包裝結(jié)構(gòu)設計課程設計--計算機主機包裝結(jié)構(gòu)設計

1、<p>　　臺式計算機主機包裝結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　課程名稱： 包裝結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　設計題目： 計算機主機包裝結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　學 院： 機電工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級： </p>&

2、lt;p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　20013年 6 月 10 日</p><p><b>　　目錄</b></p

3、><p><b>　　一、設計目的4</b></p><p><b>　　二、設計要求4</b></p><p>　　2.1，適合生產(chǎn)條件4</p><p>　　2.2，適合運輸條件4</p><p>　　2.3，適合銷售條件5</p><p>

4、<b>　　三、設計方案5</b></p><p>　　3.1設計用基本數(shù)據(jù)5</p><p>　　四、緩沖包裝的設計6</p><p>　　4.1、建立緩沖包裝的模型：6</p><p>　　4.2、確定緩沖包裝6</p><p>　　4.3、確定產(chǎn)品脆值7</p>&

5、lt;p>　　4.4、采用局部緩沖包裝法7</p><p>　　4.5、校核防震要求8</p><p>　　4.6.校核壓縮或彎曲強度9</p><p>　　4.7、緩沖墊彈性系數(shù)10</p><p>　　五、瓦楞紙箱的強度設計10</p><p>　　5.1由緩沖包裝的計算確定紙箱內(nèi)部最大尺寸：10

6、</p><p>　　5.2、畫出紙箱俯視剖視圖，標明垂直箱面，并給這些垂直11</p><p><b>　　箱面標上；11</b></p><p>　　5.3、由實際確定α、β、γ，確定安全系數(shù)[K]11</p><p>　　5.4、確定紙板擺放方式及抗壓強度參數(shù)11</p><p>　

7、　5.5、APM抗壓強度計算13</p><p>　　5.6、堆碼強度校核校核15</p><p>　　5.7、評價紙箱結(jié)構(gòu)及其經(jīng)濟性：15</p><p>　　六、簡單印刷標志說明18</p><p><b>　　七、設計總結(jié)19</b></p><p>　　八、設計參考資料20&l

8、t;/p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　本設計是《包裝結(jié)構(gòu)設計》、《運輸包裝》理論課的補充，是教學的一個重要環(huán)節(jié)。通過設計培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、基本知識和基本技能；特別是結(jié)合包裝設計及工藝的理論知識，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力，以完善教學環(huán)節(jié)。</p><p>　　本設計除與包裝設計課程有關(guān)外，還與緩

9、沖包裝動力學、包裝銷售學、包裝造型學、包裝材料學、包裝機械學有密切關(guān)系，是有機地綜合這些課程的有效訓練。</p><p>　　為鞏固所學《包裝材料學》、《包裝結(jié)構(gòu)設計》《緩沖包裝設計》專業(yè)課程的理論知識，加深對包裝設計產(chǎn)品的各個有形部分之間相互聯(lián)系、相互作用的理解所高立的一個實踐性教學環(huán)節(jié)。要求掌握紙容器設計原則及程序，熟悉常見的紙容器的結(jié)構(gòu)類型，掌握紙容器尺寸計算、強度校核及模型制作技巧。運用包裝材料及容器成型

10、理論知識開始課程設計，從科學原理出發(fā)，根據(jù)不同的包裝物確定包裝材料、包裝容器及其形成方式，以及包裝容器各部分對結(jié)構(gòu)的要求，對包裝的內(nèi)外構(gòu)造所進行設計，從設計的目的上主要解決科學性和技術(shù)性，從設計的功能上主要體現(xiàn)容裝性、保護性和方便性，同時輔佐包裝造型和裝潢設計體現(xiàn)顯示性與陳列性。為將來從事包裝結(jié)構(gòu)設計工作打下基礎。</p><p><b>　　二、設計要求</b></p>&l

11、t;p>　　整個設計要樹立正確的指導思想，提倡獨立思考、深入鉆研的學習精神，嚴肅認真、一絲不茍、有錯必改、精益求精。設計中要正確使用標準和規(guī)范，應注意吸收工廠成功經(jīng)驗，反對不求甚解、照抄照搬，敷衍塞責的做法。應進行詳細的調(diào)查研究、收集所需資料，經(jīng)過分析比較，擬出自己初步設計草案，最后確定自己的整個設計方案。設計應滿足以下條件（專指外包裝的瓦楞紙板箱設計）：</p><p>　　2.1，適合生產(chǎn)條件</

