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1、 专业整理分享 武汉虹信通信技术有限责任公司 发布20实施20发布缓冲包装设计规范（初稿） Q/WHX XX.XXX20XXQ/WHX武汉虹信通信有限责任公司企业标准nm 完美DOC格式 专业整理分享 目 次目 次I前 言III缓冲包装设计规范11 范围12 规范性引用文件13 定义和缩略语13.1 定义13.2 宿略语14 一般要求24.1 缓冲包装设计目的24.2 缓冲包装设计应考虑的基本因素25 详细设计25.1 缓冲设计的基本依据25.1.1 冲击和振动25.1.1.1 冲击25.1.1.1.1 冲击强度35.1.1.1.2 冲击谱35.1.1.2 振动45.1.1.2.1 火车45.
2、1.1.2.2 卡车45.1.1.2.3 飞机45.1.1.2.4 轮船45.1.2 产品的脆值45.1.2.1 脆值评定55.1.2.2 部分产品脆值参考55.1.3 不规则结构65.1.4 缓冲系统65.1.4.1 缓冲65.1.4.2 减振65.2 缓冲设计程序75.3 产品的特点75.4 流通环境85.4.1 冲击85.4.2 振动85.4.3 产品跌落高度85.5 缓冲材料厚度、面积计算96 缓冲衬垫结构设计106.1 缓冲衬垫的宽度和高度设计106.2 缓冲衬垫与设备配合面的设计106.3 缓冲衬垫与设备配合楞、角的设计106.4 减轻孔的设计117 附录A：机柜产品运输包装缓冲设
3、计案例127.1 设计基本条件（假定数值）127.1.1 产品基本属性137.1.2 包装发运要求137.2 缓冲设计137.2.1 缓冲材料厚度选择137.2.2 详细设计16 完美DOC格式 前 言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。标准结构的说明，标准代替的全部或部分其他文件的说明，与国际文件、国外文件关系的说明，有关专利的说明。本标准由武汉虹信通信技术有限责任公司科研管理部提出并归口。本标准主要起草和解释部门: 武汉虹信通信技术有限责任公司科技发展部。本标准主要起草人: 彭长伟、汤翼、李雪峰。 完美DOC格式 缓冲包装设计规范 1 范围本规范介绍了缓冲衬垫设计的基本知识
4、、运用缓冲曲线方法设计的基本方法、 衬垫结构设计等。 本规范适用于产品EPE缓冲衬垫的设计，也可作为其他材料(如EPS、EPP 等)的缓冲衬垫设计参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 8166-1987 缓冲包装设计方法GB/T 12339 防护包装用内包装材料3 定义和缩略语下列定义和缩略语适用于本标准。3.1 定义失效：又叫严重破损，指产品丧失使用功能且不可逆转。失灵：轻微破损，指产品功能虽已丧失，但可以恢复。商业性破损：指不影响产品使
5、用功能而仅在外观上造成的破损,虽可使用，但也降低商品的价值。脆值:指产品不发生物理损伤或功能失效的情况下所能承受的最大加速度，以Gm表示。 许用脆值:根据产品的脆值，考虑产品的价值、强度偏差、重要程度等因素而规定产品 许用最大加速度值，以G表示。 等效跌落高度:为了比较货物在流通过程中产生的冲击强度，将冲击速度看作自由落体 的末速度，并由此推算的自由跌落高度，以符号h表示。 静应力:静止状态下缓冲材料单位面积的负荷，以符号s表示。最大应力:单位面积缓冲材料所受外力的最大值，以符号m表示。3.2 宿略语缩略语缩写英文全称中文全称ACushioning area缓冲面积mMass of pack包
6、装产品质量dCushioning thickness缓冲厚度4 一般要求4.1 缓冲包装设计目的a) 减少传递到产品上的冲击、振动等外力。b) 保护产品在流通中的安全c) 分散作用在产品上的应力;d) 保护产品的表面及凸起部分e) 防止产品的相互接触;f) 防止产品在包装容器内移动g) 保护其它防护包装的功能。4.2 缓冲包装设计应考虑的基本因素a 产品及其包装件所绞受的自然环境和诱发环境;b 产品的性能，例如脆值、材料和表面状态，以及设计特点:C 缓冲包装系统防止产品在运输、装卸、贮存过程损坏的能力。5 详细设计5.1 缓冲设计的基本依据5.1.1 冲击和振动5.1.1.1 冲击冲击是物体或
7、系统所受到的一种突然的、剧烈的非周期愤的激励。冲击脉冲可能十分简单，也可能很复杂。在运输过程中由于装卸而产生不同类烈的冲击(见图1)。简单冲击波形分为半正弦波、锯齿波或矩形波等。复杂冲击波形的特点是加速度时间曲线明显的不规则。产品所受到的冲击力F的大小与其本身的质量m和速度的变化率即加速度成正比，即: F=ma或 F=mdVdt当产品以一定速度与其他物品相碰撞时，其速度变化很大，有时产品还会即刻停止运动甚至以反向速度回弹，这时产品会受到很大的冲击力。更为常见的情况是产品在运输过程中的跌落现象。 若设跌落碰撞前，产品的瞬时速度为V。 若把产品的跌落过程看作是自由落体，那末产品碰撞前的速度V与其跌
