包装设计展开图

...

1.课程设计目的与任务

1.1课程设计的目的

（1）通过缓冲包装与结构设计课程设计，使同学们对指定产品的缓冲包装设计过程和设

计方法有一个全面的了解，熟练掌握缓冲包装设计六步法；

（2）对于产品的缓冲衬垫和外包装箱的结构进行设计，掌握各种箱型结构设计的方法。

为毕业设计和以后走向工作岗位打下良好的基础。

1.2课程设计的任务

为格力空调KFR-72LW设计出合理缓冲衬垫以及外包装

箱。要适合国运输环境的要求，存贮时间为30——100天。

2.产品介绍

产品名称：格力空调

型号：KFR-72LW

室机竟重：40kg

产地：

价格:5999元

销售围：全国各地

尺寸：宽*高*深mm（500*1720*300）图2-1格力空调的外形图

产品机械性能:

...

3.流通环境

a.外观工艺、检查：机柜表面喷涂均匀、无破损；

b.操作及维修安全、方便,标牌、标记：应平整清晰。

c.部件排列合理、整齐；，布放平整；接插件牢固；

进出线符合工程需要；具备抗震措施。

3.1流通的基本环节

包装件在运输流通中所秋天的日记 经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术就是要确保产

品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。对产品可能遭遇的条件作考察

与评价，是运输包装设计中的重要容。流通过程的基本环节有：装卸搬运环节、运输环节、

贮存环节。

(1)装卸搬运环节

在装卸搬运环节中，由于格力KFR-72LW空调销售遍及全国乃至全球任何地方，其销售围

非常的广泛，所以既可能有短流程运输也可能包括较长流程的运输。如果流程越长，中转

环节越多，装卸搬运次数就越多，所以对此商品的包装件造成的损害就越大。装卸作业中

既可能有人工装卸也有机械装卸，所以要中和考虑到抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机

的突然启动和过急的升降都会造成产品的跌落损害。

(2)运输环节

产品的主要运输方式铁路和公路运输。由于产品销往全国各地，既有长途运输又有短

途运输。一般产品从出厂到发货火车站使用汽车运输，从发货站到全国各地的代理商使用

火车运输，而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。汽车运输

...

的冲击，主要取决于路面状况，车辆的启动和制动，货物重量及装载稳定性。汽车运输振

动加速度的大小也与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关，但主要因素为公路的起伏

和不平。汽车运输是包装件的共振频率一般小于25HZ，实验测得，汽车运输发生二次共振

时其基频为8.2～8.5HZ，二次共振频率围为17.3～18HZ，共振加速度增大为外界激励的18

倍。汽车运输的随机振动加速度垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0～

200HZ，其中能量最集中处于0～50HZ频带。汽车运输随机振动功率谱密度在2HZ和10HZ

左右各有一个较大峰值。通常2HZ出的峰值为全频带最大值，所以公路运输包装件的固有

频率应避开这两个频率值。铁路运输时产生的冲击有两种。一种是车轮滚过钢轨接逢时的

垂直冲击，在普通路轨上为80～120次/分，加速度最高为1g；另一种是火车在挂钩撞合

时产生的水平冲击，加速度可达2～4g。若速度为14.5km/h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间

可能产生18g的冲击加速度。火车驶过钢轨时受到冲击，以正常速度70km/h驶过钢轨时，

垂直方向加速度峰值为5～8g。

(3)贮存环节

在贮存环节中，贮存是商品流通链中重要的一环。贮存方法、堆码重量、堆码高度、

贮存周期、贮存地点、贮存环境等，会直接影响产品的流通安全性。在贮存时，为节省占

地面积、常需将货物堆高，堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压。这种重载压力

会导致包装容器变形，影响包装外观及其动态保护性能。一般情况下,空调的堆码层数为一

层.存贮时间为30——100天。

3.2确定跌落高度H

(1)图表法:

不同重量的包装件相应的跌落试验高度有所不同，在这里参考表1取产品的跌落高度取

61cm.

...

