管式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).ppt

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1、4 折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理 4.1.1 折疊紙盒的基本構(gòu)成要素 4.1.1.1 面板 面板是折疊紙盒的主要組成部分，它們定義了紙盒的主 要成型結(jié)構(gòu)。面板通常分為主側(cè)面和副側(cè)面。對(duì)常見(jiàn) 的矩形紙盒而言，主側(cè)面又可分為前面板和后面板； 副側(cè)面又可以分為左側(cè)面板和右側(cè)面板。 主側(cè)面 副側(cè)面 主搖翼 副搖翼 插舌 糊口 前面板 后面板 左 側(cè) 面 板 右 側(cè) 面 板 主搖翼 副搖 翼 糊 口 插舌 4.1.1.2 翼 沿面板的自由邊以鉸鏈（折疊）的方式相聯(lián)的元素。包 括膠粘翼、防塵翼、褶翼等。 1. 膠粘翼 用于涂膠以使紙盒粘結(jié)成型的結(jié)構(gòu)元素。 也叫糊口。 2. 防塵翼 附

2、著于副側(cè)面上的結(jié)構(gòu)元素。也叫副搖翼。 副搖翼的主要作用是保持紙盒的密封性以及支撐或形 成盒蓋。 3. 褶翼 也叫插舌，其功能為封閉紙盒。 由于紙盒結(jié)構(gòu)變化極大，結(jié)構(gòu)元素形態(tài)多變，且業(yè)界目 前尚無(wú)統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)。因此，本書(shū)中構(gòu)成元素的叫法僅 為一家之言。 復(fù)習(xí)： 紙盒的基本構(gòu)成要素 1、面板 面板通常分為主側(cè)面和副側(cè)面。 2、翼 膠粘翼（也叫糊口） 搖翼 防塵翼（也叫副搖翼） 褶翼（也叫插舌） 前 面 板 后 面 板 左 側(cè) 面 板 右 側(cè) 面 板 主 搖 翼 副 搖 翼 糊 口 插 舌 折疊紙盒的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) a.成本低，強(qiáng)度較好，具有良好的展示效果，適宜大中 批量的生產(chǎn)。 b.與粘貼紙盒和塑料盒相

3、比，占用空間小，運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ) 等流通成本低廉。 c.在包裝機(jī)械上的生產(chǎn)效 率高，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張盒、裝 填、折蓋、封口、集裝、堆 碼等。 d.結(jié)構(gòu)變化多，能進(jìn)行盒內(nèi)間壁，搖蓋延伸、曲線壓痕、 開(kāi)窗、展銷(xiāo)臺(tái)等多種新穎處理。 缺點(diǎn) a.強(qiáng)度較粘貼紙盒及塑料盒等多種剛性容器低。 b.外觀質(zhì)地不夠高雅，不宜作貴重禮品的包裝。 4.1.2 折疊紙盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素 （ 不做要求 ） 4.2 管式折疊紙盒 4.2.1 管式折疊紙盒的組成 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管式折疊紙盒的定義為： 管 式折疊紙盒是由一頁(yè)紙板折疊，邊縫接頭通過(guò) 粘合，而盒蓋盒底部必須采用搖翼組裝固定或 封口的一類(lèi)紙盒。 1. 成型角 頂面 (底面 )

4、角（ A成型角） 紙盒成型后，相鄰兩體 板的頂邊 (或底邊 )所夾的角。用 1、 2、 表示。 側(cè)面角（ B成型角） 在各體板中，體板的頂邊 (或 底邊 )與其縱向棱線，即相鄰兩體板的壓痕線、也是旋轉(zhuǎn) 成型的軸線所夾的角。用 1、 2、 表示。 2.旋轉(zhuǎn)角 （ 1）管式折疊紙盒的旋轉(zhuǎn)性： 管式折疊紙盒的成型是體板沿同向依次旋轉(zhuǎn)而 實(shí)現(xiàn)的。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，體板以其相鄰體板相交棱 線 (壓痕線 )為軸線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 旋轉(zhuǎn)角 。用 1、 2、 表示，如圖所示。 管式折疊紙盒的旋轉(zhuǎn)性： （ 2）旋轉(zhuǎn)角求解公式 任選一角隅 A, 由展開(kāi)圖知： P1AC = P2AB P1AP2 = CAB = P1AP

