电商行业使用的中空板周转箱设计思路

1、设计思路

传统上，从集装箱式货柜车运到一级批发商，再由箱式货车运到二级批发商，同种货品整纸箱最终送达零售商。电商模式下，从集装箱式货柜车直到电商配送中心，再按网上订单将多种单件混装进小周转箱，快递物流送达客户。新时尚、个性化、定制性前提下，少数量、多品种的混装箱，再将整个混装箱按照目的地配载装车，发货到快递网点或实体店，因此，新零售下“批流”转变成“件流”产生了特殊的运输包装需求，并催生了零散货“点对点”的运输需求。电商模式下的运输包装变革之路：采用可重复使用的同于或超越周转箱运输包装特性的中空板周转箱（以下简称为周转箱）。采用周转箱的流程：核心是货品没有外包装下，同一仓库对某一网点的累积货品量，至少装满一个周转箱；周转箱采用可调间距刀卡分割、缓冲隔板分层，货品套袋后贴电子面单或喷码，装在不同的空间网格中；周转箱按照网点线路配载到运输车辆，周转箱按转运距离远近，依次先后装车方便卸货。实现从包装出库直到网点的点对点的、无中间分拣的、只有内包装的货品物流，完全消除了周转箱，缓冲件也方便从内部回收。

2、结构设计

如图1—2所示，金属内框架为骨架，4个侧面及底面上PP中空板的内侧边分别与内框架接触，最外侧是直角包边（4个侧面的4个上边框无直角包边，由金属压条与塑料中空板组合），直角包边和塑料中空板的外侧边之间是缓冲密封橡胶，靠内六角圆头螺钉和铆螺母将直角包边、缓冲密封橡胶和塑料中空板固定在内框架上，内六角圆头螺钉和铆螺母联结时采用低强度胶水粘接，防止缓冲密封橡胶受冲击压缩时螺纹松动。箱盖的塑料中空板一边通过金属铰链联结内框架，另外三边由塑料边框和金属的压条封边。4个侧面与箱盖接触的边缘由内框架上边框封边。如图2所示，塑料中空板由内侧的高强度膜、中间的缓冲层、外侧的塑料浅方盘粘接成型。

目前使用的塑料中空板又称为中空板，作为耐冲击、隔热、隔音的板材使用，没有箱体缓冲结构的设计，其瓦楞结构仅为井字或等壁厚单波纹。对于等壁厚纸质周转箱，屈曲和后屈曲现象大大影响了力学性能。采用环保型PP塑料加工的中空板周转箱及隔档，中空板采用塑料卡和铆钉联结，没有跌落冲击缓冲。文中所设计缓冲层可以是实心的海绵、橡胶、发泡塑料或非织造方式加工的缓冲材料。缓冲层也可以是异形瓦楞形状，瓦楞形状可以是变壁厚的各种瓦楞，如图3所示的变壁厚对称双波纹状，变壁厚对称双梯形，变壁厚、有间隔、倾斜壁的矩形瓦楞体等，瓦楞结构上有效克服屈曲和后屈曲现象。上下对称形状可以避免挤出成型过程中因厚度不一致而弯曲。瓦楞材料是塑料弹性体、橡胶等。

3、周转箱尺寸标准化设计

目前关于周转箱尺寸的标准化虽然国家并未出台统一的标准但已经有相关文章中对其进行了研究并进行了相关设计。物流标准化工作的重点在于制定标准规格尺寸来实现全物流系统的贯通，以达到提高物流效率的目标。具体包括内容如下所述。

1）物流基础模数尺寸的确定。物流系统的基础是物流基础模数尺寸。物流基础模数尺寸标准是标准化的共同单位尺寸或系统各标准尺寸的最小公约尺寸，它为物流系统中各个环节的配合、物流系统与其他系统得配合提供了依据。目前，欧洲各国及我国ISO中央秘书处确定物流基础模数尺寸为600mm×400mm。

2）确定物流模数。物流模数也叫集装基础模数尺寸。物流标准化应当建立在集装的基础之上，同时要确定集装基础模数尺寸。国际上物流模数尺寸以1200mm×1000mm居多，也允许使用1200mm×800mm及1100mm×1100mm等规格。物流模数体系结构见图4。

物流基础模数尺寸与物流模数之间存在着组合关系。若干个物流基础模数尺寸模块组成一个集装单元基础模数尺寸模块，例如1200mm×1000mm可由5个物流基础模数尺寸（600mm×400mm）组成。

3）制定标准化尺寸系列。物流模数是形成物流包装系列化的基础，是物流系统各环节标准化的核心。生产制造尺寸是依据物流模数确定有关系列的大小和尺寸确定的。确定产品标准化尺寸常用的方法有模数分割法和组合分割方法。模数分割是两边分别被从一开始连续的整数去除，得出各边尺寸，最大为M×N，最小为200×200，见图5。

模数分割的方法计算简便，能使集装单元表面利用率达到最高且方法简便，易于机械化操作，能满足规模化运输包装的需求，但是这种方法也有一定的缺点，仅仅考虑了集合容器和包装箱的组合，不能保证包装箱的利用率最高。同时由于这种方法得出的尺寸系列堆码没有交叉搭接导致稳定性比较差。组合分割是将物流包装的长c和宽d按比例分割后组合并存在关系见式（1—2）。

nc+md+A=N    (1)

n'd+m'c+A=M (2)

式中：n,m分别为沿托盘宽度N方向上摆放横向和纵向包装个数；n',m'分别为沿托盘长度M方向摆放横向和纵向包装个数；c,d最小均为200mmc/d的比值很多，因此可以求出很多组物流包装的长和宽的尺码数据，常使用的c/d的比值有3/2,4/3,5/4,6/5,17/12等。组合分割法确定的物流包装的长度和宽度可以在托盘上组合码成各种形式有利于托盘的利用，其中当c/d为3/2时托盘的表面利用率可达96%。周转箱的高度可以根据GB/T2003—2007“塑料物流周转箱”中规定高度优先数系120,160,230,290,340mm进行参考，在实际流通中还需要考虑相应物流机械、交通工具等设施设备的要求，因此在此基础上还可以对高度进行适当调整。