5-第五章-瓦楞纸箱结构设计-包装结构设计.pdf

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1、第五章瓦楞纸箱结构设计第五章瓦楞纸箱结构设计通过本章的学习，使学生了解和掌握瓦楞纸箱结构设计 基础知识，如箱型、箱形（尺寸比例）、尺寸计算、强度 计算，并且会通过强度计算公式选择合适的材料配比。通过本章的学习，使学生了解和掌握瓦楞纸箱结构设计 基础知识，如箱型、箱形（尺寸比例）、尺寸计算、强度 计算，并且会通过强度计算公式选择合适的材料配比。（1）了解瓦楞纸箱结构表示方法及瓦楞纸箱箱坯结构；（2）掌握国际箱型标准及命名方法，了解非标准瓦楞纸箱 的结构类型及特点；（3）熟练选择内装物排列方式，了解尺寸比例、理想尺寸 比例与最佳尺寸比例；了解圆柱体内装物的错列排列方 式；（4）熟练计算瓦楞纸箱内尺

2、寸、外尺寸与制造尺寸；（1）了解瓦楞纸箱结构表示方法及瓦楞纸箱箱坯结构；（2）掌握国际箱型标准及命名方法，了解非标准瓦楞纸箱 的结构类型及特点；（3）熟练选择内装物排列方式，了解尺寸比例、理想尺寸 比例与最佳尺寸比例；了解圆柱体内装物的错列排列方 式；（4）熟练计算瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸与制造尺寸；（5）了解瓦楞纸箱强度的影响因素；（6）能熟练应用凯里卡特公式及APM公式计算抗压强度，会应用沃福公式和马基公式；（7）掌握载荷、安全系数、最大堆码强度、堆码性能系 数的几个概念并能熟练应用有关公式（有托盘最大堆码层 数只要求会计算）；（8）能熟练综合应用上述公式，优化瓦楞纸板配料。（5）了解瓦楞纸

3、箱强度的影响因素；（6）能熟练应用凯里卡特公式及APM公式计算抗压强度，会应用沃福公式和马基公式；（7）掌握载荷、安全系数、最大堆码强度、堆码性能系 数的几个概念并能熟练应用有关公式（有托盘最大堆码层 数只要求会计算）；（8）能熟练综合应用上述公式，优化瓦楞纸板配料。一、瓦楞纸板结构一、瓦楞纸板结构二、瓦楞纸箱箱型标准二、瓦楞纸箱箱型标准三、瓦楞纸箱尺寸设计三、瓦楞纸箱尺寸设计四、瓦楞纸箱强度设计四、瓦楞纸箱强度设计五、瓦楞纸箱材料选择五、瓦楞纸箱材料选择第五章 第一节瓦楞纸板结构第五章 第一节瓦楞纸板结构一、瓦楞纸板的表示方法一、瓦楞纸板的表示方法1、1、原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法

4、原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法表示公式：外面纸品种表示公式：外面纸品种外面纸定量外面纸定量瓦 楞芯纸品种瓦 楞芯纸品种瓦楞芯纸定量瓦楞芯纸定量内面纸品种内面纸品种内 面纸定量、瓦楞楞型F按瓦楞原纸技术指标（GB/T13023内 面纸定量、瓦楞楞型F按瓦楞原纸技术指标（GB/T130231991）及箱纸板技术指标（GB/T130241991）及箱纸板技术指标（GB/T130242003）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 品和一等品。2003）规 定，瓦楞芯纸分为A、B、C、D四个等级，面纸

5、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 品和一等品。瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构2、2、原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法表示公式：外面纸定量/夹芯纸定量/内外面 纸定量表示公式：外面纸定量/夹芯纸定量/内外面 纸定量瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型瓦楞层数用1或2表示，1代表单瓦楞，2代表双瓦 楞3、瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型瓦楞层数用1或2表示，1代表单瓦楞，2代表双瓦 楞3、纸板代号表示法纸板代号表示法表示公式：纸板代号表示公式：纸板代号纸板类别号.同类纸板 序号纸板代号用S或D表示，S代表单瓦楞，D代表双瓦楞纸板类

