第四章瓦楞纸箱结构设计

第四章瓦楞纸箱结构设计 第一节瓦楞包装概述第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征第三节瓦楞包装结构设计第四节瓦楞纸箱强度设计第五节现代瓦楞包装技术发展动态

第一节瓦楞包装概述 瓦楞纸箱是一种十分重要的包装容器，其用量一直名列榜首。随着工业生产的不断发展，对外贸易的日益扩大，促使瓦楞纸箱的式样逐步改进和创新．由于出口商品各有不同要求，并不断吸取了国外纸箱新颖式样为借鉴，设计更多的新式样、新品种，以适应外贸包装的需要。

第一节瓦楞包装概述 瓦楞纸板的表示方法 ①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F。如：B-300·C-125·B-300AF ②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 ③纸板代号-纸板类别号，同类纸板序号如：S-1.1,D-2.1

第一节瓦楞包装概述 瓦楞纸板的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。

第一节瓦楞包装概述 瓦楞纸板的厚度计算瓦楞纸板厚度计算公式如下： t=t1+t2+tm+fh-d t —瓦楞纸板厚度（mm）； t1 —外面纸厚度（mm）； t2 —内面纸厚度（mm）； tm —瓦楞芯纸厚度（mm）； fh —瓦楞辊高度（mm）； d —瓦楞纸板制造过程中的厚度损失（mm）。影响值的主要因素有 a.双面粘贴时出现的楞高损失； b.瓦楞不正。

瓦楞纸箱在纸制包装总量中约占60%。改革开放后经过20多年的发展，我国的瓦楞纸板产量在2002年已达到150亿平方米，超过日本，直追美国，居全球第二。20多年来，我国瓦楞纸箱加工大致经过了三个发展阶段。瓦楞纸箱在纸制包装总量中约占60%。改革开放后经过20多年的发展，我国的瓦楞纸板产量在2002年已达到150亿平方米，超过日本，直追美国，居全球第二。20多年来，我国瓦楞纸箱加工大致经过了三个发展阶段。 1、20世纪70年代后期到80年代后期 2、20世纪80年代后期到90年代中期 3、20世纪90年代后期到现在第一节瓦楞包装概述主要瓦楞包装瓦楞纸板制品 • 我国纸箱业经过20多年的奋斗，无论是瓦楞纸板设备年生产能力，还是瓦楞纸板实际生产量，在世界上都名列前茅。但纸箱业也潜藏着问题： • 1、生产过剩；2、地区发展不平衡；3、高档瓦楞纸箱的原材料供应缺口较大。

蜂窝纸板是新型材料，主要特点是重量很轻，用材料少，综合成本低；强度高，表面平整，不易变形；外表易装饰，产品种类多，应用广；可降解、回收，符合环保要求；减震、吸音、隔热、经久耐用。蜂窝纸板可以制作托盘，大型纸箱和内衬缓冲物，是替代竹木托盘、竹木箱、重型瓦楞纸箱和EPS发泡塑料衬垫的“绿色包装”材料。第一节瓦楞包装概述主要瓦楞包装蜂窝纸板制品 • 国外蜂窝纸板制芯与纸板的生产线往往是分开两条独立生产线，单独运行，每条生产线可调整到其最优的生产速度；而国内制芯和制板是连成一条的，整条生产线的生产速度受到制芯速度控制。

对各种瓦楞纸板进行的测试分析发现，楞型高度越高，起边压性能越强；而楞型高度越低，其平压强度越好；楞型高度和宽度越大，纸箱体积越大；楞型变小变细，纸箱演变成纸盒，但其物理性能超过相同克重的实芯卡盒。同时还发现，微型瓦楞纸板有和好的印刷适性。因此，根据其特性的不同可将不同的楞型组合起来加工制造不同的包装制品，以适应不同重量、类型、等级的产品包装。对各种瓦楞纸板进行的测试分析发现，楞型高度越高，起边压性能越强；而楞型高度越低，其平压强度越好；楞型高度和宽度越大，纸箱体积越大；楞型变小变细，纸箱演变成纸盒，但其物理性能超过相同克重的实芯卡盒。同时还发现，微型瓦楞纸板有和好的印刷适性。因此，根据其特性的不同可将不同的楞型组合起来加工制造不同的包装制品，以适应不同重量、类型、等级的产品包装。微型瓦楞纸包装标志着现代包装技术与先进印刷技术的完美结合，是实现和提高商品价值的一个重要途径。正如美国一家权威杂志的预测：在未来的世界商品竞争中，将不再是商品价格之间的竞争，而是商品的质地、包装和设计之间的竞争。第一节瓦楞包装概述主要瓦楞包装微型瓦楞纸板制品

