管式折叠纸盒结构设计.ppt

4 折叠纸盒结构设计 4.1 折叠纸盒结构设计基本原理 4.1.1 折叠纸盒的基本构成要素 4.1.1.1 面板 面板是折叠纸盒的主要组成部分，它们定义了纸盒的主 要成型结构。面板通常分为主侧面和副侧面。对常见 的矩形纸盒而言，主侧面又可分为前面板和后面板； 副侧面又可以分为左侧面板和右侧面板。 主侧面 副侧面 主摇翼 副摇翼 插舌 糊口 前面板 后面板 左 侧 面 板 右 侧 面 板 主摇翼 副摇 翼 糊 口 插舌 4.1.1.2 翼 沿面板的自由边以铰链（折叠）的方式相联的元素。包 括胶粘翼、防尘翼、褶翼等。 1. 胶粘翼 用于涂胶以使纸盒粘结成型的结构元素。 也叫糊口。 2. 防尘翼 附着于副侧面上的结构元素。也叫副摇翼。 副摇翼的主要作用是保持纸盒的密封性以及支撑或形 成盒盖。 3. 褶翼 也叫插舌，其功能为封闭纸盒。 由于纸盒结构变化极大，结构元素形态多变，且业界目 前尚无统一的术语。因此，本书中构成元素的叫法仅 为一家之言。 复习： 纸盒的基本构成要素 1、面板 面板通常分为主侧面和副侧面。 2、翼 胶粘翼（也叫糊口） 摇翼 防尘翼（也叫副摇翼） 褶翼（也叫插舌） 前 面 板 后 面 板 左 侧 面 板 右 侧 面 板 主 摇 翼 副 摇 翼 糊 口 插 舌 折叠纸盒的特点 优点 a.成本低，强度较好，具有良好的展示效果，适宜大中 批量的生产。 b.与粘贴纸盒和塑料盒相比，占用空间小，运输、仓储 等流通成本低廉。 c.在包装机械上的生产效 率高，可以实现自动张盒、装 填、折盖、封口、集装、堆 码等。 d.结构变化多，能进行盒内间壁，摇盖延伸、曲线压痕、 开窗、展销台等多种新颖处理。 缺点 a.强度较粘贴纸盒及塑料盒等多种刚性容器低。 b.外观质地不够高雅，不宜作贵重礼品的包装。 4.1.2 折叠纸盒结构设计要素 （ 不做要求 ） 4.2 管式折叠纸盒 4.2.1 管式折叠纸盒的组成 根据国家标准规定，管式折叠纸盒的定义为： 管 式折叠纸盒是由一页纸板折叠，边缝接头通过 粘合，而盒盖盒底部必须采用摇翼组装固定或 封口的一类纸盒。 1. 成型角 顶面 (底面 )角（ A成型角） 纸盒成型后，相邻两体 板的顶边 (或底边 )所夹的角。用 1、 2、 表示。 侧面角（ B成型角） 在各体板中，体板的顶边 (或 底边 )与其纵向棱线，即相邻两体板的压痕线、也是旋转 成型的轴线所夹的角。用 1、 2、 表示。 2.旋转角 （ 1）管式折叠纸盒的旋转性： 管式折叠纸盒的成型是体板沿同向依次旋转而 实现的。在旋转过程中，体板以其相邻体板相交棱 线 (压痕线 )为轴线所转过的角度为 旋转角 。用 1、 2、 表示，如图所示。 管式折叠纸盒的旋转性： （ 2）旋转角求解公式 任选一角隅 A, 由展开图知： P1AC = P2AB P1AP2 = CAB = P1AP2 = 则： = 360 - （ + n ） 旋转角，（ ） A成型角，（ ） n B成型角，（ ） 4.2.2 管式折叠纸盒局部结构设计 4.2.2.1 盒盖结构 盒盖是纸盒容器的门户。被包装物通过盒盖进入 容器，用户又通过盒盖从容器中取用被包装物。 因此，盒盖的设计应当尽可能地方便填充、取 出等操作，并具有一定的密封性能，同时还应 该满足一定的审美要求。 1插入式 插入式折叠纸盒 （ a）飞机式 （ b）标准同向直插式 （ c）法国反插式 t W t B/2 L B/2 W t 插卡式 改进的插卡式 错误的结构 插入式盒盖锁合结构 （ a）隙孔锁合 （ b）槽孔锁合 （ c）曲孔锁合 2锁口式 锁口式封口结构 锁口式折叠纸盒 1-盖片 1 2-盖片 2 3-盖片 3 4-盖片 4 5-底片 4 6-底片 3 7-底片 2 8-底片 1 9-粘合接头 3插锁式 插入与锁口相结合。