[发明专利]一种模块化通用缓冲衬垫及设计方法

说明书

本发明涉及一种模块化通用缓冲衬垫及设计方法，包括若干个缓冲单元，相邻缓冲单元之间设有易撕线，每个所述缓冲单元上排列有缓冲胞元，同一缓冲单元中设有高度、边长各异的若干个缓冲胞元，这些缓冲胞元在同一个缓冲单元内对称设置。本发明利用管状结构的能量吸收理论，所设计的缓冲衬垫有三个等级，能够覆盖大部分脆值的产品，大大提高了包装衬垫的通用程度，降低了经济成本。

技术领域

本发明涉及电商物流防护品技术领域，尤其是一种模块化通用缓冲衬垫及设计方法。

背景技术

随着物联网技术及物流行业的发展，电子商务不断壮大，产品在电商物流过程中极易发生冲击损伤。因此，对电商产品进行有效的二次包装防护极为重要。

然而电商产品种类繁多，不同产品的尺寸、重量、防护需求，也就是脆值各不相同，商家通常需要为不同的产品准备多种规格的包装衬垫，这为缓冲衬垫的设计带来了困扰。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的模块化通用缓冲衬垫及设计方法，在常规的衬垫基础上增设了不同规格的缓冲胞元，缓冲胞元在坍缩过程中能够吸收产品跌落时的冲击能量，从而适用于多种规格的产品。

本发明所采用的技术方案如下：

一种模块化通用缓冲衬垫，包括若干个缓冲单元，相邻缓冲单元之间设有易撕线，

每个所述缓冲单元上排列有缓冲胞元，同一缓冲单元中设有高度、边长各异的若干个缓冲胞元，这些缓冲胞元在同一个缓冲单元内对称设置。

一个缓冲单元的中点处设有基准胞元，在基准胞元的周围线性阵列胞元组。

所述胞元组包括第一胞元和第二胞元，所述第一胞元的边长大于其高度；第二胞元的边长小于或等于其高度。

所述基准胞元的边长大于第一胞元、第二胞元的边长，基准胞元的高度小于或等于第一胞元、第二胞元的高度。

所述第一胞元、第二胞元间隔设置。

所述缓冲胞元采用中空结构。

所述缓冲胞元的高度随缓冲胞元的边长增大而减小。

一种设计模块化通用缓冲衬垫的方法，包括如下步骤：

一、调研阶段：对各类电子产品的规格和防护需求进行调研，将各类电子产品的体积、质量划分为若干等级，每个等级对应若干个脆值区间；根据各等级产品的最大质量、各等级的各个脆值区间的最小脆值，得到最大冲击力；根据各等级产品的最大质量以及预期跌落高度，得到最大冲击能量；

二、计算阶段：

基于管状结构的能量吸收理论，计算如下参数：

缓冲胞元边长和壁厚的计算：确定材料；再根据最大冲击力，结合管状结构平均压溃力的表征模型，获得管状结构的边长和壁厚；根据最小缓冲胞元在缓冲单元上的排列数量将计算得到的边长均分至各个缓冲胞元；

缓冲胞元高度的计算：根据管状结构有效压缩行程与平均压溃力的乘积，获得管状结构在有效压缩行程内所吸收的能量，结合最大冲击能量，得到各个缓冲胞元的高度；

三、根据选定材料的拉伸屈服强度和压缩屈服强度，根据上述计算结构，对应获得各等级产品对应的缓冲胞元壁厚、边长及高度尺寸。

作为上述技术方案的进一步改进：

计算缓冲胞元中尺寸最大的一个边长和壁厚的过程中，该缓冲胞元的平均压溃力需减去其它缓冲胞元的平均压溃力之和。

在计算高度最小的缓冲胞元高度时，需在计算所得的缓冲胞元高度下加上其它所有缓冲胞元的高度之和。

本发明的有益效果如下：