在厨电产品的选择中,嵌入式厨电产品已成为消费者更加青睐的选择。此类产品的共性结构特点是:玻璃平面较大,展示面外观要求高,钣金件较薄,产品结构存在凸位,附件繁多等。这些结构特点给包装设计带来了极大困难,众多产品依然处于欠包装状态。本文以嵌入式三槽洗碗机为例,结合生产实际,研究嵌入式产品的轻量化包装设计方法。首先,论文对所选产品进行了包装设计并试验评价。设计前对产品及选用包材的结构特性进行分析,由于产品可受力面积不足,受力位置优先选择80°结构的EPS缓冲垫,产生的变形可降低19.9%。通过改变结构参数提高缓冲垫的应变能,同体积缓冲垫可吸收更多能量。采用试验结论设计产品的包装方案,并根据企标要求完成各项包装件性能试验,评价了新设计方案与对标方案在防护性能、开箱体验、包装工艺及包材成本等方面的优劣性。其次,建立包装件有限元模型,使用Hyperworks与LS-Dyna联合仿真,进行一角三棱六面十个工况下的跌落仿真分析。根据仿真结果的能量变化、受力位置与响应加速度,判断模型可靠性。提取仿真过程中衬垫的最大变形量,以等效静态载荷法得到下一步优化的初始载荷和限制条件。最后,使用OptiStruct中的拓扑优化模块对包装方案局部进行拓扑优化,得到轻量化的设计方案。优化设计的变量为下衬垫可设计部分的密度,目标函数为可设计部分的体积最小,约束条件为各工况条件下受力节点的位移需要小于等于优化前衬垫受力节点的位移。优化完成后成本下降1.17元,对优化方案打样并进行跌落试验,采集加速度-时间历程,比较优化前后响应加速度。试验通过,产品未损坏,在面跌落工况中,2面、3面、4面、5面跌落工况响应加速度分别下降了 8.25%、18.69%、21.15%、9.5%,1面、6面略有增加。本文基于等效静态载荷法,使用有限元跌落仿真技术和拓扑优化技术对包装方案进行轻量化设计,解决了在设计阶段难以评估包装成本的问题。结果表明轻量化设计理论在包装领域具有普适性,包装设计完成后,可以通过拓扑优化的技术路线进一步优化设计方案,降低包装成本,达到降本增效的目的。文中基于对包装仿真和优化的成功实践,结合产品开发流程探讨了包装优化技术的可实现性,推广了包装优化技术在企业研发端的应用。