包装纸箱设计规范.doc

Q/ 武汉虹信通信技术有限责任公司 发布20实施2012发布纸箱设计及材料选用规范（初稿） Q/WHX XX.XXX20XXQ/WHX武汉虹信通信有限责任公司企业标准nm1页眉，分单双页编排，单页在右，双页在左。字号：五号黑体。Q/WHX XX.XXX20XX目 次目 次I前 言III标准名称11 范围12 规范性引用文件13 定义和缩略语13.1 定义13.1.1 瓦楞楞型：13.1.2 运输包装13.1.3 销售包装：13.1.4 02类纸箱13.1.5 03类纸箱14 管理内容与要求24.1 瓦楞纸板和包装箱24.1.1 瓦楞纸板24.1.1.1 公司常用瓦楞纸板规格24.1.1.2 纸箱物理机械性能指标24.1.2 瓦楞纸包装容器34.1.2.1 标准02类纸箱34.1.2.2 标准03类纸箱44.1.2.3 折叠纸盒44.2 纸箱结构选型54.3 结构设计过程、步骤及方法54.3.1 尺寸设计54.3.1.1 基本设计方法（流程）64.3.1.2 详细设计64.3.1.3 内尺寸设计确定64.3.2 强度设计74.3.2.1 基本设计步骤84.3.2.2 堆码强度计算（最大堆码层数法）84.3.2.3 空箱抗压强度计算94.3.2.4 瓦楞纸板边压强度计算和选择104.3.2.5 配纸方式104.4 丝印设计要求124.4.1 司标识124.4.2 纸盒标识规格见表。124.4.3 标识选择13a)顶面标识13b)前侧面标识13c)端面标识13d)标识标注13e)标识垂直定位尺寸表144.4.4 包装储运标志要求144.4.5 纸箱/纸盒三防标识154.4.6 标识示意图164.5 设计输出要素18附录A （XX性附录） XXXXXXXX19A.1 XXXXXXXXXXX19A.2 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX19A.3 XXXXXXXXXX19A.4 XXXXXXXXXXXXXXX19A.5 XXXXXXXXXX20页脚：从目次开始到正文首页前结束，罗码字。字号：小五号宋体。I 前 言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。标准结构的说明，标准代替的全部或部分其他文件的说明，与国际文件、国外文件关系的说明，有关专利的说明。本标准由武汉虹信通信技术有限责任公司科研管理部提出并归口。本标准主要起草和解释部门: 武汉虹信通信技术有限责任公司XXXXX部。本标准主要起草人: 彭长伟、李雪峰。 III标准名称1 范围本规范规定了武汉虹信通信技术有限责任公司纸箱结构的一般性规定，包括瓦楞纸箱的基本知识和设计方法。本规范适用于本公司产品包装纸箱设计的相关部门。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 4112.1-96 包装术语GB/T 12986-91 纸箱制图GB/T 6543 瓦楞纸箱GB/T 6544 瓦楞纸板GB/T 4892 硬质直方体运输包装尺寸系列GB/T 191-2008 包装储运图示要求GB/T 6543-2008 运输用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱3 定义和缩略语下列定义和缩略语适用于本标准。3.1 定义3.1.1 瓦楞楞型：是指瓦楞的型号种类，即瓦楞的大小、密度与特性的不同分类。楞型可分为A、B、C、E、K型和细瓦型，具体要求可查看GB/T 6547规定。3.1.2 运输包装进入货物流通的包装。3.1.3 销售包装：以销售为主要目的，与内装物一起到达消费者手中的包装。3.1.4 02类纸箱俗称摇盖箱，是最基本、最常用的一类纸箱，箱子的箱顶和箱底结构相同，各有一对与箱体连接的内、外摇盖，摇盖宽度可在箱体宽度范围内变化，封箱时摇盖对口合拢。 3.1.5 03类纸箱也称套合型纸箱，可以由两个或两个以上的独立部分组成，即箱体和底箱或顶箱相互独立。该箱型便于拆箱，适合于包装体积较大产品。多采用AB型瓦楞。