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 国际纸箱箱型标准瓦楞纸箱箱型结构，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。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 国际纸箱箱型标准按照国际纸箱箱型标准，纸箱结构可分为基型和组合型两大类。基型一般用四位数字表示，前两位表示箱型种类，后两位表示同一箱型种类中不同的纸箱式样。包括衬垫、隔板，垫板等，其中： a.平板型（0900—0903）b.平套型（0904—0910）c.直套型（0913—0929）d.隔板型（0930—0935）e.填充型（0940—0967）f.角型（0970—0976）

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 开槽型纸箱

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类折叠类瓦楞纸箱这是运输用瓦楞包装箱中最基本的一种，也是目前使用最广泛的一种，此类纸箱在使用前可折叠成平板状存放，具有占地少、便于仓储、使用方便、密封防尘、内外整洁等优点，箱面还可按包装商品不同要求，设计印刷商品图案、商标、标志，它的种类可以分以下几种：

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类折叠类瓦楞纸箱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。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类折叠类瓦楞纸箱套合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。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类折叠类瓦楞纸箱锁底式开槽平摇盖纸箱此类纸箱一般规格较小，用压痕机或模型切割机生产。常用于包装松软商品，如针织品、工艺品绣花拖鞋、草织品等。优点是刀口光洁、规格精确、不用封底、使用方便。固定类瓦楞纸箱是仿照木箱式样而来的，也是沿袭了固定纸盒的基本形式放大而已。此类纸箱不能折叠、体积较大，对运输仓储很不方便，生产效率低，不适应大批量生产，存在不少缺陷，并且式样陈旧，势必逐渐成为被淘汰对象。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类微型瓦楞纸盒（箱）此类纸箱（盒）较折叠类和固定类的纸箱更为新颖美观，借鉴纸盒设计的多样性，吸取国外同类产品优秀式样，结合具体商品不同要求，设计而成各种各样的微型瓦楞纸盒（箱），花样繁多、包装合理、造型美观、结构巧妙，往往以一页成型，能达到包装上多种要求。设计造型变化多端、不胜枚举。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱（盒）的种类微瓦楞盒和纸板盒之间的竞争按传统的习惯，判断折叠纸盒的标准是要保护产品以及其表面能通过文字图案的印刷用来识别产品(即销售包装）。但随着样品目录的直销方式和通过互联网进行的网上购物方式的增加，更多的消费品以小型包装或个别包装的方式并以较小的数量进行运送，因此要求提高产品的保护性能，同时降低其重量来创造市场商机。微型瓦楞包装可以增加抗压性能，并超过传统的实心纸板折叠纸盒，同时减轻了包装的重量，因此粮食、电脑软件、酒、小型器具等已从实心纸板折叠纸盒包装转向微型瓦楞包装。。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 瓦楞纸箱附件衬板有两种，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。

第二节瓦楞纸箱（盒）的种类及其结构特征 未来瓦楞纸箱结构的发展趋势瓦楞纸箱结构变化的因素 ①产品小批量化；②流通合理化；③资源节省化； ④促销展示性； ⑤生产自动化；⑥多功能瓦楞纸箱结构的发展趋势未来瓦楞纸箱箱型结构的发展趋势是：能够满足新形势下市场需求的瓦楞纸箱新功能有： a.箱体易分解； c.满足强度要求条件下节省资源； b.物流趋于合理； d.具有良好的促销展示性。 a.结构能适应全自动化生产。 b.体现瓦楞纸箱多种功能。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 内装物排列方式理想尺寸比例与最佳尺寸比例瓦楞纸箱的尺寸设计

