前后最小。②振动能量绝大部分分布在0—200Hz频带内。③汽车运输的随机振动加速度功率谱密度在2Hz左右和10Hz左右各有一个较大的峰值,应防备。(2)铁路运输的冲击
铁路运输时产生的冲击有三种:一种是列车车轮滚过钢轨接逢时的垂直冲击,冲击频率为80—120次/分,加速度可达1ɡ;一种是列车挂钩撞合时产生的水平冲击,加速度可达2—4ɡ;另一种是列车急刹车时的水平冲击,加速度可达4g。

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,扔掷、堆垛倒塌、起吊零散、装载机械的突然启动和过
急的起落都会给包装件造成跌落冲击损害。
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主要有堆码和储蓄环境因素。
1)堆码高度、重量形成静压力:在静压力作用下,外包装容器会因压缩而产生蠕变,堆码压力过大,会以致产品变形或破坏。所以堆码高度应碰到限制。
2)储蓄环境:室内存放,库房建筑结构型式对储藏环境中的温湿度、气压等因素影响较大。

由于货物是在广州的,要运输到全国各地去,所以在空气净化器的运输过程中会经受各种不同样的物理,自然环境。所以温差等环境条件引起的包装件的破坏也得考虑在内。

无论人工装卸还是机械装卸,都可能因人为因素或偶发事件使包装件与地面(或基面)之间产生跌落冲击,冲击力或加速的大小不但取决于跌落高度,而且与包装件重量、内衬
缓冲性能以及地面的刚性有着亲近联系。对于16㎏以上的包装件,人工装卸的跌落高度可用以下公式(3—1)计算:
H
300
(3—1)
W
其中:H——跌落高度,㎝;
W——包装件的重量,㎏。
由上述公式(3—1),代入数据,算得跌落高度H=㎝。

为了保证产品在流经过程中尽量不碰到损害,因选择合适的缓冲资料。缓冲包装资料种类众多,但它们缓冲作用的原理都是经过自己形变来吸取包装件在流经过程中由于振动
和冲击产生的能量。现在最常用的缓冲包装资料是泡沫塑料,包括聚乙烯泡沫塑料(EPE)、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、聚氨酯泡沫塑料(EPU)、乙烯—醋酸乙烯共聚物橡胶制品(EVA)和聚乙烯交联泡沫塑料等。其次是纸制品,包括瓦楞纸板、蜂窝纸板、皱纹纸垫和纸浆模
等。缓冲资料的选择主若是单位体积的吸取能要大;资料恩赐内装产品的作用力要小。
在此我对缓冲资料的选择做了两个方案的比较:
(1)方案一:采用缓冲资料EPS
EPS是一种可模塑的、轻质的、半硬质的、闭孔的和成本低的缓冲资料。模塑的EPS
是半硬的,抗压强度大;成本低,还可制成带肋的复杂形状以节约用量;振动阻尼大,即
抗振性能好;圆滑的略有弹性的模塑表面不会磨损内装物;不吸水;耐腐化、耐油、耐老
化;隔热和绝缘性好;可接触食品;热敏感性低,2s内即可自熄;抗蠕变性能好;重载下
的缓冲性能好。但EPS也有些弊端,其不耐多次冲击;性脆,拉伸强度低;无法自然分解,
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体积大,不易回收。
(2)方案二:采用缓冲资料EPE
EPE是发泡聚乙烯,俗称珍珠棉,是一种低密度的、半硬质的、闭孔结构的、耐候性
好的、无毒的、耐腐化、阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。EPE的娇嫩性和韧性介于EPS和开孔结构的PU之间,拉伸强度高,不存在EPS易掉渣的弊端;缓冲性能好,能耐多次冲击,动向变形小;抗静电性能好。EPE与EPS对照,成本较高,刚度较差,不能够模塑,但综合性能好。
本次设计的空气净化器外观尺寸是403×265×890(㎜),㎏,重心位于美的空气净化器的中心,初选的脆值是80ɡ。在这里我选方案二,采用EPE制成的泡沫缓冲衬垫。EPE缓冲性能好,能耐多次冲击,动向变形小,抗静电性能好,综合性能好,合适
于产品的长途运输和复杂的环境要求,能很好的达到保护产品的目的。而且EPE易于回收,有利于环保。
常有缓冲资料的c-σm曲线以以下图3—2所示:
图3—2常有缓冲资料的c-σm曲线

㎏,许用脆值为75g,㎝.采用最小缓冲
系数法,由上图可得EPE(发泡聚乙烯)的最小缓冲系数为
Cmin=,m=140KPa,则根
据公式3—2和3—3:
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T
CH
(3—2)
Gc
m=
mgGc
(3—3)
A
可计算得:T=㎝
A=×10-3㎡=,取缓冲面积A=950cm2