8、落高度h有关，即: v=2gh（g：重力加速度9.8m/s2）在碰撞前的一刹那，产品的速度很快降为零，产品将承受很大的冲击力，这对产品的安全带来极大的危害。对于缓冲包装来说，就是增加冲击的时间，使一的值减小，使冲击 DvDT的值减小,使冲击力减小，从而可以保证产品在一定跌落高度内免遭损坏。5.1.1.1.1 冲击强度在所有的运输方式中都存在冲击因素。不正确的装卸作业(见图1)是主要的冲击因素，这类冲击强度超过在主运输过程中所遇到的所有其它类型的冲齿强度。图1 一些产生冲击的运输实例在设计缓冲包装时，根据产品的结构特点和产品流通环节的具体情况，确定合理的跌落高度h。产品的跌落高度h值可以理解成人
9、为的因素，合理的跌落高度h值，本质上就是该值能够比较符合流通环节的实际情况。若将产品的跌落高度h值定得过低，说明对人为的条件要求较为苛刻，而实际运输条件并不能做到，这样危及产品的安全；若将产品的跌落高度h值走得过高，说明对人为的条件要求放松， 在实际的运输过程中，产品的安全也更有保证。但这必然增加缓冲包装的缓冲厚度，增加缓冲包装的成本和体积。将h值定得过高会给缓冲包装的设计带来困难； 跌落高度随包装件体积和重量而变化，另外还要考虑的另一重要因素是跌落撞击时包装件的方位问题。例如，小件、轻量的包装件很可能要经受侧面、棱和角的自由跌落:由轻型或重型设备装卸的较大、较重的包装件很可能要经受一端着地而
10、另一端跌落（底部旋转跌落）。表1 跌落高度的平均值包装件重(kg)装卸形式跌落高度(cm)099.522.523112.5113255225.5450450一人抛掷一人搬运二人搬运轻机械装卸轻机械装卸重机械装卸1059176614630摘自General American Research Division 1972表2 跌落面的发生率跌落面的发生率发生率(%)底面(3)*顶面(1)右侧面(2)左侧面(4)前端面(5)后端面(6)70106644* 括号内是根据JIS Z 0201对包装件各面的编号。5.1.1.1.2 冲击谱任何一个产品，不管它的刚性如何都具有相对于一个固定参考系进行振荡的一
11、些基本单元。当冲击发生时，这些基本单元以其固有频率振动，直至阻尼使运动停止。在此期间，一个或若干个基本单元会出现破坏或失效的情况。对外界冲击的响应，主要用这些基本单元的最大加速度和最大相对位移来描述。对任何一个特定的加速度时间脉冲来说，作为系统频率的函数所描绘的一组单自由度系统(阻尼或非阻尼)的最大加速度响应的分布状态就称作该脉冲的冲击谱.除另有规定外，假设系统是非阻尼的。沟击谱不是描述冲击波形，而是表示冲击波的潜在破坏能力。 冲击谱这个概念在包装缓沟设计中尚未直接采用，因为它很不直观，但是，与出冲击试验设备所产生的冲击脉冲波的特性要求一起广泛应用于设备，以保证其工作可靠性。5.1.1.2 振
12、动振动一般分为随机的和周期的两种，撞机振动那其振幅只能以概率来规定的振动;周期振动即相等的时间间隔重复某一特定的波形的振动。当以某一特定形式运输时，传给包装件的振动一般认为是离散频率的准周期性振动与随机噪杂背景的结合。在缓冲包装设计中，对运输振动条件的认识是设计缓冲系统的先决条件，该系统应在包装内不发生共振并不产生破坏。共振使输入应力及位移放大，因而会大大提高对包装件和内装产品的损坏概率。一般认为.垂直振动比横向或纵向振动更重要。 产品在实际运输过程中，难免会受到颠簸。例如在汽车、火车、轮船等的运输过程中， 飞机在飞行和着陆滑行过程中，产品被装进这些运输工具，都将受到振动。若产品有缓冲性好的包
13、装，就不仅能减少冲击力，也具备了防振的作用。当然，不可能通过缓冲包装将振动的能量全部吸收，但是缓冲包装能够通过它的变形而起到阻尼的作用，使产品免受振动的危害。5.1.1.2.1 火车在铁路运输巾，车轮在轨道上运行主要产生垂直或横向振动。横向振动主要由于车轮在轨上摇摆所引起的;垂直振功是由于轨道的弹性、轨道表面的不规则性、相邻轨道之间的间隙、车轮上的扁平疵点及轮子的不平衡而引起的。所产生的振动随车速有明显的变化并通过车体、车的减振系统传递到车厢底板上。车身加上负载的重量构成带有车体减振系统的总弹性系统的质量。该系统的固有频率取决于车身和负载的重量，在2.57.5Hz 范围内变化。5.1.1.2.2 卡车在卡车击运输过程中，传递到包装件上的振动由多种条件造成，最普遍的是不同速度的轮子相对地面凸凹不平的碰撞、轮子的跳动、发动机的振动以及减振系统的不平衡性。在一般公路条件下，较明显的振动输入一般在57Hz 范围内，分别代表卡车的
