紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概要課件

1、第二章 紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一節(jié) 紙包裝繪圖基礎(chǔ)第二節(jié) 紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理主要內(nèi)容第一節(jié) 紙包裝繪圖基礎(chǔ) 折疊紙盒、粘貼紙盒和瓦楞紙箱等紙包裝是用平頁(yè)紙或紙板成型的，與塑料、玻璃、金屬及紙漿模制品等需要模具成型的包裝容器或制品，在成型方法上明顯不同，在結(jié)構(gòu)上就有明顯差異，因此，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法也與眾不同。一、繪圖設(shè)計(jì)符號(hào)與計(jì)算機(jī)代碼 紙包裝繪圖設(shè)計(jì)符號(hào)與計(jì)算機(jī)代碼由歐洲瓦楞紙箱制造商協(xié)會(huì)/歐洲硬紙板聯(lián)合會(huì)（FEFCO/ESBO）制定，國(guó)際瓦楞紙箱協(xié)會(huì)（LCCA）批準(zhǔn)在國(guó)際間通用。 圖2-1 管式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 （a）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 （b）折疊折疊成型簡(jiǎn)圖 1端內(nèi)板 2后內(nèi)板 3后板 4

2、蓋板 5蓋插入襟片 6防塵襟片 7端板 8前板 9底插入襟片 10底板 11粘合板模切刀刀刃進(jìn)行了表面脫碳進(jìn)行了淬火處理進(jìn)行了微細(xì)研磨模切壓痕組合刀模切壓痕刀 計(jì)算機(jī)代碼是自動(dòng)繪圖儀的線型命令。圖2-3 波紋裝飾折疊紙盒 折疊壓痕線在紙包裝結(jié)構(gòu)中所起的作用如圖所示：平頁(yè)紙板承壓力較小，一旦壓痕并進(jìn)行適當(dāng)折疊后，承壓力很大。 圖2-5 折疊壓痕線的作用 在折疊壓痕線中，內(nèi)折、外折和對(duì)折可以這樣理解：不論是普通紙板還是瓦楞紙板均具有兩面性，普通紙板有面層和底層、瓦楞紙板有外面紙和內(nèi)面紙之分。圖2-6 紙板的內(nèi)折、外折與對(duì)折（a）內(nèi)折90 （b）外折90 （c）內(nèi)對(duì)折 （d）外對(duì)折1-底層 2-面層

3、 3-面層 4-底層 雙壁蹼角盤(pán)式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（a）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 （b）折疊成型示意圖1端襟片 2端內(nèi)板 3端內(nèi)板襟片 4端板 5蹼角 6側(cè)板 7側(cè)內(nèi)板 8底板 切痕線又稱(chēng)間歇切斷線，即壓痕與切斷交替進(jìn)行，用于厚度較大的紙板在較短的折疊線時(shí)單純采用壓痕其彎曲性能不理想的場(chǎng)合。其功能等效于內(nèi)折線或外折線，刀具也是用刃刀加工而成。該線型根據(jù)工藝要求需標(biāo)注切斷與壓痕的交替長(zhǎng)度，用切斷長(zhǎng)度/壓痕長(zhǎng)度來(lái)表示。如5/5就表示切斷5與壓痕5交替進(jìn)行。 圖2-8 易開(kāi)式折疊紙盒 刀具名稱(chēng)刀具寬度刃刀0.7打孔刃刀0.7 / 0.9壓線刀0.4 / 0.7 / 1 / 1.5拉鏈刀2、制造商接頭結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)

4、代碼 表2-6為制造商接頭結(jié)構(gòu)的繪圖線型、計(jì)算機(jī)代碼與功能。名稱(chēng)繪圖線型計(jì)算機(jī)代碼功能S接頭SJU形釘釘合T接頭TJ膠帶粘合G接頭GJ粘合劑粘合3、提手繪圖符號(hào)與計(jì)算機(jī)代碼 如圖所示便攜式提手折疊紙盒，提手成對(duì)設(shè)計(jì)，一為U型提手，一為N型提手，這樣可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，既保護(hù)了消費(fèi)者手掌，又避免灰塵從中縫進(jìn)入盒內(nèi)。 圖2-10 盤(pán)式提手折疊紙盒 4、瓦楞楞向與紙板紋向的繪圖符號(hào)與計(jì)算機(jī)代碼名稱(chēng)繪圖符號(hào)計(jì)算機(jī)代碼功能楞向FD瓦楞紙板方向指示紋向紙板縱向方向指示圖2-11 瓦楞紙板楞向1-外面紙 2-瓦楞芯紙 3-內(nèi)面紙 4-機(jī)械方向 5-瓦楞楞向 瓦楞盤(pán)式紙盒盒體的瓦楞楞向應(yīng)與紙盒長(zhǎng)度方向平行。對(duì)于02