表3-1货物规格、装卸方式和跌落高度

货物参数装卸方式跌落参数

重量（kg）尺寸(kg)姿态跌落高度(cm)

9122一人抛掷一端面或一角107

92391一人携运一端面或一角91

2345122二人携运一端面或一角61

4568152二人携运一端面或一角53

6889152二人携运一端面或一角46

90272183机械搬运底面61

2721360不限机械搬运底面46

1360不限机械搬运底面30

（2）根据经验公式求跌落高度

300300

47

40

Hcm

W



式中W----包装件的重量，kg；H----跌落高度，cm。本产品的重量为40kg，得出H为

47cm.

所以综合上述尺寸，此包装件的跌落高度为54cm,装卸方式为二人搬运,姿态为一端或一角。

...

3.3流通环境的频率谱

图3-1公路运输

图3-2铁路运输

...

4.选择合适的缓冲材料

4.1可选缓冲材料的特性

可选的缓冲包装材料主要是泡沫塑料，包括聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、聚乙烯泡沫塑

料（EPE），其次是纸制品，包括瓦楞纸板、蜂窝纸板。

聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）:这是一种可模塑的,轻质的,半硬质的,闭孔的和低成本的缓冲材

料.模塑的EPS是半硬的，抗压强度大，成本低还可以制成带肋的复杂形状以节约用量；震

动阻尼大不吸水，耐腐蚀，耐油，耐老化；隔热和绝缘性能好，敏感性低，可接触食品重

载下，缓冲性能好。但不耐多次冲击，性脆，拉伸强度低。

聚乙烯泡沫塑料（EPE）：俗称珍珠棉，是一种低密度的，半硬质的，闭孔结构的，耐

候性好的，无毒的，耐腐蚀，阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。拉伸强度高，缓冲性能好，

耐多次冲击，动态变形小，抗静电性能好

蜂窝纸板：与瓦楞纸板特点相似，具有易回收，易粘贴，成本低等优点；缺点是缓冲

性能不稳定，对某些产品表面有磨损，难形成三维曲面，湿度影响较大，过载复原性较差，

加工较难，不好模切，垂直方向缓冲性能差，

4.2缓冲材料的缓冲特性曲线

试验材料:EPE

实验名称：静态压缩

试样长度：200.0mm

试样宽度：200.0mm

试样厚度：47.5mm

...

试样密度：0.0260g/cm

试验温度：19.5℃

试验湿度：63HR

试样数量：5件

图4-1静态缓冲系数——应力对数坐标曲线

图

4-2最大加速度

——静应力曲线

5.确定产品脆

a.利用类比法确

...

定产品的脆值

表5-1中国机械标准化研究所推荐的产品脆值围

G值产品类型

25-40冰箱压缩机

40-60彩色电视机、显示器、鸡蛋

60-90黑白电视机、电冰箱

90-120光学经纬仪、荧光灯、瓷器皿、单放机、电动玩具

根据表5-1可选取冰箱的脆值为G=70g。

b.:经验公式法:

G

c

=



W-

（5-1）

（较弱冲击现象：2030.306

）

G

c

=



W-



=203*40-0.306=65.7

综合以上：G

c

=68g

许用脆值：

Gc

G

n

（n=1.2）（5-2）



Gc

G

n

=681.2=56.757g

6.缓冲包装的设计

6.1初步设计

由于产品与缓冲材料之间的接触面积大，且静应力较小，故采用全面缓冲。产品底面

...

积A=0.50.3=0.15m2



m

=

GW

A

=57409.80.15=1.5*105Pa

由C-m

曲线查的：C=3.5

T=CHG=3.554573.31cm

所以：

缓冲衬垫的面积A=0.15m2=1500cm2厚度为T=3.31cm

6.2衬垫校核

（1）.产品强度校核

在缓冲设计时，应校核产品在载荷方向上与缓冲材料接触部分的强度。产品与衬垫之

间的作用力是相互的，在跌落冲击时，产品以惯性力和自重压缩衬垫，衬垫则以同样大小

的弹力反作用于产品，在初步设计时，为了节省材料，常设法减少衬垫面积，带来的后

果是产品支承面的应力集中，可能导西餐厅英语 致产品局部破损，所以要校核产品支承面的应力，控

制在产品强调所允许的围。

[]≥m[]－产品许用应力Pa，m－冲击时的最大应力Pa

(2)挠度校核：

克斯特那公式校核：

A

min

/(1.33T)2>1（6-1）

2

15001.333.31

=77.4>1

符合

（3）跌落姿态校核：

...

