路由器缓冲设计.docx
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路由器缓冲设计.docx
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路由器缓冲设计
一、市场调研
无线路由器市场的发展潜力巨大,随着家庭中个人电脑的增加,路由器将越来越普遍的被个人及家庭所使用。
在现今无线路由器市场上,TP-LINK,D-LINK,水晶等路由器市场占有率很高,这类产品的高性价比,高质量,高端专业性等特点让其能够很快的吸引特定需求者的目光,使其成为寻常百姓的首选。
市场调研过程中,个人觉得水晶系列产品很独特,厂家战略眼光比较符合当今市场,于是对MERCURY做了进一步的了解。
深圳市美科星通信技术有限公司(以下简称MERCURY)成立于2001年,是一家专业的网络与通信产品解决方案提供商,创建知名的用户端网络与通信品牌"MERCURY(水星网络)",一直致力于无线网络、宽带路由、以太网领域的研发、生产和行销,现有产品线已覆盖无线、路由器、交换机、集线器、光纤收发器、网卡等系列网络产品。
公司总部坐落在深圳高新技术产业园区,拥有完整的独立自主研发体系,与美国、台湾等国际一流芯片供应商技术合作紧密,向广大用户提供"专业、优质、高性价比"的网络与通信产品,推动网络在中国的普及。
秉承本土化企业优势,MERCURY坚持"品质源于精工细作"的原则,以用户需求为导向,始终以契合市场的产品规划、高品质的大规模制造、稳健的销售渠道和完善的售后服务体系来保障技术、产品、市场三者的相互衔接,拥有快速的市场反应能力与实现能力。
公司先后在北京、上海、广州、深圳等14个中心城市建立了销售和技术服务中心,经销商数量已经超过300家,并且还在快速的成长中,遍布全国的MERCURY经销服务体系已逐步形成。
未来的2-3年内,MERCURY将进一步加大研发和营销投入,通过产品线的扩充、销售渠道的扩建和品牌的市场推广,进一步扩大市场占有率,努力使MERCURY成为中国用户端网络与通信领域的市场领先者。
水晶系列产品中的MW150R,其外观设计、性价比、性能都是优等品,是百姓里口碑最好的一款产品,是水星旗下无线路由器的佼佼者。
这款产品针对全国各地运营商共享限制问题,内置了多种特殊拨号模式,同时还提供免费软件升级,轻松破解网络共享封杀。
采用顶尖美国atheros芯片,家居百搭巧致新外型,平整圆润、稳重大方,机身四周及边缘弧线设计流畅饱满,洁白机身与灰色状态指示灯面板协调地融合在一起,让整个机身看起来更显靓丽时尚。
下面我来具体说说MW150R配置和性能:
状态指示灯:
Link/Act,PWR,SYS,WLAN,WPS
产品尺寸:
160×103×29mm
产品净重:
0.45kg
环境标准:
工作温度:
0-40℃
工作湿度:
10%-90%RH(无凝结)
存储温度:
-40-70℃
存储湿度:
5%-90%RH(无凝结)
路由器附件
包装清单:
MW150R主机x1,电源适配器x1,用户手册x1,保修卡x1
二、流通环境
1、确定流通环境
近年来,路由器的销售量在不断上升,国内对路由器的产品很信赖,对质量也很放心。
所以在物流过程中,必须要分析考虑好流通环境。
主要的三星电脑的生产商集中在广州等轻工业基地。
由于是销往全国各地,而且考虑运输成本,可以舍弃高成本的空中运输方式,因此主要的运输方式是铁路的长途运输和公路的短途运输。
