3.1 肋型單元的緩沖高度對(duì)模型抗壓強(qiáng)度的影響
選用模型為上表面是30mm30mm,幾何斜度為及的肋形模型(見圖1(a))。其緩沖高度變化范圍從10mm到150mm。
從圖2中可以看出當(dāng)單元模型的周邊長度固定時(shí),隨著紙箱高度的增加,抗壓強(qiáng)度會(huì)逐漸的降低。當(dāng)高度從10mm升到30mm時(shí),抗壓強(qiáng)度降低的較為明顯,大約為50%~~60%,當(dāng)高度超過30mm后,抗壓強(qiáng)度并不隨高度的增加而繼續(xù)明顯的變化。
3.2 桶型單元的緩沖高度對(duì)模型抗壓強(qiáng)度的影響
在本例中選擇的為底面半徑為R=15mm,高度為H=20mm模型(如圖1(b)所示)。在討論桶型單元緩沖高度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響時(shí),其拔模斜度設(shè)定為6度,在其它的參數(shù)保持不變,只改變其緩沖高度時(shí),模型承受的最大應(yīng)力的情況如表2所示:
從以上的分析中可以看到,盡管緩沖高度在以2mm的速度發(fā)生著改變,但其受力能力卻發(fā)生著很大的變化。這一方面與其接觸邊長有一定的關(guān)系,更主要是與結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性有關(guān)。當(dāng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定時(shí),若受力越接近底部,其承載力越大,即其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
3.3 臺(tái)階型單元的拔模斜度對(duì)模型抗壓強(qiáng)度的影響
本例中采用圖1-(d)的臺(tái)階型,其截面分隔高度的上下兩部分之比是3:1,即指靠近開口的那一部分與靠近底面的部分的高度比為3:1。
從表3中可以看出,當(dāng)緩沖高度增加時(shí),其抗壓能力在逐漸下降,當(dāng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定時(shí),若受力越接近底部,其承載力越大,即其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
4.分析與結(jié)論
通過對(duì)紙漿模塑緩沖結(jié)構(gòu)單元靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)的研究,可以得到以下結(jié)論:
隨著各類典型單元的緩沖高度的增加,抗壓強(qiáng)度會(huì)逐漸的降低。緩沖結(jié)構(gòu)體緩沖高度超過一定的極限值后,緩沖能力的變化并不明顯。當(dāng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定時(shí),若受力越接近底部,其承載力越大,即其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
可見,紙漿模塑緩沖結(jié)構(gòu)單元的抗壓強(qiáng)度與單元的緩沖高度有著密切的聯(lián)系,在進(jìn)行實(shí)際的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮多方面的因素,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的緩沖包裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
湖北工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 張業(yè)鵬 鐘毓寧 龍盛蓉
信息來源:中國包裝
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