家用電器緩沖包裝設(shè)計(jì)

1、<p>　　家用電器緩沖包裝設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：現(xiàn)家用電器已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，方便了家庭的生活。但是在家用電器進(jìn)行運(yùn)輸和裝卸時(shí)卻經(jīng)常因?yàn)榫彌_設(shè)計(jì)的問(wèn)題而導(dǎo)致電器遭到損壞，不僅造成了企業(yè)的損失，而且也損害了消費(fèi)者的利益。因此必須認(rèn)真做好家用電器的緩沖包裝設(shè)計(jì)。文章以電飯鍋為例利用蜂窩紙板作為緩沖包裝材料，分析了其緩沖性能，并對(duì)其緩沖包裝的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，最終證實(shí)了其緩沖效果。 </p>

2、<p>　　關(guān)鍵詞：蜂窩紙板；電飯鍋；緩沖設(shè)計(jì) </p><p>　　Abstract: the household appliances have entered thousands of households, convenient family life. But the shipping and handling in the household appliances often becau

3、se the buffer design problem that causes electrical damage, not only caused the loss of the enterprise, but also harm the interests of consumers. So we must conscientiously do a good job of cushioning packaging design of

4、 household appliances. This paper takes example for the electric cooker uses haoneycomb board as cushioning packag</p><p>　　Keywords: honeycomb paperboard; electric cookers; buffer design </p><p&g

5、t;　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p><b>　　0.引言 </b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)家用電器的類型越來(lái)越多，人們購(gòu)買家用電器的方式也越來(lái)越豐富，尤其是電子商務(wù)的發(fā)展，現(xiàn)很多人都選擇在網(wǎng)上購(gòu)買家用電器，這在很大程度上也增加了家用電器的運(yùn)輸及裝卸，為保證家用電器在運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中不被損壞，

6、通常會(huì)采取很多緩沖包裝。傳統(tǒng)的包裝材料主要有泡沫塑料，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)泡沫塑料不僅占用的空間較大，而且其不易回收和降解，造成了很大的環(huán)境污染。因此人們不斷研究新的緩沖包裝材料來(lái)代替泡沫塑料。 </p><p>　　1.蜂窩紙板的緩沖性能分析 </p><p>　　蜂窩紙板是一種將紙基作為原料而研發(fā)出來(lái)的新型復(fù)合材料，其主要是利用強(qiáng)度較高的牛皮紙以及蜂窩紙芯共同制成的[1]，

7、其結(jié)構(gòu)為新型夾層，是一種正慢慢被廣泛使用的新型環(huán)保節(jié)能的緩沖包裝材料。蜂窩紙板，顧名思義，其主要是根據(jù)蜂窩的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行制作的，其具有較高的強(qiáng)度且彈性較大，另外從其主要是利用牛皮紙和蜂窩紙芯共同制成，因此其抗壓、防震、防潮及隔熱等性能相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較好。通過(guò)與幾種泡沫塑料的σ-ε曲線進(jìn)行比較可知：泡沫塑料是一種柔軟但韌性較強(qiáng)的緩沖包裝材料，而蜂窩紙板則是一種剛硬而具強(qiáng)韌性的緩沖包裝材料[2]。通過(guò)與其他泡沫塑料的σ-ε曲線進(jìn)行比較可知：蜂窩

8、紙板具有較大范圍的線彈性，只有給予其較高的應(yīng)力其才會(huì)屈服，也就是說(shuō)，因蜂窩紙板具有較大的剛度，只有在受到較大外力的情況下，蜂窩紙板才可能發(fā)揮其緩沖作用。但是因其為紙制品，其回收較容易且可進(jìn)行降解，是一種新型的環(huán)境綠色包裝材料，與泡沫塑料相比，其必然會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。 </p><p>　　2.以電飯鍋為例分析其緩沖包裝設(shè)計(jì) </p><p>　　給家用電器進(jìn)行緩沖包裝主要是為在運(yùn)輸或是