5、2 = 則： = 360 - （ + n ） 旋轉(zhuǎn)角，（ ） A成型角，（ ） n B成型角，（ ） 4.2.2 管式折疊紙盒局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.2.1 盒蓋結(jié)構(gòu) 盒蓋是紙盒容器的門(mén)戶。被包裝物通過(guò)盒蓋進(jìn)入 容器，用戶又通過(guò)盒蓋從容器中取用被包裝物。 因此，盒蓋的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡可能地方便填充、取 出等操作，并具有一定的密封性能，同時(shí)還應(yīng) 該滿足一定的審美要求。 1插入式 插入式折疊紙盒 （ a）飛機(jī)式 （ b）標(biāo)準(zhǔn)同向直插式 （ c）法國(guó)反插式 t W t B/2 L B/2 W t 插卡式 改進(jìn)的插卡式 錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu) 插入式盒蓋鎖合結(jié)構(gòu) （ a）隙孔鎖合 （ b）槽孔鎖合 （ c）曲孔鎖合 2鎖

6、口式 鎖口式封口結(jié)構(gòu) 鎖口式折疊紙盒 1-蓋片 1 2-蓋片 2 3-蓋片 3 4-蓋片 4 5-底片 4 6-底片 3 7-底片 2 8-底片 1 9-粘合接頭 3插鎖式 插入與鎖口相結(jié)合。封口強(qiáng)度高，可靠性強(qiáng)。 插鎖式折疊紙盒 4正撳封口式 正撳封口式結(jié)構(gòu)是在紙盒盒體上進(jìn)行折線或弧 線的壓痕，利用紙板本身的挺度和強(qiáng)度，撳下蓋板 來(lái)實(shí)現(xiàn)封口。其特點(diǎn)是包裝操作簡(jiǎn)便，節(jié)省紙板， 并可設(shè)計(jì)出許多別具風(fēng)格的紙盒造型，但僅限裝小 型輕量?jī)?nèi)裝物。 正撳封口蓋 （撳壓式） 撳壓封口式紙盒可以在盒體上設(shè)計(jì)展示板、吊掛 孔（鉤）或雙壁結(jié)構(gòu)形式。 可吊掛或自立正撳封口式紙盒 （ a）可吊掛式 （ b）自立兼吊掛

7、式 鎖口或雙壁正撳封口式紙盒 掀壓式 5粘合封口式 粘合封口式盒蓋是將盒蓋的主蓋板與其余三塊 襟片粘合。有兩種粘合方式，圖 a為雙條涂膠，圖 b 為單條涂膠。這種盒蓋的封口性能較好，開(kāi)啟方 便，適合高速全自動(dòng)包裝機(jī)。 粘合封口式盒蓋 6顯開(kāi)痕蓋 為了能夠及時(shí)顯示盒蓋開(kāi)啟痕跡，防止非法開(kāi)啟 包裝而換之以有危害性物品，保證消費(fèi)者生命與健 康安全，保護(hù)商品信譽(yù)，對(duì)于與公眾生命息息相關(guān) 的食品與醫(yī)藥包裝可采用顯開(kāi)痕蓋。 顯開(kāi)痕蓋即盒蓋開(kāi)啟后不能恢復(fù)原狀且留下明顯 痕跡，以引起經(jīng)銷(xiāo)人員和消費(fèi)者警惕。 防盜蓋 半切縫顯開(kāi)痕蓋 7. 搖蓋式 搖蓋式封口結(jié)構(gòu)，是將盒體某個(gè)體板的延長(zhǎng)部 分，設(shè)計(jì)成以體板頂邊壓痕

