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1、1一、设计创新点本文设计了一种新型复合包装结构应用于笔记本电脑的包装。这 种复合缓冲包装结构是由第一缓冲垫瓦楞纸板与第二缓冲垫气垫所组 成，在本设计中第一缓冲垫瓦楞纸板起到一定的支撑作用；第二缓冲 垫气垫内部是由空气填充的有效地减缓了外界的冲击。气垫代替了原有全瓦楞结构中的一部分纸板，所以包装成本、运 输成本、碳排量都有所下降。二、设计的目的和意义2.1 设计的目的在环境恶劣、资源紧缺的情况下，本文对笔记本电脑提出的新型 复合包装瓦楞纸板与气垫相结合，此结构设计中由于气垫包装袋是由 99%的空气和1%的胶膜组成，所有原料皆不含有毒物质及有毒重金 属，不管是在生产、使用或放置，原物料或产品都是完
2、全干净的，不 会造成任何的污染。此种包装材料属于可回收再利用的绿色包装，是 很符合目前的环保消费意识。除此之外在未充气前完全平面化、质轻 体积小不占空间可节省大量的运输费用，还降低了一定的包装成本与 运输成本。2.2 设计的意义气垫和瓦楞纸板的复合包装对笔记本电脑的包装是一种全新的尝 试。气垫包装袋运用少量合成塑料薄膜及气室观念，开发成气室排列 的内包装，包装成本与运输成本都较低、环保可回收、防潮、防腐、抗震保护极佳，是替代现有的EPS、EPE、纸制类内包装，是最经济、 最符合环保的包装材料。三、方案的确定3.1设计依据3.1.1设计要求本文选择的设计对象是笔记本电脑外尺寸 300*230*2
3、5.6mm 3。产 品净重2.2kg,电脑加上设计用缓冲材料和内结构隔衬、电源、鼠标等 附件后总重量约为3.46kg，有效长期堆码高度为2.5m，商品集中存放 纸箱的负荷时间为180d。外包装箱箱型为手提箱（0217箱型），该产 品试验脆值为80g （测定一般有两种方法：脆值实验法与经验估算 法）,其装卸搬运环节一般以机械为主，装卸过程中能满足0.9m的高 度跌落, 采用空运方式运输。3.1.2流通环境包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条 件。流通过程以生产工厂为起点，以消费者为终点，它包括了商品及 包装的运输、中转、装卸、仓储、陈列、销售等环节。货物流通环境 中各种外界因素
4、及包装损害原因。产品包装件只有经受住一切外部危险因素（运输条件、气候条件、生活化学条件等）的考验而安然抵达目的地，才能实现其功能，体现其社会经济效益。外界因素损害包装的原因冲击装卸时跌落，在滑道、运输带上跌落，包装时滚动，搬运时翻到、抛掷，车辆在坑洼路面上行驶振动路基上有规则的缺陷（路轨接缝、沥青剥裂），车轮不平衡，结构振动静压力加固拉紧力、其他约束力、仓库堆垛、起重运输动压力火车转轨、堆垛共振、在滑道和运输带上受到其他包装物阻挡扎刺误用吊钩、装卸设备变形支撑或起吊不平衡升温暴晒、高温环境降温天寒、运输中未保暖低压海拔高，飞机机舱未冲压光照日光直接照射、光化学作用水储存、装卸、运输时雨淋，船上
5、污水与海水溅淋，潮湿或有水烝气环境，由热变冷生物微生物、真菌、霉菌、昆虫、鼠害时间材料老化、泄露污染灰尘、沙粒等外来物，产品渗漏盗窃盗取、偷换放射性材料放射性污染3.2 整体方案的确定通过对产品笔记本电脑本身特性、原有包装结构、流通环境、包装废弃物的分析，提出了一种新的包装结构瓦楞纸板与气垫的复合包装。这种新型的复合包装与原有的全瓦楞纸板相比较可降低包装 成本、运输成本以及碳排量，是符合现在包装趋势的设计。包装设计设计的总目标是降低物流包装系统的成本和碳排量。根 据目前此种电脑的特性和原有的包装结构存在的缺陷和所选用包装材 料的成本高、碳排量大等特点，提出了一种对笔记本电脑新型的包装 结构设计
