包装结构与工艺课程设计--手机包装结构与工艺设计

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课程设计（论文）题目：《包装结构与工艺》课程设计子题：诺基亚X6手机包装结构与工艺设计专业：包装工程指导教师：学生姓名：班级学号：2011年6月 注：页眉，居中，楷体，五号。阅后删除此文本框。摘要本次课程设计以诺基亚X6型号手机为研究对象，旨在设计出合理的手机包装纸盒及包装盒外的运输包装瓦楞纸箱的结构与相关工艺过程。并主要通过查阅资料，市场调研，计算等方式对手机盒的外包装尺寸，运输包装尺寸以及相关工艺流程及设备进行设计，最终使其载荷强度，抗压强度等方面符合实际要求。本课程设计的手机包装盒结构为盘式折叠纸盒结构，材质选用白纸板，适印性好，可进行彩色印刷。瓦楞纸箱选用B型瓦楞纸板。整体设计结构简单，强度较高，易于生产，外观简单大方。关键词：手机包装；瓦楞纸箱；尺寸计算-III- AbstractWiththetypeofNokiaX6cell-phoneforresearchingobject.Thiscoursedesignaimstodesignthereasonablestructureandrelevanttechnologicalprocessofmobilepackingboxesandcorrugatedcartons.Itismainlythroughlookupinformation,marketresearchingandcalculationtodesignthemobilephoneboxes’andcorrugatedcartons’sizeandrelevanttechnologicalprocessandequipment.Eventuallymakeitsloadstrengthandcompressivestrengthcompliancewithactualrequirements.Thestructureofmobilephoneboxesinthiscoursedesignisdiscfoldingcartons,selectionthewhitecardboardoffineprintsothatcanundertakecolorprinting.CorrugatedcartonschooseBtypecorrugatedcardboard.Theoveralldesignofthemobilepackingboxesandcorrugatedcartonsissimplestructure,highstrength,easytoproduce,andwithabeautifulappearance.KeyWords：Cell-phonePacking；CorrugatedCarton；SizeCalculation-III- 目录摘要IAbstractII第一部分查阅资料与市场调研11.1电子产品包装基本要求11.2诺基亚X6手机相关参数11.3市场手机包装现状1第二部分设计思路与材料选择32.1手机包装纸盒设计32.2瓦楞纸箱的设计3第三部分包装盒的结构设计43.1内衬的结构设计43.2外包装的结构设计43.3外包装的结构图4第四部分瓦楞纸箱的结构设计54.1瓦楞纸箱的尺寸计算54.2瓦楞纸箱的结构图7第五部分强度校核及托盘利用率的计算85.1瓦楞纸箱强度设计及校核85.2瓦楞纸箱在托盘上的排列方式如下9第六部分纸箱工艺设计106.1纸箱工艺流程设计106.2纸箱生产设备设计10总结12参考文献13致谢14-III- 第一部分查阅资料与市场调研1.1电子产品包装基本要求包装是电子产品进入流通领域中必不可少的一道工序，合理包装是保证产品在运输、存储和装卸等流通过程中避免机械物理损伤，确保其质量而采取的必要措施。电子产品品种繁多，性能各有不同，要求也不一样，因此，在进行产品包装时需要综合调查考虑各方面的因素。但其包装的基本原则——适当、可靠、美观、经济是不变的。