9、裝卸時(shí)若有振動(dòng)或是沖擊等外力發(fā)生作用時(shí)能夠保護(hù)家用電器的性能及形態(tài)，以使家用電器不會(huì)遭到破壞。一般來(lái)說(shuō)，緩沖包裝設(shè)計(jì)要起到保護(hù)家用電器的作用，其應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：第一，盡可能減少外力作用，傳遞到產(chǎn)品上的外力越少越好；第二，針對(duì)作用于產(chǎn)品上的外力要盡量分散；第三，盡量保護(hù)產(chǎn)品的表面，若產(chǎn)品有凸出部分，要注意特別保護(hù)；第四，避免包裝內(nèi)的產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)相互接觸現(xiàn)象；第五，避免產(chǎn)品在包裝內(nèi)出現(xiàn)移動(dòng)的現(xiàn)象。本文以電飯鍋為例，利用蜂窩紙板作為緩沖包裝材料

10、來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的包裝其主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸設(shè)計(jì)、緩沖襯墊的校核以及防振設(shè)計(jì)[3]。 </p><p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　緩沖包裝的方法取決于產(chǎn)品的形狀及特性。通常我們所使用的緩沖包裝的方法主要有以下幾種：全面緩沖、局部緩沖及懸浮式緩沖，而緩沖襯墊通常有以下結(jié)構(gòu)形式：平墊、角墊及棱墊。根據(jù)電飯鍋的開(kāi)關(guān)及特性，我們選擇的緩沖包裝方法為

11、局部緩沖，緩沖襯墊則選擇棱墊結(jié)構(gòu)。其緩沖襯墊結(jié)構(gòu)圖可見(jiàn)圖1。 </p><p>　　圖1 電飯鍋的緩沖襯墊結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　由圖可知，此結(jié)構(gòu)的內(nèi)部采取的是一個(gè)中空的圓柱，而其外部則采取的下八棱柱結(jié)構(gòu)，并且有兩個(gè)對(duì)稱的開(kāi)槽。中間的空心圓柱是用來(lái)放電飯鍋的，主要是為了避免電飯鍋在緩沖墊內(nèi)會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，這樣不僅簡(jiǎn)單而且大大節(jié)約了包裝材料。外部的正八棱柱所起的作用主要有以下兩個(gè)：一個(gè)是進(jìn)

12、行定位以避免緩沖墊在包裝內(nèi)產(chǎn)生移動(dòng)；另一個(gè)是為了美觀、簡(jiǎn)便且節(jié)約用材。另外兩邊的開(kāi)機(jī)主要是用來(lái)放電飯鍋某些凸出部件的，其也可起到避免電飯鍋產(chǎn)生移動(dòng)的作用。 </p><p>　　另外，因蜂窩紙板容易受潮、發(fā)霉，因此在蜂窩紙板的襯墊外還需要套上塑料袋以起到防塵、防潮的作用。除此之外，為防止電飯鍋表面受到劃傷，可在蜂窩紙板與電飯鍋之間墊上海綿。 </p><p><b>　　2.2尺

13、寸設(shè)計(jì) </b></p><p>　　以某電飯鍋為研究對(duì)象，其主要參數(shù)如下：高為245mm、直徑為250mm、重量(W)為2.5kg、底面積（A）為490.62cm2。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)此電飯鍋的脆值處100g到120g之間，為盡可能保證設(shè)計(jì)的安全性，可取脆值100g來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其在流通環(huán)境下可承受高度為60cm的跌落。 </p><p>　　蜂窩紙板在高度為60cm跌落時(shí)其加速度與靜

14、應(yīng)力的關(guān)系曲線圖可見(jiàn)圖2。 </p><p>　　圖2 蜂窩紙板在高度為60cm跌落時(shí)其加速度與靜應(yīng)力的關(guān)系曲線圖 </p><p>　　據(jù)靜應(yīng)力公式，我們可將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式中則可求得其靜應(yīng)力為0.05×104Pa。通過(guò)觀察圖形可知，在靜應(yīng)力達(dá)到此數(shù)值時(shí)其與最大加速度的交點(diǎn)為B；但是B點(diǎn)在曲線的左邊，這表明靜應(yīng)力過(guò)大，不需要采用全面緩沖保護(hù)方式，因此選擇局部緩沖。在加速度為10