封口强度高，可靠性强。 插锁式折叠纸盒 4正揿封口式 正揿封口式结构是在纸盒盒体上进行折线或弧 线的压痕，利用纸板本身的挺度和强度，揿下盖板 来实现封口。其特点是包装操作简便，节省纸板， 并可设计出许多别具风格的纸盒造型，但仅限装小 型轻量内装物。 正揿封口盖 （揿压式） 揿压封口式纸盒可以在盒体上设计展示板、吊挂 孔（钩）或双壁结构形式。 可吊挂或自立正揿封口式纸盒 （ a）可吊挂式 （ b）自立兼吊挂式 锁口或双壁正揿封口式纸盒 掀压式 5粘合封口式 粘合封口式盒盖是将盒盖的主盖板与其余三块 襟片粘合。有两种粘合方式，图 a为双条涂胶，图 b 为单条涂胶。这种盒盖的封口性能较好，开启方 便，适合高速全自动包装机。 粘合封口式盒盖 6显开痕盖 为了能够及时显示盒盖开启痕迹，防止非法开启 包装而换之以有危害性物品，保证消费者生命与健 康安全，保护商品信誉，对于与公众生命息息相关 的食品与医药包装可采用显开痕盖。 显开痕盖即盒盖开启后不能恢复原状且留下明显 痕迹，以引起经销人员和消费者警惕。 防盗盖 半切缝显开痕盖 7. 摇盖式 摇盖式封口结构，是将盒体某个体板的延长部 分，设计成以体板顶边压痕线为轴线，能反复开启 的连体盒盖。 8连续摇翼窝进式 （襟片连续插别式） 这是一种特殊锁口形式，它可以通过连续顺次 折叠使盒盖片组成造型优美的图案，装饰性极强，可 用于礼品包装，缺点是组装稍嫌麻烦。 4.2.2.2 盒底结构 纸盒盒底主要承受内装物的重量，也受压力、振动、跌 落等情况的影响 。同时，如果盒底结构过于复杂，将 造成包装机结构复杂或包装速度降低，而手工组装又 耗时耗力。所以，对于管式折叠纸盒，盒底结构尤为 重要。一般的 设计原则是既要保证强度，又要力求成 型简单。 一般而言，上述常用的盒盖结构中有许多也同时可以用 作盒底，如插入式、插卡式、揿压式等。但连续折插 式由于其表面不平整等原因，通常不用作盒底。 1锁底式 锁底式结构能包装多种类型的商品，盒底能承受一定 的重量，因而在大中型纸盒中广泛采用。 （ 1） o、 p 连线位于盒底矩形中位线 （ 2） o、 p点与各自邻近旋转点的连线同盒底边 L所构成角 度为 b，同盒底边 B所构成的角度为 a 。 锁底式结构 1-底片 1 2-底片 2 3-底片 3 4-底片 4 a 、 b与纸盒长宽比的关系 ： 当 =90 L/B 1.5 a=30 b=60 1.5 L/B 2.5 a=b=45 L/B 2.5，则如下图（ c）所示，增加 锁底啮合点，即将纸盒长边按奇数等分 ,且 a+b=90 可提高盒底承重强度。 当 90 时 ,则 a 、 b确定原则是 a+b= 插舌锁底结构 锁底式盒底的 设计要点 是：主摇翼上凹槽的 槽底到主摇翼压痕线之间的距离为纸盒厚度的一 半，凹槽的宽度可任意确定，一般取小于纸盒宽 度的 2/3为宜。若纸盒较宽，则可以设置多个凹 槽，所有凹槽的总宽度应小于纸盒宽度的 2/3。 由于凹槽的宽度可以任意确定，因而凹槽的 槽底尖角的位置则往往是不确定。而在盒底锁合 后，要求副摇翼上斜边的自由端点与槽底尖角重 合。 因此在设计时需要做一些辅助线以保证设计 的准确性。 W/2 W /2 具体做法如下： （ 1）从主摇翼压痕线靠近副摇翼的那个端点向同一侧的槽底尖 角画一条辅助线； （ 2）在副摇翼所在的侧面上画一条铅垂的辅助线，基位置位于 该侧面宽度的 1/2处； （ 3）以第一条辅助线的起点为圆心，从该点到其与槽底尖角的 交点之距离为半径，画一段弧，与第二条辅助线相交。