4 管理内容与要求4.1 瓦楞纸板和包装箱4.1.1 瓦楞纸板瓦楞纸板的表示方法由于使用习惯的原因有所差异，主要有以下几种：l外面纸等级-外面纸定量瓦楞芯纸等级-瓦楞芯纸定量内面纸等级-内面纸定量、瓦楞楞型F，如：A-300C-125A-300BF表示外面纸和内面纸定量为300g/m2的A等级箱纸板，瓦楞芯纸定量为125 g/m2的C等级瓦楞芯纸的B楞单瓦楞纸板l外面纸定量/内面纸定量-瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型，如：300/300-125B表示外面纸和内面纸定量为300g/m2，瓦楞芯纸定量为125 g/m2的B楞单瓦楞纸板；l瓦楞纸板代号-瓦楞纸板类别号.同类纸板序号，如：S1.1表示（国家）标准的单瓦楞1.1号纸板。根据公司的实际应用情况，瓦楞纸板的表示方法采用瓦楞纸板楞型，按照“外面纸等级-外面纸定量瓦楞芯纸等级-瓦楞芯纸定量内面纸等级-内面纸定量、瓦楞楞型F”的顺序方式表示。其中，楞型组合和瓦楞纸板各层定量按照瓦楞纸板外面纸到内面纸方向顺序。4.1.1.1 公司推荐瓦楞纸板规格瓦楞配纸规格：虹信单瓦楞1 对应A-175M-125A-125EF虹信单瓦楞2 对应 B-175A-160B-175CF 虹信单瓦楞3 对应 B-250A-160B-250CF虹信双瓦楞1 对应 B-175A-130C-105A-130B-125BCFA-200M-125M-125M-125A-200BCF虹信双瓦楞2 对应 B-175A-160C-105A-160B-175BCFA-230M-140M-140M-140A-230BCF虹信双瓦楞3 对应 B-250A-160C-160A-160B-250BCFA-250M-150M-150M-150A-250BCF虹信三瓦楞1 对应 B-175A-160C-130A-160B-105A-130B-175BBCF虹信三瓦楞2 对应 B-250A-160C-160A-160B-160A-160B-250BBCF4.1.1.2 纸箱物理机械性能指标表1 纸箱物理机械性能指标瓦楞纸板编号耐破度（kPa）边压强度（KN/m）戳穿强度（J）厚度尺寸(mm)应 用 范 围 虹信单瓦楞17803.54.61.1适用于我司的模块、附件、最大尺寸小于250mm以及重量小于2kg的小型设备。虹信单瓦楞29405.85.84适用于我司尺寸小于300mm以及重量小于5kg的小型设备。虹信单瓦楞316007.88.34海外市场专用虹信双瓦楞19506.87.77发往国内市场的重量小于40kg的普通设备。虹信双瓦楞218508.810.37发往国内市场的重量小于40kg的贵重设备。以及海外市场的小于30kg普通设备。虹信双瓦楞319909.812.27海外市场专用虹信三瓦楞1194011.617.111发往国内市场大于60kg的贵重设备虹信三瓦楞2225012.418.511海外市场专用注：所有规格的粘合强度为588N/楞.m，水份含量为102供应商如没有与我司对印的配纸瓦楞，可以采用不低于同等耐破度和边压强度的瓦楞纸板代替；特殊用纸，图纸中须有对瓦楞纸板边压强度和耐破度纸板明确要求的。4.1.2 瓦楞纸包装容器4.1.2.1 标准02类纸箱02类纸箱主要箱型有0201、0202、0203、0204、0205、0206等。因0201（如图4-1）箱型技术成熟，易于制造，而且节约成本，所以很多公司目前产品的运输包装和部分销售包装一般采用0201箱型。0201型纸箱4.1.2.2 标准03类纸箱03类纸箱主要箱型有0302、0307、0308、0312、0325等。目前常用03类纸箱称为套合型纸箱，用于体积或重量较大的产品.4.1.2.3 折叠纸盒异型纸箱通常由一片纸板或两片纸板成形构成，结构形式多样；箱底既可采用自动锁合结构，也可采用用粘胶带粘合封底的摇盖结构。这类纸箱使用方便，装填适应性优良，广泛用作中包装和销售包装,我司较多用于模块内包装、WLAN Ap的包装。0427型折叠瓦楞纸盒4.2 纸箱结构选型不同规格尺寸的产品，最终可能选用不同的盒型，其主要根据以下设计输入要素a).整机产品的型号；b).