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在当今包装市场上,对产品包装进行减量化包装设计是尤为必要的。现有的减量化缓冲包装设计研究,目标单一,优化理论复杂。对于没有优化理论基础的包装设计人员,操作复杂,并不利于推广。因此,本文以新型低压断路器的包装方案作为研究对象,着重使用以下两种方法对减量化包装设计流程进行深入的研究和探讨。首先以包装实用性、经济性以及环保性为三个指标,构建一种包装设计方案定量评估体系。其次提出了底部衬垫厚度、底部衬垫结构件距边尺寸与产品响应加速度的响应面模型,采用回归分析法,得到一种合理的底部缓冲包装结构。本文基于层次分析法,结合综合判断公式,构建包装方案评估体系对初步运输包装设计方案进行判断选择。为了降低专家评分法对评分产生人为因素的影响,通过定义标准评分表,以指标特性为标准,按照标准评分表给出各个方案的得分,从而获得评分矩阵。同时,本文就如何以各种指标特性为标准,包装方案评价进行了详细讨论,如引入碳足迹分析对包装方案的环保性以及资源损耗情况进行分析等。随后将评分矩阵代入综合判断公式,得出泡沫缓冲包装方案为最优包装方案。最终建立一套科学合理的包装方案评估体系,为日后构建包装方案评估体系提供一定的参考。为了改善传统缓冲包装设计成本过高的现象,本文提出将有限元法和响应面优化法两种技术结合的方式,对底部衬垫进行结构优化设计。首先建立底部衬垫优化数学模型,设计变量为底部衬垫厚度以及底部衬垫部件距边尺寸,以包装件跌落工况下产品响应加速度值作为约束条件,目标函数为底部缓冲结构厚度。作者运用仿真分析发现设计变量与产品响应加速度之间的动态关系,即包装件在缓冲包装结构不变的情况下,随着底部衬垫厚度的增加,产品的响应加速度逐渐减小;包装件在缓冲包装结构厚度不变的情况下,随着底部衬垫部件距边尺寸的增加,产品响应加速度先增大后减小。两种设计变量共同作用下,产品响应加速度值呈现非线性变化关系。为了明确这一变化关系,本文运用仿真结果借助MATLAB构建设计变量与产品响应加速度之间的响应面模型,结合非线性回归分析进行探讨,最终得出底部衬垫厚度为20mm,且部件距边距离为60mm时,此时底部衬垫缓冲性能较好。同时,本文将0427型配件盒改为折纸结构。优化后方案底部衬垫厚度较原方案厚度减少5mm,配件盒的材料用量较原方案减少20%。最终运用有限元法对优化后的包装件进行可行性分析,产品响应加速度值为65g,证实该优化结构可行。可见该方法能够有效并且可靠的对包装结构进行优化设计,同时为设计人员进行产品减量化缓冲包装设计提供理论依据和指导。