瓦楞纸板包装容器设计

1、,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

2、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-300 C-125 B-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

3、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：293/240-151/1C 1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-2.1 S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

4、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 。,A B C E,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

5、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-type boxes) （3）03套合

6、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

7、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,02

8、01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,

9、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、

10、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,

11、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）

12、（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,0201 0203 0204,2:1:2 2:1:4

13、 1:1:2,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

14、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

15、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1：1 0201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

16、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） xm

17、ax-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,

18、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

19、,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

20、,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-

21、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