汽车短途运输的各种冲击主要取决与路面状况、行驶过程中的加速和刹车、行驶速度、货物重量等。
汽车震动的频率在0~200Hz的范围内,加速度峰值在0.1g~3g之间。
由于我国路况不是很好,所以主要损害是公路的路况起伏不平造成的,所以汽车运输过程中主要的冲击是垂直方向上的冲击,主要是避免垂直方向上的冲击过大对电脑造成损害。
铁路长途运输过程中的冲击主要有两种,一种是车轮滚过钢轨接缝时的垂直方向上的冲击,另一种是火车加速和刹车以及挂钩撞在一起时的水平方向上的冲击,所以要力求使包装避免电脑在铁路运输过程中受到这两个方向上的冲击。
但是有结论显示铁路货车行驶时的震动远不及汽车强烈,不足以威胁产品在流通过程中的安全。
2、装卸、搬运方式和贮存环节
装卸作业有很多种形式。
其中,人工装卸主要是避免人工的野蛮装卸造成产品的损害,所以产品包装尺寸和重量要适合人体进行装卸又要避免不正当装卸行为;机械装卸主要是避免叉车加速和刹车的过程中产生的冲击和路况起伏的冲击,在汽车运输过程中已经考虑过这个问题,所以较好解决。
将产品按照常规产品的要求跌落高度设定为60cm进行设计。
铁路装卸是对火车车皮的装进及卸出,特点是一次作业就实现一车皮的装进或卸出,很少有象仓库装卸时出现的整装零卸或零装整卸的情况,港口装卸包括码头前沿的装船,也包括后方的支持性装卸运,有的港口装卸还采用小船在码头与大船之间“过驳”的办法,因而其装卸的流程较为复杂,往往经过几次的装卸及搬运作业才能最后实现船与陆地之间货物过渡的目的。
汽车装卸一般一次装卸批量不大,由于汽车的灵活性,可以少或根本减去搬运活动,而直接、单纯利用装卸作业达到车与物流设施之间货物过渡的目的。
贮存方式,储存方法,堆码重量,高度,堆码方式,储存周期,等会直接影响产品及包装件的流通安全性。
一般采用大型集装的仓库贮存,所以在仓库中采用的是大型包装箱或集装箱,堆码高度为2.5米,堆码层数为一层,避免静态压力的破坏。
搬运工具,主要有搬运车辆与载货汽车,搬运车辆水平行驶速度是指车辆在平直的路面上行驶时所能达到的最大速度。
而水平速度的高低直接影响着搬运车辆的作业效率。
如内燃式叉车等。
3、气象环境
产品在南方地区生产发往全国各地,路途经过全国各地,覆盖全国的气象带地区。
所以产品的包装要适应各种不同气候条件的要求,适应温度和湿度的剧烈变化。
并且包装的是电子产品,要防止包装箱含水量过高,所以要再包装里面添加防腐剂和塑料薄膜等一些防潮物品。
并且也要添加防静电薄膜等,防止运输过程中产生的静电对电脑的一些配件造成损害。
同时包装要求严密,防止粉尘的进入污染产品。
三、缓冲设计
1、、产品样本:
2、缓冲设计目的:
缓冲包装是为了保护商品在流通中不因受到冲击和振动而破损所施行的包装,也称为缓冲防振包装。
随着社会经济的发展,手机越来越成为人们生活中的必需品,随着手机产品跨省跨国运输的增多,手机产品的缓冲包装愈来愈受到人们的关注。
合理设计手机包装结构,使手机在运输、装卸及贮藏过程中的损失减少到最低
3、设计方案:
1)方案一(泡沫类材料完成缓冲设计):
A.确定产品跌落高度
考虑到路由器的搬运装卸过程,并结合上表取其跌落高度为60cm。
B.确定产品脆值
所谓的脆值,是产品不发生性能改变的情况下所能承受的最大加速度。
是设计缓冲包装中最重要的一个参数之一。
比较上表及查询相关资料,最终确定了该产品的最终脆值[G] = 60g
C.路由器相关尺寸
产品主机外形尺寸:
(LxBxH)
