第二章管式折疊紙盒結構設計

第二章管式折疊紙盒結構設計第一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五主側面副側面主搖翼副搖翼插舌糊口第二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五前面板后面板左側面板右側面板主搖翼副搖翼糊口插舌第三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五 4.1.1.2翼沿面板的自由邊以鉸鏈（折疊）的方式相聯(lián)的元素。包括膠粘翼、防塵翼、褶翼等。

1.膠粘翼用于涂膠以使紙盒粘結成型的結構元素。也叫糊口。

2.防塵翼附著于副側面上的結構元素。也叫副搖翼。副搖翼的主要作用是保持紙盒的密封性以及支撐或形成盒蓋。

3.褶翼也叫插舌，其功能為封閉紙盒。由于紙盒結構變化極大，結構元素形態(tài)多變，且業(yè)界目前尚無統(tǒng)一的術語。因此，本書中構成元素的叫法僅為一家之言。第四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五復習：紙盒的基本構成要素1、面板面板通常分為主側面和副側面。2、翼膠粘翼（也叫糊口）搖翼防塵翼（也叫副搖翼）褶翼（也叫插舌）前面板后面板左側面板右側面板主搖翼副搖翼糊口插舌第五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五折疊紙盒的特點

第七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)點

a.成本低，強度較好，具有良好的展示效果，適宜大中批量的生產(chǎn)。

b.與粘貼紙盒和塑料盒相比，占用空間小，運輸、倉儲等流通成本低廉。

c.在包裝機械上的生產(chǎn)效率高，可以實現(xiàn)自動張盒、裝填、折蓋、封口、集裝、堆碼等。

d.結構變化多，能進行盒內間壁，搖蓋延伸、曲線壓痕、開窗、展銷臺等多種新穎處理。缺點

a.強度較粘貼紙盒及塑料盒等多種剛性容器低。

b.外觀質地不夠高雅，不宜作貴重禮品的包裝。第八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五4.1.2折疊紙盒結構設計要素 （不做要求）第九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五4.2管式折疊紙盒4.2.1管式折疊紙盒的組成根據(jù)國家標準規(guī)定，管式折疊紙盒的定義為：管式折疊紙盒是由一頁紙板折疊，邊縫接頭通過粘合，而盒蓋盒底部必須采用搖翼組裝固定或封口的一類紙盒。第十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五1.成型角

①

頂面(底面)角（A成型角）紙盒成型后，相鄰兩體板的頂邊(或底邊)所夾的角。用→α1、α2、……表示。②側面角（B成型角）在各體板中，體板的頂邊(或底邊)與其縱向棱線，即相鄰兩體板的壓痕線、也是旋轉成型的軸線所夾的角。用γ1、γ2、……表示。第十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五2.旋轉角

（1）管式折疊紙盒的旋轉性：

管式折疊紙盒的成型是體板沿同向依次旋轉而實現(xiàn)的。在旋轉過程中，體板以其相鄰體板相交棱線(壓痕線)為軸線所轉過的角度為旋轉角。用β1、β2、……表示，如圖所示。第十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五管式折疊紙盒的旋轉性：第十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

（2）旋轉角求解公式

任選一角隅A,

由展開圖知：

∠P1AC=∠P2AB∠P1AP2=β

∠CAB=∠P1AP2=β

則：β=360°-（α+Σγn

）

β—

旋轉角，（°）

α—A成型角，（°）

γn

—B成型角，（°）

第十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五4.2.2管式折疊紙盒局部結構設計

4.2.2.1盒蓋結構盒蓋是紙盒容器的門戶。被包裝物通過盒蓋進入容器，用戶又通過盒蓋從容器中取用被包裝物。因此，盒蓋的設計應當盡可能地方便填充、取出等操作，并具有一定的密封性能，同時還應該滿足一定的審美要求。第十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五1．插入式

插入式折疊紙盒（a）飛機式（b）標準同向直插式（c）法國反插式第十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五tWt<B/2<15插入式第十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第二十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五ttLL1>L<B/2Wt插卡式第二十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五改進的插卡式第二十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五錯誤的結構第二十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第二十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第二十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

