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文档简介
掌握瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸箱设计包括:纸箱结构设计纸箱尺寸设计瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸板配纸设计是瓦楞纸箱设计的核心配纸:就是瓦楞纸箱制造商在统筹考虑质量和成本的前提下,根据客户对瓦楞纸箱提出的耐破强度、抗压强度、纸板厚度和纸箱重量等要求,结合物流环境条件对箱纸板和芯纸进行选配的过程配纸的方法方法一----国标法:配纸过程依据相关国家标准展开,根据国标中规定的最小综合定量、耐破强度和边压强度进行配纸设计。方法二----公式法:配纸过程以客户对纸箱的抗压强度要求为出发点,利用凯利卡特公式计算综合环压而对瓦楞纸板进行配纸设计。配纸过程中需要遵循的原则(1)质量选配原则:应尽量选用等级近似的箱纸板和瓦楞芯纸生产瓦楞纸板。选用高等级箱纸板和低等级瓦楞芯纸制成的瓦楞纸板,容易塌楞,平压强度降低,质量达不到要求,同时造成原材料的浪费,生产成本增加。(2)定量选配原则:一般箱纸板与瓦楞芯纸的定量比控制在2:1比较好。实验表明,提高瓦楞芯纸的定量有利于降低成本,但定量过高的瓦楞芯纸与低定量箱纸板生产出来的瓦楞纸板会出现质量问题(如表面不平整、产生明显瓦楞条纹现象,影响外观质量和印刷效果),如果选用的芯纸定量过低呢??--想想(3)楞芯纸替代箱纸板选配原则:在瓦楞纸板配纸时,高级别的原纸物理性能不一定比低级别的原纸物理性能好,可能只是在印刷适性方面有一定优势,由于芯纸、中纸和里纸均不需印刷,所以在瓦楞纸板配纸时,中纸可以采用瓦楞芯纸替代,如果搭配合理,既减少用纸品种,又提高强度降低成本。任务一瓦楞纸板配纸数据表的建立瓦楞纸板配纸设计的主要过程是根据要求对箱纸板和芯纸进行选配。选配箱纸板的重要依据是箱纸板的耐破强度和横向环压强度,选配芯纸的重要依据是芯纸的横向环压强度。所以,在进行瓦楞纸板配纸设计前,应建立箱纸板耐破强度、横向环压强度数据表以及芯纸横向环压强度数据表,以方便配纸设计过程中箱纸板和芯纸的选配。一、箱纸板耐破强度和横向环压强度数据、瓦楞芯纸横向环压强度数据这些数据都是由国家标准而来GB13024-2003规定了普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板和牛皮箱纸板的定量技术指标。GB13023-2008规定了芯纸的定量技术指标。箱板纸国家标准GB13024~2003
物性标准
表2-13指标名称单位规定普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品一等品合格品定量g/㎡125±7160±8180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.59.07.08.510.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.650.720.700.65耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.303.103.002.902.803.002.852.752.652.552.202.102.001.951.90横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g8.609.009.2010.6011.27.007.508.008.509.005.505.706.006.507.00横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g20.216.419.215.418.214.2横向耐折度≥次603512吸水性(正/反)≥g/㎡35/7040/10060/200交货水份%8.0±2.09.0±2.0箱板纸国家标准GB13024~2003:物性标准
表2-14指标名称单位规定牛皮箱纸板优等品一等品定量ag/㎡125±6160±7180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.07.08.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.720.70耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.403.303.203.103.003.203.103.002.902.80横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g9.009.5010.011.011.58.009.009.2010.010.5横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g21.417.419.216.4横向耐折度≥次10060吸水性(正/反)≥g/㎡35/4040/50交货水份%8.0±2.0a定量规定外的定量,其指标可就近按插入法考核。