在进行瓦楞纸箱尺寸设计时，必须对内装物排列方式、理想尺寸比例进行全面考虑。在进行瓦楞纸箱尺寸设计时，必须对内装物排列方式、理想尺寸比例进行全面考虑。第三节瓦楞包装结构与尺寸设计内装物排列方式排列数目内装物在瓦楞纸箱内的排列数目用下式表示：n=nL×nB×nH 式中 n——单个瓦楞纸箱内装物总数； nL——瓦楞纸箱长度方向上排列内装物数目； nB——瓦楞纸箱宽度方向上排列内装物数目； nH——瓦楞纸箱高度方向上排列内装物数目。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 内装物排列方式排列方向对于内装物来说，按其本身的长度、宽度与高度（l、b、h）和瓦楞纸箱的长度、宽度与高度（L、B、H）的相对方向，同一排列数目可以有6种排列方向。即，立放侧放平放 b∥L h∥L l∥L b∥L l∥L h∥L

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例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：L:B:H L ——瓦楞纸箱长度尺寸（mm） B ——瓦楞纸箱宽度尺寸（mm) H ——瓦楞纸箱度度尺寸（mm） RL ——瓦楞纸箱长宽比； RH——瓦楞纸箱高宽比；当RL、RH一定时，纸箱的形状也就一定。决定瓦楞纸箱形状的仅仅是长、宽、高三个尺寸之间的比例关系。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例理想尺寸比例最佳的尺寸比例，由纸板用量、强度因素、堆码状态乃至美学因素所决定。理想尺寸比例的单项决定因素纸板用量：同一容量，纸板用量越少,尺寸比例越理想。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例理想尺寸比例的单项决定因素抗压强度：抗压强度是综合平衡中最重要的决定因素。堆码状态长宽比RL对堆码状况的影响

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例理想尺寸比例的单项决定因素堆码状态高宽比RH对堆码状况的影响一般而言，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，但却降低了堆码最下层纸箱的负荷。但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。所以，RH不宜太大以免降低堆码过程的稳定性。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例理想尺寸比例的单项决定因素美学因素 ①黄金分割比例 ②整数倍比例 ③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。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 理想尺寸比例与最佳尺寸比例以0201型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。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 尺寸设计及计算瓦楞纸箱尺寸设计及计算包括内径、外径和制造尺寸。内尺寸、制造尺寸、外尺寸三者关系如图所示：

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 尺寸设计及计算内尺寸确定的因素 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。内尺寸计算公式 Xi—纸箱内尺寸（mm） xmax—内装物最大外尺寸（mm） nX —内装物在纸箱内某一方向的排列数目； 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） Xi=xmaxnX＋d(nX-1)+k’+T

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 尺寸设计及计算瓦楞纸箱内径尺寸的修正系数（加大量）（mm） Li Bi Hi 小型箱中型箱大型箱 3-7 3-7 1-3 3-4 5-7

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 尺寸设计及计算瓦楞纸箱制造尺寸设计计算瓦楞纸箱的制造尺寸就是制箱时的下料尺寸。其值应大于内径尺寸，它是计算和设计外径尺寸的基础。如果单从几何上考虑，按内径尺寸下料，制成的纸箱容积很可能小于产品包装要求尺寸，最终报废。因此，在瓦楞纸箱的制造尺寸计算时，还需考虑加工方式、材料、楞型、箱型等多种因素。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算制造中压痕折弯等因素的影响与修正 ①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。 ②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。 ③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）。

L B H 内径楞伸放量单瓦楞纸板 A楞 6 6 12 B楞 5 5 10 双瓦楞纸板 10 10 20 内径尺寸伸放值（mm）长、宽、高伸放量（mm）单瓦楞纸板纸箱名称 A楞 B楞长度 L1 6.4 3.2 L2 4.8 1.6 宽度 B1 6.4 3.2 B2 4.8 1.6 高度 H 11.1 7.9