5、類(lèi)瓦楞紙箱則應(yīng)與紙箱高度方向平行，以提高紙箱抗壓強(qiáng)度和堆碼強(qiáng)度。對(duì)于只有一組壓痕線的瓦楞紙箱箱坯如部分05類(lèi)和06類(lèi)，瓦楞楞向應(yīng)與該組壓痕線垂直，因?yàn)榕c瓦楞楞向平行的縱壓線，有可能壓至楞腰處，使尺寸精度與折疊性能不易保證。 圖2-9 縱壓線位置1-楞峰 2-楞腰 3-楞谷 瓦楞襯件一般是垂直瓦楞，但有時(shí)是水平方向的瓦楞，以抵抗從滑動(dòng)槽滑下，從輸送線傳動(dòng)或流通過(guò)程中所引起的沖擊力。 紙板紋向指紙板縱向即機(jī)械方向（M.D.），它就是紙板在抄造過(guò)程中沿造紙機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向，與之垂直的是紙板橫向（C.D.）。圖2-13 紙板紋向 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)紙和紙板縱橫向的測(cè)定法（GB452.1-89）同時(shí)規(guī)定了紙板紋向的其

6、他兩種測(cè)定方法，可參考。 一般情況下紙板紋向應(yīng)垂直于折疊紙盒的主要壓痕線。所謂主要壓痕線，就是在折疊紙盒的長(zhǎng)、寬、高中，數(shù)目最多的那組壓痕線。 具體地說(shuō)，對(duì)于管式折疊紙盒，紙板紋向應(yīng)垂直于紙盒高度方向；而盤(pán)式折疊紙盒則應(yīng)垂直于紙盒長(zhǎng)度方向。這樣，可以在兩條主要壓痕線的跨距內(nèi)提供更高的挺度，避免盒壁部分發(fā)生鼓脹或凹陷，有利于紙盒盒體堅(jiān)挺平直。 在粘貼紙盒中錯(cuò)用貼面紙的紋向也有可能引起盒面卷曲。在長(zhǎng)的深型盒上，貼面紙尺寸較小的方向應(yīng)與紙張紋向平行。 二、設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)注 1、尺寸代號(hào) 設(shè)計(jì)尺寸 盒尺寸內(nèi)尺寸外尺寸制造尺寸盒(箱)體盒(箱)蓋長(zhǎng)度尺寸LiL0LL+寬度尺寸Bi(Wi)B0(W0)B(W)

7、B+(W+)高度尺寸Hi(/hi)H0(/h0)HH+(h)2、設(shè)計(jì)尺寸（1）內(nèi)尺寸（Xi）內(nèi)尺寸指紙包裝的容積尺寸。對(duì)于長(zhǎng)方體紙包裝容器，可用LiBiHi( / hi)表示。（2）外尺寸（Xo）外尺寸指紙包裝的體積尺寸。對(duì)于長(zhǎng)方體紙包裝容器，用L0B0H0（ / h0）表示。（3）制造尺寸（X）制造尺寸指生產(chǎn)尺寸制造尺寸不限于長(zhǎng)、寬、高，且長(zhǎng)、寬、高尺寸不止一組，所以不能用LBH表示。 3、紙包裝主要尺寸對(duì)于長(zhǎng)方體紙包裝來(lái)說(shuō)，一般有三個(gè)主要尺寸：長(zhǎng)度尺寸：紙包裝容器蓋部長(zhǎng)邊尺寸。寬度尺寸：紙包裝容器蓋部短邊尺寸。高度尺寸：紙包裝容器從蓋頂?shù)饺萜鞯撞康拇怪背叽纭?、盒（箱）坯尺寸盒（箱）坯尺寸

8、用下式表示1st尺寸2nd尺寸式中，1st尺寸為與粘合線平行的盒（箱）坯尺寸，2nd尺寸為與粘合線垂直的盒（箱）坯尺寸。 5、尺寸標(biāo)注圖2-14 紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖尺寸標(biāo)注（尺寸單位：mm） 三、紙包裝各部結(jié)構(gòu)名稱(chēng) 一般情況下盒（箱）板面積等于LB、LH或BH的稱(chēng)其為板（Panel），小于上述數(shù)值則稱(chēng)其為襟片（Flap）。其中LB板稱(chēng)為蓋板或底板，LH板稱(chēng)為側(cè)板，BH板稱(chēng)為端板。在插入式盒（箱）蓋或盒（箱）底結(jié)構(gòu)中，連接蓋板或底板的襟片稱(chēng)為插入片（Tuck）。 當(dāng)側(cè)板與蓋板連接時(shí)，則該側(cè)板稱(chēng)為后板，其相對(duì)的另一側(cè)板為前板。當(dāng)紙包裝為多層結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)部板可稱(chēng)為側(cè)內(nèi)板（前內(nèi)板或后內(nèi)板）、端內(nèi)板、底內(nèi)板