6、别号.同类纸板 序号纸板代号用S或D表示，S代表单瓦楞，D代表双瓦楞瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构二、瓦楞纸板厚度二、瓦楞纸板厚度瓦楞纸板厚度计算公式如下：t瓦楞纸板厚度计算公式如下：t瓦楞纸板实际厚度，mmtn瓦楞纸板实际厚度，mmtn内、外面纸与夹芯纸厚度，mmtmn内、外面纸与夹芯纸厚度，mmtmn瓦楞芯纸厚度，mmFhn瓦楞芯纸厚度，mmFhn瓦楞辊高度，mmd瓦楞辊高度，mmd瓦楞纸板制造过程中的厚度损失，mm瓦楞纸板制造过程中的厚度损失，mm()dFttth nm nn+=图5-1 瓦楞纸板厚度1外面纸 2瓦楞芯纸 3内面纸4内面纸厚度 5芯纸厚度6瓦楞高度 7外面纸厚度瓦楞纸板结构瓦楞

7、纸板结构图52 瓦楞纸箱箱坯结构1瓦楞方向 2制造商结构 3横切线 4横压线5纵切线 6开槽 7侧板 8外摇盖9内摇盖 10端板 11纵压线瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构三、瓦楞纸箱箱坯结构三、瓦楞纸箱箱坯结构1、瓦楞纸箱箱坯结构名称瓦楞纸箱箱坯结构名称箱坯结构及名称如图箱坯结构及名称如图5-2所示。所示。2、切断切断纵切线：与机械方向平行的切断线横切线：与机械方向垂直的切断线纵切线：与机械方向平行的切断线横切线：与机械方向垂直的切断线瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构3、压痕压痕横压线：与瓦楞楞向垂直的压痕线纵压线：与瓦楞楞向平行的压痕线横压线：与瓦楞楞向垂直的压痕线纵压线：与瓦楞楞向平行的压痕线4、开槽开

8、槽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（也可考虑为纸板 计算厚度的2倍）。倍）。5、制造商接头制造商接头制造商接头接合方式有以下三种形式（制造商接头接合方式有以下三种形式（1）胶带粘合（）胶带粘合（TJ）（）（2）黏合剂粘合（）黏合剂粘合（GJ）（）（3）金属钉结合（）金属钉结合（SJ）瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构6、箱面（板）箱面（板）对于长方体纸箱，其中对于长方体纸箱，其中4个垂直箱面分类为：个垂直箱面分类为：a.端面：瓦楞纸箱的端面：瓦楞纸箱的BH面面

9、b.侧面：瓦楞纸箱的侧面：瓦楞纸箱的LH面在箱坯状态下，端面和侧面称为端板和侧板面在箱坯状态下，端面和侧面称为端板和侧板7、摇盖摇盖02类纸箱一般带有摇盖，分类如下：类纸箱一般带有摇盖，分类如下：a.内摇盖：与端板连接的摇盖内摇盖：与端板连接的摇盖b.外摇盖：与侧板连接的摇盖外摇盖：与侧板连接的摇盖c.上摇盖：组成箱盖的摇盖上摇盖：组成箱盖的摇盖d.下摇盖：组成箱底的摇盖下摇盖：组成箱底的摇盖8、8、楞向楞向部分瓦楞楞向如图5-3所示部分瓦楞楞向如图5-3所示图5-3 瓦楞纸箱楞向设计（a）0203 （b）0204（c）0205 （d）0206（e）0301 （f）0422（g）0510 （h

10、）0601瓦楞纸板结构瓦楞纸板结构第五章 第二节瓦楞纸箱箱型标准第五章 第二节瓦楞纸箱箱型标准箱型种类箱型种类箱型序号箱型序号改型后缀码改型后缀码标准箱型（统一码）标准箱型（统一码）瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准一、国际纸箱箱形标准一、国际纸箱箱形标准1、基型基型即基本箱型，用即基本箱型，用48位阿拉伯数字表示：（位阿拉伯数字表示：（1）01商品瓦楞卷筒纸和纸板（商品瓦楞卷筒纸和纸板（2）02开槽型箱（开槽型箱（3）03套合型纸箱（套合型纸箱（4）04折叠型纸箱托盘（折叠型纸箱托盘（5）05滑盖型纸箱滑盖型纸箱图5-4 02类箱成型及填充方式（a）盖面填充（b）底面填充（c）端面填充（d）侧面填

11、充图5-5 04类箱成型及填充方式（a）黏合（b）组装（c）锁合（d）内装填充物瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-6 06类箱成型方式（0605箱）瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准（6）06固定型纸箱（固定型纸箱（7）07预黏合纸箱（预黏合纸箱（8）09内附件内附件a.平衬型（平衬型（09000903）b.套衬型（套衬型（09040929）c.间壁型（间壁型（09300935）d.填充型（填充型（09040967）e.角型（角型（09700976）f.组合内衬（组合内衬（09820999）图5-7 组合型纸箱表示法（a）0204 （b）0215 （c）0214/0215瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准