12、p><p>　　瓦楞紙箱應適合于從手工充填和封合到高速自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)，能適應簡單的裝置用以輔助手工操作，有專門的紙箱型號以滿足特殊包裝工序的要求，有時還要求提供綜合的或額外的特性，例如緩沖特性等。</p><p>　　2.2，適合運輸條件</p><p>　　瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)設計應能承受各種不同的負荷，尤其要適合搬運和儲存環(huán)境的要求，適合于輸送帶和滑板運輸，使用托盤能

13、夠方便堆碼，制成組合結(jié)構(gòu)的托盤箱型要尺寸統(tǒng)一，便于自動化搬運，發(fā)揮最大效率。</p><p>　　2.3，適合銷售條件</p><p>　　瓦楞紙箱要考慮印刷或書寫產(chǎn)品說明，如產(chǎn)品名稱、尺寸、數(shù)量、注意事項等，且通俗易懂，使司機、搬運工、裝卸工、倉庫保管員對產(chǎn)品有所了解，并妥加操作。</p><p><b>　　三、設計方案</b></p

14、><p>　　3.1設計用基本數(shù)據(jù)</p><p>　　我們接受了設計任務書，進行查閱紙箱及紙盒結(jié)構(gòu)設計資料、市場調(diào)研、材料準備及工具的準備。，最終確定設計方案的包裝物為戴爾OptiPlex 330的機箱</p><p>　　然后，我們進行設計構(gòu)想及方案制定：根據(jù)我們所選取的包裝物——電腦機箱，針對所選取的包裝物已經(jīng)有容器包裝，可以單獨銷售的特點，瓦楞紙箱的主作用在于運

15、輸包裝，采用了具有一頁成型，空箱可以折疊平放優(yōu)點的“0201型紙箱”楞型為UV型，緩沖包裝材料采用發(fā)泡聚苯乙烯，俗稱麗龍。這是一種可模塑、輕質(zhì)、閉空的和低成本的緩存塑料。包裝時，制作8塊緩沖墊，分別包裝主機的8個角（4個頂角和4個底角），緩沖墊主受力方向厚度初定為40mm，其余方向為25mm。緩沖墊高度（H）=底面厚度（T）+緩沖墊寬度（B）</p><p><b>　　產(chǎn)品已知數(shù)據(jù)：</b>

16、;</p><p>　　機箱的外部最大尺寸：＝ × × </p><p><b>　?。?60mm</b></p><p><b>　?。?95mm</b></p><p><b>　?。?30mm</b></p><p>　?。?

17、60mm × 195mm × 430mm</p><p>　　最大限度的紙箱毛重：G＝12kg</p><p>　　機箱凈重：m=10kg</p><p>　　最大限度的倉庫堆碼高度：＝8層</p><p>　　機箱內(nèi)裝的放置：立放</p><p>　　查找有關(guān)緩沖包裝的有關(guān)設計數(shù)據(jù)：</p&

18、gt;<p>　　有效跌落高度：根據(jù)經(jīng)驗公式：H=300/√W =300/=86.6cm （4-1） 取跌落高度為H=86cm。</p><p><b>　　四、緩沖包裝的設計</b></p><p>　　4.1、建立緩沖包裝的模型：</p><p>　　考慮內(nèi)裝物存在關(guān)鍵件的情況下，且需要考察關(guān)鍵件的緩沖包裝動

19、力學行為時，最常見的緩沖包裝動力學模型是下圖所示的雙自由度系統(tǒng)。</p><p>　　4.2、確定緩沖包裝</p><p>　　從緩沖材料的特征曲線得出所需的數(shù)據(jù)：選擇緩沖包裝材料為：密度是0.012g/聚苯乙烯泡沫塑料（一種可模塑的、輕質(zhì)的、半硬質(zhì)的、閉孔的和低成本的緩沖材料，抗壓強度大、振動阻尼大、即抗震性能好，隔熱和絕緣性好，抗蠕變性能好，基本可以實現(xiàn)對機箱的緩沖振動保護）</

20、p><p>　　4.3、確定產(chǎn)品脆值</p><p>　　根據(jù)類比法，由《物流運輸包裝設計》表5-3美國軍工手冊和表5-9中國機械標準研究所這兩個表的數(shù)據(jù)，確定產(chǎn)品脆值＝50（根據(jù)類比法，由小家電的產(chǎn)品脆值類比得出）</p><p>　　4.4、采用局部緩沖包裝法</p><p>　　用預成型的緩沖材料對產(chǎn)品的易損壞關(guān)鍵部位（各個角，楞，側(cè)面等）