160mmX103mmX29mm
电源适配器尺寸:
(axbxh)
55mmX40mmX23mm
适配器线尺寸<折合适配器长宽后>:
(axbxh)
55mmX40mmX21mm
D.确定产品的缓冲包装方式
缓冲包装的缓冲垫的结构形式,因产品的质量、形状和尺寸不同,可采取用全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装等三种方法。
路由器有比较脆弱的天线,并且它的内部结构比较复杂,不耐摔。
故选择全面缓冲的方式来保护产品。
E.确定缓冲衬垫厚度:
由于产品底面积即缓冲面积已确定为A
=16X10.3=164.8cm,其静应力由σm1=Gmg/A=1.6kg/cm²,查询常用缓冲系数—最大静应力曲线,在1.6kg/cm²处做一条平行y轴的直线,曲线11—发泡氯乙烯(相对密度为0.42),可知:
故选取发泡氯乙烯作为缓冲衬垫材料,且此时最小的缓冲系数Cmin=3.6,由T=CH/G,故缓冲衬垫的厚度T=3.6cm,且此时缓冲衬垫所用材料最少。
F.衬垫校核:
a)挠度校核
挠度校核:
衬垫尺寸的面积与厚度之比小于一定厚度时,衬垫容易挠曲或变弯,大大降低衬垫的负重能力。
为了避免挠曲,其中最小的承载面积Amin与厚度之比应符合下式:
Amin>(1.33T)²,29.87cm²>22.99cm²,故此缓冲衬垫厚度符合要求。
b)蠕变校核
考虑到跌落时衬垫可能发生蠕变,故衬垫厚度T应在理论计算得到的厚度尺寸上加厚原来的10%左右,计算可得最终缓冲衬垫厚度为T=4cm。
4、缓冲衬垫立体图和三视图:
由以上所得数据T=4cm,以及路由器的基本尺寸:
160mmX103mmX29mm,利用三维建模软件Pro/e,可以画出你三维立体图,如下图所示:
图1—衬垫上部分
图2—衬垫上部分
2)方案二(纸板类材料完成折叠式缓冲设计):
四、结构设计(销售包装)
由衬垫尺寸,可设计其销售外包装如下图:
其折叠成纸盒后如下图:
五、运输包装瓦楞纸板的选择
一、瓦楞纸板
瓦楞纸板是一个多层的黏合体,它最少由一层波浪形芯纸夹层(俗称“坑张”或“瓦楞纸”)及一层纸板(俗称瓦楞纸板“牛皮咭”)构成。
它有很高的机械强度,能抵受搬运过程中的碰撞和摔跌。
瓦楞纸箱的实际表现取决于三项因素:
芯纸和纸板的特性及纸箱本身的结构。
一、瓦楞纸板的种类
1、单面瓦楞纸板
单面瓦楞纸板是由一张面纸和一张瓦楞纸粘合而成的。
是在波形芯纸的一侧贴有面纸,其称呼是根据面纸的使用张数定义的,单面瓦楞纸板一般不直接用来制作瓦楞纸箱,而是卷成筒状或切成一定的尺寸,作为缓冲材料和固定材料来使用。
2、三层瓦楞纸板
三层瓦楞纸板也称单瓦楞纸板。
是在一张面纸和一张里纸之间粘一张瓦楞纸而形成的。
双面瓦楞纸板如图是在波形瓦纸的两侧贴以面纸而制成的。
楞型使用A、B、C、E哪一种都可以。
目前,世界上制作纸箱使用最多的就是双面瓦楞纸板。
3、五层瓦楞纸板
双瓦双面瓦楞纸板是使用两层波形瓦纸加面纸制成的,即由一块单面瓦楞纸板与一块双面瓦楞纸板贴合而成。
在结构上,它可以采用各种楞型的组合形式,因此其性能也各不相同。
由于它普通双面瓦楞纸板厚,所以其各方面的性能都比双面瓦楞纸板强(三层瓦楞纸板)特别是垂直方向的抗压强度,有明显的提高,由双芯双面瓦楞纸板(五层瓦楞纸板)制成的瓦楞纸箱,多用于易损物品,沉重物品以及长期保存的物品(如新鲜蔬菜水果之类含水分较多的物品)的包装。
4、七层瓦楞纸板
