瓦楞紙箱設(shè)計

瓦楞紙箱設(shè)計第一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日2．由設(shè)計人員決定裝入數(shù)量的產(chǎn)品有些產(chǎn)品，如水果、煙酒、飲料、化妝品、洗衣粉之類，其尺寸和重量都很小。為了便于裝卸和儲運，必須一箱多件。對于這類產(chǎn)品，才要求考慮每箱裝入的數(shù)量?？捎肨OPSPRO、CAPEPACK軟件設(shè)計。第二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日影響產(chǎn)品裝入數(shù)量的因素：(1)紙箱強度單瓦楞箱內(nèi)裝物質(zhì)量限于50kg，最大綜合尺寸限于200cm；雙瓦楞箱內(nèi)裝物質(zhì)量限于55kg，最大綜合尺寸限于250cm。(2)裝卸效率采用人力裝卸時，內(nèi)裝物重量應(yīng)體重的40％，質(zhì)量以20kg左右為宜。內(nèi)裝物長度以70cm以下、寬度以40cm以下為好。這樣便于兩手抱起，而且使貨物靠近人體軸線，降低工人的疲勞強度。(3)銷售起點有些產(chǎn)品，既可以論斤論瓶零售，也可以論箱零售。但一箱不能裝得太多。否則，銷售起點太高，消費周期太長。(4)裝載率為了降低運費和提高運輸能力，不論是直接裝車還是用托盤、集裝箱集裝，都要求貨物達到規(guī)定的裝載率。第三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、內(nèi)裝物的三維尺寸比

1．根據(jù)紙板用量確定長寬高的比例長寬高的比例取2：1：2時，瓦楞紙板用量最少。2．根據(jù)紙箱抗壓強度確定長寬的比例長寬比取1.4：1時，紙箱抗壓強度最高。3．根據(jù)黃金分割比確定長高的比例ABCDAD(=AB):AC=1:1.618第四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、箱內(nèi)產(chǎn)品的緩沖與固定

1．固定作用防止產(chǎn)品在箱內(nèi)移動與轉(zhuǎn)動,避免運輸中碰撞,降低產(chǎn)品破損率。2．固定與緩沖是相互聯(lián)系的緩沖材料有固定的作用，固定材料也有緩沖的作用。3．紙箱附件具有固定和緩沖的作用紙箱型號為:09型.第五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日四、內(nèi)裝物的外輪廓尺寸

內(nèi)裝物的重量與外廓尺寸是選擇瓦楞紙板和計算瓦楞紙箱尺寸的依據(jù)，所以確定內(nèi)裝物重量與尺寸是設(shè)計瓦楞紙箱的第一步。內(nèi)裝物的外廓尺寸除產(chǎn)品,還包括緩沖和固定材料的尺寸(如圖)。為了使產(chǎn)品能順利地裝入箱內(nèi)，各物品的各個接觸面要預(yù)留1—2mm的間隙。第六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第六節(jié)瓦楞紙箱的尺寸瓦楞紙箱的尺寸：瓦楞紙箱除了內(nèi)尺寸和外尺寸外，還有確定箱坯上切斷、開槽、壓線位置的制造尺寸，如圖。第七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、瓦楞紙箱的內(nèi)尺寸

以內(nèi)壁為基準(zhǔn)，箱內(nèi)三個方向上的有效尺寸稱為紙箱的內(nèi)尺寸。確定紙箱內(nèi)尺寸的原則是，既要保證產(chǎn)品能順利地裝入箱內(nèi)，又不使產(chǎn)品在箱內(nèi)有明顯的移動空間。因此紙箱內(nèi)尺寸應(yīng)稍大于內(nèi)裝物外廓尺寸。為了“稍大”而取的增量稱為公差。用Xo表示內(nèi)裝物外廓尺寸。用ΔXo表示公差，可將紙箱內(nèi)尺寸X′表達為：X′=Xo+ΔXo公差ΔXo在長度與寬度方向的取值為3—7mm;高度方向小型箱為1—3mm,中型箱為3—4mm，大型箱為5—7mm。大、中、小型箱內(nèi)綜合尺寸分別為：≥2000mm、≤2000mm、≤1000mm。