21、提供緩沖，如下圖所示：</p><p>　　4.5、校核防震要求 </p><p>　　根據(jù)《物流運輸包裝設計》課本P111圖6－6(b)，由已知底面積：A＝460×195＝897；</p><p>　　靜應力：＝W/A×=（10×9.8/897）×=0.0109×Pa；</p><p>　　

22、與＝50g的交點位于圖6－6b上緩沖曲線的左邊，說明靜應力過大，沒有必要用整個底面進行全面緩沖保護，可改為局部緩沖。 </p><p>　　在圖中，過縱坐標＝50g做水平線，與t1＝4cm曲線相交與C、D兩點。選D點進行設計最省料，對應的,d＝0.05×Pa，所需承擔面積：</p><p><b>　?。?×10=196</b></p>

23、<p><b>　　這是最省方案</b></p><p>　　由曲線可見，曲線最低點對應的＝0.04×Pa，所需的承載面積：A＝×＝×10=245,這是最安全的方案。</p><p>　　從以上已知及得出的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　m=10</b></p>

24、<p><b>　　G=50</b></p><p><b>　　t=4</b></p><p>　　所需承載面積A==×10=196cm</p><p>　　4.6.校核壓縮或彎曲強度</p><p>　　a.繞度校核：/(1.33t)=4.43>1</p>

25、<p>　　所以緩沖墊符合壓縮撓曲的要求。</p><p><b>　　b.蠕變校核:</b></p><p><b>　　取蠕變系數(shù)=10%</b></p><p>　　=T(1+)=4.4cm</p><p>　　經(jīng)過各項校核，最后取t=5cm </p><p&g

26、t;<b>　　c.每塊緩沖墊尺寸</b></p><p>　　每塊緩沖墊的有效面積= cm</p><p>　　取每塊緩沖的有效承載面積A=49 cm</p><p>　　每塊緩沖墊有效尺寸設計為：L=8cm</p><p><b>　　B=6cm</b></p><p>

27、;<b>　　H=11cm</b></p><p>　　厚度為：T=5cm（底面）</p><p>　　=2.5cm（側(cè)面）</p><p>　　4.7、緩沖墊彈性系數(shù)</p><p><b>　　K=</b></p><p>　　則緩沖墊最大的壓縮變形量：</p&g

28、t;<p><b>　　dm=</b></p><p>　　W----產(chǎn)品凈重（kg）</p><p>　　H——跌落高度（cm）</p><p><b>　　——產(chǎn)品脆值</b></p><p>　　所以dm===3.44cm</p><p>　　緩沖墊所對應

29、的腳墊的空的高度為H=h+dm=38+2=40mm<50mm,不會觸底。</p><p>　　五、瓦楞紙箱的強度設計</p><p>　　5.1由緩沖包裝的計算確定紙箱內(nèi)部最大尺寸：</p><p>　　紙箱結(jié)構(gòu)采用0201，楞形為UV形B型瓦楞紙箱。</p><p>　　底面厚度T=50mm 側(cè)面厚度T=25mm</p>

30、<p><b>　　查課表表5-7</b></p><p>　　K=5 ， K=4 ， K=4</p><p>　?。?＋2T+ K＝460 ＋50 + 5＝515mm （5.6）</p><p>　?。?＋2T+K＝195＋ 50 + 4＝249mm （5.6）</p&g

31、t;<p>　　＝ ＋2T+K＝430 ＋ 100 + 4＝534mm （5.6）</p><p>　　××＝515mm×249mm×534mm</p><p>　　5.2、畫出紙箱俯視剖視圖，標明垂直箱面，并給這些垂直</p><p><b>　　箱面標上；</b>&

32、lt;/p><p>　　5.3、由實際確定α、β、γ，確定安全系數(shù)[K]</p><p>　　α——印刷開孔強度降低率，一般取10-20%；</p><p>　　β——運輸過程強度降低率，一般取20%；</p><p>　　γ——倉儲過程強度自然降低率，一般30-50%。</p><p>　　在紙箱設計中，取：α＝15%，

33、β＝20%，γ＝40%，則</p><p><b>　　=；</b></p><p>　　5.4、確定紙板擺放方式及抗壓強度參數(shù)</p><p>　　根據(jù)所有條件，選用適合的紙板擺放方式（參考課本《包裝結(jié)構(gòu)設計》），使用立放。</p><p>　　根據(jù)紙箱制造尺寸可知</p><p>　　周邊長：