在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据，都是以假定的理想姿态试验

平直，底面着地为前提的，但衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中，包装件

跌落姿态千变万化，有角着地的，面着地还有棱着地的，受力情况变化较大，因而有对基

本设计尺寸作相应的调整。由于角着地时，其对产品的冲击能力最大，因此需对角着地进

行校核当角着地时，承载面积为此衬垫的三个缓冲面在水平面上的投影面积。

(4).恢复性校核

(a)冲击次数不同，缓冲材料性能差异很大，因为回复性不肯100％。

(b)蠕变量校核：缓冲材料在长期静压作用下，其塑性变形会随时间增大，这种蠕变使得衬

垫尺寸变小，在使用一段时间后容器出现间隙，加强装产品的振动与摩擦损伤，同时缓冲

衬垫的缓冲能力有所下降，考虑到这个因素，所以初步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补

偿值，称为蠕变增量。

Tc=T(1+Cr)(6-2)

Tc-修正后的厚度㎝；Cr－蠕变系数％；T－原设计厚度㎝

Tc=T(1+Cr)=33.1(1+0.1)=36.41mm取T=37mm

(5).温湿度校核：

环境温度个湿度的变化对衬垫的缓冲能力有明显的影响，温度的升高和降低，还会引

起衬垫尺寸变化，因此，应根据流通过程可能出现的环境条件修正缓冲衬垫的尺寸。

6.3.缓冲衬垫结构设计

缓冲包装形式：考虑到此产品体积大，质量大，高度高，为了更好的保持产品的稳定

性，减少在装卸搬运，运输等环节中冲击振动引起的损伤，故采用全面缓冲包装。根据缓

...

冲衬垫的初步设计计算可知应选用全部缓冲，经过以上校核，最终计算所得的缓冲衬垫厚

度T=3.7cm，面积A=1500cm,缓冲衬垫的高度为H=T+50=87mm,缓冲衬垫的外尺寸为

57.4cm*37.4cm。考虑到冰箱底下有四个脚支座，因此在衬垫的相应位置应该有四个下凹的

坑。上衬垫除了没有脚支座外其他的与下衬垫相同。

图6-1缓冲衬垫展开图

7.外包装箱设计

7.1箱型的选择

瓦楞纸板因无污染，可再生，具有良好的缓冲性能等优点。在运输包装中得到广泛应

用，本设计也采用此材料设计外包装。对于格力空调包装，由于空调重量较大，采用单体

包装不便装卸搬运，另外，直接采用0320型箱型，箱体底面需要粘合等等，产品容易掉

出造成跌落损坏，故采用0301型纸板的箱体，配合0320型的箱盖使用。该空调质量较大，

且高度比较高，并且运输过程中涉及夹抱车夹，所以使用强度较大的双瓦楞纸，楞型为AB

型。

7.2尺寸计算

（1）缓冲衬垫的最大外廓尺寸

...



000

222LTBTHTLBH（7-1）





000

2225

17294

LTBTHT

mmmmmm

LBH



（2）0301箱体瓦楞纸箱的尺寸设计

a.0301箱体瓦楞纸箱的尺寸，由公式

imax

=xXk

（7-2）

式中i

X

--纸箱尺寸，mm

max

x

--装物最大外尺寸，mm

k

--尺寸修正系数，mm

查阅《包装结构设计》课本，修正系数见表7-1

表7-1瓦楞纸箱尺寸修正系数k值

尺寸名称

i

L

i

B

i

H

小箱型中箱型大箱型

K3-73-71-33-45-7

取

k

为6mm，代入公式，则0301箱体瓦楞纸箱的尺寸为：

max

6579

i

mml

L

max

6379

i

mmb

B

考虑到衬垫高度和空调的装箱，下底高度取H=87mm

b.0301箱体瓦楞纸箱的制造尺寸，根据计算公式

...

