液晶電視運(yùn)輸包裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上液晶電視運(yùn)輸包裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)摘 要：隨著價(jià)格逐漸走低，同普通電視的價(jià)格差逐漸縮小，同時(shí)國內(nèi)外品牌液晶電視的價(jià)格差逐步縮小，消費(fèi)者對于液晶電視的了解和接受程度也在逐步提高。液晶電視除了提升了畫質(zhì)、做到令人垂涎的纖薄外觀之外，同時(shí)可以有效的降低功耗，符合當(dāng)前節(jié)能減排的大趨勢。作者針對康佳LC37GS80C這款液晶電視,對其包裝進(jìn)行設(shè)計(jì),采用能量法測定包裝材料的緩沖曲線,設(shè)計(jì)單個(gè)產(chǎn)品的包裝。關(guān)鍵詞：運(yùn)輸包裝，應(yīng)力-能量法，緩沖曲線，Cape Pack軟件，結(jié)構(gòu)優(yōu)化The Optimum Structure Design of the LCDs Distributed Pac

2、kagingABSTRACT：As the price of the LCD is down, the gap between the LCD and the common TV is gradually reducing. At the same time, the difference between domestic and overseas is lessening. The consumers comprehend and reception level of the LCD is improving little by little. Besides the legible pic

3、ture and the tenuous facade, the power dissipations lowing is corresponding with the trend of energy conservation now. Aim at LC37GS80C of Kanka , the author design the packaging of it and use the stress-energy method to setting-out the cushion curves of the packaging material and design the packagi

4、ng of single product. KEY WORDS: distributed packaging, stress-energy method, cushion curve, Cape Pack, structure optimum1前言近年來，隨著人們生活水平的提高，各種高科技家電產(chǎn)品紛紛走進(jìn)了人們的生活，而我們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚碾娨暩菍映霾桓F，花樣百出，而這些年液晶電視逐步替代了普通的“大塊頭”CRT電視，其高清晰的畫面，超薄的體積，讓人們愛不釋手。整個(gè)液晶電視的銷售市場的現(xiàn)狀是只銷售平板部分，并不自帶底座或掛壁，而且電源部分也和其一起處理。這是因?yàn)橄M(fèi)根據(jù)自己的喜好可以選擇掛

5、壁或底座，不帶底座或掛壁的包裝正好節(jié)約了成本，適應(yīng)了現(xiàn)今低碳環(huán)保的理念，所以本次設(shè)計(jì)依然延續(xù)這種理念。隨著價(jià)格逐漸走低，同普通電視的價(jià)格差逐漸縮小，同時(shí)國內(nèi)外品牌液晶電視的價(jià)格差逐步縮小，消費(fèi)者對于液晶電視的了解和接受程度也在逐步提高。液晶電視除了提升了畫質(zhì)、做到令人垂涎的纖薄外觀之外，同時(shí)可以有效的降低功耗，符合當(dāng)前節(jié)能減排的大趨勢。 通過前面的分析，現(xiàn)在康佳這個(gè)品牌所占市場份額不多，且37寸這種型號所占份額也不多，所以為康佳LC37GS80C這款機(jī)型設(shè)計(jì)包裝，來提高它的市場份額，為國產(chǎn)品牌出一份力，也是對我自己的一點(diǎn)鍛煉具有積極的意義。2 緩沖包裝材料的選擇聚乙烯EPE是世界上產(chǎn)量最大的塑

6、料品種，也是用量最大的塑料包裝材料，其消耗量約占塑料包裝材料總消耗量的30。發(fā)泡聚乙烯EPE又名珍珠棉，是以高壓低密度聚乙烯（LDPE）為主要原料通過擠壓生成的高泡沫聚乙烯制品幾乎沒有吸水吸濕性，能防油、防潮，還能抵御許多化合物的侵蝕，對機(jī)械油、潤滑脂等具有耐久性質(zhì)量輕，緩沖性能好，各項(xiàng)指標(biāo)均非常適合于作為包裝材料使用.根據(jù)不同的需求，滿足不同的包裝要求。聚苯乙烯EPS是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)（1939）的塑料品種之一，目前成為僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料。它具有成型工藝簡單，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。聚氨酯PU泡沫塑料根據(jù)原料的不同，分為聚氨型和聚醚型兩種，按照軟硬程度分為軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)三種。軟