整机产品的重量，外形尺寸，结构特点；c).整机产品缓冲衬垫的设计参数，装配后最大外形尺寸；d).整机产品使用的附件情况；e).对包装产品的特殊要求等。根据设计输入要素，包装设计申请的尺寸及其配合情况和总成本达到最低的设计标准，进行纸箱结构的选型。4.3 结构设计过程、步骤及方法4.3.1 尺寸设计瓦楞纸包装容器通常包括：内尺寸、外尺寸和制造尺寸三类。其中，内尺寸为瓦楞纸包装容器用成型时的内容积尺寸；外尺寸则是瓦楞纸包装容器使用成型时的外型尺寸；而制造尺寸则是时瓦楞纸包装容器在制造时，用于指导瓦楞纸板原材料加工的加工（工艺）尺寸。当纸箱高度一定时，纸箱周长越大，抗压强度越高。即纸箱周长的平方根与抗压强度成一定比例。在一定高度范围内，纸箱越高，抗压强度越低，而且随纸箱周长边长的增加，抗压强度随纸箱高度增加的降低率也越大，同时有变化的高度上限也越滞后。当纸箱长宽比为1.21.4时,纸箱抗压强度处于最佳。由于产品必须与泡沫衬垫配合，其箱形应根据裸机及泡沫衬垫尺寸确定。对于不受内装物尺寸限制的纸箱，可以考虑根据运输车辆、集装箱内部尺寸确定纸箱高度：纸箱高度=（车辆内部高度-托盘高度-作业间隙）/纸箱堆码层数；作业间隙一般取10cm。纸箱设计中选定箱形时还应考虑纸箱有效面积和用纸幅宽，以降低制造成本：0201型对口瓦楞纸箱用纸幅宽略大于纸箱高度和纸箱宽度之和。4.3.1.1 基本设计方法（流程）尺寸设计是瓦楞纸包装容器结构设计的关键内容之一。尺寸设计的合理性，不仅直接影响到包装产品的外观及其内在质量，而且关系到生产及物流流通成本。因此，瓦楞纸包装容器的尺寸设计通常有以下两种方法（流程）：a) 方法（流程）一：运输工具（内）（外）运输容器（内）（外）联运托盘（内）（外）外包装容器（内）（外）内包装容器（内）（外）内装物；b) 方法（流程）二：内装物（外）（内）内包装容器（外）（内）外包装容器（外）（内）联运托盘（外）（内）运输容器（外）（内）运输工具。注释：（内）和（外）分别代表所述对象的内尺寸和外尺寸。以上两种方法是一对完全相逆的设计思想。在考虑货柜运输时，推荐采用方法（流程）一，并在设计过程中关注内装物与内、外包装容器之间的缓冲设计，以提高包装件的整体经济性。对于可能会采用集装箱运输或者海运的产品，优先考虑与集装箱配合的外径进行设计，集装箱专用的托盘规格为11001100mm，ISO认可的托盘规格为11001100mm、12001000mm、12191016mm，国内流通的图盘规格还包括1200800mm、11401140mm。塑料托盘目前比较常见的规格是11001100mm、12001000mm两种。考虑到通用性，设计中尽量考虑与11001100mm的托盘规格匹配。4.3.1.2 详细设计瓦楞纸包装容器通常呈直角六面体形状，因此，瓦楞纸包装容器也习惯使用三个维度的主要尺寸来标记其尺寸大小，主要包括：长度尺寸：瓦楞纸包装容器底面的长边尺寸；宽度尺寸：瓦楞纸包装容器底面的短边尺寸；高度尺寸：瓦楞纸包装容器顶面到底面的垂直尺寸。4.3.1.3 内尺寸设计确定 纸箱内尺寸确定于商品最大外形尺寸、公差系数、组装方法与个数、隔垫与缓冲装置的尺寸厚度。a).单件商品纸箱内部尺寸计算公式为： Xi=Xmax+k式中： Xi-纸箱内部尺寸（mm）。 Xmax-商品最大外形尺寸（mm）。 k-内部尺寸修正系数（mm）。表2 内部尺寸修正系数k 单位：mm长度方向宽度方向高度小型箱中型箱大型箱1312010203 b).多件商品和带缓冲衬垫的包装纸箱内尺寸计算公式： Xi= Xmaxnx+d(nx-1)+k+T 式中： Xi-纸箱内部尺寸(mm)。 Xmax-中包装外部尺寸（mm）。 nx-中包装沿某一方向的排列数目。 k-纸箱内部尺寸修正系数(mm)同表4。 T-衬垫或缓冲件厚度（mm）。 d-中包装间隙系数，一般取1mm。在进行瓦楞纸包装容器的尺寸设计时，由于都是通过对瓦楞纸板的折叠成型工艺来实现，因此，瓦楞纸包装容器的尺寸设计在内尺寸、外尺寸与制造尺寸关系原理完全相同，仅仅取决于瓦楞纸包装容器的结构形式和所用瓦楞纸板的厚度两个主要因素。