12、2、组合型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。图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，上摇盖用所示箱型，上摇盖用0204型，下摇 盖用型，下摇 盖用0215型，表示方法：型，表示方法：0204/0215（上摇盖（上摇盖/下摇盖）下摇盖）瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准3、封箱封箱国际纸箱箱型标准规定了国际纸箱箱型标准规定了4种封箱方式（种封箱方式（1）黏合剂封箱：用热熔胶或冷制胶（）黏合剂封箱：用热熔胶或冷制胶（2）胶带封箱：图）胶带封箱：图5-8（a）-（d）为国际箱型 规定的

13、）为国际箱型 规定的4种胶带封箱方式（种胶带封箱方式（3）联锁封箱：图）联锁封箱：图5-9为常见的为常见的0201型箱联锁 封箱方式，其他箱型则视结构而定（型箱联锁 封箱方式，其他箱型则视结构而定（4）U形钉封箱：图形钉封箱：图5-10（a）（）（b）为国际纸 箱箱型规定的）为国际纸 箱箱型规定的2种种U形钉封箱方法形钉封箱方法图5-8 胶带封箱图5-9 联锁封箱图5-10 U形钉封箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-11 包卷式瓦楞纸箱（a）外接头（b）内接头图5-12 包卷式纸箱压痕线图5-13 包卷式纸箱包装工艺（a）向上包卷（b）向下包卷瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准二、非标准瓦愣纸箱二

14、、非标准瓦愣纸箱1、包卷式纸箱包卷式纸箱（1）普通包卷式纸箱普通包卷式纸箱图5-14 N型包卷式纸箱（a）包卷箱板（b）H型中间隔板（c）装配图1-H板 2撕裂打孔线瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准（2）N型包卷式纸箱型包卷式纸箱图5-14 F型包卷式纸箱（a）包卷箱板（b）H型中间隔板（c）装配图1-H板 2撕裂打孔线 3-分离用撕裂打孔线图5-16 F型包卷式纸箱组装成型过程1-H板 2箱板（3）F型包卷式纸箱型包卷式纸箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-17 DP型包卷式纸箱成型与分解过程（4）DP型包卷式纸箱型包卷式纸箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-18 传统分离箱（a）捆扎（b）胶带

15、连接（c）黏合剂连接图5-19 盖板分离式纸箱成型与分离过程2分离式纸箱分离式纸箱（1）传统分离箱（图）传统分离箱（图5-18）（）（2）改进型分离式纸箱）改进型分离式纸箱a.盖板连接方式盖板连接方式瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-20 分离式纸箱连接方式1-黏合接头 2-撕裂打孔线 3-连接板 4-打孔线 5-短摇盖 6-摇盖黏合面b.粘合剂粘合方式粘合剂粘合方式c.连接板插入方式连接板插入方式d.连接板间隙固定方式连接板间隙固定方式瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-21 分离式托盘1-侧内板 2-侧板 3-分离纸板 4-分离线 5-分离用指孔 6-底板瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-2

16、2 三角柱形纸箱角隅结构图5-23 三角柱形纸箱角隅补强结构3三角柱型纸箱三角柱型纸箱（1）三角柱纸箱的结构类型）三角柱纸箱的结构类型瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-24 三角柱形纸箱箱型（a）标准托盘型（b）敞口型（c）02盖密封型（d）托盘型（e）带盖托盘型图5-25 三角柱形纸箱成型过程瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-26 化妆品增强型包装纸箱（a）箱盖（b）增强型箱底（c）箱体展开图1-A楞箱板 2-开封片 3-三角柱 4-B楞纸板图5-27 “BEAMS”八柱增强型托盘箱展开图瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-28 箱壁加固定大型摇盖箱图5-29 塑料导板加强大型摇盖型1-增强木

17、板 2-三瓦楞纸板 3-塑料导板 4-托盘4大型纸箱大型纸箱大型纸箱可分为两大类：（大型纸箱可分为两大类：（1）摇盖箱）摇盖箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-30 可折叠摇盖大箱型（a）封盖前（b）封盖后图5-31 短摇盖大型箱图5-32 组合式大型套合箱1-体板 2-H型导板 3-三瓦楞纸板 4-固定导板 5-固 定加强件 6-瓦楞纸板层叠箱座图5-33 前开式大型套合箱1-插入导板 2-托盘连接螺栓孔（2）套合箱（罩盖箱）套合箱（罩盖箱）瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-34 深型大型套合箱1-箱盖2-塑料连接件固定孔3-箱体图5-35 粉末、液体包装八棱 柱大套合箱1-箱盖 2-箱体3

