5.确定产品脆值
利用类比法、经验公式法确定产品脆值。 (a)类比法
参考《物流运输包装设计》表5-4、表5-6通过比较美国、日本同类产品的脆值,本设计中产品的脆值应取[G] =60g~84g。 (b)经验公式法
计算得:综上,取许用脆值
计算得,[G]=62g
Gc??W??(中等冲击现象:α=203,β=0.306)
GG
c
=72.8g =74g
c
?G??Gcn由商品的价值为4999元,确定安全系数n=1.2
6.缓冲包装设计
6.1初步设计
缓冲包装缓冲垫结构形式因产品的质量、形状、尺寸的不同可分别采用:全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装三种方法。由于立柜式空调高度方向上尺寸较大,利用由
C??m曲线(图4-1)确定缓冲衬垫,该缓冲衬垫采用全面缓冲包装。
产品底面积A=0.53×0.31=0.1643㎡
?m? 算得 由
求得,T=34mm
W?G?43×9.8×62??160000paA0.1643?5?1.6?10pamC??m曲线(图4-1)查得,C=3.8 由
T?CH3.8×55??34cm[G]62所以,缓冲衬垫的面积A=0.1643㎡,厚度T=34mm
5
6.2衬垫校核 (1)产品强度校核
在缓冲设计时,应校核产品在载荷方向上与缓冲材料接触部分的强度。产品与衬垫之间的作用力是相互的,在跌落冲击时,产品以惯性力和自重压缩衬垫,衬垫则以同样大小的弹力反作用于产品,在初步设计时,为了节省材料,常设法减少衬垫面积,带来的后果是产品支承面的应力集中,可能导致产品局部破损,所以要校核产品支承面的应力,控制在产品强调所允许的范围内。 [σ] ≥σ
m
[σ]-产品许用应力Pa , σ-冲击时的最大应力Pa
m
(2)挠度校核 克斯特娜公式:
计算得,80.34>1,符合 (3)跌落姿态校核
在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据,都是以假定的理想姿态试验平直,底面着地为前提的,但衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中,包装件跌落姿态千变万化,有角着地的,面着地还有棱着地的,受力情况变化较大,因而有对基本设计尺寸作相应的调整。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。 (4)恢复性校核
(a)冲击次数不同,缓冲材料性能差异很大,因为回复性不肯100%。
(b)蠕变量校核:缓冲材料在长期静压作用下,其塑性变形会随时间增大,这种蠕变使得衬垫尺寸变小,在使用一段时间后容器内出现间隙,加强内装产品的振动与摩擦损伤,同时缓冲衬垫的缓冲能力有所下降,考虑到这个因素,所以初步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量。
A?12(1.33?T)Tc=T(1+Cr)
c
r
Tc-修正后的厚度㎝;Cr-蠕变系数%;T-原设计厚度㎝
c
取Cr=10%,计算后取Tc=40mm (5)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,温度的升高和降低,还会引起衬垫尺寸变化,因此,应根据流通过程可能出现的环境条件修正缓冲衬垫的尺寸。 6.3缓冲衬垫的结构设计
由于立柜式空调高度方向上尺寸较大,该缓冲衬垫采用全面缓冲包装。
6
图6-1 缓冲衬垫的三视图
7.外包装箱设计
7.1箱型的选择
(1)箱型:0301型(箱底)、0320型(箱盖) (2)瓦楞层数:双瓦楞 (3)楞型:AB型 7.2尺寸设计
长×宽×高(mm):530×310×1810 (1)最大轮廓外尺寸:
L0 =L+2T=530+40×2=610mm B0= B+2T=310+40×2=390mm H0= H+2T=1810+40×2=1890mm
(2)箱底尺寸设计: (a)内尺寸设计
表7-1 瓦楞纸箱内尺寸修正系数
由表7-1查得,
kL=5 kB=5 kH=6 由k,可求得:Li=610+5=615mm
Bi=390+5=395mm
考虑0301型只做箱底,H应大于缓冲垫厚度,所以Hi=70mm
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(b)制造尺寸设计
查阅《物流运输包装设计》表9-19得k值,又
X?Xi?k
X-瓦楞纸箱制造尺寸 Xi-纸箱内尺寸 k-制造尺寸修正系数
所以,0301型:L=615+9=624mm B=395+9=404mm
H=70+9=79mm
(c)外尺寸设计
X0?Xmax?K
X0-纸箱外尺寸 Xmax-纸箱最大制造尺寸 K-纸箱外尺寸修正系数 查阅《物流运输包装设计》表9-23得瓦楞纸箱外尺寸修正值K=10 对于0301型:L0=624+10=634mm
B0=404+10=414mm H0=79+10=89mm
图7-1 箱底展开图
(3)箱盖尺寸设计: (a)内尺寸设计
因为箱盖的内尺寸等于箱底的外尺寸,又由表7-1查得,
kL=5 kB=5 kH=6 所以,可求得: Li=634+5=639mm
Bi=414+5=419mm Hi=1905+6=1911mm
(b)制造尺寸设计
查阅《物流运输包装设计》表9-19 a值,又
X??Xi?a
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X?-03类箱盖制造尺寸 Xi-03类箱体内尺寸 a-03类箱盖制造尺寸修正系数
所以,0320型:L?=639+26=665mm
B?=419+26=445mm H?=1911-13=1898mm
其中,摇盖宽度
所以,可求得:F=(443+6)/2=225.5mm 取F=225mm,接头尺寸J=45mm (c)外尺寸设计
查阅《物流运输包装设计》表9-23得瓦楞纸箱外尺寸修正值K=10 对于0320型:L0=665+10=676mm
F?B1?xf2F-纸箱对接摇盖宽度 B1-纸箱非接合端面宽度制造尺寸 xf-摇盖伸长系数
B0=445+10=455mm H0=1898+10=1908mm
图7-2 箱盖展开图
7.3瓦楞纸箱强度计算 由凯里卡特公式:
其中综合环压强度 又,
?4aXZ?P?PX??ZJZ??23PX??R??CRnnmn15.29