第八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、瓦楞紙箱的制造尺寸

制箱時的下料尺寸稱為紙箱的制造尺寸;以展開的箱坯上的壓線為度量的基準(zhǔn)。在理想情況下制造尺寸比內(nèi)尺寸大出一個紙板厚度；這個大出的尺寸稱為內(nèi)尺寸的伸放量。第九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日1．紙箱長、寬、高的制造尺寸用ΔX′表示內(nèi)尺寸的伸放量，可將紙箱長、寬、高的制造尺寸表達為:X=X′+ΔX′其中X是紙箱內(nèi)尺寸;

ΔX是內(nèi)尺寸的伸放量(見下表).楞型ABEABL16329L24216B16329B23215H96318第十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日2．紙箱接頭的制造尺寸接頭J的尺寸根據(jù)瓦楞層數(shù)和生產(chǎn)工藝水平確定。單瓦楞紙板為35—40mm，雙瓦楞紙板為45—50mm，三瓦楞紙板為：50mm。3．紙箱搖蓋的制造尺寸對于0201型紙箱,A型楞單瓦楞紙板的伸放量為2一3mm，AB型楞雙瓦楞紙板的伸放量為4—5mm。第十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、瓦楞紙箱的外尺寸

紙箱箱面上的標(biāo)志尺寸是它的外尺寸，箱體體積也是按照外尺寸計算的。紙箱的外尺寸大于制造尺寸，這個大出的尺寸稱為外尺寸加大值。用ΔX表示。紙箱的外尺寸與制造尺寸的關(guān)系為:X"=X+ΔX其中X是紙箱制造尺寸;ΔX是外尺寸加大值:對于A型楞的單瓦楞紙板，加大值ΔX取5—7mm,對于AB型楞的雙瓦楞紙板，加大值ΔX取8—12mm,高度的加大值取上限.第十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日[例]牙膏小包裝每盒1支，中包裝每盒12支。中包裝外長L＝190mm，外寬b＝140mm，外高h(yuǎn)＝120mm。大包裝為運輸包裝，采用單瓦楞紙箱，每箱裝入24個中包裝，排列方法如圖，試計算這種瓦楞紙箱的尺寸。

解：(1)內(nèi)裝物的外廓尺寸用Δ表示中包裝之間的間隙，用n表示三個方向上中包裝的個數(shù)，并取Δ＝1mm。于是，內(nèi)裝物的外廓尺寸為:L0＝4×140+3×1＝563mmB0＝2×190+1×1＝381mmH0＝3×120+2×1＝362mm第十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

解續(xù)：⑵瓦楞紙箱的內(nèi)尺寸取長度和寬度方向的公差Δ

X。＝5mm(取值為3—7mm)，取高度方向的公差Δ

Xo＝4mm(綜合尺寸:563+381+362=1306mm;中型箱為3—4mm)。于是，瓦楞紙箱的內(nèi)尺寸為:L＝Lo+ΔXo＝563+5＝568mmB＝Bo+ΔXo＝381+5＝386mmH＝Ho+ΔXo

＝

362+4＝366mm第十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

解續(xù)：⑶瓦楞紙箱的制造尺寸運輸包裝用的單瓦楞紙板為A型瓦楞,內(nèi)尺寸伸放量ΔX＝6（L1）、4（L2）、6（B1）、3（B2）、9（H）mm，搖蓋伸放量取3mm，接頭尺寸取40mm。于是，瓦楞紙箱的制造尺寸為

:L1＝L+ΔX＝568+6＝574mmL2＝L+ΔX＝568+4＝572mmB1＝B+ΔX＝386+6＝392mmB2＝B+ΔX＝386+3＝389mmH=H+ΔX=366+9=375mmF＝B1/2+ΔX=392/2+3=199mmJ=40mm.第十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