插入式盒蓋鎖合結構（a）隙孔鎖合（b）槽孔鎖合（c）曲孔鎖合第二十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五2．鎖口式

鎖口式封口結構第二十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

鎖口式折疊紙盒

1-蓋片12-蓋片23-蓋片34-蓋片45-底片46-底片37-底片28-底片19-粘合接頭第二十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五3．插鎖式

插入與鎖口相結合。封口強度高，可靠性強。

第二十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

插鎖式折疊紙盒

第三十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五4．正撳封口式

正撳封口式結構是在紙盒盒體上進行折線或弧線的壓痕，利用紙板本身的挺度和強度，撳下蓋板來實現(xiàn)封口。其特點是包裝操作簡便，節(jié)省紙板，并可設計出許多別具風格的紙盒造型，但僅限裝小型輕量內裝物。

正撳封口蓋

（撳壓式）第三十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

撳壓封口式紙盒可以在盒體上設計展示板、吊掛孔（鉤）或雙壁結構形式。

可吊掛或自立正撳封口式紙盒（a）可吊掛式（b）自立兼吊掛式

鎖口或雙壁正撳封口式紙盒第三十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五掀壓式第三十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第三十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第三十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五5．粘合封口式

粘合封口式盒蓋是將盒蓋的主蓋板與其余三塊襟片粘合。有兩種粘合方式，圖a為雙條涂膠，圖b為單條涂膠。這種盒蓋的封口性能較好，開啟方便，適合高速全自動包裝機。

粘合封口式盒蓋第三十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五6．顯開痕蓋

為了能夠及時顯示盒蓋開啟痕跡，防止非法開啟包裝而換之以有危害性物品，保證消費者生命與健康安全，保護商品信譽，對于與公眾生命息息相關的食品與醫(yī)藥包裝可采用顯開痕蓋。顯開痕蓋即盒蓋開啟后不能恢復原狀且留下明顯痕跡，以引起經(jīng)銷人員和消費者警惕。

第三十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五防盜蓋第三十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五第三十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

半切縫顯開痕蓋第四十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五7.搖蓋式

搖蓋式封口結構，是將盒體某個體板的延長部分，設計成以體板頂邊壓痕線為軸線，能反復開啟的連體盒蓋。第四十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五8．連續(xù)搖翼窩進式（襟片連續(xù)插別式）

這是一種特殊鎖口形式，它可以通過連續(xù)順次折疊使盒蓋片組成造型優(yōu)美的圖案，裝飾性極強，可用于禮品包裝，缺點是組裝稍嫌麻煩。

第四十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

4.2.2.2盒底結構紙盒盒底主要承受內裝物的重量，也受壓力、振動、跌落等情況的影響。同時，如果盒底結構過于復雜，將造成包裝機結構復雜或包裝速度降低，而手工組裝又耗時耗力。所以，對于管式折疊紙盒，盒底結構尤為重要。一般的設計原則是既要保證強度，又要力求成型簡單。一般而言，上述常用的盒蓋結構中有許多也同時可以用作盒底，如插入式、插卡式、撳壓式等。但連續(xù)折插式由于其表面不平整等原因，通常不用作盒底。第四十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五1．鎖底式

鎖底式結構能包裝多種類型的商品，盒底能承受一定的重量，因而在大中型紙盒中廣泛采用。（1）o、p連線位于盒底矩形中位線（2）o、p點與各自鄰近旋轉點的連線同盒底邊L所構成角度為∠b，同盒底邊B所構成的角度為∠a

。第四十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

鎖底式結構

1-底片12-底片23-底片34-底片4第四十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五∠a、∠b與紙盒長寬比的關系：當α=90°L/B≤1.5∠a=30°∠b=60°1.5＜L/B≤2.5∠a=∠b=45°

L/B＞2.5，則如下圖（c）所示，增加鎖底嚙合點，即將紙盒長邊按奇數(shù)等分,且∠a+∠b=90°可提高盒底承重強度。當α≠90°時,則∠a、∠b確定原則是∠a+∠b=α第四十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