七层瓦楞纸板也称三瓦楞纸板。
三芯双面(七层)瓦楞纸板是使用三层波形瓦纸制成的,即在一张单面瓦楞纸上再贴上一张双瓦双面瓦楞纸制成。
与双瓦双面(三层)瓦楞纸一样,可采用A、B、C、E各种楞形的组合。
在结构上,这种使用三种楞形组合而成的瓦楞纸板,比使用两种楞形组合而成的双瓦双面(三层)瓦楞纸板要强,因此,用这种三瓦双面瓦楞纸板制成的瓦楞纸箱,多用于包装沉重物品,以取代过去的木箱,而且这种纸箱并不限于单独使用,往往是与木制的托盘和拖板组合。
两者的结合处用钢带或专门的箱钉进行固定。
具体图下图所示:
二、瓦楞纸板的结构
三、合理选择瓦楞纸板
1、瓦楞纸板的选择依据:
根据实际需求选择瓦楞纸板,纸箱的抗压强度要求。
BCT=M×g×[(H-h)/h]×F
BCT:
纸箱抗压强度
M:
包装件毛重
g:
重力加速度,9.8
H:
堆码高度
h:
纸箱高度
F:
安全系数或劣变系数(国内标准要求:
1-2,国外:
3-10)
2、瓦楞纸板边压强度与纸箱抗压强度之间的关系(Makee公式
BCT=5.87xECTx√BPxT
BCT:
纸箱抗压强度,kN
ECT:
纸板的边压强度,kN/m
BP:
纸箱的内周长,m
T:
纸板的厚度,m
3、标准的瓦楞纸板选择流程:
1.根据产品、环境要求估计瓦楞纸箱的毛重和外尺寸;
2.根据流通环境的状况设计纸箱的堆码要求;
3.根据纸箱毛重和堆码要求计算纸箱需要的抗压强度;
4.根据瓦楞纸箱抗压强度和Makee公式计算瓦楞纸板的理论边压强度;
5.对设计纸箱的抗压强度进行测试,修正瓦楞纸板的边压强度指标、进而定义纸板的其他性能指标;
6.定时监控瓦楞纸板的性能指标
仓库堆码时间的影响:
环境温湿度的影响:
对此路由器采用2x3x5的排列方式,堆码高度为3m,5层堆放,包装件尺寸为:
内尺寸:
296mm×217mm×114mm,包装箱内尺寸为:
582mm×651mm×570mm,包装箱外尺寸为:
600mm×660mm×580mm,总高度为2900mm。
重量:
15kg
堆码高度:
3m
且选用0201箱型。
由以上数据可知:
其抗压强度BCT=15x9.8x(2-0.58)/0.58x1.2=720N,pc=KxPS=720X7.98=5744N,故由此可知纸箱的变压强度为ECT=PC/5.87X√BPxT=6.46KN/m。
查表可知,应该选择D1-1型号单瓦楞纸箱。
六、瓦楞纸箱的结构设计以及图案的设计
综合考虑产品的合理尺寸和对环境卫生带来的影响等因素,故选择02型箱9(开槽型)。
02型开槽型纸箱是最常见的外包装箱,他是由一片瓦楞纸板组成,无独立的上下摇盖,通过钉合、黏合等胶粘的方式将箱结合成箱体,箱体上下摇盖可以很方便的构成箱体和箱盖。
图(略)
七、总结
通过这次切实的对生活中的产品的结构缓冲设计,我收获不少。
一,知识得以实践和巩固。
本次设计,很大一部分用使用大二学过的包装运输方面的知道,回过头才发现以前的知识要么是没学透,要么就是丢了,这次设计是一次对以前的知识的巩固和提高良好几乎,再者将大三学的缓冲方面的知识应用到实际,不仅有收获的感觉,而且还能学到很多课堂学不到的知识。
二,接触了三维建模方面的软件pro/e,温习了AUTOCAD学习三维软件是个不错的尝试,很有意思;对于CAD又熟悉了很多的接触比较少的功能。
总之这次缓冲设计,收获颇丰。
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