解續(xù)：⑷瓦楞紙箱的外尺寸外尺寸加大值ΔX＝5—7mm，故瓦楞紙箱的外尺寸為

:L"＝L1+ΔX＝574+5＝579mmB"＝B1+ΔX＝392+5＝397mmH"＝H+ΔX＝

375+7＝382mm此題解完第十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第七節(jié)瓦楞紙箱的抗壓強度堆碼載荷：紙箱抗壓強度:瓦楞紙箱的堆碼強度條件:

為了保證底層的貨物不被壓壞，紙箱的抗壓強度必須大于堆碼載荷，而且要有一定的安全系數(shù).一、瓦楞紙箱的壓縮實驗

關(guān)于紙箱的抗壓強度，目前理論不完善，通過壓縮試驗?zāi)艿玫郊埾淇箟簭姸?/p>

。第十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日紙箱壓力實驗機溫濕度預(yù)處理加載速度:12mm/nin壓潰→紙箱抗壓強度第十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、抗壓強度的經(jīng)驗公式

美國林產(chǎn)研究所的凱里卡特公式:Pc為紙箱的抗壓強度(N);Px為瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度(N/cm);Z為紙箱周長(cm);aXz為楞常數(shù);J為箱常數(shù);aXz與J的值見下表.楞型ABCABaXz8.365.006.1013.36J0.590.680.680.66第二十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度為:式中R是瓦楞紙板中所有面紙和中間墊紙的環(huán)壓強度(N)，Rm是瓦楞紙板中所有芯紙的環(huán)壓強度(N)，C是瓦楞展開系數(shù)(下表)，L是測試環(huán)壓強度的試片長度，且L＝15.2cm。

.瓦楞型式ACBE展開系數(shù)1.5—1.61.4—1.51.35—1.41.2—1.3如果用原紙的環(huán)壓指數(shù)計算瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度，則式中r是箱板紙的環(huán)壓指數(shù)，Q是箱板紙的定量，rm是瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù)，Qm是瓦楞原紙的定量。瓦楞紙板的瓦楞展開系數(shù)

第二十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

[例]單瓦楞紙箱的尺寸為70×46×46cm，內(nèi)、外面紙為300g／m2的B等箱板紙，芯紙為180g／m2的B等瓦楞原紙，試求紙箱的抗壓強度。解：(1)計算瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度Px由箱紙板技術(shù)指標(biāo)知，箱板紙的環(huán)壓指數(shù)r＝9.2N·m／g。由瓦楞原紙性質(zhì)知，瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù)rm＝7.7N·m／g。運輸包裝用單瓦楞紙板為A型瓦楞，其展開系數(shù)為C＝1.53。因此，瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度為：Px＝∑rQ十∑ＣrmQm＝9．2×300十9．2×300十1．53×7．7×180＝7640(N／m)第二十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：(2)計算瓦楞紙箱的抗壓強度Pc紙箱周長為:Z＝2(L+B)＝2×(70+46)＝232(cm)查表得:A型瓦楞的楞常數(shù)Xz＝8.36，箱常數(shù)J＝0.59。因此，瓦楞紙箱的抗壓強度為：

＝1.86×74.75×（8.36×4/232）2/3×232×0.59＝5348(N)第二十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

[例]雙瓦楞紙箱的尺寸為49×37×29cm。內(nèi)、外面紙的環(huán)壓強度為450N。瓦楞芯紙和中間墊紙的環(huán)壓強度為180N，試求紙箱的抗壓強度。解：(1)計算瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度Px運輸包裝用雙瓦楞紙板為AB楞，其展開系數(shù)為C＝1.53和1.36。因此，瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度為：Px＝（∑R十∑CRm）／15.2＝（450+450+180+1.53×180+1.36×180）/15.2＝109(N/cm)第二十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：(2)計算瓦楞紙箱的抗壓強度Pc紙箱周長為:Z＝2(L+B)＝2×(49+37)＝172(cm)查表得:AB楞的楞常數(shù)Xz＝13.36，箱常數(shù)J＝0.66。因此，瓦楞紙箱的抗壓強度為：

＝1.86×109×（13.36×4/172）2/3×172×0.66＝10557(N)＝10.56(kN)第二十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、瓦楞紙箱的堆碼強度條件

