瓦楞纸箱结构设计课件

,前 言,第五章 瓦楞纸箱结构设计,瓦楞纸板结构表示方法 瓦楞纸箱箱坯结构 瓦楞纸箱箱型标准 瓦楞纸箱尺寸设计 瓦楞纸箱强度设计,UP,知识点：瓦楞纸板的表示方法,（1）原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法 表示公式：外面纸品种-外面纸定量·瓦楞芯纸品种-瓦楞芯纸定量·内面纸品种-内面纸定量、 瓦楞楞型 例如：WK-200·SCP-150·WK-200CF瓦楞纸板的结构是双面C楞，内外面纸为200g/漂白牛皮浆 箱纸板，芯纸为150g/半化学浆高强瓦楞纸。 （2）原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法 表示公式：外面纸定量/夹芯纸定量/内面纸定量-瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型 例如：293/240/293-155/2AB表示外面纸、夹芯纸、内面纸、瓦楞芯纸分别为293、240、293、 155g/cm°的 AB楞双瓦纸板。（瓦楞层数用1或2表示单瓦楞或双瓦楞） （3）纸板代号表示法 表示公式：纸板代号-纸板类别号.同类纸板序号 例如：S-1.1表示第1种优等品双面单瓦纸板，技术指标可查：耐破度638Kpa，边压强度4.5 kN·m，适宜制造出口商品及贵重物品的运输纸箱。 （纸板代号S或D表示单瓦楞或双瓦楞 ）,UP,知识点：瓦楞纸板的厚度,瓦楞纸板厚度计算公式如下：,t瓦楞纸板实际厚度，mm tn内、外面纸与夹芯纸厚度，mm tmn瓦楞芯纸厚度，mm Fhn瓦楞辊高度，mm d瓦楞纸板制造过程中的厚度损失，mm,7外面纸厚度 6瓦楞高度 5芯纸厚度 4内面纸厚度,1外面纸 2瓦楞芯纸 3内面纸,UP,知识点：瓦楞纸板箱坯结构,1瓦楞方向 2制造商结构 3横切线 4横压线 5纵切线 11纵压线 6开槽 7侧板 8外摇盖 9内摇盖 10端板,分切 压痕 开槽 制造商接头 TJ 胶带粘合 GJ 黏合剂粘合 SJ U形钉钉合 箱面与摇盖,UP,知识点：瓦楞纸板箱形标准（1）,国际纸箱箱型标准（International Fibreboard Case Code） 基型 即基本箱型，用48位阿拉伯数字表示： 01商品瓦楞卷筒纸和纸板 02开槽型箱 03套合型纸箱 04折叠型纸箱托盘 05滑盖型纸箱,06固定型纸箱 (布利斯纸箱Bliss) 07预粘合纸箱 主要是一页纸板成型，运输呈平板状，打开箱体即可使用。 包括自锁底箱和盘式自动折叠纸箱。 09内附件 包括衬板、缓冲垫、间壁板、隔板等，可结合纸箱设计， 也可单独使用。,06类箱成型方式（0605箱）,知识点：瓦楞纸板箱形标准（1）,02类开槽型箱成型及填充方式 （a）盖面填充 （b）底面填充 （c）端面填充 （d）侧面填充,任务：认识瓦楞纸箱箱型及成型,04类托盘箱成型及充填方式 （a）粘合（b）组装（c）锁合（d）充填内装物,UP,知识点：瓦楞纸板箱形标准（2）,组合型 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。 如下图所示箱型： 上摇盖用0204型（a），下摇盖用0215型（b）， 表示方法：0204/0215（c）。,国家标准箱型（GB-T 6543-1986） 参考国际箱型标准系列，规定了运输包装用瓦楞纸箱的基本箱型， 该标准正在修订中。,我国国家标准GB654386（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双瓦楞纸箱的基本箱型，其箱型代号如表2所示：,知识点：瓦楞纸板箱形标准（1）,1、包卷式纸箱 2、分离式纸箱 3、三角柱型纸箱 4、大型纸箱 5、新型隔板,知识点：非标准瓦楞纸箱,方便堆码箱（1）,方便堆码托盘纸箱结构之一,方便堆码托盘纸箱结构之二,方便堆码箱（2）,方便堆码的果蔬运输托盘箱,方便堆码箱（3）,隔板（1）,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,隔板结构之一 （a）2×2隔板 （b）3×2隔板,隔板结构之二 （a） 3×2隔板 （b）成型图 （c） 4×3隔板,隔板结构之三 （a） 3×2隔板 （b） 4×3隔板,隔板（2）,5.1 以小组为单位，完成一个展示纸货架的设计。要求有市场调研，造型新颖而美观，结构明确而稳定。,5.2 完成纸货架全套.ARD结构图纸，有相应的立体效果图，并符合打样输出规范。,前 言,前 言,思考与练习5 Think & Work ：,一、內装物排列方式 1、长方体內装物排列方式 （1）排列数目 式中 瓦楞纸箱装量，件 瓦楞纸箱长度方向上内装物排列数目，件 瓦楞纸箱宽度方向上内装物排列数目，件 瓦楞纸箱高度方向上内装物排列数目，件,瓦楞纸箱尺寸设计,（2）排列方向 立放：lb/LB 内装物底面/纸箱底面 侧放：bh/LB 内装物端面/纸箱底面 平放：lh/LB 内装物侧面/纸箱底面 图5-55可以帮助进一步理解，其中P、Q、R、S、T、V分别代表6种不同的排列方向。,图5-55 內装物排列方向 （a）外包装纸箱 （b）內装物立放 （c）内装物侧放 （d）内装物平放,（3）排列方式 排列数目与排列方向的综合为排列方式。瓦楞纸箱装量数目决定内装物的可能排列数目种类很多，而每一种排列数目又有6种可能的方向，所以构成一个瓦楞纸箱可以有多种排列方式，而每一种排列方式又对应着一种箱形尺寸。,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 190×140×120(mm) ，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。 