9、等。 所有的LH板與BH板統(tǒng)稱(chēng)為體板。 襟片按其功能可稱(chēng)為防塵襟片、粘合襟片或鎖合襟片。或者按其連接板的名稱(chēng)叫做側(cè)板襟片、側(cè)內(nèi)板襟片、端板襟片或端內(nèi)板襟片。 在盤(pán)式結(jié)構(gòu)中，同時(shí)連接端板與側(cè)板的襟片稱(chēng)為蹼角（Web Corner） 插入片T襟片F(xiàn)盒(箱)板P蓋插入片Td內(nèi)襟片F(xiàn)i端板Pe底插入片Tu外襟片F(xiàn)o側(cè)板Ps圖2-15 管式紙包裝結(jié)構(gòu)名稱(chēng)1-板1 2-板2 3-板3 4-板4 5-蓋插片1 6-蓋板1 7-蓋片2 8-蓋片4 9-底片4 10-底板3 11-底插片3 12-底片2 13-接頭 14-底板1 15-蓋板3 （a）（b）（c）第二節(jié) 紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理 一、結(jié)構(gòu)要素 不論

10、何種材料的包裝容器，其結(jié)構(gòu)體都可認(rèn)為是點(diǎn)、線、面、體的組合，但是，對(duì)于折疊紙盒、粘貼紙盒與瓦楞紙箱這類(lèi)紙包裝，由于原料平面紙板的物理特性，其點(diǎn)、線、面、體和角等結(jié)構(gòu)要素是由平面紙板成型為立體包裝的關(guān)鍵。1、點(diǎn) 在圖2-13所示的紙包裝基本造型結(jié)構(gòu)體上，有三類(lèi)結(jié)構(gòu)點(diǎn)：三面或多面相交點(diǎn)、兩面相交點(diǎn)和平面點(diǎn)。a.旋轉(zhuǎn)點(diǎn) b.正反撳點(diǎn) c.重合點(diǎn) 圖2-16 紙盒（箱）類(lèi)包裝造型結(jié)構(gòu)體（a）旋轉(zhuǎn)成型體 （b）對(duì)移成型體 （c）正-反撳成型體2、線 圖2-20 預(yù)折線與作業(yè)線a.預(yù)折線：在紙盒（箱）制造商接頭自動(dòng)接合過(guò)程中僅需折疊130且恢復(fù)原位的壓痕線，或者說(shuō)當(dāng)紙盒呈平板狀接合接頭時(shí)并不需要對(duì)折的壓痕

11、線就是預(yù)折線。如圖的AA1、CC1線。b.作業(yè)線：作業(yè)線是作業(yè)壓痕線的簡(jiǎn)稱(chēng)。為使紙盒（箱）在平板狀態(tài)下制造商接頭能準(zhǔn)確接合，盒坯需要折疊180的壓痕線，或者說(shuō)當(dāng)紙盒（箱）以平板狀準(zhǔn)確接合制造商接頭時(shí)需要對(duì)折的壓痕線是作業(yè)線。如圖的BB1、DD1線。2-18 制造商接頭粘合工藝工程2-19 自鎖底粘合工藝過(guò)程 3、面 因?yàn)槠矫婕堩?yè)成型的原因，紙盒（箱）面只能是平面或簡(jiǎn)單曲面。從成型的因果看，可分以下幾類(lèi)：a.固定面：獨(dú)立板成型的面，如管式盒盒體側(cè)面與端面、盤(pán)式盒底面等，每個(gè)板一般應(yīng)有2條及以上壓痕線。b.組合面：由若干個(gè)板或襟片相互配合而成型的面，需要采用鎖、粘、插等方法進(jìn)行固定。這些板或襟片一

12、般只有1-2條壓痕線。 4、體 從紙包裝成型方式上看，其基本造型結(jié)構(gòu)可分為以下三類(lèi)：a.旋轉(zhuǎn)成型體：通過(guò)旋轉(zhuǎn)方法而由平面到立體成型，管式、盤(pán)式、管盤(pán)式屬此類(lèi)。b.對(duì)移成型體：通過(guò)盒坯兩部分紙板相對(duì)位移一定距離而由平面到立體成型，非管非盤(pán)式屬此類(lèi)。c.正反撳成型體：通過(guò)正反撳方法成型紙包裝間壁、封底、固定等結(jié)構(gòu)的造型體。5、角 相對(duì)于其他材料成型的包裝容器，點(diǎn)、線、面等要素所共有的角是旋轉(zhuǎn)成型體類(lèi)的紙包裝成型的關(guān)鍵。a. A成型角：蓋面或底面上以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)的角。b. A成型外角：A成型角與圓周角之差為A成型外角， 即 = 360 A成型外角（度）； A成型角（度）。c. B成型角：在側(cè)面與端面