1.2诺基亚X6手机相关参数下面则是本次的包装对象——诺基亚X6型号手机的相关参数调查诺基亚X6手机的性能参数1、物态：固态2、外形：长方形3、尺寸：111.0x51.0x13.8mm4、重量：122克5、屏幕：触摸屏6、配件：电池一块；充电器一个；耳机一副；手写笔一只；数据线一根；手机套一个；说明书、光盘、保修卡等纸质资料7、价格：2000-2500元1.3市场手机包装现状手机属于技术密集型产品，随着科技的日益进步，手机的零部件的尺寸越来越精细，因此，手机产品对外包装的要求也越来越高。经过实地考察，我发现目前市面上流通的手机包装还存在一定问题，由于包装不善，强度不够，造成包装变形甚至破损的情况较为常见，这直接影响了商品的销售水平，及声誉和竞争力。-14- 通过本次过程设计，旨在以本人较为熟悉的X6手机为对象，严格遵守国家标准、合理选择包装工艺的前提下，力求设计出结构简单，强度较高，易于生产，外观简单大方的手机包装。-14- 第二部分设计思路与材料选择2.1手机包装纸盒设计此包装纸盒由外包装和内衬组成。外包装是保护产品免受损坏的有效方法，内衬的最主要功能是提供内装物的固定和缓冲，有多种包装材料及结构可供选择。首先讨论产品的各项特征：1、此款手机为触摸屏，较为易碎，手机内部构造复杂，零部件较多且生产精密，因此不宜承受外力冲击、磕碰。但手机一般采用铁路运输，而且多为跨省跨地域运输，会受冲击、振动等作用，应考虑缓冲与固定设计。2、贮存多用堆码，触摸屏较普通屏幕质软，包装设计时应使其具有较大的耐压强度。结构设计：外包装采用折叠纸盒中的盘式折叠纸盒结构，内衬缓冲结构是折叠纸盒中的粘合襟片结构，材料为质量较好的白板纸，有一定的抗压强度，且均为一页折叠成型，便于生产，降低成本。2.2瓦楞纸箱的设计除了部分大而重的产品采用蜂窝纸板包装箱或木箱外，最典型和最常用的运输包装是瓦楞纸箱。结构设计：由于瓦楞纸箱要提供较好的缓冲性能与抗压性能，因此综合考虑，B型瓦楞兼具较好的硬度及缓冲性能，因此选用B型瓦楞纸板。由于内装物的重量不是很大，所以选择造型最简单的六面分配体式折叠纸箱，选择最为简单的0201型纸箱。-14- 第三部分包装盒的结构设计3.1内衬的结构设计内衬有两部分：衬垫1：放置手机，手机包，数据线L：52+53+20=125mmB：120mmH：20mm衬垫2：下面放置说明书等资料，并形成其他配件放置的隔板L：125mmB：188mmH：28mm3.2外包装的结构设计外包装是一个长方体的包装盒根据手机及其配件所需的大小可得它的边长尺寸分别确定为L*B*H=130*190*50mm3.3外包装的结构图见附图1-14- 第四部分瓦楞纸箱的结构设计4.1瓦楞纸箱的尺寸计算选用0201型纸箱，B型瓦楞。根据内装物的排列方法及数目确定瓦楞纸箱的内尺寸。4.1.1、计算内尺寸Xi=Xmax*Nx+d*(Nx-1)+T+KX--纸箱内部尺寸mmXmax--内装物在X方向上的最大外尺寸mmNx--内装物在X方向上的排列件数d--中包装间隙系数mmT--隔衬及缓冲厚度mmK--内尺寸修正系数mm.现已知:Lmax=130mmBmax=190mmHmax=50mmnL=4nB=2nH=6排列方式:4x2x6查瓦楞纸箱内尺寸修正系数K表可得:KL=5mmKB=5mmKH=2mmd=1mm则:Li=528mmBi=386mmHi=307mm4.1.2、计算制造尺寸（1）由内尺寸计算制造外尺寸X=Xi+(ni-a)*tX--瓦楞纸箱长、宽、高制造尺寸mmXi--纸箱内尺寸mmt--瓦楞纸箱计算厚度mmni--由内向外纸板层数a--系数-14- 这是理论公式，在实际生产中要根据情况加上适当的修正系数即:X=Xi+(ni-a)t+K因为瓦楞纸板厚度与瓦楞型和纸板层数有关，（ni-a）与箱型有关，一旦楞型纸板层数和箱型确定纸板厚度也就基本确定。所以在实际设计中可将上式中的（ni-a）再加上1—3毫米的修正系数而合并成一个常数，用K表示则上式简化为:X=Xi+KX--瓦楞纸箱长宽高制造尺寸mmXi--纸箱内尺寸mmK--制造尺寸的修正系数mm现已知:Li=526mmBi=384mmHi=307mm查02型瓦楞纸箱制造尺寸修正系数K查02型纸箱摇盖伸长系数Xf可知取:KL1=3KL2=3KB1=3KB2=1KH=6J=40Xf=1则:L1=Li+KL1=531mmL2=Li+KL2=531mmB1=Bi+KB1=389mmB2=Bi+KB2=387mmH=Hi+KH=313mmJ=40mm（2）对接摇盖制造尺寸在纸箱摇盖对接封合的箱型中，摇盖尺寸理论值应为箱宽制造尺寸的1/2，但是由于摇盖回弹作用，必然在摇盖对接外产生间隙，使封箱不严造成内装物遭尘埃污染，因此，对接摇盖宽度制造尺寸应加一修正值，这一修正值为摇盖伸长系数Xf.