b横向短距压缩指数,不作为考核指标。瓦楞原纸(corrugatingmedium)
以下表格参数是依据GB/T13023-2008,在等级的划分与1993版有所区别,先前版本是以A、B、C、D区分,后版在质量中有分优等品,一等品,合格品,其中优等品中有分AAA、AA、A三个级品,克重有增加几个规格,具体参照下表2-15.瓦楞原纸生产厂家需按照以上标准要求生产箱纸板和芯纸,以此为基础,才可能使生产的纸板、纸箱达到质量和强度要求。二、箱纸板的耐破强度及横向环压强度箱纸板的耐破强度及横向环压强度均是依据GB13024-2003进行计算的。箱纸板耐破强度为箱纸板的耐破指数和其定量的乘积,即
---耐破强度,kPar---耐破指数,kPa.m2/gw---定量,g/m2箱板纸的横向环压强度为横向环压指数与其箱纸板的定量的乘积,即:R---横向环压强度,kN/mRd---横向环压指数,N.m/gw---定量,g/m2三、瓦楞芯纸横向环压强度瓦楞芯纸的横向环压强度是根据GB13024-2003进行计算的。瓦楞芯纸的横向环压强度等于其横向环压指数与定量的乘积R---横向环压强度,kN/mRd---横向环压指数,N.m/gw---定量,g/m2以上为未压楞的芯纸的横向环压强度,实际上,瓦楞芯纸具有不同的楞型,相同等级的芯纸在压成不同楞之后表现出不同的横向环压强度。设Fw为不同楞型下瓦楞芯纸的瓦楞展开系数,Fw与瓦楞芯纸横向环压强度的乘积即为不同楞型下的瓦楞芯纸的横向环压强度。见表2-20任务二“公式法”瓦楞纸板配纸设计一、“公式法”瓦楞纸板配纸流程(1)根据客户提供的产品质量、数量及尺寸,依据GB6543-2008,由瓦楞纸箱的最大综合尺寸及内装物的最大质量,确定瓦楞纸箱及纸板的使用类别。(2)依据GB6544-2008确定瓦楞纸板的耐破强度及边压强度的最小值,假设各层箱纸板的耐破强度相同,利用耐破强度公式求得各层箱纸板的耐破强度,依据GB13024-2003或表2-17选配箱纸板的定量、等级及材质。(3)利用筛选原则一进行筛选,即可确定箱纸板的定量、等级及材质的若干方案。(4)依据客户所提出产品的质量、堆码层数,结合环境因素,计算瓦楞纸箱的堆码强度,取瓦楞纸箱的抗压强度最小值等于堆码强度。(5)确定纸箱的楞型,计算纸箱尺寸,利用抗压强度公式计算原纸的综合环压强度:得到已定楞型芯纸的横向环压强度。(6)依据GB13023-2008或表2-20和表2-21,选配符合条件的瓦楞芯纸的定量和等级。(7)利用筛选原则二进行筛选,即可确定瓦楞芯纸的定量、等级的若干方案;结合已确定的箱纸板材质、定量、等级及芯纸的定量、等级,初定选配方案。(8)由纸箱内尺寸及楞型计算纸箱制造尺寸,同时进行排料计算和成本核算,进而确定纸箱成本,最终与客户沟通,确定方案。掌握瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸箱设计包括:纸箱结构设计纸箱尺寸设计瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸板配纸设计是瓦楞纸箱设计的核心配纸:就是瓦楞纸箱制造商在统筹考虑质量和成本的前提下,根据客户对瓦楞纸箱提出的耐破强度、抗压强度、纸板厚度和纸箱重量等要求,结合物流环境条件对箱纸板和芯纸进行选配的过程配纸的方法方法一----国标法:配纸过程依据相关国家标准展开,根据国标中规定的最小综合定量、耐破强度和边压强度进行配纸设计。方法二----公式法:配纸过程以客户对纸箱的抗压强度要求为出发点,利用凯利卡特公式计算综合环压而对瓦楞纸板进行配纸设计。配纸过程中需要遵循的原则(1)质量选配原则:应尽量选用等级近似的箱纸板和瓦楞芯纸生产瓦楞纸板。选用高等级箱纸板和低等级瓦楞芯纸制成的瓦楞纸板,容易塌楞,平压强度降低,质量达不到要求,同时造成原材料的浪费,生产成本增加。(2)定量选配原则:一般箱纸板与瓦楞芯纸的定量比控制在2:1比较好。实验表明,提高瓦楞芯纸的定量有利于降低成本,但定量过高的瓦楞芯纸与低定量箱纸板生产出来的瓦楞纸板会出现质量问题(如表面不平整、产生明显瓦楞条纹现象,影响外观质量和印刷效果),如果选用的芯纸定量过低呢??