典型商用展架包装技术及其标准化研究

作     者：刘桓秀 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陆佳平

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：商用展架 包装技术 托盘单元布局 货载紧固技术 仿真分析 标准化 

摘      要：商用展架种类众多、形态各异,其面临的物流环境也复杂多变。本课题中展架产品的异构化形态和物流引起的产品破损使企业承担了过高包装费用和物流成本,展架产品的运输包装问题在企业中亟待解决。本课题对一类典型的商用展架(T型、WF型和TL型三款展架)进行包装解决方案的研究,具体内容如下:(1)通过研究三款展架产品的差异化特性,确定了展架主体和盖板单体的拆分界限及展架的堆叠方式。通过研究流通环境条件及产品可能破损形式,确定了动力学研究方向及基本物流参数。基于托盘单元货载的技术研究,把布局问题和紧固技术作为课题的两大技术难点,对比选择了单体的紧固技术大类,确定了布局研究-单体设计-集合优化的技术路线。(2)依据实际性能约束,将展架托盘装载的三维布局问题转化为二维问题,用布置点的定位和分块的定序规则,基于遗传算法求解出最优装载量、装载方式C。通过对布局算法的关键参数(托盘规格、包材厚度和底座尺寸)进行多因素计算和分析,拟合了其对布局影响的图像与关系。参考数据集的突变特性,可为前期用户设计产品和后期包装设计提供数据支持。(3)对展架主体进行了抗倾倒原理研究,计算了不同方向的安全角度,为展架主体的底座楔入紧固技术的研究提供了理论基础。设计和校核了盖板单体的包装瓦楞纸箱,并试验测试了纸板的弹性模量,为有限元仿真提供了数据来源。建立了盖板单体的捆绑力学方程,采用有限元模拟了五种约束方式在ASTM三种振动等级下的包装件应力、变形和加速度响应特性,探究不同放置方式、捆绑方式的盖板单体的稳定性。(4)对三款展架的集合包装进行SolidWorks简化建模和ANSYS仿真分析,验证了包装方案的可靠性和安全性。用ANSYS Workbench分别模拟了跌落和随机振动物流环境下的包装件的变形、应力和应变的动力学响应特性,提出了杆件的优化方案,研究了展架包装解决方案及标准化内容,撰写了展架的包装标准规范。