新型悬浮包装的设计与实现

目的针对现有悬浮包装价格昂贵、难以回收利用的问题,设计一种新型悬浮包装。方法以性能良好的PE薄膜为缓冲材料,以高强度的瓦楞纸盒为缓冲结构,制作新型悬浮包装,并将白炽灯紧固于该悬浮包装中,进行跌落试验,验证其缓冲性能。跌落高度为800 mm,包括1次角跌落、3次棱跌落和1次面跌落。结果试验结果显示试样外包装箱的1个角发生形变,缓冲衬垫完好,产品外观和功能无损,说明该包装件对跌落冲击的防护能力达到设计要求。结论该新型悬浮包装具有结构简单、性能良好、生产成本低、可回收利用等优点,能够满足运输过程对缓冲包装性能的要求。     

鲜食葡萄电商悬固包装薄膜的力学性能分析与优化设计研究

目的 针对电商物流包装存在操作繁琐、透气透湿不足、寄递中暴力分拣的问题以及葡萄易落粒损伤的特点,设计一种针对鲜食葡萄的透气透湿性适宜的简便化包装。方法 采用激光打孔调整TPU薄膜透气透湿性,通过力学性能测试选出适宜厚度与孔隙排列方式,根据跌落试验确认TPU薄膜包裹葡萄的最佳凹陷程度,并验证悬固包装的有效性。结果 厚度为0.08 mm、孔隙排列方式为Z形的TPU薄膜有优良的力学性能与透气透湿性,打孔后薄膜水蒸气透过率极显著提高(P<0.01),并且0.08 mm的Z形TPU薄膜凹陷3 cm的悬固包装在610 mm的高度跌落不触底,对葡萄的保护效果良好。纸浆模塑盒可承受400 N以上的力,循环压缩20次后仍有很好的支撑性,通过跌落测试可得悬固包装葡萄的表面损伤指数比袋中袋更小。结论 综合来看,该悬固包装操作方便,打孔后透气透湿性显著提高,与包装箱匹配使用能满足堆码与运输要求,是一种符合包装运输要求的鲜食葡萄电商包装方式,本研究为果蔬类产品的电商包装结构设计提供了新思路。     

鸡蛋安全快递包装结构设计

目的设计一种适用于小批量多批次运输的鸡蛋快递安全缓冲包装。方法通过经典的缓冲包装六步法,设计拉伸形式的缓冲结构,计算了缓冲垫的面积与厚度,对包装件进行了强度校核,并根据ISTA3A标准对包装件进行了跌落与随机振动试验,以验证包装件的缓冲效果。结果对5箱鸡蛋进行了不同面跌落、楞跌落和角跌落的3组重复测试,结果表明其破损率远远低于目前市场上的鸡蛋缓冲包装的破损率(10%),具有良好的保护效果;随机振动试验显示,缓冲包装中鸡蛋无一破损。结论该结构具有良好的缓冲性能,能保证鸡蛋在快递运输环境下得到有效保护,具有较好的应用前景。     

“互联网+”背景下中小型盆栽全纸包装设计

目的针对传统电商中小型盆栽包装存在的问题,提出全纸质包装结构设计方案。方法分析中小型盆栽产品特点,进而提出内、外箱整体嵌套的包装结构,其次进行自由跌落试验,以验证设计方案的保护性能,并针对实验过程中暴露的设计不足提出改进措施。对改进后设计分别进行跌落、振动和抗压试验,全面验证方案的可行性,还对设计方案进行成本核算,以验证其经济性。结果跌落高度为60 cm的自由跌落试验结果表明,角跌落的冲击最为强烈,其峰值加速度接近25g,但远小于盆栽产品脆值范围(90g^120g)。60 min模拟公路运输的随机振动试验证明,包装件具有良好的减振性能。空箱抗压试验表明,包装件的平均最大压溃力为727 N,可满足电商物流环境的堆码要求,而包装件实箱抗压试验的平均最大压溃力为2117 N,约为空箱最大压溃力的3倍。成本核算表明,该设计方案单套成本不高于产品总价值的5%。结论该包装方案符合绿色包装理念,具有良好的缓冲、减振和堆码性能,成本合理。     