--想想(3)楞芯纸替代箱纸板选配原则:在瓦楞纸板配纸时,高级别的原纸物理性能不一定比低级别的原纸物理性能好,可能只是在印刷适性方面有一定优势,由于芯纸、中纸和里纸均不需印刷,所以在瓦楞纸板配纸时,中纸可以采用瓦楞芯纸替代,如果搭配合理,既减少用纸品种,又提高强度降低成本。任务一瓦楞纸板配纸数据表的建立瓦楞纸板配纸设计的主要过程是根据要求对箱纸板和芯纸进行选配。选配箱纸板的重要依据是箱纸板的耐破强度和横向环压强度,选配芯纸的重要依据是芯纸的横向环压强度。所以,在进行瓦楞纸板配纸设计前,应建立箱纸板耐破强度、横向环压强度数据表以及芯纸横向环压强度数据表,以方便配纸设计过程中箱纸板和芯纸的选配。一、箱纸板耐破强度和横向环压强度数据、瓦楞芯纸横向环压强度数据这些数据都是由国家标准而来GB13024-2003规定了普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板和牛皮箱纸板的定量技术指标。GB13023-2008规定了芯纸的定量技术指标。箱板纸国家标准GB13024~2003
物性标准
表2-13指标名称单位规定普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品一等品合格品定量g/㎡125±7160±8180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.59.07.08.510.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.650.720.700.65耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.303.103.002.902.803.002.852.752.652.552.202.102.001.951.90横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g8.609.009.2010.6011.27.007.508.008.509.005.505.706.006.507.00横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g20.216.419.215.418.214.2横向耐折度≥次603512吸水性(正/反)≥g/㎡35/7040/10060/200交货水份%8.0±2.09.0±2.0箱板纸国家标准GB13024~2003:物性标准
表2-14指标名称单位规定牛皮箱纸板优等品一等品定量ag/㎡125±6160±7180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.07.08.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.720.70耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.403.303.203.103.003.203.103.002.902.80横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g9.009.5010.011.011.58.009.009.2010.010.5横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g21.417.419.216.4横向耐折度≥次10060吸水性(正/反)≥g/㎡35/4040/50交货水份%8.0±2.0a定量规定外的定量,其指标可就近按插入法考核。
b横向短距压缩指数,不作为考核指标。瓦楞原纸(corrugatingmedium)
以下表格参数是依据GB/T13023-2008,在等级的划分与1993版有所区别,先前版本是以A、B、C、D区分,后版在质量中有分优等品,一等品,合格品,其中优等品中有分AAA、AA、A三个级品,克重有增加几个规格,具体参照下表2-15.瓦楞原纸生产厂家需按照以上标准要求生产箱纸板和芯纸,以此为基础,才可能使生产的纸板、纸箱达到质量和强度要求。二、箱纸板的耐破强度及横向环压强度箱纸板的耐破强度及横向环压强度均是依据GB13024-2003进行计算的。箱纸板耐破强度为箱纸板的耐破指数和其定量的乘积,即