i

XXk

（7-3）

式中X--瓦楞纸箱制造尺寸，mm

i

X

--纸箱尺寸，mm

k

--纸箱外尺寸修正系数，mm

由《包装结构设计》课本表5-11取瓦楞纸箱外尺寸修正系数L=9mm,B=9mm,H=5mm代入

公式得，制造尺寸：

579+9379+987+5=58838892LBHmmmmmm

c.0301箱体瓦楞纸箱的外尺寸，根据计算公式

KXX

max0（7-4）

式中0

X——纸箱外尺寸，mm

max

x

——纸箱最大制造尺寸，mm

K——纸箱外尺寸修正系数，mm

查阅课本取瓦楞纸箱外尺寸修正系数K为10mm及制造尺寸代入公式得：



000

588+10388+1092+10=598398102mmmmmmLBH

（3）0320纸箱箱盖尺寸

a.0302箱盖瓦楞纸箱的尺寸，即为0301箱体的外尺寸加上公差

查阅课本0320箱型尺寸修正系数，长宽均为5mm，所以：

5985603Lmm

3985403Bmm

...

考虑到上箱盖离地要留一定距离，其尺寸为：

1730601670Hmm离婚协议书范文

b.0302箱盖的制造尺寸，根据式7-3计算

查阅课本0320箱型制造尺寸修正系数，长宽均为26mm，高度方向为-13mm得出其制造

尺寸为：



111

603+26403+26167013

6294291657mmmmmm

LBH



c.0320箱体瓦楞纸箱的外尺寸，根据式7-4计算，且瓦楞纸箱的修正系数由下表7-2查

表7-2瓦楞纸箱外尺寸修正系数

楞型AABBCCABACBC

K1913711

查表取瓦楞纸箱外尺寸修正系数K为10mm即外尺寸代入公式得：



0

6291

=6394391667

O

H

mmmmmm

LB英语电话用语 



b.对接摇盖制造尺寸根据公式：

（7-5）

修正系数查《包装结构设计》课本表5-9知f

x

=6

将修正系数代入公式得F=

4296

217.5

2

mm





=218mm

d.接头尺寸

查阅《包装结构设计》课本表5-10，取接头尺寸J=45mm。

2

1f

xB

F





...

图7-1箱体展开图

图7-2箱盖展开图

7.3瓦楞纸箱强度计算

（此部分计算均参考《包装结构设计》课本）

根据卡特公式

2

34

X

Z

PZJ

a

X

P

Z









（7-6）

式中P----瓦楞纸箱抗压强度

...

P

X

----瓦楞纸板原纸的综合环压强度，Ncm

aX

Z

----瓦楞常数

Z-----瓦楞纸箱周长

J----纸箱常数

对于瓦楞纸板来说：

123112

12

15.2

mm

X

CC

RRRRR

P





(7-7)

式中

1R、

2R、

3R-------面纸环压强度测试值，

0.152N

m

1mR、

2mR-------瓦楞芯纸环压强度测试值，

0.152N

m

1C、

2C-------瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸原纸长度与面积强度之比

上式中的15.2（cm）为测定原纸环压强度时的试样长度。

凯利卡特公式中各个数据的计算：

R1+R2+R3=10.152Q1+20.152Q2+30.152Q3

式中———箱纸板环压指数

Q———纸板定量，g/m2

查《物流运输包装设计》表9-10差得纸箱代号为BD-1.5，纸板代号为D-1.5

从《物流运输包装设计》表9-4查得D-1.5瓦楞纸板的耐破强度P=1900kpa。选用A、B级

箱纸板，其中面衬纸选A级，底衬纸和中间夹层选B级。

根据公式：

...

0.95

Z

PP

（7-8）

可得箱纸板的耐破强度为：

Z

P

=

1900

0.9530.953

P





=666.67kpa

查《物流运输包装设计》表9-6得面衬纸的耐破指数r=2.75kpa2m

/g，其定量为：

666.67

2.75

Z

P

Q

r



=242.42g/2m

查《物流运输包装设计》表9-6，取Q1=250g/2m

，Q2=250g/2m

，Q3=250g/2m

查《物流运输包装设计》表9-6，取

1

=9.2，

2

=9.2，

3

=9.2。

将数据代入得：R

1

+R

2

+R

3

=9.20.152250+9.20.152250+9.20.152250=1048.8

R

m1

C

1

+R

m2

C

2

=

4

0.152Q

4

C

1

+

5

0.152Q

5

C

2

式中———瓦楞楞缩率

4

、

5

———瓦楞原纸环压指数

查《包装结构设计》表5-22得C

1

=1.53，C

2

=1.36取Q4=140g/2m

，Q5=140/2m

查《物流运输包装设计》表9-7，得

4

=6.3，

5

=6.3

将数据代得：R

m1

C

1

+R

m2

C

2

=6.30.1521401.53+6.30.1521401.36=387.445

故

1048.8384.445

94.29

15.2xP



查包装结构设计表9-12得：z

aX

=13.36；J=1.01

Z可按照如下公式计算：Z=2（L

0

+B

0

）

纸箱长度外尺寸L

0

=63.4cm；纸箱宽度外尺寸B

0

=43.4cm

...