(1)强度校核
该缓冲衬垫采用的是EPE,其缓冲性能好,能耐多次冲击,动向变形小,抗静电性能好,综合性能好,合适于产品的长途运输和复杂的环境要求,强度吻合要求,能够达到保护产品的目的。
2)挠度校核
当衬垫的面积与厚度之比高出必然厚度时,衬垫简单挠弯或变弯,大大降低衬垫的负
重能力。为了防备挠弯,衬垫的最小承载面积Amin与厚度之比应吻合以下规定,平时用克斯特那公式3—4校核:
Amin/(>1
(3—4)
由公式计算得:Amin/
2
=>1,故缓冲垫的挠度吻合要求。
3)跌落姿态校核
此产品要求面跌落,采用面跌落来校核,由于面跌落时,产品的脆值会高一些,所以
此种跌落时产品安全。
(4)温湿度校核
环境温度个湿度的变化对衬垫的缓冲能力有明显的影响,温度的高升和降低,还会引起衬垫尺寸变化。由于EPE是一种低密度的、半硬质的、闭孔结构的、耐候性好的、无毒的、耐腐化、阻水的和易回收的聚乙烯聚合物,所以其对温度的适应性吻合对空气净化器的缓冲包装设计要求,而且EPE有很好地阻水性,可起到防水防潮作用,所以该缓冲衬垫的对温湿度的适应性均吻合设计要求。
5)缓冲资料回复性校核①冲击次数的校核
冲击次数不同样,缓冲资料性能差异很大,在设计要求的冲击次数范围内,该缓冲衬垫强度安全,对产品的保护性达标。
②蠕变量校核
缓冲资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,所以设计衬垫尺寸应加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量
Cr,蠕变增量Cr取缓冲资料厚度的10%。所以修正后的缓冲衬垫的厚度用公式3—5计算:
Tc=T(1+Cr)(3—5)
经计算得修正后的缓冲衬垫厚度为Tc=×=㎝
经过各项较核后,且定最后衬垫尺寸为厚度T=,缓冲面积A=950cm2
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在完成缓冲包装设计后,一般应进行防振包装校核,确认所选缓冲资料结构可否存在共振问题,也许解析可否会产生重点件的疲倦损害。防振包装设计的目的:调治包装件固有频率,选择合适的阻尼资料,把包装系统的振动传达率控制在预定的范围。

缓冲结构设计主若是包括全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬浮式缓冲包装。全面缓冲包装法是在产品与纸箱之间填满缓冲资料,如纸屑、木屑、棉花、塑料丝、纸浆发泡块、纸纤维成型资料等。全面缓冲包装由于产品与缓冲资料之间接触面积大,静应力小、缓冲厚度小,所以能够减小包装件尺寸,降低物流成本。但是,这种结构缓冲资料的部位也用了同样厚度的缓冲资料,浪费了名贵的缓冲资料,包装成本较大。局部缓冲包装法是采用预成型的缓冲资料对产品的角、楞、侧面或易破坏部位等处供给缓冲,不同样部位供给与之脆值相对应的缓冲厚度,能够大大节约缓冲资料降低包装成本和物流成本。悬挂式缓冲包装法主要名贵精美仪器的运输包装和空头包装。
为了使用最少的缓冲资料取的最好的缓冲收效,降低包装成本,所以本设计采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。缓冲衬垫设计为上下缓冲,其尺寸大小以下:
由于空气净化器的底面积为A0
×
(cm2),而缓冲面积为
A=950
cm2
,
=
=
所以必定得在缓冲垫上中间部分挖去一个面积为
A=≈
cm2的矩形。取该矩
118
形的长l=㎝=295㎜,宽b=4㎝=40㎜。
经过利用缓冲面积对其端面与侧面的计算,获取缓冲衬垫外面壁高为
180㎜,内部壁
高为125㎜,而空气净化器前端面上的显示屏距离顶部150㎜,所以缓冲衬垫的设计不需考虑显示屏的缓冲包装,由于此缓冲衬垫已经使显示屏处于被保护的状态。
缓冲衬垫的外观尺寸为513×375×180(㎜),上下缓冲衬垫的结构设计同样,则缓冲衬垫结构见:附图一。

美的KJ40FR-㎏,外观尺寸为403×265×890
(㎜),在国内销售,箱内除空气清爽器外还有缓冲衬垫,内装物的外廓尺寸为513×375×1000(㎜)。

(1)箱型
采用0201型瓦楞纸箱,瓦楞纸箱的最大综合尺寸为1888㎜,所以选AB型双瓦楞,原纸定量W=155g/㎡,环压指数=。0201型箱的结构以以下图3—3所示:
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图3—30201型瓦楞纸箱结构图
(2)瓦楞纸箱的尺寸
①瓦楞纸箱的内尺寸
内装物的外廓尺寸为:513×375×1000(㎜)
即
L=513㎜
B=375㎜
H=1000㎜
瓦楞纸箱内尺寸计算公式为:
Xi=X+k
(3—6)
内尺寸修正系数k取kL=5㎜,kB=5㎜,kH=4㎜则纸箱的内尺寸为:Li=518㎜
Bi=380㎜
Hi=1004㎜
即纸箱的内尺寸为:Li×Bi×Hi=518×380×1004(㎜)
②瓦楞纸箱的制造尺寸
瓦楞纸箱制造尺寸计算公式为:
X=Xi+k
(3—7)
AB楞型瓦楞纸箱制造尺寸修正系数k为:L1的k为9㎜,L2的k为9㎜,B1的k为
9㎜,B
2的k为6㎜,H的k为16㎜,摇盖伸长系数xf
㎜。
=6
则纸箱的制造尺寸为:L1
+
(㎜)
=518
9=527
L2=518+9=527(㎜)
B1=380+9=389(㎜)
B2=380+6=386(㎜)
H=1004+16=1020(㎜)
F=(B1+xf)/2=(㎜)
瓦楞纸箱接头制造尺寸为J=45㎜
③瓦楞纸箱的外尺寸
瓦楞纸箱的外尺寸计算公式为:
0max+K
(3—8)
X=X
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