6、气垫和瓦楞纸板复合包装结构。这种复合包装结构替代 原来的全瓦楞纸板缓冲垫结构方案，实现了降低物流包装系统的成本 和碳排量的目的。 一 丨丨 行/ /2 J4L02门箱科瓦梅纸箭：2-吒垫：3气垫瓦楞现扳支坤： 斗一附忡盒瓦楞纸板玄flh 5 笔记本屯舗；6-Rffft盒 笔记本电脑气垫瓦楞纸板复合包装材料四、内包装的设计4.1内包装的计算内包装材料选择是发泡聚苯乙烯塑料，缓冲材料的尺寸计算：A= WG/(1)mT= CminH/G(2)产品质量M=2.2kg,底面尺寸30cm*23cm，等效跌落高度H=90cm,G=80g。则:缓冲面积 A=30*23=690cm2, 缓冲材料最大应力 = 8
7、0*2.2*9.8/690=2.5kpam可得缓冲系数C=4.8缓冲垫厚度：T二CminH/G=4.8*90/80=5.4cm4.2.1气垫设计气垫包装袋是一种应用空气缓冲原理整体包裹物品使之不被破坏 的新型缓冲包装材料，气垫包装袭由气柱和热封线加以分隔组成，在 该热圭寸线上每问隔1015公分即开设一连通口。而一气柱与另一气柱之间则各自独立，气体无法在气柱组之间互通。任一气柱破裂气体泄 漏时，并不影响其它气柱的气密状卷。它可以在很大程度上取代现有 的EPS、EPE、纸制类内包装材料，是最经济、最符合环保的包装气垫的平面图 气垫的立体面4.2.2 内包装盒设计缓冲盒与附件盒选用属于高强瓦楞纸板中
8、的微型瓦楞纸板E。因为 微型瓦楞纸板有以下几点优点：微型瓦楞纸板由于成本低、抗震性 能好、抗压强度高，可直接进行胶印以及环保等特点，其市场竞争力 越来越被业内人士所看好。由于微细瓦楞具有堆码强度高、耐破度 和挠伸性能佳以及质轻板薄等优点，目前信息家电行业、食品行业、 化妆品行业、会展行业以及出口产品等领域都在使用微细瓦楞包装。 由于微细瓦楞一片成型，加之高强度瓦楞原纸的选用，所以瓦楞纸 产品易回收再生利用，是一种理想的“绿色包装材料。质优量轻， 节省成本，是微型瓦楞纸包装的又一大优势。微瓦保护功能强。1）缓冲盒结构设计：缓冲盒立体图2）附件盒结构设计：附件盒平面图附件盒立体图五、外包装盒设计5
9、.1 外包装盒材料的设计瓦楞纸板因可加工性极好、使用方便、刚柔兼备的保护性、利于 促销、成本低廉、符合可持续发展等优点，在包装制品中得到了广泛 应用，在本设计中也采用瓦楞纸板为外包装盒材料。笔记本电脑的包 装一般是单体包装，外包装箱型任然选用原有标准箱型 0217。由于笔 记本电脑重量轻，故实际中可使用胶黏剂粘合接头。按照 GBT65441999标准规定，UV形瓦楞纸板分为A、C、B和E型四种。A 楞型的纸箱承受平面压力性能比B和C楞型差，但其承受垂直压力性 能较高；B楞型的瓦楞低又密，故耐垂直压力性能较差，但平面耐压性 能较高；C楞型性能介于A和B楞型之间；E楞型的纸板具有重量轻、 缓冲性能
10、好、平面抗压强度好等特点，利于直接进行印刷。由于本设 计对象笔记本电脑在流通过程中是堆码运输，因此对其纸箱要求要有 较强的平面耐压性能，所以综合考虑选高强低克重的B型瓦楞纸板。B 瓦选一等品的S 2. 1级瓦楞纸板，边压强度Pro=4. 0KN/m，配材 选A级纸板。5.2外包装盒的尺寸设计1）内尺寸的确定计算公式为： Xi=Xmax+2T+KXi纸箱的内尺寸；T缓冲件的厚度；k内尺寸修正系数。表 瓦楞纸箱内尺寸修正系数L1B1H1小型箱中型箱大型箱3-73-71-33-45-7取 K =5mm； K =5mm； K =4mm；又已知 L =300mm； B =230mm； H =25.6mm