该交点即 为副摇翼上斜边的自由端点。 另一主摇翼上斜边的端点可以利用同一方法通过副摇翼斜边画出 。 2自锁底 自锁底即自动锁底式纸盒结构是在锁底式结构的 基础上改进而来的。盒底成型以后仍然可以折叠成 平板状运输，到达纸盒自动包装生产线以后，只要 撑开盒体，盒底成封合状态，省去了其他盒底的成 型工序和成型时间。因此，这种结构比较适合自动 化生产和包装。 在管式盒中，只要有压痕线能够使盒体折叠成平 板状，都可设计自锁底。 （ 1）设计条件 a.在盒体上，要存在两条 纵向压痕线（棱线）， 以这两条线为折线，可 将盒体折叠成拼板状； b.盒底的对边、对角相等； c.盒底的底边数、也即是 体板数为 2n个。 自动锁底结构 45 45 W/2 W /2 3W/4 自锁底成型过程 易折结构 （ 2）粘合角与粘合余角 自锁式盒底的关键结构是一条与纸盒底边呈 角的折叠线，角以外部分将与相邻底片粘合形成 锁底。 a.粘合角（ ） 粘合角即与旋转点相交 的盒底折叠线与裁切线所构成的角度，亦即自锁 底主片的粘合面中，以旋转点为顶点的两条粘合 面边界线所构成的角度叫粘合角，即 C2BG和 E2DF。 b.粘合余角（ ） 在自锁底盒主底片上， 与旋转点相交的折叠线和盒体与盒底的交线所构 成的角度叫粘合余角。 理论上， + = 长方体管式盒自锁底结构及盒底成型过程示意图 （ a）中： 1-底片 1（主底片） 2-底片 2（副底片） 3-底片 3 4-底片 4 （ 3）粘合余角求解公式 下图是一个棱台型纸盒，为简便起见，只分析其中一对摇翼： 将盒底主摇翼以 DC为轴内折 180 则 E2DC = E4DC DF1 为对称轴 E3DF1 = E4DF1 = E4DE3 /2 又 ED、 E3D、 E4D应重合， D1DE = D1DE3 已知： D1DE=2 E2DC= D1DC=1 E3DC = 1-2 由此得 = E4DE3 /2=（ - CDE3 ） /2=（ +2-1） /2 = + E3DC= 1/2（ +2-1） +（ 1-2） 简化，得 =1/2（ +1-2） 一般管式折叠纸盒自锁底成型分析图 （ 4）棱柱形管式折叠纸盒自锁底结构 在棱柱形管式折叠纸盒的结构中，因为 2= 1=90 代入粘合余角公式，得 = 1/2 = 90 则 = 45 另一种自锁底结构，由于它的主底片是一块整板（ LB）， 所以称其为 增强式自锁底 。 增强式自锁底结构 (a)同位重型自锁式 (b)异位重型自锁底 四棱柱折叠纸盒自锁底结构 六棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 因为 =120 ， 2 = 1 = 90 所以 = 1/2 = 60 正三棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 因为 =60 ， 2 = 1 = 90 所以 = 1/2 = 30 注意 : a.在某一旋转点的两个 B成型角中， 与粘合 余角相邻的角为公式中的 1，另一个为 2。 如果两者交换了位置，公式应相应变动。 b. 两个主底片上的相交点有时为粘合余角 角度限制，不一定能设计在盒底中心点， 这时可沿盒底中位线向左右相对移动适当 距离。 习题 第二篇思考题 5， 11， 12， 13， 18。 随意找出一个管式折叠纸盒，画出其盒片图并正确地 标注尺寸。