即 P 型 l /L 或 Q 型 b/L,将中包装盒的长度、宽度与高度分别乘以倍数 Nl nb nh ×1 190 140 120 ×2 380 280 240 ×3 570 420 360 ×4 760 560 480 ×5 950 700 600 ×6 1140 840 720 ×7 ×8 ,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。 寻找相应的L 与B。 则， 1140 560 120 2.04 :1: 0.21 840 760 120 1.11:1: 0.16 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 则， 760 420 240 1.81:1: 0.57 570 560 240 1.02 :1: 0.43 舍弃 高度方向排列三层，先考虑4×3×2 则， 760 280 360 2.71:1:1.29 560 380 360 1.47 :1: 0.95 发现只有4b ×2l ×3h 560×380×360 方案最接近目标。 因此，选定排列方式为： Q 型： 4 L ×2 B × 3 H = n b× n l× n h,2、圆柱体内装物排列方式 （1）错列排列,图5-56 圆柱体内装物错列排列,（2）列数与空间利用率关系 列数与空间利用率关系 m=M-1 排列优数（Q） 式中： Q排列优数； M排列行数； N奇数行排列列数； INT(M/2)不大于M/2的最大整数。 当Q1时，齐列排列的空间利用率优于错列排列，当Q1时则反之。,（3）错列排列列数优化值域 列数优化值域就是在错列排列中，当行数一定时，奇数行排列列数在该值范围内则空间利用率一定优于齐列排列，而且数值越大，空间利用率越高，而在该值域范围之外，空间利用率一定低于齐列排列。,二、理想尺寸比例与最佳尺寸比例 1、尺寸比例 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,2、理想尺寸比例,图5-57 瓦楞纸箱尺寸比例,3、理想尺寸比例的单项决定因素 （1）纸板用量 （2）抗压强度 A.RL对抗压强度的影响,图5-58 瓦楞纸箱箱面应力分布,图5-59 RL与抗压强度关系曲线,B. RH对抗压强度的影响,图5-60 纸箱高度与抗压强度关系曲线,（3）堆码状态 A.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。,图5-61 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）,B. RH对堆码状态的影响,图5-62 纸箱RL对堆码载荷的影响,0201型箱的最佳尺寸比例应为1.5:1:1,（4）美学因素 当代造型美学常用比例有： A.黄金分割比例 B.整数比例 C.直角比例,三、瓦楞纸箱尺寸设计 1内尺寸 （1）内尺寸确定因素 a.内装物最大外尺寸； b.内装物排列方式； c.内装物公差系数； d.内装物隔衬与缓冲件的相关尺寸。 （2）内尺寸计算公式 除错列排列的圆柱形内装物以外，其他内装物的瓦楞纸箱内尺寸计算公式如下：,式中 纸箱内尺寸， 内装物最大外尺寸， 内装物排列数目 内装物公差系数， 衬格或缓冲件总厚度， 内尺寸修正系数，,图5-66 中包装间隙系数 （a）空包装 （b）实包装 （c）包装尺寸,（3）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,个数增加率= 单位面积降低率= a. 当错列排列列数在列数优化值域范围内，可以提高圆柱体内装物在包装中的空间利用率，从而达到减量化及降低生产、运输、仓储成本的目的。 b. 列数优化值域与圆柱体内装物的大小即直径D无关。,2、制造尺寸 箱体长、宽、高度制造尺寸计算公式 式中 瓦楞纸箱长、宽、高度制造尺寸， 纸箱内尺寸， 瓦楞纸板计算厚度， 由内向外纸板层数 箱面系数,图5-67 瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸与制造尺寸的关系 （a）“”形结构 （b）“ ”形结构,3.外尺寸 外尺寸计算公式如下： 将后两项常数合并，仍用表示： 式中 纸箱外尺寸， 纸箱最大制造尺寸， 纸箱外尺寸修正系数，,第四节 瓦楞纸箱强度设计,一、影响瓦楞纸箱强度的因素 基本因素包括： 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 可变因素包括： 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。,二、抗压强度 1、抗压强度,图5-72 瓦楞纸箱抗压试验曲线,2、瓦楞纸箱抗压强度计算 （1）凯里卡特（K.Q.Kellicutt）公式 A.凯里卡特公式：一般凯里卡特公式如下： 式中 瓦楞纸箱抗压强度，N 瓦楞纸板原纸的综合环压强度，N/ 瓦楞常数 瓦楞纸箱周边长， 纸箱常数,其中瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下： 式中 面纸环压强度测试值，N/0.152m 瓦楞芯纸环压强度测试值，N/0.152m 瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸原长度与面纸长度之比 对于单瓦楞纸板来说，公式（5-21）为： 对于双瓦楞纸板来说，公式（5-21）为：,补充,环压强度（RCT）：是指将一定尺寸的试样，插在试样座内形成圆形，在两测量板之间进