18、-箱底 4-托盘图5-36 可折叠箱体套盖图瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-37 箱内袋包装纸箱5箱内袋箱内袋瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-38 方便堆码托盘纸箱结构之一6方便堆码箱方便堆码箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-39 方便堆码托盘纸箱结构之二图5-40 方便堆码的果蔬运输托盘箱瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-41 瓦楞纸板缓冲角垫7瓦楞纸板缓冲包装瓦楞纸板缓冲包装瓦楞纸纸箱标准瓦楞纸纸箱标准图5-42 “MC包装件”及其包装笔记本电脑工艺过程图5-43 笔记本电脑缓冲包装（a）A型部件展开图（b）B部件展开图（c）组装图1-侧板 2-底板 3-端板4-锐角凸起结构 5-“

19、1时，齐列排列的空间利用率优于错列排列，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。)2()1(231 MINTMNNMQ+=（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。（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二、

20、理想尺寸比例与最佳尺寸比例1、尺寸比例1、尺寸比例尺寸比例定义如下：式中：尺寸比例定义如下：式中：瓦楞纸箱长宽比瓦楞纸箱长宽比瓦楞纸箱高度比瓦楞纸箱高度比瓦楞纸箱长度尺寸，mm瓦楞纸箱长度尺寸，mm瓦楞纸箱宽度尺寸，mm瓦楞纸箱宽度尺寸，mm瓦楞纸箱高度尺寸，mm瓦楞纸箱高度尺寸，mmHBL:BLRL/=BHRH/=LRLRHRLBH2、理想尺寸比例2、理想尺寸比例图5-57 瓦楞纸箱尺寸比例图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（1）纸板用量（2）抗压强度A.RL对抗压强度的影响图5-58

21、瓦楞纸箱箱面应力分布图5-59 RL与抗压强度关系曲线图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图5-60 纸箱高度与抗压强度关系曲线（3）堆码状态（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。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）

22、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B.RH对堆码状态的影响图5-62 纸箱RL对堆码载荷的影响图5-62 纸箱RL对堆码载荷的影响（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（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4最佳尺寸比例4最佳尺寸比例图5-65 0201型纸箱纸板用量计算图图5-65 0201型纸箱纸板用量计算图三、瓦楞纸箱尺寸设计三、瓦楞纸箱尺寸设计1内尺寸1内尺寸（1）内

23、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：（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：)1(maxkTndnxXxxi+=式中 式中 纸箱内尺寸，纸箱内尺寸，内装物最大外尺寸，内装物最大外尺寸，内装物排列数目内装物排列数目内装物公差系数，内装物公差系数，衬格或缓冲件总厚度，衬格

24、或缓冲件总厚度，内尺寸修正系数，内尺寸修正系数，iXmaxxxndT k图5-66 中包装间隙系数（a）空包装（b）实包装（c）包装尺寸图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（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

25、尺寸）N错列排列奇数行列数M错列排列奇数行列数M错列排列行数d错列排列行数d间隙系数Ki间隙系数Ki内尺寸修正系数内尺寸修正系数iikdNNDL+=)1(iikdMMDDB+=)1()1(23个数增加率=单位面积降低率=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。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

26、小即直径D无关。%100齐列排列数总齐列排列数总错列排列数总%100齐列排列单位面积错列排列单位面积齐列排列单位面积2、制造尺寸2、制造尺寸（1）箱体长、宽、高度制造尺寸计算公式式中（1）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，瓦楞纸箱长、宽、高度制造尺寸，纸箱内尺寸，纸箱内尺寸，瓦楞纸板计算厚度，瓦楞纸板计算厚度，由内向外纸板层数由内向外纸板层数箱面系数箱面系数tanXXi)(1+=XiXt1na图5-67 瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸与制造尺寸的关系（a）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（b）“”形结构形结构（2）对接摇盖

27、制造尺寸（2）对接摇盖制造尺寸21fxBF+=式中 F式中 F纸箱对接摇盖宽度，B1纸箱对接摇盖宽度，B1纸箱非接合端面宽度制造尺寸，Xf纸箱非接合端面宽度制造尺寸，Xf摇盖伸长系数，（3）接头尺寸摇盖伸长系数，（3）接头尺寸21fxLF+=（4）03类箱型制造尺寸式中（4）03类箱型制造尺寸式中 03类箱盖制造尺寸，03类箱盖制造尺寸，03类箱体内尺寸，03类箱体内尺寸，03类箱盖制造尺寸修正系数，03类箱盖制造尺寸修正系数，+=+tamnXXi)(11+XiX隔板总长度制造尺寸计算公式：隔板中间间隔宽度尺寸计算公式：隔板端点间隔宽度尺寸计算公式：式中 隔板总长度制造尺寸计算公式：隔板中间间