---耐破强度,kPar---耐破指数,kPa.m2/gw---定量,g/m2箱板纸的横向环压强度为横向环压指数与其箱纸板的定量的乘积,即:R---横向环压强度,kN/mRd---横向环压指数,N.m/gw---定量,g/m2三、瓦楞芯纸横向环压强度瓦楞芯纸的横向环压强度是根据GB13024-2003进行计算的。瓦楞芯纸的横向环压强度等于其横向环压指数与定量的乘积R---横向环压强度,kN/mRd---横向环压指数,N.m/gw---定量,g/m2以上为未压楞的芯纸的横向环压强度,实际上,瓦楞芯纸具有不同的楞型,相同等级的芯纸在压成不同楞之后表现出不同的横向环压强度。设Fw为不同楞型下瓦楞芯纸的瓦楞展开系数,Fw与瓦楞芯纸横向环压强度的乘积即为不同楞型下的瓦楞芯纸的横向环压强度。见表2-20任务二“国标法”瓦楞纸板配纸流程(1)根据客户提供产品质量、数量及尺寸,依据GB6543-2008,由瓦楞纸箱的最大综合尺寸及内装物的最大质量,确定瓦楞纸箱及纸板的使用类别及等级。(2)依据GB6544-2008确定瓦楞纸板的耐破强度及边压强度的最小值,假设各层箱纸板的耐破强度相同,利用耐破强度公式求得各层箱纸板的耐破强度,依据表2-17选配箱纸板的定量、等级及材质。(3)利用筛选原则一:即箱纸板定量之和大于等于最小综合定量。就可以确定箱纸板的定量、等级及材质的若干方案。(4)依据表2-18可知箱纸板的横向环压强度,由GB6544-2008确定瓦楞纸板的边压强度,并根据瓦楞纸板边压强度公式计算所选配的瓦楞芯纸需提供的横向环压强度。(5)依据表2-20和表2-21选配瓦楞芯纸的定量、等级及楞型,同时利用筛选原则二(即箱纸板与瓦楞芯纸应遵循质量等级近似选配原则;定量选配原则(箱纸板:瓦楞芯纸定量约=2:1);对符合以上两个筛选条件的瓦楞芯纸进行耐破强度测试,若耐破强度符合要求,可考虑用瓦楞芯纸替代箱纸板作为中纸。(6)结合已确定的箱纸板定量、等级及箱纸板材质,初定选配方案。(7)由纸箱内尺寸及楞型计算纸箱外尺寸,同时进行排料计算和原材料成本核算,进而确定纸箱成本;由纸箱堆码强度公式及流通环境计算得堆码强度及堆码层数,生产纸箱并进行强度测试,与客户沟通,最终确定方案。二、“国标法”瓦楞纸板配纸实例以S-1.1类瓦楞纸板为例进行瓦楞纸板配纸。其相关指标从GB6544-2008可知1、选配箱纸板芯纸为瓦楞纸板提供的耐破强度较小,所以在计算时往往忽略不计,即瓦楞纸板的耐破强度是除了芯纸以外的各层箱纸板耐破强度之和。325~325×1.35即取耐破强度介于325~439kPa的箱纸板得到表2-22的箱纸板的初选方案。将这些初选方案的箱纸板进行面、里纸搭配,计算出各种箱纸板组合成瓦楞纸板的耐破强度及箱纸板提供的边压强度值,进而产生21种箱纸板选配方案,如表2-23.2、选配瓦楞芯纸利用单瓦楞纸板边压强度公式计算芯纸应提供的环压强度:3、方案筛选过程(1)利用定量选配原则进行筛选:芯纸定量应小于等于箱纸板定量。(2)利用质量等级近似原则进行筛选4、对方案进行选配过程依据对瓦楞芯纸需提供的最小横向环压强度的要求,对符合条件的几个方案进行瓦楞芯纸选配。综上,最终产生10种瓦楞纸板配纸方案,企业设计人员,客户均可通过查找该表选择所需的配纸方案。掌握瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸箱设计包括:纸箱结构设计纸箱尺寸设计瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸板配纸设计是瓦楞纸箱设计的核心配纸:就是瓦楞纸箱制造商在统筹考虑质量和成本的前提下,根据客户对瓦楞纸箱提出的耐破强度、抗压强度、纸板厚度和纸箱重量等要求,结合物流环境条件对箱纸板和芯纸进行选配的过程配纸的方法方法一----国标法:配纸过程依据相关国家标准展开,根据国标中规定的最小综合定量、耐破强度和边压强度进行配纸设计。方法二----公式法:配纸过程以客户对纸箱的抗压强度要求为出发点,利用凯利卡特公式计算综合环压而对瓦楞纸板进行配纸设计。配纸过程中需要遵循的原则(1)质量选配原则:应尽量选用等级近似的箱纸板和瓦楞芯纸生产瓦楞纸板。选用高等级箱纸板和低等级瓦楞芯纸制成的瓦楞纸板,容易塌楞,平压强度降低,质量达不到要求,同时造成原材料的浪费,生产成本增加。(2)定量选配原则:一般箱纸板与瓦楞芯纸的定量比控制在2:1比较好。实验表明,提高瓦楞芯纸的定量有利于降低成本,但定量过高的瓦楞芯纸与低定量箱纸板生产出来的瓦楞纸板会出现质量问题(如表面不平整、产生明显瓦楞条纹现象,影响外观质量和印刷效果),如果选用的芯纸定量过低呢??--想想(3)楞芯纸替代箱纸板选配原则:在瓦楞纸板配纸时,高级别的原纸物理性能不一定比低级别的原纸物理性能好,可能只是在印刷适性方面有一定优势,由于芯纸、中纸和里纸均不需印刷,所以在瓦楞纸板配纸时,中纸可以采用瓦楞芯纸替代,如果搭配合理,既减少用纸品种,又提高强度降低成本。