瓦楞纸板包装容器设计（PPT54页).ppt

,包装容器结构设计,武汉轻工大学|机械工程学院|包装工程,纸包装容器结构设计与制造,武汉轻工大学|机械工程学院|包装工程,第篇,2,第四章,武汉轻工大学|机械工程学院|包装工程,第篇,2,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,1,2,3,瓦楞包装概述,瓦楞包装结构设计,瓦楞纸箱（盒）的种类及结构特征,瓦楞/蜂窝纸板制品,瓦楞纸板,瓦楞纸箱附件,箱型尺寸设计,瓦楞纸箱强度设计,瓦楞纸板包装容器设计,国际纸箱箱型标准,第四章,1,2,3,瓦楞包装概述,瓦楞包装结构设计,瓦楞纸箱（盒）的种类及结构特征,瓦楞/蜂窝纸板制品,关于瓦楞纸,瓦楞纸箱附件,箱型尺寸设计,瓦楞纸箱强度设计,瓦楞纸板包装容器设计,国际纸箱箱型标准,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,1,瓦楞纸板制品,2,蜂窝纸板制品,3,微型瓦楞纸板制品,1瓦楞/蜂窝纸板制品,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,1,瓦楞纸板的表示方法,2关于瓦楞纸板,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。如：B-300C-125B-300AF按瓦楞原纸技术指标（GB/T13023-1991）及箱纸板技术指标（GB/T13024-2003）规定，瓦楞芯纸分为A、B、C、D四个等级，面纸中普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板按质量分为优等品、一等品和合格品，牛皮箱纸板分为优等品和一等品。,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：293/240-151/1C1代表单瓦楞，2代表双瓦楞纸板代号-纸板类别号，同类纸板序号如：S-1.1,D-2.1S代表单瓦楞，D代表双瓦楞,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2,瓦楞纸板的分类,2关于瓦楞纸板,1,单面瓦楞纸板,2,三层瓦楞纸板,3,五层瓦楞纸板,4,七层瓦楞纸板,5,多层瓦楞纸板,单瓦楞板,双瓦楞板,三瓦楞板,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2关于瓦楞纸板,3,瓦楞楞型,A、C、B为中型瓦楞，D、K为大型瓦楞，E、F、G、N、O为微型瓦楞,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,3,瓦楞楞型,2关于瓦楞纸板,按国家标准GB6544-1986规定，所有楞型的瓦楞形状均采用UV形，瓦楞纸板的楞型有A、B、C、E四种。,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2关于瓦楞纸板,按国家标准GB6544-1986规定，所有楞型的瓦楞形状均采用UV形，瓦楞纸板的楞型有A、B、C、E四种。,ABCE,3,瓦楞楞型,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2关于瓦楞纸板,4,瓦楞纸板厚度,瓦楞纸板厚度是瓦楞纸箱设计中一个非常重要的因素，一般是原纸厚度与瓦楞高度之和。,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2关于瓦楞纸板,4,瓦楞纸板厚度,瓦楞纸板厚度计算公式如下,T瓦楞纸板实际厚度tn内、外面纸与夹芯纸厚度Tmn瓦楞芯纸厚度Fhn瓦楞辊高度D瓦楞纸板制造过程中的厚度损失,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装概述,4.1,2关于瓦楞纸板,4,瓦楞纸板厚度,第四章,1,2,3,瓦楞包装概述,瓦楞包装结构设计,瓦楞纸箱（盒）的种类及结构特征,瓦楞/蜂窝纸板制品,瓦楞纸板,国际纸箱箱型标准,瓦楞纸箱附件,箱型尺寸设计,瓦楞纸箱强度设计,瓦楞纸板包装容器设计,（1）01瓦楞纸板（sheet）（2）02开槽型箱（slotted-typeboxes)（3）03套合型纸箱（4）04折叠型纸箱托盘（5）05滑盖型纸箱（6）06固定型纸箱（7）07预黏合纸箱（8）09内附件,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,1,基本箱型,瓦楞纸箱箱型结构，在国际上通用由欧洲瓦楞纸箱制造商联合会（FEFCO）和瑞士纸板协会（ASSCO）联合制定的国际纸箱箱型标准。