11、；LBHmaxmaxmaxT=54mm；故由公式Xi=Xmax+2T+K得纸箱的内尺寸为：413mmX343mmX137.6mm，再由以下公式可以得到其制造尺寸：X = X + K1F = B/2 + X11式中：X瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸；X纸箱内尺寸；K制 1造尺寸修正系数；F纸箱对接摇盖宽度；B纸箱非结合端面制造尺1寸；X摇盖拉长系数。1表瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mm）表瓦楞纸箱接头尺寸J名称楞型LL2BiB2HA64639B32326C53538E21213纸板结构单瓦楞双瓦楞J35-4045-50表5 02类单瓦楞纸箱摇盖伸长系数X1名称楞型0201020302040205020
12、6A2-30-22-30-20-2B1.5-20-11.5-20-10-1C1.5-2.50-1.51.5-2.50-1.50-1.5E000-100由表 3、4、5 得出 K =3； K =2； K =3； K =2； K=6； J=38； X=2； 11 12 b1 b2 1所以由公式X = X + K与公式F二B/2 + X ，得瓦楞纸箱的制造 1 1 1尺寸；L= L + K=426（mm），L= L + K=425（mm）1i 112i 12B= B+ K=336（mm），B= B + K=335（mm）;1i b12i b2H= H +K =133.6（imm），F =B/2+X=
13、17011（mm）；有此可得内尺寸为：426mm*336mm*133.6mm；2）外尺寸的确定再由以下公式可以得出其外尺寸：X = X + K0 max式中：X0 瓦楞纸箱外尺寸；Xmax 纸箱最大制造尺寸；K纸箱外尺寸修正系数。表6瓦楞纸箱外尺寸修正系数（mm）；楞型ABCEAABBCCABACBCK5-73-54-62-410-146-108-128-129-137-11表6为纸箱外尺寸修正系数值，由此得出K=4。所以由公式X = X +K得；瓦楞纸箱的外尺寸为：430mmX340mm0 maxX140mm外包装盒平面图外包装盒立体图六、装卸时的冲击按能量转换规律，从h高度开始跌落，到弹簧
14、受压发生最大变形x 为止，产品具有的势能将全部转化为弹簧的变性能，其大小等于 m产品克服弹簧反力所做的功，即：mmgh(h+ x )= p( x)dx(61)m0由于弹簧是线性的，故p(x)=kx，由mgh=l/2kx 2，代入上式得:(62)P(x)=2mghx根据牛顿第二定律，产品在弹簧力作用下的加速度 a=p(x)/m 代入(62)得：(63)(64)a=2hgx令 2h / x=G N-a=Gg由于2hx,故Gl；式(64)表示产品跌落冲击时产生的加速 度，通常表现为重力加速的的倍数；在冲击问题上，通常用G这种倍 数来表示加速度的大小。由式(62)，得：P=GW(65)上式表明，产品跌落时所受冲击的大小,等于其重量和G的乘积。 当这种冲击超过产品结构所允许的极限时，产品即发生破损。包装工 程中，把这个产品不发生破损的最大加速度值叫脆值。而x =2h/G=2*90/80=2.25cmmk=2hW/ x