28、隔宽度尺寸计算公式：隔板端点间隔宽度尺寸计算公式：式中 隔板总长度，隔板总长度，纸箱内尺寸，纸箱内尺寸，纸箱内尺寸修正系数，纸箱内尺寸修正系数，隔板中间间隔宽度尺寸，隔板中间间隔宽度尺寸，隔板端点间隔宽度尺寸，隔板端点间隔宽度尺寸，排列数目，件排列数目，件纸板计算厚度，纸板计算厚度，kXli=xxintnXD)1(1=2)1(2kntnXDxxi=liX k1D2Dxnt（7）06类附件制造尺寸a.平套型衬件b.隔板型衬件（7）06类附件制造尺寸a.平套型衬件b.隔板型衬件图5-70 隔板设计图图5-70 隔板设计图（8）模切机生产箱型制造b.自锁底结构c.锁舌结构（8）模切机生产箱型制造b.

29、自锁底结构c.锁舌结构图5-71 瓦楞纸箱锁底式结构（0215）图5-71 瓦楞纸箱锁底式结构（0215）通锁有关尺寸计算公式如下：半锁有关尺寸计算公式如下：式中 通锁有关尺寸计算公式如下：半锁有关尺寸计算公式如下：式中 锁舌高度，锁舌高度，锁孔宽度，锁孔宽度，纸板计算厚度，如锁孔恰好开在对折线上时，锁孔宽度应为纸板计算厚度，如锁孔恰好开在对折线上时，锁孔宽度应为+=+=121tBtHLL+=+=1212tBtHLL25tBL=LHLBt（9）包卷式纸箱包卷式纸箱也是模切成型的，其制造尺 寸修正系数不同于0201型箱。（9）包卷式纸箱包卷式纸箱也是模切成型的，其制造尺 寸修正系数不同于0201

30、型箱。3.外尺寸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 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，纸箱外尺寸，纸箱最大制造尺寸，纸箱最大制造尺寸，纸箱外尺寸修正系数，纸箱外尺寸修正系数，KtXXo+=maxKXXo+=maxoXmaxXK第五章 第四节第五章 第四节瓦楞纸箱强度设计瓦楞纸箱强度设计一、影响瓦楞纸箱强度的因素一、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。基本因素包括：原纸强度 瓦

31、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、抗压强度二、抗压强度1、抗压强度1、抗压强度图5-72 瓦楞纸箱抗压试验曲线图5-72 瓦楞纸箱抗压试验曲线2、瓦楞纸箱抗压强度计算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（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瓦楞纸箱抗压强度，N瓦楞纸板原纸的综合环压强 度，N/瓦楞纸板原纸的综合环压强

32、度，N/瓦楞常数瓦楞常数瓦楞纸箱周边长，瓦楞纸箱周边长，纸箱常数纸箱常数ZJZaXPPzx32)4(=PxPzaXZJ其中瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下：式中 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：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（

33、5-21）为：2.15+=mnnnxRCRPnRmnRnC2.15321nxCRRRP+=2.152211321CRCRRRRPmmx+=B.B.凯里卡特简易公式：凯里卡特公式的计算需 要用到方根，所以显得非常复杂。为使计算简 化，可将公式（5-20）中的常数项进行合并，而且，一旦纸箱尺寸确定，其周长也可以作为 常数处理，即凯里卡特简易公式：凯里卡特公式的计算需 要用到方根，所以显得非常复杂。为使计算简 化，可将公式（5-20）中的常数项进行合并，而且，一旦纸箱尺寸确定，其周长也可以作为 常数处理，即式中 式中 瓦楞纸箱抗压强度,N瓦楞纸箱抗压强度,N瓦楞纸板原纸综合环压强度,N/瓦楞纸板原纸

34、综合环压强度,N/凯里卡特简易常数凯里卡特简易常数ZJZaXFz32)4(=PxPFC.06类纸箱抗压强度计算公式：06类纸箱抗压强度计算公式如下：式中 C.06类纸箱抗压强度计算公式：06类纸箱抗压强度计算公式如下：式中 06类纸箱抗压强度,N06类纸箱抗压强度,N主体箱板抗压强度,N主体箱板抗压强度,N端板抗压强度,N其中计算公式为:式中 端板抗压强度,N其中计算公式为:式中 与主体箱板同材质0201纸箱抗压强度,N与主体箱板同材质0201纸箱抗压强度,N与端板同材质0201纸箱抗压强度,N与端板同材质0201纸箱抗压强度,N瓦楞纸箱长度外尺寸,瓦楞纸箱长度外尺寸,瓦楞纸箱宽度外尺寸,瓦楞