7、質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是一種常用的緩沖包裝材料，從應(yīng)力應(yīng)變曲線分析屬于雙曲正切彈性體。蜂窩紙板Honeycomb paperboard是一種新型的環(huán)保包裝緩，由紙質(zhì)蜂窩夾層板組成，具有較高的耐壓和較好的緩沖性能，以及保溫、隔熱及隔聲性能，而且重量輕，強(qiáng)度高，承重大，成本低，易回收處理等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。主要用作包裝紙箱、包裝緩沖墊，以及托盤等等，應(yīng)用于電子電工產(chǎn)品、精密儀器、家用電器等產(chǎn)品的包裝，可以代替木質(zhì)包裝材料。經(jīng)過特殊處理后能夠阻燃、防潮，防水、防霉以及防靜電作用。缺點(diǎn)是蜂窩紙箱不可折疊，生產(chǎn)自動(dòng)化程度低。 各自的性能比較如表1所示。表1 幾種緩沖材料性能的比較 塑料 性能聚乙烯軟聚氨酯蜂

8、窩紙板聚苯乙烯密 度機(jī)械強(qiáng)度吸 水 性最高使用溫度耐藥品性柔 軟 性耐氣候性耐沖擊特性環(huán) 保 性0.030.04強(qiáng)極 小85極 好較 硬好好否0.020.06弱較 大120好軟差不 好否0.030.05很 強(qiáng)大 150好較 硬差很 好好0.0160.03弱較 小80差硬差不 好否3 產(chǎn)品運(yùn)輸包裝的緩沖設(shè)計(jì)3.1 局部緩沖包裝襯墊設(shè)計(jì)方法C-m曲線設(shè)計(jì)，若選用C-m曲線設(shè)計(jì)，由公式T=CH/G可以看出，當(dāng)C值最小時(shí)厚度T就最小，那么外包裝容器的尺寸就最小，在C-m曲線中作一條水平切線，那么切點(diǎn)的縱坐標(biāo)對應(yīng)最小緩沖系數(shù)值C，橫坐標(biāo)對應(yīng)一個(gè)最大應(yīng)力值m，由公式T=CH/G可以求出襯墊的厚度T，由公式

9、A=W/m就可以求出襯墊面積A。Gm-st曲線設(shè)計(jì)，若選用Gm-st曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先根據(jù)H找出對應(yīng)曲線，在曲線縱坐標(biāo)上過G做水平直線與緩沖曲線有很多交點(diǎn)，取厚度較小的緩沖曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，脆值與該曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)交點(diǎn)之間的曲線上每一點(diǎn)對應(yīng)的加速度值都小于G時(shí)，都可選用，但選最右邊一點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，面積最小，A=W/st。3.2 應(yīng)力-能量法測緩沖曲線應(yīng)力能量法主要包含4個(gè)公式 :應(yīng)力=G ×s（式中 : s靜應(yīng)力 , G加速度值 ; )動(dòng)能量= sh / t（式中 : s靜應(yīng)力 , h跌落高度 , t緩沖厚度;）y=aebx（式中 : a, b材料常數(shù) , e自然常數(shù) , y動(dòng)應(yīng)力

10、, x動(dòng)能量 ;）G=aebsh/t/s式中變量含義同上式 。（1）設(shè)置最大與最小吸收能量值因E = sh / t,故最小吸收能量意味著最小的s,最小的h和最大的t。若最終目的是為了得出一系列的緩沖曲線 , 那么對于封閉式氣泡緩沖材料來講,常用取值為 : s = 3.45 kPa, h = 0. 31m ，t = 0. 15m ,即e = sh / t = 7. 13 kN /m2。對于開放式氣泡緩沖材料來講,由于其剛度較差 ,所以其極限值應(yīng)更低 。最大吸收能量值意味著最大的s、最大的h和最小的t。如果最終目的是為了得出一系列的緩沖曲線 ,那么對于封閉式氣泡緩沖材料來講 , 常用取值s=20.

11、 7kPa,h= 1. 22m ,t =0. 076m ,即e = sh / t = 332. 29kN /m2。對于開放式氣泡緩沖材料來講 ,由于其剛度較差 ,所以其極限值應(yīng)稍低 。該步只是為沖擊測試確定一個(gè)能量值范圍 ,因此沒有必要設(shè)定過于精確 ,因?yàn)闇y試機(jī)臺本身的限制也會導(dǎo)致該范圍的變更 。（2）等分空間域如果選用的范圍是7. 13332. 29kN /m2,則可將能量域步長設(shè)置34.45kPa。可選擇9個(gè)不同的能量值 ,如34. 45、68. 9、103. 35和310. 05kN /m2。3.3 根據(jù)Gm-st曲線進(jìn)行局部緩沖包裝設(shè)計(jì)首先，每一條曲線都與G=40有交點(diǎn)， 所以選擇了厚