34、Z＝2×＝2×（515＋249）＝1528mm</p><p>　　洗衣機毛重：G＝12kg</p><p><b>　　堆碼層數(shù)極限＝8層</b></p><p>　　載荷系數(shù)取K=3，M=10。</p><p>　　表5-34 載荷系數(shù)表</p><p>　　F=9.81K

35、M（-1）=2472</p><p>　　紙箱強度系數(shù)P=(P.F.)，令P=F，查表5-33,5-29得，(P.F.)=95%；a=1.0。</p><p>　　95%*2（1*s+1*s）=2472,得：</p><p>　　紙板強度系數(shù)s＝33。</p><p>　　根據(jù)紙板強度系數(shù)，參考課本《包裝結(jié)構(gòu)設計》表5－31a可確定：<

36、/p><p>　　紙箱結(jié)構(gòu)采用0201，楞形為UV形B型瓦楞紙箱；</p><p>　　紙箱面板采用240/240－117/1B－31型。</p><p>　　5.5、APM抗壓強度計算</p><p><b>　　由上面的圖，得：</b></p><p>　　箱面種類系數(shù)：a＝1.0；</p&

37、gt;<p>　　紙板強度系數(shù)：s＝31；</p><p>　　印刷強度影響系數(shù)（）＝95％。</p><p>　　則可計算出紙箱抗壓強度：</p><p><b>　　則抗壓強度：</b></p><p>　?。剑ǎ?5%×（703.7＋489.8＋703.7＋489.8）＝2267.7g

38、 </p><p>　　5.6、堆碼強度校核校核</p><p>　　堆碼層數(shù)極限＝＋1＝+1=8.7> </p><p>　　則紙箱紙板的結(jié)構(gòu)設計是符合強度要求的。</p><p>　　5.7、評價紙箱結(jié)構(gòu)及其經(jīng)濟性：</p><p>　　A ﹑確定內(nèi)尺寸：（由上計算）</p><

39、;p>　　Li×Bi×Hi＝515mm×249mm×534mm</p><p>　　B ﹑確定紙箱制造尺寸：</p><p>　　單件內(nèi)裝物的瓦楞紙箱制造尺寸計算公式：＝＋ （5-10）</p><p>　　其中：――瓦楞紙箱制造尺寸，mm</p><p>　　――紙箱內(nèi)尺寸，m

40、m</p><p>　　――制造尺寸修正系數(shù)，mm</p><p>　　查表課本《包裝結(jié)構(gòu)設計》P109表5－8得：</p><p>　　表5-9 02類瓦楞紙箱制造尺寸修正系數(shù)k值與xf值</p><p>　　＝3mm，＝3mm，＝3mm，＝1mm,＝6mm, X=1</p><p><b>　　則其制造尺

41、寸為：</b></p><p>　?。絃i +=518mm, ＝Li +=518mm；</p><p>　　＝Bi +=252mm, ＝Bi +=250mm； </p><p>　　H= Hi+ =540mm</p><p>　　在紙箱搖蓋對接封合的箱型中，選用0201型的搖蓋寬度制造尺寸理論值應為箱寬尺寸的1/2，在

42、搖蓋回彈的作用下，搖蓋寬度制造尺寸應該加一修正值</p><p>　　紙箱對接搖蓋寬度：F＝+ X＝cm （5-11）</p><p>　　瓦楞紙箱接頭制造尺寸：J＝40mm</p><p>　　表5-10 瓦楞紙箱街頭制造尺寸</p><p>　　C 、確定紙箱外尺寸：</p><p>　　單件內(nèi)

43、裝物的瓦楞紙箱制造尺寸計算公式： （5-20）</p><p>　　根據(jù)瓦楞紙箱的楞型可得： </p><p>　　表5-19 瓦楞紙箱外尺寸修正系數(shù)K值</p><p>　　取外尺寸修正系數(shù)K=4mm，</p><p>　　則××＝522mm×256mm×544mm</p>

44、;<p>　　D、計算紙板利用之經(jīng)濟性：</p><p>　　設0201型紙箱溶劑為V，紙板用量為S，則</p><p>　　S=2（L+B）（H+B）①</p><p>　　=2×（522+256）（544+256）</p><p><b>　　=1244800</b></p>&

45、lt;p><b>　　V=LBH ②</b></p><p>　　=72695808mm</p><p>　　由①、②得 B=③</p><p><b>　　L+2B-=0 ④</b></p><p><b>　　由③、④得</b></p>&