框架式灯具缓冲包装结构设计

目的 在绿色包装设计的新要求下,改进传统塑料包装方案,以框架式灯具的安全运输为例,设计一种面向框架类产品的全瓦楞纸板的绿色缓冲包装.方法 以缓冲包装六步法为依据,利用平面材料立体化造型设计方法,设计全瓦楞纸板缓冲包装结构,并利用E和B型瓦楞纸板分别制作出2套结构尺寸相等的缓冲包装.根据ISTA-1A标准对2组包装件进行跌落试验,通过安装在灯具上的传感器测试的数据及包装件的变形,研究瓦楞板厚度对包装件缓冲性能的影响,综合评价包装件的缓冲性能.结果 对2套不同厚度的瓦楞纸板缓冲包装结构,分别进行一角、三棱、六面的跌落测试,得出了相应加速度-时间曲线和包装件变形图.结果 表明,跌落过程中灯具系统的最大加速度为684.17 m/s2,小于灯泡脆值(784 m/s2),并且灯架未变形,灯泡及配件均未损坏,B型瓦楞板制作缓冲包装结构在试验后相对于E型瓦楞板制作的变形更小.结论 2套全瓦楞缓冲包装具有良好的缓冲性能,厚度大的纸板具有更好的缓冲效果,能有效缓冲框架灯具在物流运输过程中所受到的冲击,适用于装卡在其他框架类产品的两端,具有较好的使用价值和应用前景.     

液晶显示器缓冲垫绿色设计及有限元分析

目的设计绿色环保的液晶显示器缓冲衬垫,并对其受跌落冲击时的缓冲效果进行有限元分析。方法采用瓦楞纸板折叠成形的方式对液晶显示器的缓冲衬垫进行绿色设计。在ABAQUS有限元软件中建立液晶显示器和缓冲衬垫的实体模型,通过有限元软件模拟液晶显示器运输过程中角跌落的冲击响应,分析缓冲衬垫的缓冲效果。结果角跌落冲击过程中,等效应力云图表明衬垫跌落角处变形较大,应力集中,显示器跌落角处最大应力达到1.293 MPa,但未超过材料的屈服极限。冲击加速度计算结果表明,以1 m的高度跌落时,显示器上易损件的最大冲击加速度为748 m/s2,未超过液晶显示器的许用脆值。结论瓦楞纸板折叠成形的环保缓冲衬垫满足缓冲包装要求,能有效保护显示器抵抗跌落冲击。     

充气垫对玻璃杯缓冲保护的实验与仿真分析

目的 针对市面上不同薄膜厚度的充气垫进行跌落试验和仿真分析,得出薄膜厚度对充气垫的缓冲性能影响规律,为充气垫缓冲材料的选择与使用提供理论依据.方法 应用柱状充气垫做玻璃保温杯的缓冲包装,测试跌落试验过程加速度变化情况,并将跌落测试结果与仿真分析结果做对比分析.结果 当跌落高度为40 cm时,采用薄膜厚度分别为55,60,65μm的充气垫,玻璃杯最大响应加速度依次为246,283,322 m/s2;当跌落高度为60 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为357,419,452 m/s2;当跌落高度为80 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为569,693,751 m/s2.以薄膜厚度为55μm的充气垫为例,模拟跌落高度为40,60,80 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为268,399,631 m/s2.结论 薄膜厚度在一定程度上影响着充气垫的缓冲性能,在一定范围内,充气垫的薄膜厚度越小缓冲性能越佳.同时仿真试验所得结论符合误差要求,可为充气垫缓冲材料的进一步研究提供理论支撑.     