35、纸箱宽度外尺寸,1050)(29.1+=BLPPP)(0201oooLBLLPP+=)(*0201oooBBLBPP+=PLPBP0201P*0201PoLoBD.包卷式纸箱抗压强度计算公式包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中 D.包卷式纸箱抗压强度计算公式包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中 包卷式纸箱抗压强度，N包卷式纸箱抗压强度，N用凯里卡特公式计算的0201纸箱抗压强度，N用凯里卡特公式计算的0201纸箱抗压强度，N摇盖长度，摇盖长度，纸箱宽度外尺寸，另外，也有直接利用综合环压强度计算包卷式纸箱抗压强度的计算 公式：式中 纸箱宽度外尺寸，另外，也有直接利用综合环压强度计算包卷式纸箱抗压

36、强度的计算 公式：式中 包卷式纸箱抗压强度，N包卷式纸箱抗压强度，N瓦楞纸板原纸综合环压强度值，N/瓦楞纸板原纸综合环压强度值，N/瓦楞常数瓦楞常数纸箱长度外尺寸，纸箱长度外尺寸，纸箱宽度外尺寸，纸箱宽度外尺寸，纸箱高度外尺寸，纸箱高度外尺寸，印刷影响系数印刷影响系数oBFWAPP202016.16.0=22.031)(25.2+=oooxWAHBLaPPWAP0201PFoBWAPxPaoLoBoHE.其他箱型抗压强度计算部分箱型可按下式计算：式中 E.其他箱型抗压强度计算部分箱型可按下式计算：式中 其他箱型抗压强度，N其他箱型抗压强度，N0201型箱用凯里卡特公式计算的抗压强度，N0201

37、型箱用凯里卡特公式计算的抗压强度，N箱型抗压强度指数图5-73为纸箱箱型抗压强度指数值，以0201箱抗压强度指数为100%箱型抗压强度指数图5-73为纸箱箱型抗压强度指数值，以0201箱抗压强度指数为100%0201PP=P0201P图5-73 纸箱箱型抗压强度指数值（注：W图5-73 纸箱箱型抗压强度指数值（注：WA为包卷式纸箱）A为包卷式纸箱）（2）马丁荷尔特（Maltenfort）公式马丁荷尔特公式根据瓦楞纸板内、外面纸的横向康哥拉 平压强度（CLT（2）马丁荷尔特（Maltenfort）公式马丁荷尔特公式根据瓦楞纸板内、外面纸的横向康哥拉 平压强度（CLTO）平均值来计算瓦楞纸箱抗压强

38、度。公式如下：式中：O）平均值来计算瓦楞纸箱抗压强度。公式如下：式中：瓦楞纸箱抗压强度，N瓦楞纸箱抗压强度，N纸箱长度外尺寸，纸箱长度外尺寸，纸箱宽度外尺寸，纸箱宽度外尺寸，纸箱高度外尺寸，CLT纸箱高度外尺寸，CLTO O内、外面纸横向平压强度平均值，N由于康哥拉平压强度测试仪的使用在国际上并不普及，所以马丁荷尔特公式未广泛应用内、外面纸横向平压强度平均值，N由于康哥拉平压强度测试仪的使用在国际上并不普及，所以马丁荷尔特公式未广泛应用bOCLTaHBLPooo+=)(7.30.212.10PoLoBoH（3）沃福（Wolf）公式沃福公式以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板 的参数，以箱体周

39、边长、长宽比和高度作为纸箱结构的因 素来计算瓦楞纸箱的抗压强度。公式如下：式中（3）沃福（Wolf）公式沃福公式以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板 的参数，以箱体周边长、长宽比和高度作为纸箱结构的因 素来计算瓦楞纸箱的抗压强度。公式如下：式中 瓦楞纸箱抗压强度，N瓦楞纸箱抗压强度，N瓦楞纸箱边压强度，N/m瓦楞纸箱边压强度，N/m瓦楞纸板厚度，瓦楞纸板厚度，纸箱周边长，纸箱周边长，纸箱长宽比纸箱长宽比纸箱外高度尺寸，纸箱外高度尺寸，041.02100)11217.03228.0(1772.1oLLmHRRtzPP+=PmPtZLRoH（4）马基（Makee）公式马基公式把瓦楞纸板的边压强度