还有美国和日本自己制定的标准,基本箱型，用48位阿拉伯数字表示：,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,2,组合箱型,组合型是基型的组合，即由两种及以上的基本箱型组成或演变而成，用多组数字符号来表示。图57所示箱型，上摇盖用0204型，下摇盖用0215型，表示方法：0204/0215（上摇盖/下摇盖）。,图5-7组合型纸箱表示法（a）0204（b）0215（c）0214/0215,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,02类开槽型纸箱,是一页成型的四摇盖对口合拢箱，具有省料、牢固、生产效率高等的优点，适宜于自动化机械生产。其中最常用的是0201型平盖箱和0203型全叠盖箱。全叠盖箱的上下外摇盖宽度与箱宽相等，封箱时外摇盖重叠，形成双层的盖和底，耗料比对口箱费，一般用于包装重量较重的工艺品之类的商品。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,02类开槽型纸箱,0201型平盖箱,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,03套盒型纸箱,是两页成型的纸箱，由有底无盖与有盖无底二只内外尺寸不同的箱子对套而成，用于包装纺织品、印花布之类松软商品，以压缩打包的形式，里外二半箱子对套压紧，用打包带紧箍，这样可以压缩商品体积，节约运输费用。,0310型纸箱,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,04类折叠型纸箱,通常由一页纸板组成，不需钉合或胶纸带黏合，甚至一部分箱型不需要黏合剂黏合，只要折叠即能成型，还可设计锁口、提手和展示牌等结构。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,05类滑盖型纸箱,由内装箱或框架及外箱组成，内箱与外箱以相对方向运动套入。这一类型的部分箱型可以作为其他类型纸箱的外箱。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,06类固定型纸箱,由两个分离的端面及连接这两个端面的箱体组成。使用前通过钉合、黏合剂或胶纸带黏合将端面及箱体连接起来，没有分离的上下盖。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,07类自动型纸箱,由一片纸板经裁切、压线、弯折、黏合而成，此箱型可展平贮运，经简单结合成型即可使用。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,1国际纸箱箱型标准,09类内衬件,包括隔垫、隔框、衬垫、隔板、垫板等。盒式纸板、衬套周边不封闭，放在纸盒内部，加强了箱壁并提高包装的可靠性。隔垫、隔框用于分割被包装的产品，提高箱底的强度。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,2瓦楞纸箱附件,1,隔板,Camicon隔板结构（a）隔板（b）固定形隔板（c）缓冲底隔板（d）三角形隔板（e）盘式隔板（f）连箱型隔板,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,2瓦楞纸箱附件,2,衬板,有两种，一是全衬，用于箱内多层堆放，作为分层格衬用；另一种是过桥衬板，用于纸箱内摇盖合拢处，以垫平空隙。