1．堆碼載荷產(chǎn)品裝箱后形成包裝件，包裝件又稱為貨物。貨物向上堆碼時，最底層紙箱承受的堆碼載荷為:式中W為每件貨物(包裝件)的重量，H為紙箱高度，h為堆碼高度。一般倉庫儲存時，堆碼高度h＝450cm(日本)。第二十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日2．堆碼強度條件

為了保護箱內(nèi)產(chǎn)品，紙箱的抗壓強度必須大于堆碼載荷，而且要有合理的安全系數(shù)。這一要求稱為堆碼強度條件，其表達式為:Pc≥K?P

3．安全系數(shù)安全系數(shù)是由貨物的儲存期和儲存條件決定：儲存期少于30天K＝1．6儲存期30—100天K＝1．65儲存期100天以上K＝2第二十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第八節(jié)瓦楞紙箱設(shè)計舉例設(shè)計要求：××脾64cm彩色電視機的質(zhì)量為28kg，最大尺寸為674×425×480mm，僅在國內(nèi)銷售，儲存期在半年以上。除電視機外，箱內(nèi)還有泡沫緩沖墊，內(nèi)裝物外廓尺寸為746×485×550mm.解：(1)箱型選型采用0201型瓦楞箱;因為周長太大,所以采用二頁箱.第二十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：(2)瓦楞紙板的選配①內(nèi)銷產(chǎn)品,故選用第二類瓦楞紙板。②內(nèi)裝物質(zhì)量為28kg,最大綜合尺寸1781mm(746+485+550)，應(yīng)選用第二類第三種雙瓦楞紙板(見表)，其代號為D2.3。③根據(jù)瓦楞紙板技術(shù)指標(biāo)表，D2．3的技術(shù)指標(biāo)為:耐破強度1373kPa;邊壓強度8330N／m;戳穿強度9.8J。④原紙的選配:根據(jù)箱紙板技術(shù)指標(biāo)，選用C等箱板紙(內(nèi)銷)，其耐破指數(shù)為1.53kPa·m2／g，環(huán)壓指數(shù)為6.5N·m／g。內(nèi)、外面紙定量取340g／m2，中間墊紙定量取300g／m2。根據(jù)瓦楞芯紙技術(shù)指標(biāo)，選用C等瓦楞芯紙(內(nèi)銷)，

兩層瓦楞的定量均取160g／m2，其環(huán)壓指數(shù)為5.5N·m／g。第二十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：⑤瓦楞紙板的耐破強度：按照選用的箱紙板，瓦楞紙板的耐破強度為：P=0.95∑σb=0.95x（1.53x340+1.53x300+1.53x340）=1424kPa⑥瓦楞紙板的定量：按照選用的箱紙板和瓦楞芯紙，瓦楞紙板的定量為：∑Q=340+340+300+（160x1.6+160x1.4）+100=1560g/m2其中粘合劑定量為100g/m2第三十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：(3)瓦楞紙箱的尺寸設(shè)計①內(nèi)裝物外廓尺寸:L0＝746(mm);B0＝485(mm);H0＝550(mm)②紙箱內(nèi)尺寸:

X′=Xo+ΔXo公差ΔXo在長度與寬度方向的取值為3—7mm;高度方向小型箱為1—3mm,中型箱為3—4mm，大型箱為5—7mm。746+485+550=1781mm;因此為中型箱.L＝Lo+ΔXo＝746+6＝752mmB＝Bo+ΔXo＝485+5＝490mmH＝Ho+ΔXo

＝

550+4＝554mm第三十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日

續(xù)解：③紙箱制造尺寸:運輸包裝用的雙瓦楞紙板為AB型瓦楞,采用二頁箱,內(nèi)尺寸伸放量ΔX＝6（L2）、5（B2）、18（H）mm，搖蓋伸放量5mm（實際取6mm,AB