纸箱、纸盒的图纸须注明所标注尺寸是制造尺寸、内空尺寸还是外部尺寸，对于折叠纸盒除标注展开尺寸外，还须在技术说明里面注明纸盒的内径和参考外径尺寸，便于来货检验。4.3.2 强度设计瓦楞纸箱的强度是评价瓦楞纸箱的重要指标，同时也是设计瓦楞纸箱的重要条件。根据瓦楞纸箱的实际应用情况，瓦楞纸箱的强度设计主要包括空箱抗压强度和堆码强度两方面。其中，瓦楞纸箱的空箱抗压强度是用于评估在（平板）压力试验机均匀施加动态压力下，瓦楞纸箱至破损时所能承受的最大负荷及变形量。其主要影响因素是瓦楞纸板特性，主要包括：边压强度、瓦楞楞型、含水率等指标。瓦楞纸箱的堆码强度是用于评估在包装件静态仓储情况下，瓦楞纸箱至堆垛坍塌时所能承受的最大负荷。通常情况，影响瓦楞纸箱堆码强度的主要因素包括：安全系数和最大堆码层数。4.3.2.1 基本设计步骤在实际应用环境和现代瓦楞纸运输包装设计中，瓦楞纸箱的堆码强度较空箱抗压强度更具有实际价值，但瓦楞纸箱的空箱抗压强度较堆码强度更具有理论指导意义，并便于实际测试评估。因此，在瓦楞纸箱强度设计过程中，遵循以下基本步骤：c) 根据实际物流、运输、仓储和生产环境要求，计算预期的堆码负荷（强度）；d) 以该预期堆码负荷（强度）为基础，计算空箱抗压强度和瓦楞纸板边压强度的理论值；e) 结合可选瓦楞纸板的边压强度指标，选择合适的瓦楞纸板；f) 以空箱抗压强度的理论值和简便评估，并初步定型；g) 最后再通过后期的实际堆码试验评估进行调整来完成最终定型。对于不采用托盘运输的，设计过程中单个纸箱重量大于30Kg的，纸箱两侧应考虑安装提手，方便搬运。4.3.2.2 堆码强度计算（最大堆码层数法）最大堆码层数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下堆垛层数的许允程度。它取决于堆码限高、包装件形式（托盘包装件和非托盘包装件）等因素。非托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算：Nmax （舍尾取整）式中：Nmax最大堆码层数；Hw仓储堆码最大高度；Ho瓦楞纸箱高度外尺寸。单层托盘堆垛时，托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算：Nmax （舍尾取整）式中：Nmax最大堆码层数；Hw仓储堆码最大高度；T托盘高度；Ho瓦楞纸箱高度外尺寸。多层托盘堆垛时，托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式组计算：N1 （舍尾取整）N2 （舍尾取整）N3= （舍尾取整）n （舍尾取整）NmaxN1n式中：Nmax最大堆码层数；N1单个托盘包装件瓦楞纸箱最大堆码层数；N2托盘包装件最大堆码层数；N3多层托盘堆码时，瓦楞纸箱的可能堆码总层数；n仓储堆码时，托盘包装件可能的堆码总层数；Hw仓储堆码最大高度；Hp单个托盘包装件允许最大堆高（含托盘高度T）；Ho瓦楞纸箱高度外尺寸；T托盘高度。以上公式组在实际应用中需要根据以下比较规则，进行Nmax最终取值。h) 当Nmax N3，且N3不为小于3的奇数层时，采用（N1-1）替代以上公式组的N1重复以上计算Nmax。如果新计算得出的Nmax大于上一次计算所得的Nmax，取Nmax作为Nmax的最终取值；i) 其余情况，一律取以上公式组计算所得值作为Nmax的最终取值。在进行以上堆码层数计算时，需要保持所有数据的单位的一致性，通常尺寸单位为毫米（mm），重量大为为公斤（kg）。根据最大堆码层数的取值，按照以下公式计算堆码强度：PS= G （Nmax-1）式中：Ps瓦楞纸箱堆码强度（kg）；G单个瓦楞纸箱包装件毛重（kg）；Nmax最大堆码层数。4.3.2.3 空箱抗压强度计算由于空箱抗压强度是瓦楞纸箱的瞬间动态负荷表征，堆码强度是瓦楞纸箱的持久静态负荷表征，根据比较分析，两者之间存在以下的比例关系，其中，这个比值成为安全系数。PS=K P式中：Ps瓦楞纸箱堆码强度（kg）；P瓦楞纸箱空箱抗压强度（kg）。安全系数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下可以得到的安全程度。