8、線為軸線，能反復(fù)開(kāi)啟 的連體盒蓋。 8連續(xù)搖翼窩進(jìn)式 （襟片連續(xù)插別式） 這是一種特殊鎖口形式，它可以通過(guò)連續(xù)順次 折疊使盒蓋片組成造型優(yōu)美的圖案，裝飾性極強(qiáng)，可 用于禮品包裝，缺點(diǎn)是組裝稍嫌麻煩。 4.2.2.2 盒底結(jié)構(gòu) 紙盒盒底主要承受內(nèi)裝物的重量，也受壓力、振動(dòng)、跌 落等情況的影響 。同時(shí)，如果盒底結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，將 造成包裝機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或包裝速度降低，而手工組裝又 耗時(shí)耗力。所以，對(duì)于管式折疊紙盒，盒底結(jié)構(gòu)尤為 重要。一般的 設(shè)計(jì)原則是既要保證強(qiáng)度，又要力求成 型簡(jiǎn)單。 一般而言，上述常用的盒蓋結(jié)構(gòu)中有許多也同時(shí)可以用 作盒底，如插入式、插卡式、撳壓式等。但連續(xù)折插 式由于其表面不平整等

9、原因，通常不用作盒底。 1鎖底式 鎖底式結(jié)構(gòu)能包裝多種類(lèi)型的商品，盒底能承受一定 的重量，因而在大中型紙盒中廣泛采用。 （ 1） o、 p 連線位于盒底矩形中位線 （ 2） o、 p點(diǎn)與各自鄰近旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的連線同盒底邊 L所構(gòu)成角 度為 b，同盒底邊 B所構(gòu)成的角度為 a 。 鎖底式結(jié)構(gòu) 1-底片 1 2-底片 2 3-底片 3 4-底片 4 a 、 b與紙盒長(zhǎng)寬比的關(guān)系 ： 當(dāng) =90 L/B 1.5 a=30 b=60 1.5 L/B 2.5 a=b=45 L/B 2.5，則如下圖（ c）所示，增加 鎖底嚙合點(diǎn)，即將紙盒長(zhǎng)邊按奇數(shù)等分 ,且 a+b=90 可提高盒底承重強(qiáng)度。 當(dāng) 90 時(shí) ,

10、則 a 、 b確定原則是 a+b= 插舌鎖底結(jié)構(gòu) 鎖底式盒底的 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 是：主搖翼上凹槽的 槽底到主搖翼壓痕線之間的距離為紙盒厚度的一 半，凹槽的寬度可任意確定，一般取小于紙盒寬 度的 2/3為宜。若紙盒較寬，則可以設(shè)置多個(gè)凹 槽，所有凹槽的總寬度應(yīng)小于紙盒寬度的 2/3。 由于凹槽的寬度可以任意確定，因而凹槽的 槽底尖角的位置則往往是不確定。而在盒底鎖合 后，要求副搖翼上斜邊的自由端點(diǎn)與槽底尖角重 合。 因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要做一些輔助線以保證設(shè)計(jì) 的準(zhǔn)確性。 W/2 W /2 具體做法如下： （ 1）從主搖翼壓痕線靠近副搖翼的那個(gè)端點(diǎn)向同一側(cè)的槽底尖 角畫(huà)一條輔助線； （ 2）在副搖翼所在的側(cè)

11、面上畫(huà)一條鉛垂的輔助線，基位置位于 該側(cè)面寬度的 1/2處； （ 3）以第一條輔助線的起點(diǎn)為圓心，從該點(diǎn)到其與槽底尖角的 交點(diǎn)之距離為半徑，畫(huà)一段弧，與第二條輔助線相交。該交點(diǎn)即 為副搖翼上斜邊的自由端點(diǎn)。 另一主搖翼上斜邊的端點(diǎn)可以利用同一方法通過(guò)副搖翼斜邊畫(huà)出 。 2自鎖底 自鎖底即自動(dòng)鎖底式紙盒結(jié)構(gòu)是在鎖底式結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的。盒底成型以后仍然可以折疊成 平板狀運(yùn)輸，到達(dá)紙盒自動(dòng)包裝生產(chǎn)線以后，只要 撐開(kāi)盒體，盒底成封合狀態(tài)，省去了其他盒底的成 型工序和成型時(shí)間。因此，這種結(jié)構(gòu)比較適合自動(dòng) 化生產(chǎn)和包裝。 在管式盒中，只要有壓痕線能夠使盒體折疊成平 板狀，都可設(shè)計(jì)自鎖底。 （ 1）

