瓦楞紙箱結構設計與製作.doc

課程實驗報告課程名稱： 包裝結構設計 題 目： 瓦楞紙箱結構設計與製作 機械 學院（系）包裝工程專業班 級：學 號：學生姓名：指導教師 2011年 5月包裝結構設計課程實驗報告班級： 姓名： 學號 日期：指導老師： 實驗名稱：瓦楞紙箱結構設計與製作一、實驗目的1. 通過實際作業，加深對瓦楞紙箱結構設計、尺寸設計和強度設計方法的理解；2. 通過實際作業，獲得紙箱設計與製作方面的工藝知識。二、實驗要求 1.結構設計要適合於內裝物的形態和規格； 2.尺寸設計要滿足紙箱設計的一般要求：省料、美觀、穩定性好； 3.強度設計要滿足一定的堆碼強度要求； 4.符合對本包裝的特別要求(指裝箱、分組、流通、攜帶、銷售和使用等)。5.內襯與緩衝結構可進行簡要說明（形式、材料及尺寸等），不做設計。設計完成後進行校核和檢查，確認設計內容符合以上基本要求後，進入實樣切割過程。三、設計實驗選題內裝物規 格包 裝 要 求設 計 提 示牙膏外形尺寸1984434重量150g90件堆碼要求為5層B型瓦楞四、設計（實驗）步驟（一）原始資料和設計要求：牙膏的中包裝尺寸如上表所示，長寬高=1984434,單件重150g，每件售價4.00元左右，是大眾的日常生活用品。有效堆碼高度4.5m，堆碼要求為五層，產品保存期在一年以上。（二）材料的選擇與確定：1.該產品包裝的特點：（1）此包裝屬於中小型包裝，人工裝卸的機會較多，有可能會出現跌落；（2）產品的保存期在一年以上，因此在倉庫中倉儲的時間較長，需要保證一定的堆碼強度；（3）產品的運輸範圍廣泛，運輸環境複雜；（4）產品（牙膏）力學性能較差，受壓容易變形，雖然品質不會受損失，但是其商業價值會降低。2.選擇材料及箱型根據以上特點，在考慮各類紙箱的紙板用量、抗壓強度、堆碼強度等因素的前提下，選定0201箱，如圖1所示。（3）0201箱在只考慮紙板用量的前提下，理想尺寸的比例為2：1：2，最佳尺寸：L：B：H=1：1.5：1。图1 0201型瓦楞纸箱（三）局部結構細節與尺寸設計1. 瓦楞紙箱板的材質種類選擇根據組裝後的綜合尺寸（Lo+Bo+Ho = 986mm），內裝物的重量（13.5kg）等，查表可得選擇二類二號紙板，代號S-2.2，技術指標如下：面芯紙總重量 耐破度 戳穿強度 邊壓強度 水分401- 500g/m2 686kpa 4.4J 5390N/m 102%瓦楞紙的組合方式為面紙瓦楞紙裡紙。 2. 排列方式選擇牙膏軟管最佳排列方式為管蓋朝下直立放置，因為管蓋抗壓強度最大。但是倘若運輸中包裝盒倒置，則抗壓強度最低的軟管尾端封褶因受力而產生相當大的變形，造成軟管破裂、膏體外溢。所以對於0201箱應考慮將牙膏橫放以利運輸。因此牙膏軟管在中包裝內只能平放或側放，重包裝盒在瓦楞紙箱內只能選擇立放。 即：P型 l/L b/B h/H 或：Q 型 b/B l/L h/H從附表2查得：裝量為90的內裝物排列數目有28種，將中包裝的長度、寬度、高度分別乘以倍數，列表如下： nl nb nh 1 198 44 34 2 396 88 68 3 594 132 102 . 如果綜合考慮紙板的用量、抗壓強度、美學因素等條件，則0201箱形比例以LBH = 1.511.5最合適。經過逐層比較，發現只有2l5b9h(396mm220mm306mm)方案最接近目標。因此選定排列方式：2l5b9h 3. 紙箱的全部尺寸設計計算已知內裝物的最大外形尺寸為： (1) 內尺寸計算：由計算公式 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) 製造尺寸計算：由計算公式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接頭製造尺寸：取J = 35 ， Xf = 1 ，則F=Fx= 0.5 B1 + 0.5Xf=0.5X232+0.5=116.5mm (3) 外尺寸計算由公式 (取) 可得：Lo = 407mm Bo = 234mm Ho = 324mm（四）紙箱強度計算與校核： 流通環境要求紙箱具有優良的抗壓強度 P = KPs K -安全係數 本次設計中，考慮產品的堆碼時間、堆碼尺寸、環境條件、印刷開孔狀況、產品價值以及搬運裝卸的係數等因素，本例中取10， 20 ，50 Ps-單箱所承受的荷重，與紙箱的毛重、託盤重量、紙箱在託盤上的堆碼形式等因素有關。1. 紙箱在託盤上的堆碼形式選擇託盤的尺寸經查表後確定為 10001200mm雙面託盤，如圖，託盤總高度為T= 110mm，則託盤長度方向紙箱的排列尺寸為：407 2 = 814mm託盤寬度方向紙箱的排列尺寸為：234 5 = 1170mm故託盤的表面利用率為 PA = LoBoNB / Ap 100% =96.5%（ 託盤表面利用率 ， 託盤上每層紙箱的數量 ，託盤表面積）2.倉儲空間利用率的計算 （ 倉儲空間利用率， 託盤表面利用率，實際堆碼高度， 最大有效倉儲高度）3.底層紙箱負荷計算 由公式 （ 底層紙箱負荷 ， 託盤上每層紙箱數，G 單箱毛重， 倉儲時紙箱可能的最大堆碼層數 ， 託盤重量）經計算得到： = 8.868 ， = 11 ， = 49.5 = 10 8.868 （11-1）+ 49.5 2 = 985.8 Kg.f = /10 = 98.58 Kg.f = 2957.4N4.抗壓強度和堆碼強度校核 抗壓強度： ( ) = 3462.4N 故邊壓強度可靠堆碼強度: = = = 2019.4 N/m = = = 2446.9 N/m