任务一瓦楞纸板配纸数据表的建立瓦楞纸板配纸设计的主要过程是根据要求对箱纸板和芯纸进行选配。选配箱纸板的重要依据是箱纸板的耐破强度和横向环压强度,选配芯纸的重要依据是芯纸的横向环压强度。所以,在进行瓦楞纸板配纸设计前,应建立箱纸板耐破强度、横向环压强度数据表以及芯纸横向环压强度数据表,以方便配纸设计过程中箱纸板和芯纸的选配。一、箱纸板耐破强度和横向环压强度数据、瓦楞芯纸横向环压强度数据这些数据都是由国家标准而来GB13024-2003规定了普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板和牛皮箱纸板的定量技术指标。GB13023-2008规定了芯纸的定量技术指标。箱板纸国家标准GB13024~2003
物性标准
表2-13指标名称单位规定普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品一等品合格品定量g/㎡125±7160±8180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.59.07.08.510.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.650.720.700.65耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.303.103.002.902.803.002.852.752.652.552.202.102.001.951.90横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g8.609.009.2010.6011.27.007.508.008.509.005.505.706.006.507.00横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g20.216.419.215.418.214.2横向耐折度≥次603512吸水性(正/反)≥g/㎡35/7040/10060/200交货水份%8.0±2.09.0±2.0箱板纸国家标准GB13024~2003:物性标准
表2-14指标名称单位规定牛皮箱纸板优等品一等品定量ag/㎡125±6160±7180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽>1800㎜%6.07.07.08.0紧度≥≤220g/㎡<220g/㎡g/cm30.700.680.720.70耐破指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300)g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.403.303.203.103.003.203.103.002.902.80横向环压指数≥<160g/㎡(160~<200)g/㎡(200~<250)g/㎡(250~<300=g/㎡≥300g/㎡N.m/g9.009.5010.011.011.58.009.009.2010.010.5横向短距压缩指数b≥<250g/㎡≥250g/㎡N.m/g21.417.419.216.4横向耐折度≥次10060吸水性(正/反)≥g/㎡35/4040/50交货水份%8.0±2.0a定量规定外的定量,其指标可就近按插入法考核。
b横向短距压缩指数,不作为考核指标。瓦楞原纸(corrugatingmedium)
以下表格参数是依据GB/T13023-2008,在等级的划分与1993版有所区别,先前版本是以A、B、C、D区分,后版在质量中有分优等品,一等品,合格品,其中优等品中有分AAA、AA、A三个级品,克重有增加几个规格,具体参照下表2-15.瓦楞原纸生产厂家需按照以上标准要求生产箱纸板和芯纸,以此为基础,才可能使生产的纸板、纸箱达到质量和强度要求。瓦楞纸箱是一种十分重要的包装容器,其用量一直名列榜首一、原纸(一)原纸种类(二)原纸之性质二、瓦楞纸箱(一)瓦楞的类型与形状(二)瓦楞纸板的厚度(三)瓦楞纸箱箱坯构造(四)瓦楞纸箱箱型结构三、瓦楞纸箱结构设计(一)瓦楞纸箱尺寸设计(二)瓦楞纸箱强度设计(三)瓦楞纸箱材料选择一、原纸1、牛皮纸板2、瓦楞芯纸3、白卡(一)原纸种类1、基重2、厚度4、环压强度抗张强度、耐折度、挺度、透气度、撕裂强度、防水性能等3、破裂强度(二)原纸之性质一、原纸(一)原纸种类(二)原纸之性质二、瓦楞纸箱(一)瓦楞的类型与形状(二)瓦楞纸板的厚度(三)瓦楞纸箱箱坯构造(四)瓦楞纸箱箱型结构三、瓦楞纸箱结构设计(一)瓦楞纸箱尺寸设计(二)瓦楞纸箱强度设计(三)瓦楞纸箱材料选择(一)瓦楞的类型与形状
