【正文】 包裝的各項要求。若雞蛋有受精，約經(jīng)過21天會孵出小雞。當前市場上絕對大部分鮮雞蛋的運輸包裝都采用紙漿模塑和吸塑包裝。紙漿模塑是一種立體造紙技術(shù)。紙漿模塑制品取材廣泛；可通過模具進行各種不同的造型，使造型單調(diào)的紙包裝得以豐富、改善，提高了市場適應(yīng)能力；品質(zhì)輕，防護性能好，紙漿模塑制品可回收利用，廢棄物可自行降解、掩埋或焚燒，無有害氣體。吸塑包裝采用一種塑料加工工藝，將平展的塑料硬片材加熱變軟后，借助真空吸附于模具表面，冷卻后成型的產(chǎn)品，廣泛用于塑料包裝行業(yè)。但成本較高，加工工藝復(fù)雜，易造成環(huán)境污染。瓦楞紙箱具有質(zhì)量輕、強度高、易加工成型、易折疊、便于儲存和搬運、易回收和再生利用、印刷適性優(yōu)良、成本低等優(yōu)點, 具備保護產(chǎn)品、方便儲運和促進銷售等包裝功能, 在運輸包裝中占有很大優(yōu)勢, 是一種逐步代替木箱、塑料箱的運輸包裝容器[3]。2 雞蛋的特性及流通環(huán)境分析 雞蛋特征分析雞蛋是卵圓形（一頭大，一頭?。?，但平時也能遇到各種其它形狀的雞蛋，蛋的大小重量與雞的品種、飼料及產(chǎn)蛋季節(jié)有密切關(guān)系。表1 雞蛋外形質(zhì)量測定結(jié)果 Measuring results of mass and sizes最大值最小值平均值質(zhì)量(g)長徑(mm)短徑(mm)殼厚(mm)蛋殼主要由碳酸鈣組成，所以具有容易破碎的性質(zhì)。雞蛋不同部位的殼厚是不一樣的, 一般鈍端最薄, 中間次之, 銳端最厚。從這一結(jié)構(gòu)特點出發(fā), 雞蛋的包裝應(yīng)該銳端向下, 鈍端向上[4]。, 長軸方向的脆值平均值為=，取平均值的80%作為設(shè)計參數(shù)使用，所以：Gs=80%≈35；Gl=80%≈30。從結(jié)果看，長軸方向脆值較小，故取長軸方向的脆值作為雞蛋的脆值：G=Gl=30[4]。因此，在此過程中，拋擲、堆垛倒塌、起吊脫落、裝載機械的突然起動和過急的升降都會對包裝件造成跌落沖擊損害。包裝件結(jié)構(gòu)不當、材料薄弱、封閉不嚴，在運輸過程中經(jīng)歷不同氣候區(qū)域，受到寒冷、炎熱、干燥、潮濕、風雨等氣候的影響，會使雞蛋發(fā)生變質(zhì)或損壞。發(fā)泡塑料是高分子材料經(jīng)發(fā)泡處理形成，具有很好的緩沖性能和防振能力，而且重量輕、易加工、保護性能好，成本低。越來越多的國家立法禁止用發(fā)泡塑料作緩沖襯墊包裝的商品進口。瓦楞紙板就是一種非常理想的環(huán)保型紙質(zhì)緩沖包裝材料[8]。 隨著環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念的滲入，瓦楞紙板以其環(huán)保的特性將會應(yīng)用上更為廣泛，微型瓦楞和重型瓦楞以及一些新興的以瓦楞為基礎(chǔ)的緩沖材料是瓦楞紙板工業(yè)發(fā)展的趨勢，進而帶來的瓦楞紙板等緩沖材料力學特性問題的研究將會更加深入和產(chǎn)業(yè)化[9]。以其為材料制作的包裝容器具有適合的容裝功能。 瓦楞紙板的原料瓦楞紙板的主要原材料有瓦楞原紙、箱板紙和黏合劑，這些原料的質(zhì)量決定了瓦楞紙板的強度[11]。為了使生產(chǎn)的瓦楞紙板不僅滿足使用質(zhì)量要求，而且成本合理，就必須正確選配瓦楞原紙和箱板紙。在保持強度不變的情況下，瓦楞原紙定量每增加1g/m2，箱板紙可以同時降低1g/m2，因此國際上目前出現(xiàn)了采用高定量瓦楞原紙來生產(chǎn)瓦楞紙板的趨勢；但瓦楞原紙定量過高，瓦楞紙板會出現(xiàn)表面不平整，產(chǎn)生明顯的瓦楞條紋，影響外觀質(zhì)量和印刷效果。本文緩沖墊選擇定量為280g/m2的箱板紙和140g/m2的瓦楞原紙。V型瓦楞挺力好，強度高，用紙量較少。U型瓦楞楞峰圓弧半徑大，瓦楞紙板富有彈性，還原性能較好，但承受平面壓力比較差。它的抗壓強度高，彈性好，恢復(fù)力強，粘貼強度好，是目前用得最多的楞型。根據(jù)瓦楞楞型的高度，我國將瓦楞的類型分為A、C、B、E、F五種，他們的特征如表2示。表2 瓦楞楞型及特征 Corrugated cord and characteristics楞形瓦楞高度/mm瓦楞寬度/mm楞數(shù)/(個/300mm)壓楞系數(shù)A—34177。3B50177。