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算制造尺寸的计算公式箱体长度、宽度、高度制造尺寸计算公式 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）。 ①箱高的修正系数（伸放值）大于箱长和箱宽的伸放型，箱外高的制造尺寸理论上应等于包装要求的内径高度加上箱顶与箱底摇盖的厚度、而各摇盖的总厚为四个板厚。另外，摇盖合拢后有压扁和外斜的趋势，所以实际计算箱内高制造尺寸时，在内径尺寸上再加上两个瓦楞纸板厚度值就可以了。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算制造尺寸的计算公式箱体长度、宽度、高度制造尺寸计算公式 X=Xi+nt +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）。 ②一页成型比多页成型纸箱的制造宽度值要大，且一页成型比二页或四页成型制造宽度尺寸大出2mm左右。 ③制造尺寸与瓦楞纸板厚度、箱型密切相关。所以对不同的瓦楞纸板和不同的箱型其制造尺寸有时要通过试制作一定的调整，以确定出合理的修正系数（加大值）。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算具体瓦楞纸箱结构制造尺寸设计制造分析接头尺寸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。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算具体瓦楞纸箱结构制造尺寸设计制造分析对接摇盖（02型）制造尺寸在摇盖对接封合的瓦楞纸箱箱型中，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

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 楞型箱型 A B E AB 0201 2~3 1.5~2 0~1 4~5 0203 0~2 0~1 0 1~3 0204 2~3 1.5~2 0~1 4~5 0204* 0~2 0~1 0 1~3 0205* 2~3 1.5~2 0~1 4~5 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算 02型纸箱摇盖伸长系数参照表（mm）

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算 09型（内衬）制造尺寸 A、平套型衬件。以0904型内衬为例。0904型内衬是针对瓦楞纸箱，尤其是02类瓦楞纸箱对包装物品的保护力度和抗压强度不足而设计的一种补充件，其制造尺寸修正系数见表4-9。 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。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 瓦楞纸箱制造尺寸设计计算 09型（内衬）制造尺寸 C、锁销结构锁销结构有如下三种： I、锁底式结构，采用这种结构的箱型有0215、0216、0217、0321等，其基本形式与折叠纸盒锁底式结构相同。 II、自锁底结构。采用这种结构的箱型有0712和0713型，其箱底制造尺寸原则上同锁底式相同。 III、锁销式结构。采用这种结构的箱型有0421、0422、0423、0424、0425、0426、0427、0432等。瓦楞纸箱锁销结构还可分成通锁与半锁。通锁指将锁孔处纸板挖空，锁销全部插入锁孔；而半锁则指将锁孔处瓦楞压溃，锁销插入约半个纸板厚的盲孔内，以保护外装饰面不被破坏。

第三节瓦楞包装结构与尺寸设计 尺寸设计及计算瓦楞纸箱外径尺寸计算 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）。

瓦楞包装容器自问世以来，因其独具的材料结构机理，特有的包装功能效果和经济实惠的广泛适用范围，在各种类型的包装容器中无论是内、外包装或运输、销售包装其使用量均首屈一指，成为包装领域诸家族中瞩目的佼佼者。瓦楞包装容器自问世以来，因其独具的材料结构机理，特有的包装功能效果和经济实惠的广泛适用范围，在各种类型的包装容器中无论是内、外包装或运输、销售包装其使用量均首屈一指，成为包装领域诸家族中瞩目的佼佼者。第五节现代瓦楞包装技术发展动态

现代瓦楞包装业及其技术的发展趋势将不断地朝着高效率、多功能、有利环境保护和节省有限资源的方向提高，通过瓦楞包装技术的不断进步和自我完善，使瓦楞包装产品更具有社会使用价值，更具备有市场竞争能力和产品持续发展的生命力。现代瓦楞包装业及其技术的发展趋势将不断地朝着高效率、多功能、有利环境保护和节省有限资源的方向提高，通过瓦楞包装技术的不断进步和自我完善，使瓦楞包装产品更具有社会使用价值，更具备有市场竞争能力和产品持续发展的生命力。日新月异的科学技术成就为促进现代瓦楞包装技术发展提供了非常有利的条件。第五节现代瓦楞包装技术发展动态

第五节现代瓦楞包装技术发展动态 先进的瓦楞包装技术设备更新技术设备的意义当今世界上先进的瓦楞包装生产技术和设备发展很快，其特点无不以追求高效率、低消耗、多功能和产品的高品位为主要目的。瓦楞纸板生产线设备是瓦楞包装产品生产厂全部技术设备中最为重要的机器设备。

第四章 瓦楞纸箱结构设计