插舌鎖底結構第四十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五鎖底式盒底的設計要點是：主搖翼上凹槽的槽底到主搖翼壓痕線之間的距離為紙盒厚度的一半，凹槽的寬度可任意確定，一般取小于紙盒寬度的2/3為宜。若紙盒較寬，則可以設置多個凹槽，所有凹槽的總寬度應小于紙盒寬度的2/3。由于凹槽的寬度可以任意確定，因而凹槽的槽底尖角的位置則往往是不確定。而在盒底鎖合后，要求副搖翼上斜邊的自由端點與槽底尖角重合。因此在設計時需要做一些輔助線以保證設計的準確性。第四十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五W/2W/2具體做法如下：（1）從主搖翼壓痕線靠近副搖翼的那個端點向同一側的槽底尖角畫一條輔助線；（2）在副搖翼所在的側面上畫一條鉛垂的輔助線，基位置位于該側面寬度的1/2處；（3）以第一條輔助線的起點為圓心，從該點到其與槽底尖角的交點之距離為半徑，畫一段弧，與第二條輔助線相交。該交點即為副搖翼上斜邊的自由端點。另一主搖翼上斜邊的端點可以利用同一方法通過副搖翼斜邊畫出。第四十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五2．自鎖底

自鎖底即自動鎖底式紙盒結構是在鎖底式結構的基礎上改進而來的。盒底成型以后仍然可以折疊成平板狀運輸，到達紙盒自動包裝生產(chǎn)線以后，只要撐開盒體，盒底成封合狀態(tài)，省去了其他盒底的成型工序和成型時間。因此，這種結構比較適合自動化生產(chǎn)和包裝。在管式盒中，只要有壓痕線能夠使盒體折疊成平板狀，都可設計自鎖底。

第五十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五（1）設計條件

a.在盒體上，要存在兩條縱向壓痕線（棱線），以這兩條線為折線，可將盒體折疊成拼板狀；

b.盒底的對邊、對角相等；

c.盒底的底邊數(shù)、也即是體板數(shù)為2n個。

自動鎖底結構第五十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五4545W/2W/23W/4第五十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五自鎖底成型過程第五十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五易折結構第五十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五（2）粘合角與粘合余角

自鎖式盒底的關鍵結構是一條與紙盒底邊呈角的折疊線，角以外部分將與相鄰底片粘合形成鎖底。

a.粘合角（δ）

粘合角即與旋轉點相交的盒底折疊線與裁切線所構成的角度，亦即自鎖底主片的粘合面中，以旋轉點為頂點的兩條粘合面邊界線所構成的角度叫粘合角，即∠C2BG和∠E2DF。

b.粘合余角（δ′）

在自鎖底盒主底片上，與旋轉點相交的折疊線和盒體與盒底的交線所構成的角度叫粘合余角。理論上，

δ+δ′=α第五十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

長方體管式盒自鎖底結構及盒底成型過程示意圖（a）中：1-底片1（主底片）2-底片2（副底片）3-底片34-底片4第五十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五（3）粘合余角求解公式

下圖是一個棱臺型紙盒，為簡便起見，只分析其中一對搖翼：將盒底主搖翼以DC為軸內折180°則

∠E2DC=∠E4DC∵DF1為對稱軸

∴∠E3DF1=∠E4DF1=δ=∠E4DE3/2

又∵ED、E3D、E4D應重合，

∴∠D1DE=∠D1DE3

已知：∠D1DE=γ2∠E2DC=α∠D1DC=γ1

∠E3DC

=γ1-γ2

由此得δ=∠E4DE3/2=（α-∠CDE3）/2=（α+γ2-γ1）/2δ′=δ+∠E3DC=1/2（α+γ2-γ1）+（γ1-γ2）

簡化，得

δ′=1/2（α+γ1-γ2）

第五十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五

一般管式折疊紙盒自鎖底成型分析圖第五十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期五（4）棱柱形管式折疊紙盒自鎖底結構

在棱柱形管式折疊紙盒的結構中，因為

γ2=γ1=90°代入粘合余角公式，得