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

1、第二章 紙包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(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)計的基本方法也與眾不同。一、繪圖設(shè)計符號與計算機代碼 紙包裝繪圖設(shè)計符號與計算機代碼由歐洲瓦楞紙箱制造商協(xié)會/歐洲硬紙板聯(lián)合會（FEFCO/ESBO）制定，國際瓦楞紙箱協(xié)會（LCCA）批準(zhǔn)在國際間通用。 圖2-1 管式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 （a）結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 （b）折疊折疊成型簡圖 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行了表面脫碳進行了淬火處理進行了微細(xì)研磨模切壓痕組合刀模切壓痕刀 計算機代碼是自動繪圖儀的線型命令。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：平頁紙板承壓力較小，一旦壓痕并進行適當(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、外折與對折（a）內(nèi)折90 （b）外折90 （c）內(nèi)對折 （d）外對折1-底層 2-面層

3、 3-面層 4-底層 雙壁蹼角盤式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計圖（a）結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 （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 切痕線又稱間歇切斷線，即壓痕與切斷交替進行，用于厚度較大的紙板在較短的折疊線時單純采用壓痕其彎曲性能不理想的場合。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度，用切斷長度/壓痕長度來表示。如5/5就表示切斷5與壓痕5交替進行。 圖2-8 易開式折疊紙盒 刀具名稱刀具寬度刃刀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)與計算機

4、代碼 表2-6為制造商接頭結(jié)構(gòu)的繪圖線型、計算機代碼與功能。名稱繪圖線型計算機代碼功能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、提手繪圖符號與計算機代碼 如圖所示便攜式提手折疊紙盒，提手成對設(shè)計，一為U型提手，一為N型提手，這樣可以取長補短，既保護了消費者手掌，又避免灰塵從中縫進入盒內(nèi)。 圖2-10 盤式提手折疊紙盒 4、瓦楞楞向與紙板紋向的繪圖符號與計算機代碼名稱繪圖符號計算機代碼功能楞向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-機械方向 5-瓦楞楞向 瓦楞盤式紙盒盒體的瓦楞楞向應(yīng)與紙盒長度方向平行。對于02

5、類瓦楞紙箱則應(yīng)與紙箱高度方向平行，以提高紙箱抗壓強度和堆碼強度。對于只有一組壓痕線的瓦楞紙箱箱坯如部分05類和06類，瓦楞楞向應(yīng)與該組壓痕線垂直，因為與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，但有時是水平方向的瓦楞，以抵抗從滑動槽滑下，從輸送線傳動或流通過程中所引起的沖擊力。 紙板紋向指紙板縱向即機械方向（M.D.），它就是紙板在抄造過程中沿造紙機的運動方向，與之垂直的是紙板橫向（C.D.）。圖2-13 紙板紋向 國家標(biāo)準(zhǔn)紙和紙板縱橫向的測定法（GB452.1-89）同時規(guī)定了紙板紋向的其

6、他兩種測定方法，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、寬、高中，數(shù)目最多的那組壓痕線。 具體地說，對于管式折疊紙盒，紙板紋向應(yīng)垂直于紙盒高度方向；而盤式折疊紙盒則應(yīng)垂直于紙盒長度方向。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，有利于紙盒盒體堅挺平直。 在粘貼紙盒中錯用貼面紙的紋向也有可能引起盒面卷曲。在長的深型盒上，貼面紙尺寸較小的方向應(yīng)與紙張紋向平行。 二、設(shè)計尺寸標(biāo)注 1、尺寸代號 設(shè)計尺寸 盒尺寸內(nèi)尺寸外尺寸制造尺寸盒(箱)體盒(箱)蓋長度尺寸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)計尺寸（1）內(nèi)尺寸（Xi）內(nèi)尺寸指紙包裝的容積尺寸。對于長方體紙包裝容器，可用LiBiHi( / hi)表示。（2）外尺寸（Xo）外尺寸指紙包裝的體積尺寸。對于長方體紙包裝容器，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、寬、高，且長、寬、高尺寸不止一組，所以不能用LBH表示。 3、紙包裝主要尺寸對于長方體紙包裝來說，一般有三個主要尺寸：長度尺寸：紙包裝容器蓋部長邊尺寸。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)計圖尺寸標(biāo)注（尺寸單位：mm） 三、紙包裝各部結(jié)構(gòu)名稱 一般情況下盒（箱）板面積等于LB、LH或BH的稱其為板（Panel），小于上述數(shù)值則稱其為襟片（Flap）。其中LB板稱為蓋板或底板，LH板稱為側(cè)板，BH板稱為端板。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為插入片（Tuck）。 當(dāng)側(cè)板與蓋板連接時，則該側(cè)板稱為后板，其相對的另一側(cè)板為前板。當(dāng)紙包裝為多層結(jié)構(gòu)時，內(nèi)部板可稱為側(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)稱為體板。 襟片按其功能可稱為防塵襟片、粘合襟片或鎖合襟片?；蛘甙雌溥B接板的名稱叫做側(cè)板襟片、側(cè)內(nèi)板襟片、端板襟片或端內(nèi)板襟片。 在盤式結(jié)構(gòu)中，同時連接端板與側(cè)板的襟片稱為蹼角（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、線、面、體的組合，但是，對于折疊紙盒、粘貼紙盒與瓦楞紙箱這類紙包裝，由于原料平面紙板的物理特性，其點、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 在圖2-13所示的紙包裝基本造型結(jié)構(gòu)體上，有三類結(jié)構(gòu)點：三面或多面相交點、兩面相交點和平面點。a.旋轉(zhuǎn)點 b.正反撳點 c.重合點 圖2-16 紙盒（箱）類包裝造型結(jié)構(gòu)體（a）旋轉(zhuǎn)成型體 （b）對移成型體 （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）制造商接頭自動接合過程中僅需折疊130且恢復(fù)原位的壓痕線，或者說當(dāng)紙盒呈平板狀接合接頭時并不需要對折的壓痕