40、和挺度作为影响瓦楞纸箱强度的主要因素，而且认为纸箱抗压强度随纸箱周边长的平方根而变化。式中（4）马基（Makee）公式马基公式把瓦楞纸板的边压强度和挺度作为影响瓦楞纸箱强度的主要因素，而且认为纸箱抗压强度随纸箱周边长的平方根而变化。式中 瓦楞纸箱抗压强度，N 瓦楞纸箱抗压强度，N 瓦楞纸板边压强度，N/m瓦楞纸板边压强度，N/m瓦楞纸板纵向挺度，mN瓦楞纸板纵向挺度，mNm m 瓦楞纸板横向挺度，mN瓦楞纸板横向挺度，mNm m纸箱周边长，为了简化起见，又有将纸板厚度代替挺度的马基简易公式：式中 纸箱周边长，为了简化起见，又有将纸板厚度代替挺度的马基简易公式：式中 瓦楞纸板厚度，cm瓦楞纸板厚

41、度，cm纸箱周边长，类似的包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中 纸箱周边长，类似的包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中 包卷式纸箱抗压强度，N/m 包卷式纸箱抗压强度，N/m 常数常数瓦楞纸板边压强度，N/m 瓦楞纸板边压强度，N/m 瓦楞纸板厚度，瓦楞纸板厚度，瓦楞纸箱周边长，瓦楞纸箱周边长，纸箱长宽比纸箱长宽比常数常数5.025.075.02)(10028.2ZDDPPyxm=PmPxDyDZtZPPm210858.1=tZbRtZaPPLmWA+=)1(aWAPmPtZLRb（5）APM计算公式从公式（5-33）令则式中（5）APM计算公式从公式（5-33）令则式中 纸箱抗压强度，N纸箱

42、抗压强度，N纸箱强度系数纸箱强度系数纸箱周边长，因为纸箱的抗压强度可以考虑为各个垂直箱面所承担的抗压强度的 组合，所以如果用各个独立的垂直箱面宽度来代替纸箱周边长，上式 中的值误差不会大于5%。为方便计，上式可改为：式中 纸箱周边长，因为纸箱的抗压强度可以考虑为各个垂直箱面所承担的抗压强度的 组合，所以如果用各个独立的垂直箱面宽度来代替纸箱周边长，上式 中的值误差不会大于5%。为方便计，上式可改为：式中 箱面强度系数 箱面强度系数 垂直箱面宽度，又令同时考虑箱面印刷对抗压强度的影响，则上式又可变为式中 垂直箱面宽度，又令同时考虑箱面印刷对抗压强度的影响，则上式又可变为式中 纸箱抗压强度，N 纸

43、箱抗压强度，N 印刷强度影响系数印刷强度影响系数箱面种类系数 箱面种类系数 纸板强度系数纸板强度系数垂直箱面宽度，垂直箱面宽度，25.075.02)(10028.2yxmDDPBSF=ZBSFP)(=PBSFZ=WBSFP*BSFWasBSF=*=WasFPP.).(P.FPasW（6）由原纸强度计算纸板强度的公式（6）由原纸强度计算纸板强度的公式式中 式中 瓦楞纸板边压强度，N/m瓦楞纸板边压强度，N/m外面纸环压强度，N/0.152m外面纸环压强度，N/0.152m内面纸环压强度，N/0.152m内面纸环压强度，N/0.152m瓦楞芯平压强度，N/0.152m瓦楞芯平压强度，N/0.152

44、m1560)(3.7321+=CMTRRPmmP1R2RCMT三、载荷三、载荷1、载荷1、载荷载荷和抗压强度都是纸箱设计中的主要依据，而两者 相比之下，载荷在现代包装中更有实用价值。载荷计算公式如下：式中 载荷和抗压强度都是纸箱设计中的主要依据，而两者 相比之下，载荷在现代包装中更有实用价值。载荷计算公式如下：式中 载荷，N载荷，N载荷系数载荷系数单件纸箱包装总质量，单件纸箱包装总质量，流通过程中最大有效堆码高度，流通过程中最大有效堆码高度，瓦楞纸箱高度外尺寸，根据流通条件（时间、湿度、振动等）不同，载荷系数 可在1范围内变化。瓦楞纸箱高度外尺寸，根据流通条件（时间、湿度、振动等）不同，载荷系

45、数 可在1范围内变化。1)(81.9=oWHHINTKMFFKMWHoH2、最大堆码层数2、最大堆码层数商品在仓库内的保管费用，取决于商品在仓库内的占地面积，所以 为了尽可能减少商品的占地面积，提高仓储面积利用率，就应该充分利 用仓库的最大空间高度来堆码。为此，瓦楞纸箱结构就要具有一定的强 度，使位于底层的瓦楞纸箱不致于在上层纸箱的重力作用下压坏变形。因此，最大堆码层数既决定了仓储的经济性，也决定了瓦楞纸箱的必要 强度。（1）无托盘堆码的最大堆码层数如图5-78所示，在无托盘堆码时，最大堆码层数为式中 商品在仓库内的保管费用，取决于商品在仓库内的占地面积，所以 为了尽可能减少商品的占地面积，提