故：

2Z

(63.4+43.4)=213.6

22

33

94.29213.61.018076.66

4413.36

213.6X

z

ZJN

a

X

PP

Z











7.4确定瓦楞纸箱封箱、钉箱要求

采用宽度为80mm的胶带进行封箱，制造商接头处选用16号U形钉双钉钉合，斜向

排列，双钉钉距为70mm，头、尾钉距离压痕中线的距离为13mm7mm，钉数定为52个，

箱钉必须完全钉在搭接舌部位，应沿搭接部分的中线钉、偏斜不超过3mm。扁丝宽度为

2.0mm，厚度在0.65mm-0.75mm之间。

7.5瓦楞纸箱外包装装潢设计

a.正面上印有海尔公司标志，保护公司合法权益。

b.外包装上还包含有产品的名称、型号、生产厂家、产品的重量、包装review什么意思 箱外形尺寸、运输

包装标识。

...

图7-1外包装箱的装潢图

8.设计小结

本次课程设计，让我将课本的理论知识与具体的实践有了很好的结合，让我对课本里

知识的具体含义有了更为深切的体会，本次我做的立式空调是很常见的运输件，在运输里

出现的问题也是经常发生的，我们通过对他的研究，了解了如何对一个具体的产品在运输

中出现的问题做具体的研究，以及如何解决这些问题，通过这次课设我学到了很多，自身

的知识也有了提高。使自己在运输包装和缓冲包装更加深入的系统的了解，也对于自己在

运输包装的运用更加深入，对于物流运输过程中的一些因素及问题也有了相对的了解，为

自己以后的发展奠定了良好的基础，同时也给自己一个更加广阔的空间，对物流领域有了

一个全新的认识和了解。

通过本次课程设计，使我对各种软件的应用有了更深一步的认识，并且运用了所学知

识去发现、提出、分析和解决问题，锻炼动手的能力，使得在课堂上所学的理论知识运用

...

到实践当中。本次课程设计不仅仅让我对于作图用的各种软件运用得更加自如，还让我收

获了更加深厚的友谊，班级同学一起讨论，遇到不会的一起研究，其乐融融。对这门课程

的设计和学习使我对包装工程专业有进一步的了解和认识，在自己以后的学习和工作中做

了一个很好的铺垫。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤指导下，

终于游刃而解。同时，在老师的身上我学到很多实用的知识，在此表示衷心的感！

...

参考文献

[1]永常.瓦楞纸箱的印刷与成型.：化学工业，2005.

[2]国勋.物流运输包装设计励志简笔画 [M].:印刷工业,2012.

[3]诚.包装结构设计[M].:中国轻工业,2012.

[4]王建清.包装材料学.：中国轻工业,2009.

[5]郭彦峰.包装测试技术.：化学工业，2006.

...

目录

1.课程设计目的与任务1

1.1课程设计的目的1

1.2课程设计的任务1

2.产品介绍1

3.流通环境2

3.1流通的基本环节2

3.2确定跌落高度H3

3.3流通环境的频率谱5

4.选择合适的缓冲材料6

4.1可选缓冲材料大学生助学金 的特性6

4.2缓冲材料的缓冲特性曲线6

5.确定产品脆7

6.缓冲包装的设计8

6.1初步设计8

6.2衬垫校核9

6.3.缓冲衬垫结构设计10

7.外包装箱设计11

7.1箱型的选择11

...

7.2尺寸计算11

7.3瓦楞纸箱强度计算15

7.4确定瓦楞纸箱封箱、钉箱要求18

7.5瓦楞纸箱外包装装潢设计18

8.设计小结19

参考文献21