瓦楞纸箱设计说明书.doc

课程实验报告课程名称： 包装结构设计 题 目： 瓦楞纸箱结构设计与制作 机械 学院（系）包装工程专业班 级：学 号：学生姓名：指导教师 2011年 5月包装结构设计课程实验报告班级： 姓名： 学号 日期：指导老师： 实验名称：瓦楞纸箱结构设计与制作一、实验目的1. 通过实际作业，加深对瓦楞纸箱结构设计、尺寸设计和强度设计方法的理解；2. 通过实际作业，获得纸箱设计与制作方面的工艺知识。二、实验要求 1.结构设计要适合于内装物的形态和规格； 2.尺寸设计要满足纸箱设计的一般要求：省料、美观、稳定性好； 3.强度设计要满足一定的堆码强度要求； 4.符合对本包装的特别要求(指装箱、分组、流通、携带、销售和使用等)。5.内衬与缓冲结构可进行简要说明（形式、材料及尺寸等），不做设计。设计完成后进行校核和检查，确认设计内容符合以上基本要求后，进入实样切割过程。三、设计实验选题内装物规 格包 装 要 求设 计 提 示牙膏外形尺寸1984434重量150g90件堆码要求为5层b型瓦楞四、设计（实验）步骤（一）原始数据和设计要求：牙膏的中包装尺寸如上表所示，长宽高=1984434,单件重150g，每件售价4.00元左右，是大众的日常生活用品。有效堆码高度4.5m，堆码要求为五层，产品保存期在一年以上。（二）材料的选择与确定：1.该产品包装的特点：（1）此包装属于中小型包装，人工装卸的机会较多，有可能会出现跌落；（2）产品的保存期在一年以上，因此在仓库中仓储的时间较长，需要保证一定的堆码强度；（3）产品的运输范围广泛，运输环境复杂；（4）产品（牙膏）力学性能较差，受压容易变形，虽然质量不会受损失，但是其商业价值会降低。2.选择材料及箱型根据以上特点，在考虑各类纸箱的纸板用量、抗压强度、堆码强度等因素的前提下，选定0201箱，如图1所示。（3）0201箱在只考虑纸板用量的前提下，理想尺寸的比例为2：1：2，最佳尺寸：l：b：h=1：1.5：1。图1 0201型瓦楞纸箱（三）局部结构细节与尺寸设计1. 瓦楞纸箱板的材质种类选择根据组装后的综合尺寸（lo+bo+ho = 986mm），内装物的重量（13.5kg）等，查表可得选择二类二号纸板，代号s-2.2，技术指标如下：面芯纸总重量 耐破度 戳穿强度 边压强度 水分401- 500g/m2 686kpa 4.4j 5390n/m 102%瓦楞纸的组合方式为面纸瓦楞纸里纸。 2. 排列方式选择牙膏软管最佳排列方式为管盖朝下直立放置，因为管盖抗压强度最大。但是倘若运输中包装盒倒置，则抗压强度最低的软管尾端封褶因受力而产生相当大的变形，造成软管破裂、膏体外溢。所以对于0201箱应考虑将牙膏横放以利运输。因此牙膏软管在中包装内只能平放或侧放，重包装盒在瓦楞纸箱内只能选择立放。 即：p型 l/l b/b h/h 或：q 型 b/b l/l h/h从附表2查得：装量为90的内装物排列数目有28种，将中包装的长度、宽度、高度分别乘以倍数，列表如下： nl nb nh 1 198 44 34 2 396 88 68 3 594 132 102 . 如果综合考虑纸板的用量、抗压强度、美学因素等条件，则0201箱形比例以lbh = 1.511.5最合适。经过逐层比较，发现只有2l5b9h(396mm220mm306mm)方案最接近目标。因此选定排列方式：2l5b9h 3. 纸箱的全部尺寸设计计算已知内装物的最大外形尺寸为： (1) 内尺寸计算：由计算公式 其中t=0，取d=1mm/件 可得：li = 1982+1(2-1)+5=402mm bi = 445+1(5-1)+5=229mm hi = 349+1（9-1）+4=318mm (2) 制造尺寸计算：由计算公式x=xi+k (查表5-9得k(l1)=3mm, k(l2)=3mm, k(b1)=3mm, k(b2)=1mm, k(h)=6mm) 可得： l1= 402+3=405mm l2= 402+3=405mm b1=229+3=232mm b2= 229+1=230mm h= 318+6=324mm接头制造尺寸：取j = 35 ， xf = 1 ，则f=fx= 0.5 b1 + 0.5xf=0.5x232+0.5=116.5mm (3) 外尺寸计算由公式 (取) 可得：lo = 407mm bo = 234mm ho = 324mm（四）纸箱强度计算与校核： 流通环境要求纸箱具有优良的抗压强度 p = kps k -安全系数 本次设计中，考虑产品的堆码时间、堆码尺寸、环境条件、印刷开孔状况、产品价值以及搬运装卸的系数等因素，本例中取10， 20 ，50 ps-单箱所承受的荷重，与纸箱的毛重、托盘重量、纸箱在托盘上的堆码形式等因素有关。1. 纸箱在托盘上的堆码形式选择托盘的尺寸经查表后确定为 10001200mm双面托盘，如图，托盘总高度为t= 110mm，则托盘长度方向纸箱的排列尺寸为：407 2 = 814mm托盘宽度方向纸箱的排列尺寸为：234 5 = 1170mm故托盘的表面利用率为 pa = lobonb / ap 100% =96.5%（ 托盘表面利用率 ， 托盘上每层纸箱的数量 ，托盘表面积）2.仓储空间利用率的计算 （ 仓储空间利用率， 托盘表面利用率，实际堆码高度， 最大有效仓储高度）3.底层纸箱负荷计算 由公式 （ 底层纸箱负荷 ， 托盘上每层纸箱数，g 单箱毛重， 仓储时纸箱可能的最大堆码层数 ， 托盘重量）经计算得到： = 8.868 ， = 11 ， = 49.5 = 10 8.868 （11-1）+ 49.5 2 = 985.8 kg.f = /10 = 98.58 kg.f = 2957.4n4.抗压强度和堆码强度校核 抗压强度： ( ) = 3462.4n 故边压强度可靠堆码强度: = = = 2019.4 n/m = = = 2446.9 n/m