二、瓦楞纸箱
Ⅰ、瓦楞种类及主要性能
瓦楞类型
楞高(mm)楞数(个/30cm)缓冲性能(顺序)平面抗压能力
4.5-4.834±213
ABCE
2.5-2.850±231
3.4-3.838±222
1.1-1.496±4
Ⅱ、瓦楞的形状
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。瓦楞纸板厚度计算公式如下:t——瓦楞纸板厚度(mm);t1——外面纸厚度(mm);t2——内面纸厚度(mm);tm——瓦楞芯纸厚度(mm);fh——瓦楞辊高度(mm);d——瓦楞纸板制造过程中的厚度损失(mm)。t=t1+t2+tm+fh-d影响值的主要因素有:a.双面粘贴时出现的楞高损失;b.瓦楞不正。瓦楞纸板厚度
楞型纸板厚度楞型纸板厚度楞型纸板厚度A5.3AA10.4AB8.1B3.3BB6.1AC9.4C4.3CC8.4BC7.1E2.3
瓦楞纸板只有经过分切、压痕、开槽开角以后,才能制成瓦楞纸箱箱坯。箱坯结构主要包括纵压(痕)线,横压(痕)线,开槽和接头。
按压痕线方向与瓦楞楞向的不同关系,压痕又可分为:②纵压线与横压线a.纵压线:与瓦楞楞向平行的压痕线。b.横压线:与瓦楞楞向垂直的压痕线。
压痕的主要作用,是使瓦楞纸板按预定位置准确地弯折,以实现精确的纸箱内尺寸。③压痕的作用
是指在瓦楞纸板上切出便于折叠的缺口,其宽度一般为纸板厚度再加1mm。开槽中心线要尽量与压痕中心线对齐,前后左右的偏差要越小越好。2、开槽3、接头接头的接合方式与封箱方式一样,都有三种形式;胶带粘合、粘合剂粘合和金属钉钉合。①胶带粘合。②粘合剂粘合。③金属钉接合。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。
按照国际纸箱箱型标准,纸箱结构可分为基型和组合型两大类。Ⅰ、国际纸箱箱型标准1、基本型
一般用四位数字表示,前两位表示箱型种类,后两位表示同一箱型种类中不同的纸箱式样。(四)瓦楞纸箱箱型结构①02开槽型纸箱。②03——套合型纸箱。③04——折叠型纸箱。④05——滑盖型纸箱。⑤06——固定型纸箱。⑥07——自动型纸箱⑦09——内衬件。表示方法:上摇盖/下摇盖
即0204/0215
组合型是基本型的组合,即由两种以上基本箱型所组成,用多组四位数字或代号来表示。例瓦楞纸箱上摇盖用0204型,下摇盖用0215型图。我国国家标准GB6543—86(瓦楞纸箱)参考国际箱型标准系列规定了运输包装用单瓦楞纸箱和瓦楞纸箱的基本箱型,其箱型代号如表所示。分类编号箱型编号020304090201020202030204020502060310032504020900-0976国家标准箱型Ⅱ、非标准瓦楞纸箱
1、包卷式纸箱①包卷式纸箱结构
2、分离式纸箱
①改进型分离式纸箱
a.顶面连接方式;b.粘合剂粘合方式;c.连接板插入方式;d.连接板间隙固定方式;该结构具有如下特点:连接工序可用手工操作。②新型分离式纸箱
有N型包卷式纸箱和F型包卷式纸箱。(五)瓦楞纸箱之物理性能1、厚度2、边压强度3、耐破强度4、粘合强度5、定量6、戳穿强度7、水分8、抗压强度一、原纸(一)原纸种类(二)原纸之性质二、瓦楞纸箱(一)瓦楞的类型与形状(二)瓦楞纸板的厚度(三)瓦楞纸箱箱坯构造(四)瓦楞纸箱箱型结构三、瓦楞纸箱结构设计(一)瓦楞纸箱尺寸设计(二)瓦楞纸箱强度设计(三)瓦楞纸箱材料选择Ⅰ、内装物排列方式
在进行瓦楞纸箱尺寸设计时,必须对内装物排列方式、理想尺寸比例进行全面考虑。1、排列数目
内装物在瓦楞纸箱内的排列数目用下式表示:(一)瓦楞纸箱尺寸设计三、瓦楞纸箱结构设计式中
n——单个瓦楞纸箱内装物总数;
nL——瓦楞纸箱长度方向上排列内装物数目;
nB——瓦楞纸箱宽度方向上排列内装物数目;
nH——瓦楞纸箱高度方向上排列内装物数目。
2、排列方向
对于内装物来说,按其本身的长度、宽度与高度(l、b、h)和瓦楞纸箱的长度、宽度与高度(L、B、H)的相对方向,同一排列数目可以有6种排列方向。n=nL×nB×nH即,立放
侧放平放
l∥Lb∥Ll∥Lh∥Lb∥Lh∥L例:某牙膏选用0201型瓦楞纸箱作外包装,内装中包装24盒,中包装外尺寸为,试选择合适的排列方法。
分析:牙膏软管在中包装盒内只能平放或侧放。lh∥LB
或bh∥LB
而中包装盒则选择立放为最佳。将中包装盒的长度、宽度与高度分别乘以倍数
nlnbnh×1190140120×2380280240×3570420360×4760560480×5950700600×61140840720×7………………×8……………………寻找相应的L与B。距1.5:1:1相差甚远,故舍弃。高度方向排列两层,先考虑4×3×2
