摘 要

本文通过调查上MDU通讯设备目前的包装现状，分析其优缺点，并结合MDU通讯设备的特性和运输要求，设计出了三种缓冲运输包装。利用ANSYS进行跌落仿真，对缓冲包装的结构做进一步的改进和优化。设计研究的方法对电子通讯类产品的运输包装设计与优化具有实际的指导意义。

论文首先针对MDU通讯设备的特性和运输要求，进行了材料选型，根据产品的包装要求设计三张不同包装方案的缓冲包装设计并进行了理论强度校核，然后通过ANSYS跌落仿真分析，对缓冲包装结构进行改进，最后设计出1U194产品整体的运输包装设计。

根据最后的跌落仿真结果可知，蜂窝纸板缓冲衬垫缓冲效果最佳，且无论是在制作工艺还是在运输成本都比另外两种材料的简单或者低，故选蜂窝纸板缓冲衬垫作为最终的缓冲衬垫设计。

关键词：MDU通讯设备 运输包装设计 仿真分析

Abstract

Through investigating the current packaging status of MDU communication equipment, this paper analyzes its advantages and disadvantages, and combines the characteristics of MDU communication equipment and transportation requirements, designed three kinds of buffer transport packaging. Using ANSYS for drop simulation, the structure of buffer packaging is further improved and optimized. The method of design and research has practical guiding significance for the design and optimization of transportation package design of electronic communication products.

Firstly, characteristics and transport for MDU communication equipment requirements, the material selection, according to the product packaging requirements of cushioning packaging design design three different packing scheme and the theoretical strength check, and then through the ANSYS drop simulation analysis, on cushioning packaging structure was improved, and finally designs the overall design of the 1U194 product transport packaging.

According to the simulation results shows that the last fall, honeycomb paperboard cushioning effect is the best, and whether it is in the production process or in the transportation costs are higher than the other two kinds of materials is simple or low, the honeycomb paperboard cushion design as the final.

Key words：MDU communication equipment Transport package design Simulation analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1课题的提出 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1国内研究现状 1

1.2.2国外研究现状 2

1.3课题研究意义 2

1.4课题研究的内容和技术方案 2

1.4本章小结 3

第2章1U194通讯设备缓冲包装设计 4

2.1 1U194产品特性与流通环境分析 4

2.1.1 1U194产品特性 4

2.1.2 1U194产品流通环境分析 4

2.2 1U194缓冲包装方案设计 4

2.2.1蜂窝纸板缓冲衬垫的设计 5

2.2.2纸浆模塑缓冲衬垫的设计 8

2.2.3瓦楞纸板缓冲衬垫的设计 9

2.3本章小结 10

第3章ANSYS跌落仿真分析 11

3.1ANSYS软件及ANSYS Workbench软件的简介 11

3.2包装件的跌落仿真分析 11

3.2.1蜂窝纸板缓冲衬垫包装件跌落分析 12

3.2.2瓦楞纸板缓冲衬垫包装件跌落仿真分析 16

3.2.3纸浆模塑缓冲衬垫包装件跌落仿真分析 17

3.3三种缓冲包装方案的对比分析 19

3.4本章小结 19

第4章 运输包装设计 20

4.1运输包装设计及尺寸计算 20

4.1.1瓦楞纸箱选择及其定量计算 20

4.1.2瓦楞纸箱尺寸计算 23

4.2瓦楞纸箱强度的校核 25

4.2.1瓦楞纸箱抗压强度计算 25

4.2.2瓦楞纸箱抗压强度校 26

4.3运输包装的装潢设计 27

4.4本章小结 27

第5章总结 28

致谢 29

参考文献 30

第1章 绪论

近年来经济的发展带动了电子信息产业的高速发展，电子信息产业迅速成长为我国的支柱产业，这也对我国的包装行业带来了机遇和挑战^[1]。

市场上电子产品的缓冲衬垫最早采用的是EPS，EPS质轻，缓冲性能良好并且易于获得，这使得在很长的一段时间里EPS占据了电子产品的缓冲包装市场。但是EPS是不可循环再生，并且难以降解的材料，对环境的污染危害极大。在日益环保的今天，人们采用EPE取代了PES。EPE的缓冲性能和EPS相差无几，甚至在某种程度上要优于EPS，而且EPE是可以回收利用再生的。但是EPE还是石油基材料^[2]，资源日益紧缺的现在，我们有责任去寻找替代它的材料，而纸质材料就是一种不错的选择。

蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑这三种材料是最为常见的纸质绿色包装材料^[3]。无论是它们的材料的选择，或是制作过程、还是使用过后的回收再造和再利用，都不会对环境造成影响。而且这三种材料都具有较好的缓冲性能，尤其是蜂窝纸板，缓冲性能最为出色。瓦楞纸板和纸浆模塑通过特定的结构设计，也可以实现出较好的缓冲性能。

1.1课题的提出

社会的发展进步也推动着包装行业快速发展，绿色理念深入人心。但是目前电子产品的缓冲包装材料还是EPE这一类的化学材料为主体。虽然有许多包装工作者设计出了基于绿色包装材料的缓冲包装设计，但是总是由于工艺、成本、缓冲性能等因素的影响，这些设计并没有得到大力的推广和运用。而且这些包装设计其中许多并没有进行试验测试，它的可行性仍然得不到肯定。基于以上问题，本文以1U类MDU通讯设备为研究对象，研究其运输包装设计方案并进行优化分析。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

现在绿色包装已然成为一种趋势，瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑等可再生、重复利用的缓冲材料纷纷走上了前台。微型瓦楞纸板更是以质量轻、抗压强度高以及缓冲性能好等特点，得到了电子产品生产企业的广泛关注和应用，需求也在不断增加^[4]。邢月卿，陈满儒，孙德强等人利用全瓦楞纸板设计出电脑的缓冲包装^[5]。何艳萍等人则完全利用纸浆模塑设计出了电脑的缓冲衬垫，并通过仿真测试，发现满足要求^[6]。但是由于目前技术水平还达不到要求，成本高、加工工艺复杂等因素制约看绿色材料包装的全面实施。如纸浆模塑在强度不够处，往往仅仅采用增加纸托的厚度来实现增加强度，并没有结构设计的改良。这样使得缓冲衬垫的生产成本、周期等都大大增加，是我国在国际竞争中处于落后的地位。

1.2.2国外研究现状

在国外，可持续性的绿色包装的概念在1975的德国就已初步出现。经过几十年的发展，可持续性包装早已落实到包装的各个方面，欧美甚至制定出了许多关于禁止使用EPS包装产品的法规^[7]。绿色包装不仅在电子产品上得到了发展，食品上发展更迅速，甚至用木薯作为包装材料^[8]。发达国家的企业一般都投入了很大的人力、物力和财力去研究和探索运输包装的设计、标准和持续改进的能力。如戴尔将“以可循环利用的包装材料运输产品，并提供世界一流的回收再利用方式，让户更容易实现环保”作为公司可持续发展的重点议题之一。从最开始的竹包装、蘑菇包装到秸秆包装，戴尔从没停过探索新型环保材料的脚步^[9]。

1.3课题研究意义

目前市场上通用的MDU类通讯设备的缓冲包装材料为EPE，纸质或者其他材料的技术还不够成熟，还处于探索阶段，并没有得到大力的推广和利用。类似MDU类通讯设备这种缓冲性能要求较高的产品，目前并没有系统的绿色包装方案。因此通过系统的分析MDU类通讯设备包装要求和纸质材料的特性，对比目前市场上EPE缓冲衬垫的优缺点，以纸质材料为基础设计研究缓冲包装方案及优化方法，对电子类产品运输包装设计具有实际的指导意义，同时为产品运输包装绿色方案设计提供了新的思路。

1.4课题研究的内容和技术方案

论文研究的主要内容是：

（1）调查分析目前市场上MDU类通讯设备的包装现状，明确目前包装的优缺点，在结合纸质材料的特性，设计出三种的MDU类产品的绿色包装缓冲设计方案。