12、度最小的最節(jié)省材料；其次，在與G=40的水平直線交點(diǎn)處最右端點(diǎn)為所選點(diǎn)，所以t=0.05m, st=0.007MPaA=W/st=15.5x9.8/0.7=217cm2。由于液晶顯示器在展示過程中是立體放置，而運(yùn)輸過程中是否橫置需要用Cape Pack軟件進(jìn)行驗(yàn)證，所以如果讓設(shè)計(jì)的襯墊無論怎樣放置都是可行的話，必須綜合這兩種方案，對襯墊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的本質(zhì)都是把液晶電視卡在四個(gè)角墊里。首先，讓LB面成為受力面，進(jìn)行設(shè)計(jì)：這次只有底部兩個(gè)角墊受力，所以每個(gè)角墊受力面積1=113x96=108.5 cm2總體受力面積A=108.5x2=217cm2=A=217cm2其次，設(shè)計(jì)LH面受力，選用4個(gè)

13、角墊，把液晶電視固定并起到緩沖保護(hù)的作用。每個(gè)角墊受力面積1=5.6x4+9.6x4=60.8 cm2總體受力面積A=60.8x4=242.4cm2>A=217cm2圖1 角墊平面主視圖圖2 角墊立體圖圖3帶緩沖襯墊包裝的整體效果圖4緩沖襯墊的校核11）產(chǎn)品強(qiáng)度校核 產(chǎn)品與襯墊之間的作用是相互的。在跌落沖擊時(shí)，產(chǎn)品以慣性力和自重壓縮襯墊，襯墊則以同樣大小的彈力反作用于產(chǎn)品。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，為了節(jié)省材料，常常設(shè)法減小襯墊的負(fù)載面積，由此帶來的后果是產(chǎn)品支承面的應(yīng)力集中，可能導(dǎo)致產(chǎn)品的局部破損。因此，必須校核產(chǎn)品支承面的應(yīng)力，控制在產(chǎn)品強(qiáng)度所允許的范圍內(nèi)。 即 m 2)撓度校核襯墊尺寸的面積與

14、厚度之比超過一定厚度時(shí)，襯墊容易撓曲或變彎，大大降低了襯墊的負(fù)重能力。為了避免撓曲，其中最小承載面積Amin與厚度T之比應(yīng)符合以下規(guī)定： Amin/（1.33T）21式中：T厚度，cm A面積，cm2 代入數(shù)值有 217/（1.33×5）2 13)跌落姿態(tài)校核 包裝件在角跌落沖擊時(shí)，一個(gè)角觸地，那么沖擊力就通過外包裝容器的角分散給組成此角三個(gè)面的緩沖襯墊上，其反作用力又通過緩沖襯墊的三個(gè)面再傳遞給產(chǎn)品。因此在角沖擊時(shí)，包裝件有三個(gè)面參與緩沖，由于傳遞到每一個(gè)緩沖襯墊上的沖擊力很難確定，就需要找到一個(gè)角沖擊時(shí)等效于面沖擊跌落時(shí)的等效面積，然后進(jìn)行校核設(shè)計(jì)。4）恢復(fù)性校核沖擊次數(shù)不同，緩

15、沖材料性能差異很大；緩沖材料在長期的靜壓力作用下，其塑性變形量會隨時(shí)間而增大，這種蠕變使得襯墊尺寸變小，在使用一段時(shí)間后容器內(nèi)出現(xiàn)空隙，加劇內(nèi)裝產(chǎn)品的振動(dòng)和摩擦擦傷，同時(shí)緩沖襯墊的緩沖能力有所下降?？紤]這一因素，初步設(shè)計(jì)的襯墊尺寸應(yīng)附加一個(gè)蠕變補(bǔ)償值，稱為蠕變增量，其大小按下式計(jì)算：Tc=T(1+Cr) 式中：Tc修正后的厚度，cm Cr蠕變系數(shù)， T原設(shè)計(jì)厚度，cm此設(shè)計(jì)中蠕變系數(shù)Cr取0.6%，代入數(shù)值有：Tc=T(1+Cr)=5×（1+0.6）=5.03cm5）溫濕度校核 環(huán)境溫濕度的變化對襯墊的緩沖能力有明顯的影響；溫度的升高或降低還會引起襯墊尺寸的變化。因此，應(yīng)根據(jù)流通過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境條件修正緩沖襯墊的尺寸。由于交換機(jī)是銷往全國各地，在運(yùn)輸途中應(yīng)注意溫濕度的變化。5 防振包裝設(shè)計(jì)緩沖包裝一般首先考慮沖擊防護(hù)，然后還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì)。防振設(shè)計(jì)的目的是調(diào)節(jié)包裝固有頻率，選擇恰當(dāng)?shù)淖枘岵牧?，把包裝系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞率控制在預(yù)定的范圍之內(nèi)。由于對于此流通環(huán)境中包裝件受到的振動(dòng)加速度頻率曲線和振動(dòng)傳遞率曲線不是很明確，所以防振包裝的設(shè)計(jì)就沒