则：F=(B1+Xf)÷2F--纸箱对接摇盖宽度mmB1--纸箱非接合端面宽度制造尺寸mm查表02类纸箱摇盖伸长系数Xf，0201箱型，B型瓦楞得:Xf=1mm则:F=(B1+Xf)/2=195mm（3）开槽宽度：开槽宽度一般为纸板计算厚度的2倍，B型纸板计算厚度为3.3mm，开槽宽度为6.6mm。-14- 4.1.3、计算瓦楞纸箱外尺寸由制造尺寸计算瓦楞纸箱的外尺寸在流通过程中不论运费的计算还是箱面标志中的体积都要以外尺寸为准因此在纸箱设计中不公要根据内尺寸确定制造尺寸还要根据制造尺寸计算外尺寸.Xo=Xmax+KXo--纸箱外尺寸mmXmax--纸箱最大制造尺寸mmK--纸箱外尺寸修正系数mm查瓦楞纸箱外尺寸修正系数K表,根据楞型选K=4mm则:Lo=531+4=535mmBo=389+4=393mmHo=313+4=317mm4.2瓦楞纸箱的结构图见附图2-14- 第五部分强度校核及托盘利用率的计算5.1瓦楞纸箱强度设计及校核瓦楞纸箱强度设计及校核由于包装物手机的重量较轻，故选用B型楞的单瓦楞纸箱。5.1.1瓦楞纸箱强度设计瓦楞纸箱强度既是评价瓦楞纸箱的重要指标，又是设计瓦楞纸箱的重要条件。影响瓦楞纸箱强度的因素可以分为两类：一类是无法避免的基本因素，也就是决定瓦楞纸箱强度的主要因素，包括：1、原纸强度--内面纸、外面纸、瓦楞芯纸的环压强度或瓦楞芯纸平压强度；2、瓦楞楞型--ABCE等；3、瓦楞纸板种类--双面、双芯双面、三芯双面等；4、瓦楞纸板含水量；5、流通领域中外界环境的影响。另一类是在设计与制造瓦楞纸箱过程中人为影响的可变因素，在设计与制造过程中可以设法避免，包括：1、箱型与箱形尺寸比例；2、印刷面积与开孔位置；3、瓦楞纸箱制造技术；4、装箱设备缺陷；5、质量管理。5.1.2、计算瓦楞纸箱抗压强度面纸横向环压强度为319N/0.152mm瓦楞芯纸横向环压强度为146N/0.152mm已知:R1=R2=319N/0.152mmRm=146N/0.152mmLo=535mmBo=393mm则：Z=2(Lo+Bo)=185.6cm查单瓦楞纸箱凯里卡特常数值B型楞得aXz=5.00J=1.27Cn=1.361则环压强度Px=(R1+R2+RmCn)/15.2=55.05N/cm抗压强度P=Px(4aXz/Z)2/3ZJ=2938N/cm-14- 5.1.3、校核其强度瓦楞纸箱外尺寸535mm*393mm*317mm，托盘最大有效堆码高度Hw为4m，托盘包装最大高度hmax为1.5m，托盘厚度T为100mm，纸箱包装总质量M=15Kg，电子产品怕吸湿，载荷系数K=3。nmax=INT【(hmax-T)/Ho】=INT【(1500-100)/317】=4Nmin=INT【Hw/hmax】=INT【4000/1500】=2N’max=INT【(Hw-NminT)/H0】=INT【(4000-2*100)/317】=11n=INT【N’max/nmax】=INT【11/4】=2N=nmax*n=2*4=8因为NN所以Nmax=N’=9校核:317*3+100<1500317*9+100*2<45005.2瓦楞纸箱在托盘上的排列方式如下-14- 第六部分纸箱工艺设计6.1纸箱工艺流程设计此次课程设计瓦楞纸箱适宜用瓦楞纸箱生产线进行生产，其工艺过程是由卷筒原纸经过压制瓦楞、上胶、烘干、冷却定型、分切、压痕、横切、印刷开槽成规格纸板，最后经输送堆码等工序生产出合格的纸板成品，从而实现高速高效的流水作业。6.2纸箱生产设备设计送纸机构：RS-1500MA电动无轴纸架◆有效幅宽：1400mm-1800mm；◆原纸升降、夹紧、松开、移动、对中均以电动操作；◆原纸张力调整采用气动刹车或手动刹车，顶尖采用锥形顶尖或膨胀式顶尖。