）

，接頭尺寸取50mm（雙瓦楞）

。于是，瓦楞紙箱的制造尺寸為

:L=L2＝L+ΔX＝752+6＝758mmB=B2＝B+ΔX＝490+6＝496mmH＝H+ΔX=554+18=572mmF=B/2+ΔX=496/2+5=253mmJ=50mm第三十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第三十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日續(xù)解：④紙箱外尺寸:對于AB型楞的雙瓦楞紙板,外尺寸加大值ΔX＝8—12mm，高度的加大值取上限;故瓦楞紙箱的外尺寸為

:L"＝L+ΔX＝758+10＝768mmB"＝B+ΔX＝496+10＝506mmH"＝H+ΔX＝572+12＝584mm第三十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日⑷瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)①紙箱用料:二頁箱箱坯見前面圖.每片箱坯的面積為:A0=（B+L）?（H+2F）+J?H=（758+496）?（572+2x253）+50x572=1.38m2每個紙箱所需瓦楞紙板的面積為2.76m2每個紙箱所需瓦楞紙板的質(zhì)量為:2.76m2x1560g/m2=4.31kg.

第三十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日②手孔設(shè)計:

原則:為了便于中小型瓦楞紙箱人力搬運，常在兩端面上開手孔，其寬度b＝100mm，高度h＝40mm。手孔與釘距(圖中為外尺寸)第三十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日③釘合設(shè)計與封箱:由于是五層瓦楞箱,所以選用16號U形釘釘合;內(nèi)銷產(chǎn)品,釘?shù)钠茐妮d荷取p=25N;斜向排列,強度系數(shù)K=1;所需釘?shù)臄?shù)量:釘數(shù)定為12個，釘距為48mm，到頂、底兩面的距離為25mm，如前頁圖。封箱選用寬度為80mm的膠帶。第三十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日⑸瓦楞紙箱的堆碼強度①瓦楞紙箱抗壓強度計算:瓦楞紙箱的周長為:Z=2?

（B+L）=2?（75.8+49.6）=250.8cm瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度:::

Px＝∑rQ十∑CrmQm＝（6.5×340+6.5×300+6.5×340）+（5.5×1.6×160+5.5×1.4×160）＝9010(N／m)=90.1(N/cm)其中展開系數(shù)為C＝1.6（A楞型）和1.4（B楞型）第三十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日瓦楞紙箱的抗壓強度:::查表得:AB楞的楞常數(shù)Xz＝13.36，箱常數(shù)J＝0.66;因此，瓦楞紙箱的抗壓強度為：＝1.86×90.1×（13.36×4/250.8）2/3×250.8×0.66＝8959(N)第三十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日②堆碼載荷與強度校核:堆碼載荷:貨物(包裝件)重量W是內(nèi)裝物重量和紙箱重量之和，其值為W=(28+4.31)x9.8=316.6N;堆碼高度取450cm;安全系數(shù)取2(存100天以上);紙箱的堆碼載荷為:強度校核:

PC>P;因為抗壓強度比堆碼載荷大得多，所以這個瓦楞紙箱具有足夠的堆碼強度。第四十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第九節(jié)瓦楞紙箱的制圖一、一般規(guī)定（GB12986）

1．圖紙幅面尺寸、圖框格式第四十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日2．圖紙標(biāo)題欄第四十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日3．比例在繪制圖形時，當(dāng)槽寬或紙板厚度小于3mm以及斜度較小時，可不按比例而夸大畫出。

繪制同一紙箱各種視圖應(yīng)采用相同的比例，并在標(biāo)題欄中填寫，當(dāng)需局部放大或縮小時，必須另行標(biāo)注。第四十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日4．圖線及畫法第四十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日4．圖線及畫法----續(xù)同一圖樣中同類圖線的寬度應(yīng)基本一致。內(nèi)折線、外折線、間斷線的線段長度和間隔應(yīng)各自大致相等。波浪線用徒手畫出。第四十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日4．圖線及畫法----續(xù)------應(yīng)用舉例第四十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日5．紙板、瓦楞紙板的截切面符號第四十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日6．成型接合方式接合方式應(yīng)繪制在立體圖中接合部位(圖2)，或在技術(shù)要求中用代號和文字說明。第四十八頁，共五