6F136177。外包裝選用五層紙板，楞型為AB楞，五層瓦楞紙板強度高，能承擔重物的各向作用力，紙箱外表面光滑，印刷效果很好。 結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計是包裝工程設(shè)計的一項重要內(nèi)容，在整個包裝容器的設(shè)計過程中占有突出位置。② 結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接關(guān)系到容器產(chǎn)品的制造工藝性、人機環(huán)境協(xié)調(diào)性和產(chǎn)品的經(jīng)濟性等。 緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)表1統(tǒng)計的雞蛋大小參數(shù)取雞蛋長徑為56mm，短徑為42mm，根據(jù)此尺寸可計算得到雞蛋頂角σ’的值：tanσ39。根據(jù)緩沖墊的結(jié)構(gòu)要求取單元緩沖結(jié)構(gòu)角度σ=80176。=35單元緩沖結(jié)構(gòu)如圖1，通過66的排列組合形成整體緩沖結(jié)構(gòu)。每個雞蛋四個支撐面，每個支撐面2個支撐點，可以避免雞蛋晃動。緩沖墊在未使用的時候可以平展開，堆疊簡單節(jié)省空間，放置進外包裝箱以后固定成型，角度為80176。圖2 緩沖襯墊三視圖 Three view drawing of cushion兩層緩沖墊規(guī)格完全相同，相互呈90176。圖3 緩沖結(jié)構(gòu)示意圖 Design sketch of the buffer structure5 外包裝設(shè)計 瓦楞紙箱的設(shè)計瓦楞紙箱尺寸計算與設(shè)計主要包括三個方面：內(nèi)徑尺寸，制造尺寸和外徑尺寸。內(nèi)徑尺寸： Xi=Xmaxnx+d(nx1)+K’+T (1)式中 Xi——紙箱內(nèi)徑尺寸，mm； Xmax——包裝物最大外徑尺寸，mm； nx——包裝物在紙箱內(nèi)某一方向的排列數(shù)目； d——包裝物公差系數(shù)，mm； K’——紙箱內(nèi)徑尺寸修正系數(shù)，mm； T——格襯或緩沖件總厚度,mm。所以內(nèi)徑尺寸為：Li=Bi=270+3=273mm，Hi=(55+5)4=240mm。箱高修正系數(shù)大于箱長和箱寬的伸放值，箱外高度的制造尺寸理論上等于包裝要求的內(nèi)徑高度加上箱頂與箱底搖蓋的厚度，而搖蓋的總厚度為四個板厚。故制造尺寸為：L1=273+9=282mm，L2=273+6=279mm；B1=273+9=282mm，B2=273+5=278mm；H=240+18=258mm；接頭J=35mm。所以加入伸長系數(shù)xf，伸長系數(shù)參照見表4。外包裝結(jié)構(gòu)展開圖見圖4。所以在設(shè)計時，應(yīng)該計算出瓦楞紙箱的外徑尺寸，外徑尺寸是根據(jù)制造尺寸來計算的。所以外尺寸為L0=B0=282+10=292mm；H0=245+10=255mm。運用Kellicutt公式計算紙箱的抗壓強度。 PX=R1+Rm?γ100 (5)R1——箱板紙的環(huán)壓強度，N/m；Rm——瓦楞原紙的環(huán)壓強度，N/m；γ——壓楞系數(shù)。根據(jù)上面的公式和數(shù)據(jù)可計算出P=5020，再使用公式P=KW(n1)可計算得到最高堆碼高度為4。根據(jù)12002924=32,11002923=224,10002923=124可以計算出這兩種尺寸托盤的表面積利用率分別為：12001000規(guī)格： 120032(1000124)12001000100%=85%11001100規(guī)格： (1100224)211002100%=%托盤承載表面積的利用率一般應(yīng)不低于80%，所以選擇12001000的長方形托盤。6 包裝緩沖性能分析 有限元法介紹隨著現(xiàn)代力學、計算數(shù)學和計算機技術(shù)的發(fā)展，有限元法作為一個具有堅實理論基礎(chǔ)和廣泛應(yīng)用效力的數(shù)值分析工具，可以解決絕大部分的工程問題。ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE工具之一。設(shè)計緩沖包裝的同時，可以通過ANSYS的優(yōu)化分