46、高仓储面积利用率，就应该充分利 用仓库的最大空间高度来堆码。为此，瓦楞纸箱结构就要具有一定的强 度，使位于底层的瓦楞纸箱不致于在上层纸箱的重力作用下压坏变形。因此，最大堆码层数既决定了仓储的经济性，也决定了瓦楞纸箱的必要 强度。（1）无托盘堆码的最大堆码层数如图5-78所示，在无托盘堆码时，最大堆码层数为式中 最大堆码层数最大堆码层数流通过程中最大有效堆码高度，流通过程中最大有效堆码高度，纸箱高度外尺寸，将上式代入公式则式中 纸箱高度外尺寸，将上式代入公式则式中 纸箱载荷，N 纸箱载荷，N 载荷系数载荷系数单个纸箱包装总质量 单个纸箱包装总质量 最大堆码层数最大堆码层数)/(maxoWHHIN

47、TN=图5-78 最大堆码层数图5-78 最大堆码层数maxNWHoH)1(81.9max=NKMFFKMmaxN（2）托盘堆码的最大堆码层数从图5-78可见，托盘堆码时，最大堆码层数的确定比较复杂。主要 取决于下列因素：（2）托盘堆码的最大堆码层数从图5-78可见，托盘堆码时，最大堆码层数的确定比较复杂。主要 取决于下列因素：流通过程中最大有效堆码高度，流通过程中最大有效堆码高度，托盘高（厚）度，托盘高（厚）度，托盘包装的最大高度，托盘包装的最大高度，纸箱高度外尺寸，由于涉及因素较多，所以采用逐步试算法。计算过程如下：a.式中 纸箱高度外尺寸，由于涉及因素较多，所以采用逐步试算法。计算过程如

48、下：a.式中 单个托盘包装中最大纸箱堆码层数b.式中 单个托盘包装中最大纸箱堆码层数b.式中 流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘包装 的层数流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘包装 的层数WHTmaxhoHmaxn=oHThINTmaxmaxn=maxhHINTWminnminnc.式中 c.式中 仓储中纸箱可能的最大堆码层数d.式中 仓储中纸箱可能的最大堆码层数d.式中 仓储堆码可能的托盘包装层数e.式中 仓储堆码可能的托盘包装层数e.式中 可以考虑的堆码层数如果，则如果，或者，而 又不是素数（除其本身 与1外无其他约数如3、5、7、11等），则可以考虑在每个托 盘包装上减

49、去一层瓦楞纸箱而重新组合成一个新增加的托盘 包装以提高仓储空间的利用率。为此，用 再重复计算，如果计算结果，则否则，仍将选择，即可以考虑的堆码层数如果，则如果，或者，而 又不是素数（除其本身 与1外无其他约数如3、5、7、11等），则可以考虑在每个托 盘包装上减去一层瓦楞纸箱而重新组合成一个新增加的托盘 包装以提高仓储空间的利用率。为此，用 再重复计算，如果计算结果，则否则，仍将选择，即=oWHTnHINTNminmaxmaxN=maxmaxnNINTnnnnNmax=NmaxNN=NN=max1maxmaxNN=NN=max第五章 第五节瓦楞纸箱材料选择第五章 第五节瓦楞纸箱材料选择瓦楞纸箱

50、材料选择瓦楞纸箱材料选择瓦楞纸箱选择纸板有两种途径，其一根据瓦楞纸 箱尺寸和内装物重量，通过查表选取一定技术指 标要求的瓦楞纸板，其二根据抗压强度或堆码要 求，通过沃福公式或马基公式计算一定边压强度 的瓦楞纸板。选择纸板原纸的途径可以根据纸箱强度要 求，通过凯里卡特公式、马丁荷尔特公式或公 式，计算出原纸的相关技术指标进而选取原纸。瓦楞纸箱选择纸板有两种途径，其一根据瓦楞纸 箱尺寸和内装物重量，通过查表选取一定技术指 标要求的瓦楞纸板，其二根据抗压强度或堆码要 求，通过沃福公式或马基公式计算一定边压强度 的瓦楞纸板。选择纸板原纸的途径可以根据纸箱强度要 求，通过凯里卡特公式、马丁荷尔特公式或公