涂胶机构：SF-280S单面机◆设计速度：100m/min；◆有效幅宽：1400mm-1800mm；◆楞型：A、C、B、E楞任选；◆涂胶部采用自动循环供胶；烘干定型机构：DF-800烘干定型系统用途与特点：◆设计速度：100m-200m/min；◆有效宽度：1400mm-2500mm；◆热板表面经研磨处理；◆热板压力辊为密集式，或选用压板式，升降可选电动或液压控制；◆可根据生产纸板层数的需要气动分段加压或整体加压，有利于纸板的粘合成型；◆冷却定型部采用密集悬浮式压辊设计，传动齿轮为油浸式封密传动或半密封油浸传动；-14- 分切压痕机构：SS-150P薄刀纵切压线机◆设计速度：150m/min；◆有效宽度：1400mm-2200mm；◆刀轮配置：四刀六线、五刀八线；◆采用电动升降来改变切纸及压线的高度，用来适应进纸的高度；◆采用新颖薄刀高速切纸，切口平整且光滑；◆自动磨刀系统能实现生产过程中，不停机修磨刀片，PLC控制磨刀装置，可依材质或修边状况随时设定间隔米数及磨刀时间；印刷开槽机构：水墨印刷开槽机◆一次性完成多色印刷分切压痕开槽◆采用气动供墨、墨辊与印版自动着墨与脱离，自动匀墨，◆外型美观结构紧凑，印刷清晰度高、套色误差小，调整方便输送堆码机构：CF-80输纸机◆最大纸长：2300mm；◆自动堆叠并收集纸板；◆电动横向输出；◆纵接纸采用宽幅输送带输送；-14- 总结经过两周的学习和实践，我对包装结构和设计的一些规则有了大概的了解，个人觉得它不同于平面设计，而是比平面设计更需要遵守很多准则，首先要去迎合商品的属性来设计，其次要迎合商家的品味于大众消费者的审美观，应该是比较难的设计之一。这此课程设计体会最深的就是在完全自由的条件下进行学习，遇到不懂的知识可以随时查阅资料，上网查资料（比如那些材料的选择及强度计算公式）可以学到很多书本以外的知识。这必定对我今后从事专业工作于学习有很大帮助。在纸盒设计的时候，我对从内尺寸到外尺寸到制造尺寸的计算又重新复习一遍，并且又重新对AutoCAD等软件又一次的熟悉。在专业知识上，不光是对我们包装结构设计和包装工艺学的知识进行了应用，更有对包装材料、包装测试等专业课的复习。虽然由于第一次做设计，难免有很多地方太粗略，有欠缺，但经过这次课程设计，我已经检测到我的好多不足，我会在以后的时间努力学习好本专业的知识和相关的需要的知识，努力使自己今后在包装材料、包装结构设计及造型、包装装潢、包装测试等方面可以全方面的掌握并运用！ -14- 参考文献[1]《包装结构设计（第二版）》.孙诚编.中国轻工业出版社,2003.12[2]《包装容器结构设计》.吴波编.化学工业出版社,2001.7[3]《销售包装结构设计》.周开明编.化学工业出版社,2002.4[4]《包装工艺学》.潘松年编.印刷工业出版社,2004年[5]《包装工程专业实验指导书》.校内出版教材,2005年[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T12123-2008包装设计通用要求.北京：中国标准出版社,2008-7-18-14- 致谢在这次课程设计的理论学习和实践过程中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢刑老师和黄老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的帮助，这是我能顺利完成这次课程设计的主要原因。老师教会我相关的专业知识，解决了许多技术上的难题，让我能把设计做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！其次，感谢学校开设这样一门课程，让我们能够将学到的只是应用到实践中，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。我要感谢帮助我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计上的难题。我的设计才得以更好的完成。最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学-14-