包装结构设计1
班级:包装
1101
姓名:刘强
学号:0403110104
《包装结构设计》课程实验报告二
《包装结构设计》课程实验报告
班级:包工1101班 指导老师:张新昌 实验名称:牙膏的瓦楞纸箱
姓名:刘强 结构设计与打样
日期:
一、实验目的
牙膏已成为人们日常生活必需品,近年来随着包装行业的迅速发展,牙膏盒包装在形状和材质种类方面也朝着多元化方向发展。设计者就是要在这样的形势下,在原有基础上设计出更加合理的包装结构,既吸引消费者有不增加生产成本,从而为生产厂家带来可观的经济效益的牙膏外盒 。通过该实验达到两个目的
1. 通过实际作业,加深对瓦楞纸箱结构设计、尺寸设计和强度设计方法的理解; 2. 通过实际作业,获得纸箱设计与制作方面的工艺知识。
二、实验要求
①结构设计,适合于内装物的形态和规格;
②尺寸设计,满足纸箱设计的一般要求:省料、美观、稳定性好; ③强度设计,满足一定的堆码强度要求;
④符合对本包装的特别要求(指装箱、分组、流通、携带、销售和使用等)。 ⑤内衬与缓冲结构可进行简要说明
三、设计实验选题
四、设计(实验)步骤 牙膏产品本身分析
牙膏盒生产是我国传统的包装行业,不仅起到保护牙膏产品本身的作用,同时必须起到便于储存、促进销售的作用。在很多种包装材质涌入市场的情况下,挂面纸板在包装行业中占有着越来越重要的位置,这和材质本身耐折、挺度较高、价格低廉分不开。 ①原始数据和设计要求:
牙膏的中包装尺寸如上表所示,长×宽×高=198×44×34,单件重150g,每件售价4.00元左右,是大众的日常生活用品。有效堆码高度4.5m,堆码要求为五层,产品保存期在一年以上
② 材料的选择与确定: 1.该产品包装的特点:
(1)此包装属于中小型包装,人工装卸的机会较多,有可能会出现跌落;
(2)产品的保存期在一年以上,因此在仓库中仓储的时间较长,需要保证一定的堆码强度;
(3)产品的运输范围广泛,运输环境复杂;
(4)产品(牙膏)力学性能较差,受压容易变形,虽然质量不会受损失,但是其商业价值会降低。 ③选择材料及箱型 箱型
纸箱作为产品的销售外包装,除了具有代表产品形象进行商品促销的作用外,更重要的一点就是能够在仓储运输中起到防振、缓冲、保护产品的作用。同时采用0201型B型瓦楞纸箱进行设计。
0201箱在只考虑纸板用量的前提下,理想尺寸的比例为2:1:2,最佳尺寸:L:B:H=1:1.5:1。
图1 0201型瓦楞纸箱
材料组合方式
根据组装后的综合尺寸(Lo+Bo+Ho = 986mm),内装物的重量(13.5kg)等,查表可得选择二类二号纸板,代号S-2.2,技术指标如下:
面芯纸总重量 耐破度 戳穿强度 边压强度 水分 401- 500g/m2 686kpa 4.4J 5390N/m 10±2% 瓦楞纸的组合方式为面纸—瓦楞纸—里纸。 ④排列方式选择
牙膏的最佳排列方式为管盖朝下倒置,因为管盖抗压强度较大。若中包装盒倒置,则抗压强度最低的软管尾端封褶因受力而产生相当大变形,造成软管破裂,膏体外溢。所以对于0201型的非敞口包装箱宜考虑牙膏软管横放以利运输。因此牙膏软管在中包装盒内只能平放或侧放,而中包装盒在瓦楞纸箱内只能选择立放,以利于运输和储存.
即:P型 l//L b//B h//H 或:Q 型 b//B l//L h//H
从附表2查得:装量为90的内装物排列数目有28种,将中包装的长度、宽度、高度分别乘以倍数,列表如下:
nl nb nh
198 44 34 ×2 396 88 68 ×3 594 132 102 ...
综合考虑纸板的用量、抗压强度、美学因素等条件,则0201箱形比例以L∶B∶H = 1.5∶1∶1.5最合适。经过逐层比较,发现只有2l×5b×9h(396mm×220mm×306mm)方案最接近目标。 因此选定排列方式:2l×5b×9h
⑤纸箱的尺寸设计计算
1.已知内装物的 最大外型尺寸
LmaxBmaxHmax= 198mm44mm34mm
Bi = 44×5+1×(5-1)+5=229mm Hi = 34×9+1×(9-1)+4=318mm 2.制造尺寸计算: 由计算公式X=Xi+k
(查表5-9得k(L1)=3mm, k(L2)=3mm, k(B1)=3mm, k(B2)=1mm, k(H)=6mm) 可得: L1= 402+3=405mm L2= 402+3=405mm B1=229+3=232mm B2= 229+1=230mm H= 318+6=324mm
3.接头制造尺寸
取J = 35 ,Xf = 1 ,则F=Fx= 0.5 B1 + 0.5Xf=0.5X232+0.5=116.5mm
4. 外尺寸计算
由公式 Xo = Xmax + K (取) Kl = KB = 5,KH = 6 可得:
Lo = 407mm Bo = 234mm Ho = 324mm
外形修正系数
⑥纸箱强度计算与校核
1.流通环境要求纸箱具有优良的抗压强度 P = KPs K ----安全系数,本次设计中,考虑产品的堆码时间、堆码尺寸、环境条件、印刷开孔状况、产品价值以及搬运装卸的系数等因素,本例中取α=10%,β =20% ,γ=50% Ps--单箱所承受的荷重,与纸箱的毛重、托盘重量、纸箱在托盘上的堆码形式等因素有关。 纸箱在托盘上的堆码形式选择
1. 托盘的尺寸经查表后确定为 1000×1200mm双面托盘,如图托盘总高度为T= 110mm,则 托盘长度方向纸箱的排列尺寸为:407 × 2 = 814mm 托盘宽度方向纸箱的排列尺寸为:234 × 5 = 1170mm
故托盘的表面利用率为 PA = Lo×Bo×NB / Ap ×100% =96.5% 2.仓储空间利用率的计算vPA
HL
78.4 HW
3.底层纸箱负荷计算 P's = nbG(Nmax - 1) + G托 经计算得到: G箱= 8.868 ,Nmax = 11 ,G托 = 49.5 P's = 10 ×8.868 ×(11-1)+ 49.5 × 2 = 985.8 Kg.f ∴ Ps= P's /10 = 98.58 Kg ∴ P流通KPs= 2957.4N 4.抗压强度和堆码强度校核 抗压强度:P实际= PxF (Px
R1R2RmCn
) =
15.2
3462.4N 故边压强度可靠 堆码强度: Pm流=
P0.P0. =
2019.4 N/m Pm实
=
=
2446.9 N/m
Pm实> Pm流 故堆码强度可靠 5. 根据纸板强度系数选择瓦楞原纸 有AMP公式和堆码强度公式联立推出强度系数公式 :
查表5-30、5-34取 a=1 P.F.=0.85带入上式得 s = 26.8查表5-32(a)选择293/240-151/1C单瓦楞纸板