信号采集仪运输包装件缓冲性能研究

通过对信号采集仪包装件进行振动试验和跌落试验,研究了纸浆模塑缓冲衬垫的抗振和缓冲能力.研究发现:在定频(频率4.6Hz)振动试验中,激振加速度为7.5m/s2时,产品振动响应的最大加速度为1.32g,包装件并没有发生失效、失灵或商业性破损.在扫频振动试验中,测得其共振频率分别为34.80Hz(包装件平放)和29.16Hz(包装件立放).在跌落实验中,面跌落的最大冲击加速度峰值为67.98g;棱跌落的最大冲击加速度峰值为61.50g;角跌落的最大冲击加速度峰值为24.05g.跌落实验后产品发生了严重破损.即包装件可以通过振动试验,但是在跌落试验中会产生严重损坏,所以此包装为欠包装.     

鸡蛋缓冲包装设计及力学性能分析

目的研究鸡蛋缓冲包装的结构及缓冲效果。方法利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件,对所设计的缓冲包装结构在0.6 m的跌落高度进行角跌落仿真,得到鸡蛋和包装件在与地面接触瞬间、回弹瞬间及跌落结束瞬间的等效应力云图及危险点的加速度曲线,模拟鸡蛋在流通过程中包装件受到冲击和振动时鸡蛋的应力变化,以检验缓冲包装的缓冲效果。结果在跌落过程中,包装件与地面接触瞬间的等效应力最大,为0.784 MPa,小于瓦楞纸板的极限应力;危险点的最大加速度为59g,小于鸡蛋的脆值60g。结论设计的缓冲包装能够起到很好的缓冲效果,可有效提高鸡蛋运输过程中的安全性。     

汽车大灯的全纸运输包装设计

针对汽车大灯运输包装的保护性、环保性较差的现状,以某品牌汽车大灯为例,提出全纸运输包装设计方案。采用缓冲包装设计"六步法",先对国内物流运输环境及汽车大灯自身特性进行分析,确定设计目标;其次,选择合适的包装材料进行创新性包装结构设计;最后将设计方案制作实样,进行包装性能测试试验,并针对试验过程中出现的问题提出了改进措施。采用"1角3棱6面"方式对改进后的缓冲包装进行等效跌落高度1.2 m的自由跌落试验,结果显示面5的跌落对汽车大灯影响最大,冲击最大加速度为15.1g,远小于大灯脆值,且缓冲结构无明显破损。正弦扫频及随机振动试验结果显示,缓冲包装避开了汽车大灯自身的共振频率。该方案的内部缓冲件具备良好的缓冲、防振和堆码性能,且采用全纸包装材料,绿色环保,易于加工。     

基于Ansys Workbench的投影仪运输包装仿真分析

目的为某型号投影仪设计运输包装,并检验该方案的防护性能和安全性能。方法运用有限元软件并进行相关试验,对投影仪包装件进行模态分析、随机振动分析和跌落分析。结果在随机振动仿真分析中,包装件前6阶固有频率均大于25 Hz,避开了公路和铁路运输的共振频率范围,不会发生共振;最大等效应力为4.628 MPa,最大变形量为1.526 mm,各部件应力和变形量均在安全范围内,符合抗振强度要求。在跌落仿真分析中,投影仪裸机跌落时的镜片等效应力最大值为123.49 MPa,超过了玻璃的许用应力(28 MPa),镜头发生破裂;投影仪运输包装跌落时,镜片上等效应力最大值降低为2.1728 MPa,其余部件应力值均未超过对应材料的屈服强度,符合抗冲击强度要求。结论根据分析结果,采用EPE发泡塑料和E型瓦楞纸板的运输包装方案结构设计合理,能够在运输过程中对投影仪起到保护作用,具有一定的可行性。     

基于缓冲材料选择的打印机防护包装设计

目的提高打印机包装的缓冲性能,避免打印机在流通过程中可能造成的外观性功能性损坏,从而造成不必要的损失。方法通过缓冲材料动态压缩实验,分析对比EPE和EPS的缓冲性能,从而设计缓冲结构,使整体包装包装具有优良的容装性、保护性和方便性。对包装件进行包装测试。结果经过分析对比厚度相同的EPE和EPS可知,EPE吸收的能量更多,缓冲性能更强。A瓦相较于B,E瓦的边压强度更高、缓冲强度更好。结论选择EPE作为缓冲材料,A型瓦楞纸板作为外包装材料设计打印机的整体运输包装。经震动测试加速度在许用范围之内时装载物并未受到损坏,跌落测试下包装件未受到严重损坏,因此打印机整体运输包装具有可行性。     