15、0g處作一條水平線，其相交于緩沖曲線，選擇一個(gè)厚度較小的蜂窩紙板緩沖曲線來(lái)進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)。據(jù)圖可取蜂窩紙板厚度(可用T表示)為20mm，比較其交戰(zhàn)，發(fā)現(xiàn)D點(diǎn)所用的材料最省。計(jì)算D點(diǎn)的靜應(yīng)力，其為0.47×104Pa，此點(diǎn)的承載面積為52cm2。分析圖2我們可知，在E點(diǎn)時(shí)，其加速度最小，利用蜂窩紙板進(jìn)行包裝能達(dá)到最好的緩沖性能，最大限度地保護(hù)產(chǎn)品。若選擇E點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其靜應(yīng)力為0.30×104Pa，其承載面積為82cm2

16、。通過(guò)分析，當(dāng)蜂窩紙板厚度為20mm時(shí)有兩種承載面積可供選擇，若要節(jié)約材料可選擇承載面積為52cm2，若要使產(chǎn)品的安全性更高則可選擇承載面積為82cm2。再結(jié)合產(chǎn)品的特性我們可選擇承載面積為80cm2。再依照電飯鍋有相關(guān)參數(shù)，可計(jì)算出外包裝的尺寸為280mm×280mm×285mm。 </p><p>　　2.3緩沖襯墊的校核 </p><p>　　緩沖襯墊的校核主要有

17、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度、撓度、跌落時(shí)產(chǎn)生的緩沖能力、蠕變量、溫度以及濕度等方面的校核。其中最重要的是對(duì)撓度的校核以及在跌落時(shí)緩沖能力的校核。利用克斯特那公式校核撓度，跌落時(shí)緩沖能力的校核也可采取相應(yīng)方法。經(jīng)計(jì)算，緩沖襯墊的設(shè)計(jì)較為合理，具有可行性。 </p><p><b>　　2.4防振設(shè)計(jì) </b></p><p>　　振動(dòng)類似于沖擊，其是存在于包裝流通過(guò)程當(dāng)中的另一種環(huán)

18、境載荷。在共振的狀態(tài)下，產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)加速度，若響應(yīng)加速度大于脆值，那么產(chǎn)品就會(huì)遭到破壞。另外，振動(dòng)也會(huì)使得產(chǎn)品出現(xiàn)疲勞損壞，長(zhǎng)期的振動(dòng)還會(huì)使包裝內(nèi)的不同產(chǎn)品受到摩擦損傷，所以有必要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行防振設(shè)計(jì)。防振設(shè)計(jì)所要遵循的原則如下：首先襯墊的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照緩沖要求來(lái)進(jìn)行；其次，要對(duì)防振能力進(jìn)行校核。根據(jù)分析可知蜂窩紙板的振動(dòng)頻率為200Hz，其傳遞率為9.32，利用運(yùn)輸頻譜圖可查出此時(shí)的加速度為3.6g，而產(chǎn)品的最大響應(yīng)加速度為3

19、3.7g，因此防振校核通過(guò)，此設(shè)計(jì)可行。 </p><p><b>　　3.結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　蜂窩紙板是近些年來(lái)有關(guān)學(xué)者為取代泡沫塑料作為緩沖包裝材料而不斷研發(fā)出來(lái)的。通過(guò)分析我們可知，蜂窩紙板具有良好的緩沖性能，利用蜂窩紙板作為家用電器的緩沖包裝材料能起到很好的緩沖效果。不管是在運(yùn)輸或是在裝卸的過(guò)程當(dāng)中都有效地保護(hù)了家用電器的安全。最重要的是其是一

20、種可循環(huán)利用的緩沖包裝材料，避免了給環(huán)境帶來(lái)污染。相信在不久的將來(lái)，其必然會(huì)直接替代泡沫塑料而獲得巨大的發(fā)展空間。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1]王興業(yè),王赫楠.對(duì)蜂窩紙板緩沖性能的探索[J].中國(guó)包裝工業(yè).2010(11) </p><p>　　[2]王保升,張麗.二次加載時(shí)蜂窩紙板的緩沖性能