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)壓痕線的簡稱。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，或者說當(dāng)紙盒（箱）以平板狀準(zhǔn)確接合制造商接頭時需要對折的壓痕線是作業(yè)線。如圖的BB1、DD1線。2-18 制造商接頭粘合工藝工程2-19 自鎖底粘合工藝過程 3、面 因為平面紙頁成型的原因，紙盒（箱）面只能是平面或簡單曲面。從成型的因果看，可分以下幾類：a.固定面：獨立板成型的面，如管式盒盒體側(cè)面與端面、盤式盒底面等，每個板一般應(yīng)有2條及以上壓痕線。b.組合面：由若干個板或襟片相互配合而成型的面，需要采用鎖、粘、插等方法進行固定。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：a.旋轉(zhuǎn)成型體：通過旋轉(zhuǎn)方法而由平面到立體成型，管式、盤式、管盤式屬此類。b.對移成型體：通過盒坯兩部分紙板相對位移一定距離而由平面到立體成型，非管非盤式屬此類。c.正反撳成型體：通過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 相對于其他材料成型的包裝容器，點、線、面等要素所共有的角是旋轉(zhuǎn)成型體類的紙包裝成型的關(guān)鍵。a. A成型角：蓋面或底面上以旋轉(zhuǎn)點為頂點的角。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)點為頂點的角度為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)計要點是側(cè)板與側(cè)內(nèi)板交點a和端板襟片a1點成型時重合。因為 =90 1 =90 2=110由公式（2-2）， =70圖2-22 托盤式瓦楞紙箱旋轉(zhuǎn)角 2、對移成型圖2-23 對移成型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)計間壁包裝，其結(jié)構(gòu)展開圖如圖。 圖2-25 6瓶飲料間壁包裝盒平面結(jié)構(gòu)圖 三、人類工效學(xué)對包裝的研究1、人體測量學(xué)（1）人體形態(tài)測量數(shù)據(jù) 人體測量學(xué)通過測量人體各部位尺寸來確定個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)計提供人體測量數(shù)據(jù)。（2）人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用 在涉及人體尺寸的設(shè)計中，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)計對象的類型有關(guān)。2、包裝提手的尺度研究（1）提手尺寸a.提手長度（a）：提手長度與手幅寬度有關(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)握動作更舒適、更輕松、更牢靠。但是，如果提梁高度過小，由于重力和行進間自然擺臂動作的影響，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距離（d）：這是一個強度薄弱之處，不宜過小。 在上述4個主要尺寸中，a、b、c與人體手掌

16、結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，設(shè)計時要考慮尺度問題，其中c應(yīng)同時考慮強度問題，此時應(yīng)綜合平衡。（2）手掌相關(guān)尺寸人體手掌通過提手?jǐn)y帶包裝時，涉及3個相關(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，個體之間存在差異，而在設(shè)計中又需要一個群體的測量尺寸。群體的測量尺寸通過測量較少量個體尺寸，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后獲得。在提手尺度的設(shè)計中，往往不以平均尺寸設(shè)計，而是采取極端個體設(shè)計，即以P99、P95、P90作為尺寸上限值的大尺寸設(shè)計，或以P1、P5、P10作為尺寸下限值的小尺寸設(shè)計，以提高尺寸設(shè)計的滿足度。 在提手設(shè)計中采用極端個體尺寸，既可以避