13、上以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)的角度為B成型角， 用n表示。 二、成型理論1、旋轉(zhuǎn)成型（1）旋轉(zhuǎn)角圖2-21 管式折疊紙盒旋轉(zhuǎn)角 （2）旋轉(zhuǎn)角公式（TULIC-1公式）旋轉(zhuǎn)角公式如下：式中， 旋轉(zhuǎn)角，（） A成型角，（） n B成型角，（） 作為特例，如果各個(gè)體板的底邊（頂邊）均在一條直線上，即在公式（2-2）中， 則 （ 2-3）公式（2-2）與公式（2-3）的適用范圍： 設(shè)計(jì)要點(diǎn)是側(cè)板與側(cè)內(nèi)板交點(diǎn)a和端板襟片a1點(diǎn)成型時(shí)重合。因?yàn)?=90 1 =90 2=110由公式（2-2）， =70圖2-22 托盤(pán)式瓦楞紙箱旋轉(zhuǎn)角 2、對(duì)移成型圖2-23 對(duì)移成型3、正反撳成型 圖2-21 正反撳結(jié)構(gòu)（a）正反撳盒

14、底結(jié)構(gòu) （b）正反撳盒體固定結(jié)構(gòu) 如果用這樣的方法，把“漏空”推廣到分隔盒體，就可以設(shè)計(jì)間壁包裝，其結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖如圖。 圖2-25 6瓶飲料間壁包裝盒平面結(jié)構(gòu)圖 三、人類(lèi)工效學(xué)對(duì)包裝的研究1、人體測(cè)量學(xué)（1）人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù) 人體測(cè)量學(xué)通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。（2）人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用 在涉及人體尺寸的設(shè)計(jì)中，設(shè)定功能尺寸的主要依據(jù)是人體尺寸百分位數(shù)，人體尺寸百分位數(shù)的選用與設(shè)計(jì)對(duì)象的類(lèi)型有關(guān)。2、包裝提手的尺度研究（1）提手尺寸a.提手長(zhǎng)度（a）：提手長(zhǎng)度與手幅寬度有關(guān)，它應(yīng)等于或略大于手幅寬度，

15、以便手掌從該尺寸方向上能自由伸入提手窗。b.提手寬度（b）：提手寬度與手掌厚度有關(guān)，它應(yīng)等于或略大于手掌厚度，以便手掌從該尺寸方向上也能自由伸入提手窗。圖2-26 包裝提手結(jié)構(gòu)尺寸 c.提梁高度（c）：提梁高度（如果提梁存在）與手掌執(zhí)握尺寸有關(guān)，從主觀愿望上講，它應(yīng)等于或略小于手掌執(zhí)握尺寸，以便執(zhí)握動(dòng)作更舒適、更輕松、更牢靠。但是，如果提梁高度過(guò)小，由于重力和行進(jìn)間自然擺臂動(dòng)作的影響，提手極易在提手窗縱端的提梁位置上撕裂破壞。由于包裝提手一般為片材開(kāi)窗，所以手掌執(zhí)握提梁不同于握柄操作。d.提手窗與提手的端點(diǎn)距離（d）：這是一個(gè)強(qiáng)度薄弱之處，不宜過(guò)小。 在上述4個(gè)主要尺寸中，a、b、c與人體手掌

16、結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮尺度問(wèn)題，其中c應(yīng)同時(shí)考慮強(qiáng)度問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)綜合平衡。（2）手掌相關(guān)尺寸人體手掌通過(guò)提手?jǐn)y帶包裝時(shí)，涉及3個(gè)相關(guān)尺寸：a.手幅寬度 b.手掌厚度 c.手掌執(zhí)握尺寸 圖2-27 人體手掌相關(guān)尺寸（a）手幅寬度 （b）手掌厚度 （c）手掌執(zhí)握尺寸 （3）提手尺度的研究 在人體結(jié)構(gòu)中，個(gè)體之間存在差異，而在設(shè)計(jì)中又需要一個(gè)群體的測(cè)量尺寸。群體的測(cè)量尺寸通過(guò)測(cè)量較少量個(gè)體尺寸，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后獲得。在提手尺度的設(shè)計(jì)中，往往不以平均尺寸設(shè)計(jì)，而是采取極端個(gè)體設(shè)計(jì)，即以P99、P95、P90作為尺寸上限值的大尺寸設(shè)計(jì)，或以P1、P5、P10作為尺寸下限值的小尺寸設(shè)計(jì)，以提高尺寸設(shè)計(jì)的滿足度。 在提手設(shè)計(jì)中采用極端個(gè)體尺寸，既可以避