12、設(shè)計(jì)條件 a.在盒體上，要存在兩條 縱向壓痕線（棱線）， 以這兩條線為折線，可 將盒體折疊成拼板狀； b.盒底的對(duì)邊、對(duì)角相等； c.盒底的底邊數(shù)、也即是 體板數(shù)為 2n個(gè)。 自動(dòng)鎖底結(jié)構(gòu) 45 45 W/2 W /2 3W/4 自鎖底成型過(guò)程 易折結(jié)構(gòu) （ 2）粘合角與粘合余角 自鎖式盒底的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是一條與紙盒底邊呈 角的折疊線，角以外部分將與相鄰底片粘合形成 鎖底。 a.粘合角（ ） 粘合角即與旋轉(zhuǎn)點(diǎn)相交 的盒底折疊線與裁切線所構(gòu)成的角度，亦即自鎖 底主片的粘合面中，以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)的兩條粘合 面邊界線所構(gòu)成的角度叫粘合角，即 C2BG和 E2DF。 b.粘合余角（ ） 在自鎖底盒主底片上，

13、 與旋轉(zhuǎn)點(diǎn)相交的折疊線和盒體與盒底的交線所構(gòu) 成的角度叫粘合余角。 理論上， + = 長(zhǎng)方體管式盒自鎖底結(jié)構(gòu)及盒底成型過(guò)程示意圖 （ 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 下圖是一個(gè)棱臺(tái)型紙盒，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，只分析其中一對(duì)搖翼： 將盒底主搖翼以 DC為軸內(nèi)折 180 則 E2DC = E4DC DF1 為對(duì)稱軸 E3DF1 = E4DF1 = E4DE3 /2 又 ED、 E3D、 E4D應(yīng)重合， D1DE = D1DE3 已知： D1DE=2 E2DC= D1DC=1 E3DC = 1-2 由此得 = E4DE3 /2=

14、（ - CDE3 ） /2=（ +2-1） /2 = + E3DC= 1/2（ +2-1） +（ 1-2） 簡(jiǎn)化，得 =1/2（ +1-2） 一般管式折疊紙盒自鎖底成型分析圖 （ 4）棱柱形管式折疊紙盒自鎖底結(jié)構(gòu) 在棱柱形管式折疊紙盒的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)?2= 1=90 代入粘合余角公式，得 = 1/2 = 90 則 = 45 另一種自鎖底結(jié)構(gòu)，由于它的主底片是一塊整板（ LB）， 所以稱其為 增強(qiáng)式自鎖底 。 增強(qiáng)式自鎖底結(jié)構(gòu) (a)同位重型自鎖式 (b)異位重型自鎖底 四棱柱折疊紙盒自鎖底結(jié)構(gòu) 六棱柱管式折疊紙盒自鎖底結(jié)構(gòu) 因?yàn)?=120 ， 2 = 1 = 90 所以 = 1/2 = 60 正三棱柱管式折疊紙盒自鎖底結(jié)構(gòu) 因?yàn)?=60 ， 2 = 1 = 90 所以 = 1/2 = 30 注意 : a.在某一旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的兩個(gè) B成型角中， 與粘合 余角相鄰的角為公式中的 1，另一個(gè)為 2。 如果兩者交換了位置，公式應(yīng)相應(yīng)變動(dòng)。 b. 兩個(gè)主底片上的相交點(diǎn)有時(shí)為粘合余角 角度限制，不一定能設(shè)計(jì)在盒底中心點(diǎn)， 這時(shí)可沿盒底中位線向左右相對(duì)移動(dòng)適當(dāng) 距離。 習(xí)題 第二篇思考題 5， 11， 12， 13， 18。 隨意找出一個(gè)管式折疊紙盒，畫(huà)出其盒片圖并正確地 標(biāo)注尺寸。