基于ABAQUS的液态奶缓冲包装优化设计

目前我国液态奶礼盒的缓冲包装主要采用瓦楞纸板,但其缓冲性能不能满足产品的运输要求。针对上述问题,以某乳制品企业生产的液态奶礼盒的缓冲包装为研究对象,利用SolidWorks绘制包装件的三维立体图,并使用Hypermesh联合ABAQUS软件建立液态奶礼盒的有限元模型,并进行仿真跌落试验;通过分析上衬垫从800 mm处跌落的受力云图和变形云图,找出原有上衬垫的薄弱部位;针对上衬垫的薄弱部位,设计了两种新型的上衬垫,利用AutoCAD和SolidWorks绘制出相应的平面图和三维立体图并进行仿真分析。试验结果表明：两种优化方案的牢固程度均高于原结构,且能满足产品运输要求     

电暖器包装结构优化仿真分析及试验验证

目的 基于有限元软件对运输条件下的电暖器包装件进行踩踏损伤分析和包装结构优化,解决运输环境下的电暖器发生踩踏损伤的问题.方法 依据售后问题对电暖器包装件进行踩踏试验,并基于Creo对电暖器和缓冲包装进行建模,利用有限元软件对产品包装件进行仿真分析,依据仿真结果对电暖器缓冲包装结构进行优化设计,最后对比优化前后的踩踏结果,并进行相关包装运输的测试试验,确保新的包装件符合包装运输的标准要求.结果 包装件原有的缓冲包装结构并未对产品起到保护作用,外罩发生了较大面积的应力集中,最大应力为304.5 MPa.优化包装结构后,新的缓冲结构承受了绝大部分的力,很好地保护了电暖器,满足各项包装运输试验测试的要求.结论 通过利用有限元软件进行包装结构优化设计,有效地解决了电暖器踩踏问题,合理优化了电暖器的缓冲包装结构,节省了新包装结构的开发时间.     

前置净水器瓦楞纸板快递缓冲包装设计

目的完成前置净水器瓦楞纸板快递缓冲包装设计,达到流通中安全保护产品的目的。方法根据产品的特点特性、流通环境等因素,选择瓦楞纸板;利用雅图CAD软件为净水器设计缓冲结构和快递包装箱,并进行相关测试。结果使用该配纸的前置净水器纸板折叠式快递缓冲包装在跌高为107 cm的跌落测试,经受4 h的随机振动测试、50 kg的压力测试中,产品均完好无损。结论只要缓冲结构设计合理且选配材合适,瓦楞纸板完全能够满足净水器的快递缓冲包装需求。     

锂电池可回收有机硅胶包装设计及其性能分析

目的 针对目前锂电池包装密封性差,正负极容易被潮湿环境损坏的情况,设计一种内包装采用HL-1029有机硅胶包裹锂电池,外包装用瓦楞纸盒包装的结构。方法 根据锂电池型号及尺寸计算HL-1029包裹体厚度,建立包装件三维模型,在有限元环境中分析3 500 mm码垛高度以及1 200 mm跌落高度下,瓦楞纸箱、瓦楞纸隔板、HL-1029包裹体以及锂电池的应力云图。结果 3 500 mm码垛高度以及1 200 mm跌落高度下,锂电池所受的静应力和等效应力分别为0.03 MPa和8.80 MPa,锂电池所受静应力和等效应力均未超出其材料的屈服强度。结论 综合有限元分析结果,HL-1029包裹体可为锂电池运输过程中提供充分的防护,并且具有极高的可循环性。研究可为锂电池以及精密电子元器件的密封性包装提供研究思路。