可以发现只有4b×2l×3h560×380×360方案最接近目标。因此,选定排列方式为:如果综合考虑纸板用量、抗压强度、堆码状态、美学因素等条件,则0201箱形比例以L:B:H=1.5:1:1为最佳。则,1140×560×120840×760×1202.04:1:0.211.11:1:0.16则,760×420×240570×560×2401.81:1:0.571.02:1:0.43Ⅱ、理想尺寸比例与最佳尺寸比例
1、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:L:B:H
或者,RL=L/BRH=H/B式中RL——瓦楞纸箱长宽比;
RH——瓦楞纸箱高宽比;
L——瓦楞纸箱长度尺寸(mm)
B——瓦楞纸箱宽度尺寸(mm)H——瓦楞纸箱度度尺寸(mm)。
Q型:nL×nB×nH=4b×2l×3h当RL、RH一定时,纸箱的形状也就一定。决定瓦楞纸箱形状的仅仅是长、宽、高三个尺寸之间的比例关系。2、理想尺寸比例
最佳的尺寸比例,则由纸板用量、强度因素、堆码状态乃至美学因素所决定。3、理想尺寸比例的单项决定因素
①纸板用量
同一容量,当然纸板用量越少,尺寸比例越理想。由(2)H=V/LB代入(1)S=2(L+B)(V/LB+B)=2(V/B+V/L+LB+B2)
设V为定值,求S的一阶偏导数
S=2(L+B)×(H+B)V=LBH∂S/∂L=2(B-V/L2)∂S/∂B=2(L+2B-V/B2)(3)代入(4),得即VL3+2V2-L6=0
解之,得令∂S/∂L=0∂S/∂B=0则B=V/L2L+2B-V/B2=0L+2V/L2-L4/V=02V=L3L3=-V(舍去)所以,即同一容量,纸板用量越少的尺寸比例:L:B:H=2:1:2②抗压强度
a.RL对抗压强度的影响:
从理论上讲,为1的纸箱抗压强度最大。
抗压强度是综合平衡中最重要的决定因素,由上图可发现,当RL=1.4时,纸箱抗压强度最高。b.RH对抗压强度的影响:在一定范围内,RH的增大使抗压强度降低,但超过一定范围后,与抗压强度没有多大关系。a.RL对堆码状态的影响有两类堆码形式,一类是平齐堆码(或重叠堆码),一类是交错堆码。从最佳堆码状态考虑,以采用为1.5的尺寸比例为理想。③堆码状态
④美学因素
当代造型美学常用比例有:a.黄金分割比例:尺寸比例
L:H=1.618:1(1:0.618)b.RH对堆码状态的影响:一定条件下,增大可以提高纸箱堆码强度。b.整数比例:
这种比例是以正方形为基础而派生出的边长为1:1,2:1,3:1……n:1之整数比例的矩形。e.直角比例
这种比例依次为
4、最佳尺寸比例
0201型箱的最佳尺寸比例应为:L:W:L=1.5:1:1。Ⅲ、瓦楞纸箱的尺寸设计
1、内尺寸
①内尺寸确定的因素
a.内装物最大外尺寸;b.按内装物形式确定的公差系数;c.内装物排列方式;d.内装物隔衬与缓冲件的相关尺寸。式中Xi
——纸箱内尺寸(mm)
xmax——内装物最大外尺寸(mm)
nX——内装物在纸箱内某一方向的排列数目;
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)Xi=xmaxnX=d(nX-1)+k’+T
L2
BiHi小箱型中箱型大箱型3-73-71-33-45-7瓦楞纸箱内尺寸修正系数(mm)
2、制造尺寸①箱体长度、宽度、高度制造尺寸计算公式
式中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)。在实际生产中要根据具体情况加适当修正常数,
X=Xi+t+k在实际设计中,纸板厚度t再加上1—3(mm)的修正系数而合并成一个常数,仍用k表示。X=Xi+tX=Xi+k式中X——瓦楞纸箱制造尺寸(mm);
Xi——纸箱内尺寸(mm);
k——纸箱制造尺寸修正系数(mm)。02类瓦楞纸箱制造尺寸修正系数值(mm)
楞型名称ABEABL1L2B1B2H646393232621213969518k值的大小与纸箱的具体尺寸有关。
L2和B2是纸箱接合部门两侧面的长和宽,必须L1L2>B1B2>所以KL1>KL2KB1>KB2②接头尺寸
接头J的尺寸一般根据瓦楞层数及工厂的工艺水平而定瓦楞纸箱接头制造尺寸(mm)
纸板种类
单瓦楞
双瓦楞
三瓦楞J35-4045-5050接头一般应与LH面连接。③对接摇盖制造尺寸。摇盖伸长系数,用xf表示。F——纸箱对接摇盖长度(mm);B1——纸箱非接合箱面宽度制造尺寸(mm);xf——摇盖伸长系数(mm)。02类纸箱摇盖伸长系数(mm)