,第四章,瓦楞纸箱/盒的种类及结构特征,4.2,2瓦楞纸箱附件,3,垫板,第四章,1,2,3,瓦楞包装概述,瓦楞包装结构设计,瓦楞纸箱（盒）的种类及结构特征,瓦楞/蜂窝纸板制品,瓦楞纸板,国际纸箱箱型标准,瓦楞纸箱附件,箱型尺寸设计,瓦楞纸箱强度设计,瓦楞纸板包装容器设计,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,1,瓦楞纸箱箱胚结构,图瓦楞纸箱箱坯结构1瓦楞方向2制造商接头3纵切线4横压线5横切线6开槽7侧板8外摇盖9内摇盖10端板11纵压线,开槽指在瓦楞纸板上切出便于摇盖折叠的缺口，其宽度一般为纸板计算厚度再加1mm（也可考虑为纸板计算厚度的2倍）。制造商接头接合方式有以下三种形式（1）胶带粘合（TJ）（2）黏合剂粘合（GJ）（3）金属钉结合（SJ）,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,对于直角六面体瓦楞纸箱来说，尺寸比例定义如下：式中：瓦楞纸箱长宽比瓦楞纸箱高度比瓦楞纸箱长度尺寸，mm瓦楞纸箱宽度尺寸，mm瓦楞纸箱高度尺寸，mm,（1）尺寸比例,（2）影响尺寸比例的因素,A,纸板材料的用量,B,抗压强度,C,堆码状况,D,美学因素,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,（2）影响尺寸比例的因素,A,纸板材料的用量,B,抗压强度,C,堆码状况,D,美学因素,020102030204,2:1:22:1:41:1:2,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,（2）影响尺寸比例的因素,B,抗压强度,瓦楞纸箱箱面应力分布,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,（2）影响尺寸比例的因素,C,堆码状况,RL对堆码状态的影响：有两类堆码形式，一类是平齐堆码（重叠堆码），一类是交错堆码。,纸箱RL对堆码状态的影响（a）平齐堆码（b）井式堆码（RL=2）（c）销式回转堆码（RL=2）（d）瓦形堆码（RL=1.5或RL=1.33）,在纸箱容量、重量、有效堆码高度一定的情况下，H越高，纸箱的堆码层数就越少，但能降低堆码最下层纸箱的负荷。在纸箱堆码强度一定的情况下，要想使堆码层达到最下层纸箱的堆码强度，H越高，实际堆码高度也就越高，从而使其堆码稳定性降低,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,（2）影响尺寸比例的因素,A,纸板材料的用量,B,抗压强度,C,堆码状况,D,美学因素,黄金分割比例整数倍比例直角比例,在上述三种美学功能比例中，黄金分割比例由于无法使瓦楞纸箱实现交错堆码（宽与长难以形成整数倍或很难使长被宽在小数点后一位除净），故不很采用。多采用后两种。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,2,合理尺寸比例与最佳尺寸比例,以0201型纸箱为例纸板用量的最佳比例：L:B:H=2:1:2抗压强度：RL（长宽比）在1.3-1.5之间最大最佳堆码状态采用RL为1.5的尺寸比例为理想美学角度：RL1.5：1接近黄金比1.618:1；RH采用整数比例较好，可选择1：10201型箱的最佳尺寸比例应为1.5:1:1。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,3,设计的原则和依据,1.设计原则符合保护商品要求，达到应有的物理性能；符合生产厂包装车间的要求，装箱使用方便；满足销售者要求，便于搬运、堆垛、货架陈列等；达到商品包装标志上(怕热、易碎等)的要求；原材料利用最经济，排列套装结构合理；适合机械化包装；外销的符合销往国有关包装标准及规定。2.设计依据所包装的商品重量、性质(如易碎、怕压、怕热等)；堆垛高度，搬运条件；仓储流通条件及贮存时间；内径规格。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,1.内部尺寸2.制造尺寸3.外部尺寸,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,1.内部尺寸计算,Xi=xmaxnXd(nX-1)+k+T,内尺寸确定的因素a.内装物最大外尺寸和产品集装数；b.被包装物品特性；c.考虑设备限制；d.被包装物排列方式；e.