它取决于堆码时间、堆码尺寸、印刷开孔状况、产品价值、环境条件、被装卸和搬运次数以及操作人员的工作态度等因素。通常情况，安全系数采用以下公式计算：K=式中：K安全系数；印刷开孔强度降低率，一般取1020；运输过程强度降低率，一般取1020；仓储过程强度自然降低率，一般取3050。常见安全系数的变化因素取值通常如表4、表5和表6所示：表3 ：瓦楞纸箱安全系数变化因素取值表1无印刷无开孔无印刷有开孔有印刷无开孔有印刷有开孔101618131520表4 ：瓦楞纸箱安全系数变换因素取值非托盘形式承运单托盘形式承运多托盘堆叠形式承运151020表5 ：瓦楞纸箱安全系数变换因素取值表3储存期3月以内36个月612个月304050根据经验和以上安全系数的计算公式，瓦楞纸箱安全系数一般为25。4.3.2.4 瓦楞纸板边压强度计算和选择根据预定的瓦楞纸箱空箱抗压强度要求，瓦楞纸板的边压强度采用以下公式计算：PECT=式中：PECT瓦楞纸板边压强度（kgf/cm，1 kgf/cm980N/m）；P瓦楞纸箱预定空箱抗压强度（kg）；经验系数。当瓦楞纸箱无开孔时，1；当瓦楞纸箱有开孔时，0.81；z瓦楞纸箱正常放置时俯视面投影的周长（cm）；t瓦楞纸箱纸板的厚度（cm）。4.3.2.5 配纸方式 纸箱抗压强度达到上述要求，就必须确定纸箱的配纸方式。纸箱的抗压强度的测算必须以纸张环压强度为依据。环压值包括纵向、横向、平均值三个数据。纸箱抗压强度的计算有许多经验公式。以美国凯里卡特公式最为著名： P=Px(aX2/Z/4)2/3ZJ 式中: P-瓦楞纸箱空箱抗压强度(kgf)。 Px-瓦楞纸板各层表、里及原纸的环压 值之和（kgf）。 aX2-瓦楞常数（见表5）。 Z-纸箱周边总长（cm）。 J-纸箱常数（见表5）。其中瓦楞纸箱环压强度值Px计算公式为： 单瓦楞纸板 Px=（R1+R2+RmC）/15.2 双瓦楞纸板 Px=（R1+R2+R3+Rm1C1+Rm2C2）/15.2 式中： Px-纸板各层表、里及原纸的环压值之 和（kgf）。 R-箱板面纸、里纸或夹芯纸的环压强 度测定值（kgf）。 Rm-瓦楞芯纸环压强度测定值（kgf）。 C-瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸长度与面 纸长度之比。从上述公式可推算出纸箱的配纸方式：从所要求的堆码强度，反推纸箱各层用纸的环压值，按环压值可查出相应的纸张品种和克重,从而确定配纸方式。实际采购中,定制配纸方式采购需要一定的采购量,批量过小采购成本会很高,因此在设计中可以根据公司常用的瓦楞进行纸箱设计,强度要求可以取高强度的瓦楞纸板代替,如批量大定制可节省费用可根据实际情况定制瓦楞纸板.表6 纸箱常数符号A型B型C型AB型BC型AX28.3656.1013.3611.1J1.091.261.261.021.26C1.532 1.3611.4772.8932.838 4.4 丝印设计要求4.4.1 司标识公司标识见图公司标识4.4.2 纸盒标识规格见表。StyleLogo120202020203020225252525253025330303030303030440404040403040550505050503050注1：以上尺寸数值为各标识符号总高。注2：“防静电”与“防激光”为可选，需据被包装产品所需的防护特性确定是否选用。表7 纸盒标识规格4.4.3 标识选择a) 顶面标识纸盒顶面标识分类见表8。 表8 纸盒顶面标识分类WL200300400500600200123333002344400345500456005b) 前侧面标识纸盒前侧面标识分类见表9。 表9 纸盒前侧面标识分类HL20030040050060050123331001234515012345c) 端面标识纸盒端面标识分类见表10。表10 纸盒端面标识分类HW20030040050060050123331001234515012345d) 标识标注标识水平定位尺寸纸盒标识水平定位尺寸见表12。表11 纸盒标识水平定位尺寸DIML200300400500600A11520253035A21520253035A33535353535A43035