2．2 了解玩具结构特点确定易损部位
玩具与一般电子、机械产品不同，出于成本考虑，对于玩具本身材料强度、零件的加工精度要求不是很高；玩具品种繁多，形状各异，外形结构比较复杂，经常有一些不规则的构件，这就更容易在运输、装卸过程中产生零件松脱、局部裂纹等。因此，在进行玩具的包装设计时，一定要对玩具的主要功能和结构特点作详细的了解，找出最容易损坏的部位，测定玩具所能承受的最大冲击加速度，即玩具本身的脆值。玩具脆值的测试可以参照电子产品脆值的测试方法，利用冲击试验机或自由跌落实验机，测出玩具的破损边界曲线，确定脆值的大小。
2．3 选择包装材料设计包装结构
根据玩具的流通环境参数和脆值，来选择玩具的包装材料，设计合理的包装结构。玩具的外包装盒可以采用单层纸板或瓦楞纸板，对于一般的电动玩具，如果外壳形状比较规则，采用具有一定强度的纸板作包装即可。但是，考虑玩具本身的销售特点，顾客购买玩具时希望看到里边的具体产品，所以一般玩具的外包装盒都有较大的可视窗口，这样就降低了包装盒的强度。对于这类玩具，只要在包装盒内加上合适的衬垫，对盒体起一定的支撑作用，衬垫的厚度可以根据经验或简单的跌落实验，能够保护玩具不受损即可。而对于高档的电子玩具，内部衬垫的尺寸、形状、放置部位等则需经过计算、设计和测试。材料通常用泡沫塑料垫，衬垫厚度可以根据下列公式初步计算：
T=CH/G
式中：T为所需衬垫的厚度；H为跌落高度，取决于装卸环境，与被包装物的重量有关；G为被包装物的脆值，为重力加速度的倍数；c为衬垫材料的最小缓冲系数，与材料本身的特性有关。
一般说来，在装卸过程中可能产生的玩具的跌落，最容易引起玩具的损坏，因此，按照上面公式计算出的厚度，就是玩具在运输过程中经受跌落冲击而不受损所需衬垫的最小厚度[2)。
考虑实际流通中玩具包装后还要放入瓦楞纸箱集装运输，纸箱对玩具也有一定的保护作用，可以用计算得出的衬垫厚度再乘以一个小于1的系数K，对厚度值进行适当的调整。具体K值的大小要对瓦楞纸箱进行一系列的跌落测试，得到相关的经验数据。
衬垫的形状和施加的部位要视玩具的形状和结构而设计，可以采用上下结构和左右结构。例如车辆类玩具宜用左右垫结构，玩具机器人常用上下垫结构。衬垫与玩具的接触部位尽量选在比较平整的外壳表面，避开薄弱环节，如一些细小部件位置，联接内部易损零件的位置等，设计衬垫形状时，把这些位置悬空，避免直接受到外力的冲击。
现在提倡绿色包装，有些国家开始禁止使用泡沫塑料作包装材料，玩具外包装及内盒，要求印制“回收标志”以便消费者处理。如果从环保的角度考虑，可以用瓦楞纸板、纸浆模或其它可降解的材料代替泡沫塑料衬垫。据有关资料报道，一家公司最近开发的一种新型生物降解包装缓冲材料(ECO-Foam)，其淀粉含量>40％，可生物降解成分60％，发泡倍率达30倍，密度为0．033g／cm3，可作为精密仪器仪表、高档电子产品的缓冲包装材料。英国一家公司生产出一种名为“FLEX-TRA”的纸卷，用再生纤维制成，可以回收再利用；废弃时能生物降解，不会对环境造成污染。这种纸卷上有很多小裂口，拉开后形成蜂窝状，能起到缓冲衬垫的作用。瓦楞纸板具有良好的缓冲性能，可根据玩具的外形折叠成任意形状，瓦楞纸板的缺点是在重压下芯纸容易产生永久变形，失去对内装物的保护作用。但考虑玩具与一般电子产品相比质量较轻，不会对纸板产生太大的压力。至于用几层瓦楞、衬垫结构如何设计，则需对各类型的瓦楞纸板作相应的缓冲性能测试，与泡沫塑料相比较，取得相同的保护效果。
2．4 模拟运输环境测试包装保护效果
包装设计完成以后，要根据玩具可能经历的运输环填，进行模拟试验。主要试验有：振动、跌落冲击、水平冲击等。振动试验是模拟运输过程中由于火车、汽车、轮船等运输工具的振动对玩具产生的影响。方法是把包装好的玩具放在机械振动台上，在一定的频率下振动20分钟，或者在0～50Hz范围内进行扫频振动，找出共振点，检验玩具是否有零件脱落、裂缝、元件损坏等。跌落冲击和水平冲击试验主要是模拟装卸中的跌落和运输工具起动、停止、紧急刹车等冲击状态下，包装对内装玩具的保护作用。一旦发生损坏情况，需要调整设计参数，重新设计包装。
3 结 语
高档电子玩具的包装与运输安全还没有引起业内人士的足够重视，随着玩具本身价值的提高，对它的包装会更趋科学和合理。
(文/新桂芳 仓诗建 王金变 天津科技大学)
包装工程