46、lt;p>　　L=（2V） B=（2V） H=（2V） </p><p>　　L：B：H=2：1：2</p><p>　　這就是說，0201箱型在只考慮紙板用量的情況下，理想尺寸比例為2：1：2</p><p>　　即最佳理想外尺寸為××＝526mm×263mm×526mm；</p><p>

47、;　　則理想比例尺寸下的紙板用料面積：</p><p><b>　?。?（+）（+）</b></p><p>　?。?（526+263）（263+526）</p><p><b>　?。?238243</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><

48、;p>　　根據(jù)系數(shù)可知，紙板利用的經(jīng)濟性是在可以接受的范圍以內(nèi)。</p><p><b>　　E、集裝箱的利用率</b></p><p>　　已知我們試選集裝箱為10D型號，內(nèi)尺寸：3823mm*2330mm*2197mm，集裝箱的內(nèi)部體積為：V=19.6</p><p>　　在集裝箱內(nèi)包裝箱試用Q型排列，即b*l*h，可得：</p

49、><p>　　長度方向排列14個，剩余空隙為141mm；</p><p>　　寬度方向排列4個，剩余空隙為226mm；</p><p>　　高度方向疊列4個，剩余空隙為93mm</p><p>　　由上可知，集裝箱里物品擺放的總尺寸為：</p><p><b>　　物品總體積</b></p>

50、;<p>　　集裝箱利用率=（貨物總體積/集裝箱體積）% =（16.3/19.6）%=83%</p><p>　　可見集裝箱得到充分利用，設計箱體尺寸××＝522mm×256mm×544mm為最佳尺寸。</p><p>　　六、簡單印刷標志說明</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品特性，印刷所用的運輸包裝儲運標志如下：&

51、lt;/p><p><b>　　產(chǎn)品logo：</b></p><p><b>　　七、設計總結(jié)</b></p><p>　　在兩周的課程設計中，我應用了已經(jīng)學過的《包裝材料學》、《包裝結(jié)構(gòu)設計》、《機械制圖CAD》等多門課的基本知識，進行了本次課程設計任務。首先，在我接受設計任務后，知道要用到《包裝材料學》、《包裝結(jié)構(gòu)設計》

52、、《機械制圖CAD》等多門課的基本知識，于是我就對這幾門課程進行了一個全面的大概地回顧和復習。其次，運用包裝材料及容器成型理論知識開始課程設計，從科學原理出發(fā)，根據(jù)不同的包裝物確定包裝材料、包裝容器及其形成方式，以及包裝容器各部分對結(jié)構(gòu)的要求，對包裝的內(nèi)外構(gòu)造所進行設計，從設計的目的上主要解決科學性和技術(shù)性，從設計的功能上主要體現(xiàn)容裝性、保護性和方便性，同時輔佐包裝造型和裝潢設計體現(xiàn)顯示性與陳列性。</p><p&g

53、t;　　通過本次課程設計后，使我對《包裝結(jié)構(gòu)設計》這門課程有了更深刻的理解，彌補了以前學習中認識的不足，對以后的工作、學習作用極大。我掌握了紙容器設計原則及程序，熟悉了常見的紙容器的結(jié)構(gòu)類型，掌握了紙容器尺寸計算、強度校核及模型制作技巧。為將來從事包裝結(jié)構(gòu)設計工作打下了基礎。</p><p>　　還有就是要想成為一位優(yōu)秀的包裝結(jié)構(gòu)設計人員，除了掌握和運用本課程的基本知識和設計技能之外，還應該全面了解包裝材料、包裝

54、教學及包裝工藝等其它知識，掌握造型和裝潢的基本知識和基本技能，具備較高的審美情趣和鑒賞能力。</p><p>　　由于技術(shù)熟練度與設計相關(guān)知識的有限，本設計尚存在一些不足與缺陷。</p><p>　　通過本次包裝結(jié)構(gòu)的課程設計學習與操作，使自己在更深入了解與掌握包裝結(jié)構(gòu)設計、緩沖包裝技術(shù)、包裝材料學等相關(guān)學科的理論知識，提高了個人的理論分析能力。</p><p>　

55、　同時，又結(jié)合相關(guān)包裝設計及工藝的理論知識的學習，提高了解決工程技術(shù)問題的能力以及實踐運用的能力，又熟練了如何掌握調(diào)查研究、收集有關(guān)資料的方法，基本達到獨立地分析和解決實際問題的要求。</p><p><b>　　八、設計參考資料</b></p><p>　　[1]物流運輸包裝設計/彭國勛主編. 北京：印刷工業(yè)出版社，2006.9</p><p&g