楞型名称BCBC0201020302040204*02050205*1.5-20-11.5-20-10-11.5-21.5-2.50-1.51.5-2.50-1.50-1.51.5-2.53.5-4.51-2.53.5-4.51-2.51-2.53.5-4.5F=B1/2+xf3、外尺寸
外尺寸计算公式如下:将后两项常数合并,仍用K表示
式中
X0=X+t+KX0——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)。瓦楞纸箱外尺寸修正系数(mm)楞型BCBCK3-54-67-11X0=X+K一、原纸(一)原纸种类(二)原纸之性质二、瓦楞纸箱(一)瓦楞的类型与形状(二)瓦楞纸板的厚度(三)瓦楞纸箱箱坯构造(四)瓦楞纸箱箱型结构三、瓦楞纸箱结构设计(一)瓦楞纸箱尺寸设计
(二)瓦楞纸箱强度设计(三)瓦楞纸箱材料选择(二)瓦楞纸箱强度设计
瓦楞纸箱的抗压强度,是评价瓦楞纸箱的重要指标,是设计瓦楞纸箱的重要条件。Ⅰ、抗压强度
1、抗压强度
指在压力试验机均匀施加动态压力至箱体破损时的最大负荷及变形量。正确评价瓦楞纸箱的抗压强度,要包括以下几个方面:
a.最大负荷;b.变形量;
c.测试值偏差。2、影响瓦楞纸箱抗压强度的因素
①基本因素
a.原纸强度——内面纸、外面纸、瓦楞芯纸的环压强度(RCT)或瓦楞芯平压强度(CMT);b.瓦楞楞型——A、B、C、E;c.瓦楞纸板种类——双面、双芯双面、三芯双面等;d.瓦楞纸板含水率:含水率与瓦楞纸箱抗压强度的关系:其中:P——瓦楞纸箱抗压强度,Nx——瓦楞纸板含水率。%P0——含水率为0%时的纸箱抗压强度,NP=0.9xP0e.在流通领域中外界环境的影响。相对湿度50%60%70%80%90%100%下降百分比0%10%20%32%52%85%b.仓储时间的影响空箱长期堆放仓储,抗压强度变化不大,但包装货物后,纸箱强度因疲劳会随堆放时间的增加而下降。堆放时间10天30天90天180天下降百分比37%40%45%50%c.堆码方式的影响堆码型式单层放置正常堆积十字堆积错边堆积中间堆积井字堆积下降百分比0%(15-20)%(60-70)%(40-50)%(错边1cm)(50-60)%(错边3cm)(40-50)%(50-60)%堆码的影响堆码的影响a.箱型箱形(尺寸比例);b.印刷面积与印刷设计;c.开孔面积与开孔位置(见下图);②可变因素
1.同一开孔形状,同一开孔面积越大,纸箱强度降低越大;2.开孔位置越接近纸箱上下两边或箱棱箱角,纸箱强度降低越大;3.开孔位置越接近纸面中位线或中心点,纸箱强度降低越小;4、同一开孔位置,同样开孔面积,分散开孔比集中开孔纸箱强度降低小。d.纸箱的制造技术问题;e.制箱机械的缺陷;f.质量管理问题。3、瓦楞纸箱抗压强度计算
一类根据瓦楞纸板原纸,即面纸和芯纸的测试强度来进行计算,另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。①凯里卡特(K.Q.Kellicutt)公式
a.凯里卡特公式
P=Px(4aXz/Z)2/3ZJP——瓦楞纸箱抗压强度(N);Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm);aXz——瓦楞常数;Z——瓦楞纸箱周边长(cm);J——纸箱常数。瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下
Rn——面纸环压强度测试值(N/0.152m)Rmn——瓦楞芯纸环压强度测试值(N/0.152m)C——瓦楞收缩率,单瓦楞纸板来说Px=(∑Rn∑CRmn)/15.2Px=(R1+R2+RmC)/15.2P=Px(4aXz/Z)2/3ZJ双瓦楞纸板
公式中的15.2(cm)为测定原纸环压强度时的试样长度。
Z值计算公式
Z——纸箱周边长(cm);L0——纸箱长度外尺寸(cm);B0——纸箱宽度外尺寸(cm);aXz、J、C值可查表
Px=(R1+R2+R3+Rm1C1+Rm2C2)/15.2Z=2(L0+B0)
楞型常数ABCaXxJC8.361.101.5325.001.271.3616.101.271.477双瓦楞纸箱凯里卡特常数值
楞型常数AABBCCABBCACaXxJ16.720.9410.001.0812.201.0913.361.0111.101.0814.461.02单瓦楞纸凯里卡特常数值
例计算瓦楞纸箱的抗压强度,其中面纸横向环压强度为360N/0.152m,瓦楞芯纸横向环压强度为150N/0.152m,B楞.
已知:R1=R2=360N/0.152mRm=150N/0.15m
L0=580mm
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