陶瓷花瓶的缓冲包装设计

陶瓷花瓶的脆值很小,在运输流通过程中非常容易破碎,因此一般情况下,它的包装对于企业都是一个很大的挑战。现如今大家都提倡绿色环保,陶瓷花瓶的包

装也同样如此。但实际情况是现在很多公司依然采用对环境污染较大的EPS包装,并且在进行缓冲包装时,很多是通过以往经验来选择包装方案,导致过度包装从而浪

费资源。如果对每一产品都能严格按照缓冲包装方法进行设计,就不会出现过度包装或者产品破损这样的状况。因此严谨的包装过程非常重要。

现在以一个陶瓷小花瓶为例进行缓冲包装设计,具体程序可分六大步:

第一步,首先分析陶瓷花瓶的许用脆值,小花瓶的形状、尺寸、重量、体积等基本参数。此件陶瓷花瓶脆值为50g,质量为250g,高度为14cm,瓶身最大直径度为8.5cm。

第二步,分析陶瓷小花瓶在流通过程中的环境条件如运输状态、等效跌落高度等。陶瓷花瓶主要通过火车、汽车运输,等效跌落高度为60cm。

第三步,通过以上参数以及设计理念确定缓冲材料。传统缓冲包装常用的有EPS和EPE泡沫材料,EPE的成本相对较高,但是为了绿色环保的理念,此件陶瓷花瓶的包装采用EPE泡沫塑料。

第四步,当缓冲材料选定后,结构设计也是包装设计中节约材料并实现理想减震的重要内容。考虑到陶瓷花瓶为圆形且对称结构,将泡沫缓冲结构设计为对半开的“哈呋”结构,用EPE材料将陶瓷花瓶包裹在其中。

第五步,根据包装材料,面积以及跌落高度等计算衬垫厚度。缓冲衬垫的结构要根据产品形状进行设计,因此会出现各种各样不规则的形状,这时就要用等效面积理论来计算缓冲包装衬垫的尺寸。根据以上尺寸计算出陶瓷花瓶的等效面积为110cm2;根据缓冲系数-最大静应力曲线以及最大加速度-静应力曲线计算衬垫厚度分别为4.5cm和4.56cm,取两者较大值为4.56cm。然后进行挠度校核,蠕变量校核等,确定最终尺寸为5cm。

具体计算步骤:

1、缓冲系数-最大静应力曲线

缓冲系数-最大静应力曲线

缓冲系数最小时为3.8,最大应力为σM=1.6kgf/cm2,根据公式T=CH/G可得:

T=CH/G=3.8*60/50=4.56cm

2、最大加速度-静应力曲线

最大加速度-静应力曲线

其中,各曲线对应的材料厚度为T1=2.25cm,T2=4.5cm,T3=6.75cm,T4=9.0cm,T5=11.25cm,T6=13.5cm。

小花瓶:σs=W/A×104=0.25×9.8/110.5×104=0.0022×105

当静应力为0.0022×105Pa,σs与G=50在曲线上无交点,在曲线的左侧,应采取局部缓冲包装法。但是由于缓冲包装的方法已定,选取全面缓冲包装。在图中取Gm=50g作一条水平直线与缓冲曲线族相交,取厚度较小的缓冲曲线进行设计;则选择T2=4.5cm,

缓冲衬垫计算结果

缓冲系数-最大静应力曲线:衬垫厚度:4.56cm

最大加速度-静应力曲线:衬垫厚度:4.5cm

取两者较大值为4.56cm

缓冲衬垫校核

1、挠度校核公式:Amin/(1.33)>1

Amin=3.14×(8.5/2)2=56.7

1.33T2=27.66

则衬垫厚度符合克斯特那经验公式

2、蠕变变量校核

设计衬垫尺寸应加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量Cr。

Tc=T(1+Cr)

式中:Tc–修正后的厚度cm

T–原设计厚度cm

Cr–蠕变系数%(这里取10%)

Tc=T(1+Cr)=4.56*(1+10%)=5.0cm

第六步,根据以上结果进行防震包装校核并进行跌落试验。以上5步在经过防震包装校核后如不合格则重新设计,直到实验合格。这样得出的结果才是最佳的缓冲包装。

除了传统包装外,绿色缓冲包装也极为重要。尤其应考虑许多绿色缓冲材料,例如瓦楞纸板,纸浆模塑,蜂窝纸板这些可回收的纸制品缓冲材料。它们普遍防震性能好,易于加工,但是相对于泡沫材料来说,缓冲性能都还有些欠缺,此时就需要恰当的结构设计才能加强缓冲效果。根据陶瓷花瓶的形状和力学特点采用不同的缓材进行设计,就有不同结构,例如纸浆模塑,依然可以采用“哈呋”架构,紧密裹住陶瓷花瓶;而瓦楞纸板就可以进行许多结构设计来卡紧陶瓷花瓶减少震动。

同陶瓷花瓶一样,对于其他易碎的产品来讲,在进行缓冲包装时也要注意传统包装以及绿色环保材料的包装。在进行传统包装时,尽量选择环保一些的EPE材料,严格按照缓冲包装步骤进行设计,避免过度包装浪费资源以及包装不当使内装物破损的情况。在进行绿色缓冲包装设计时,要根据不同绿色缓材的性能特点做相应的结构设计,提高缓冲效果,节省材料。

总之,任何优秀的缓冲包装成果必须要符合规范的步骤,并且满足现在的绿色大势。

 

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缓冲包装需要注意的问题

很多的时候我们应该知道的一个问题就是我们的防震包装就是我们的缓冲包装,其实如果大家了解过之后的话,就会知道它是占有着一个很重要的因素的。我们在各种包装方法中占有重要的地位。

当然了如果我们的产品是从生产出来到开始使用要经过一系列的运输、保管、堆码和装卸过程,置于一定的环境之中。在任何环境中都会有力作用在产品之上,并使产品发生机械性损坏。为了防止产品遭受损坏,就要设法减小外力的影响,所谓防震包装就是指为减缓内装物受到冲击和振动,保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装。我们的缓冲包装需要注意以下几点:

第一:对于整体性好的产品和有内装容器的产品,仅在产品或内包装的拐角或局部地方使用防震材料进行衬垫即可。所用包装材料主要有泡沫塑料防震垫、充气型塑料薄膜防震垫气泡膜气垫膜和橡胶弹簧等。

第二:全面防震包装方法是指内装物和外包装之间全部用防震材料填满进行防震的包装方法。 第三:对于某些贵重易损的的物品,为了有效地保证在流通过程中不被损坏,外包装容器比较坚固,然后用绳、带、弹簧等将被装物悬吊在包装容器内,在物流中,无论是什么操作环节。内装物都被稳定悬吊而不与包装容器发生碰撞,从而减少损坏。