箱内隔衬与缓冲件的相关尺寸。,Xi-纸箱内尺寸（mm）xmax-内装物最大外尺寸（mm）nX-内装物在箱内某一方向排列数目d-内装物公差系数（mm）K-纸箱内尺寸修正系数（mm）T-衬格或缓冲件总厚度（mm）,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,1.内部尺寸计算,采用错列排列包装的内尺寸计算公式圆柱体内装物采用错列排列时，包装内尺寸计算公式如下：高度内尺寸计算公式同齐列排列。式中：Li=包装长度内尺寸（列方向长度尺寸）Bi=包装宽度内尺寸（行方向长度尺寸）N错列排列奇数行列数M错列排列行数d间隙系数Ki内尺寸修正系数,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,2.制造尺寸计算,箱体长、宽、高制造尺寸计算公式,X=Xi+t+k,X瓦楞纸箱长度、宽度或高度制造尺寸（mm）；Xi纸箱内尺寸（mm）；t瓦楞纸板厚度（mm）。,瓦楞纸板压痕的影响。为了使瓦楞纸板通过下料后易于折成箱，必须按准确的尺寸先进行压痕，由于瓦楞纸板内部是空心的，压痕后会引起收缩、导致板长减小。,瓦楞纸板厚度的影响，若按内径尺寸划线压痕，瓦楞纸板弯折90度后制得的纸箱实际的内部尺寸要比要求的内径尺寸小一个板厚值。瓦楞纸板越厚、制造尺寸与内径尺寸的差值就越大。,满足内径尺寸要求的制造尺寸修正；需要在内径尺寸的基础上加大，其加大量称为伸放头或伸放量（值）。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,瓦楞纸板厚度的影响，若按内径尺寸划线压痕，瓦楞纸板弯折90度后制得的纸箱实际的内部尺寸要比要求的内径尺寸小一个板厚值。瓦楞纸板越厚、制造尺寸与内径尺寸的差值就越大。,满足内径尺寸要求的制造尺寸修正；需要在内径尺寸的基础上加大，其加大量称为伸放头或伸放量（值）。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,3.接头尺寸J,瓦楞纸箱接头是供成型时作为粘合或钉合的部位，接头尺寸一般是根据瓦楞层数及生产工艺系确定的，接头常与纸箱的箱面长和宽相连接，以保证主箱面的印刷不被破坏，接头J的尺寸选取可参照表。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,4.对接摇盖（02型）制造尺寸,摇盖对接封合的瓦楞纸箱，摇盖的宽度制造尺寸理论值应等于箱宽制造尺寸的1/2。如0201、0204、0207等箱型。但由于摇盖有回弹作用，在摇盖对接处产生间隙，使封箱不严而导致包装物封装不好而被尘灰污染。所以对接摇盖宽度制造尺寸应加以修正，即引入摇盖伸长系数xf。,F纸箱对接摇盖尺寸B1纸箱非接合箱面宽度制造尺寸Xf摇盖伸长系数,02型纸箱摇盖伸长系数参照表（mm）,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,5.09型（内衬）制造尺寸,A、平套型衬件。以0904型内衬为例。表2-20。B、隔板型衬件。格板主要用于分隔和保护包装物并有利包装物的排列，装箱和取出。多用于包装玻璃、陶瓷与易碎物品及其衬格分离。对于瓦楞纸箱，隔板衬件与其之间存在一个内径尺寸修正系数，且这修正系数留在衬格的两个端点。,隔板总长度制造尺寸计算：隔板中间间隔宽度尺寸计算：隔板端点间隔宽度尺寸计算：,隔板总长度，纸箱内尺寸，纸箱内尺寸修正系数，隔板中间间隔宽度尺寸，隔板端点间隔宽度尺寸，排列数目，件纸板计算厚度，,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,1箱型尺寸设计,4,尺寸分析与计算,6.外尺寸计算,X0=X+t+K,X0纸箱外尺寸（mm）；X纸箱制造尺寸（mm）K纸箱外尺寸修正系数（mm）。,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,2瓦楞纸箱强度设计,1,影响瓦楞纸箱强度的因素,基本因素：原纸强度瓦楞楞型瓦楞纸板种类瓦楞纸板含水率流通领域中外界环境的影响,可变因素：箱型与箱形（尺寸比例）印刷面积与开孔位置瓦楞纸箱制造技术制箱设备缺陷质量管理,第四章,瓦楞包装结构设计,4.3,2瓦楞纸箱强度设计