第三章 纸盒制造

第三章纸盒制造第1页，课件共54页，创作于2023年2月

模切版设计是包装折叠纸盒生产的关键环节，直接影响到产品的质量和成本。这一设计需考虑多种因素，例如盒坯排列方式、搭桥、模切工艺等。

第2页，课件共54页，创作于2023年2月一、排版设计

为了降低成本，就要考虑尽可能提高原料纸板利用率。要想办法利用同样面积的纸板生产尽可能多的合格纸盒，这一问题并不等同于如何在模切版上排布尽可能多的盒坯，因为纸板的纹向限定了盒坯的摆放方向，所以只能考虑在同一方向上进行盒坯之间的拼接。盒坯在模切版上的排列方式要受到纸盒尺寸、盒坯的轮廓形状等多个因素的影响。

第3页，课件共54页，创作于2023年2月1、盒坯的平排

平排是一种较为简单的排列方式。当盒坯的轮廓较为平直的时候，盒坯与盒坯的拼接较为简单，只需平行排列即可，例如盘式折叠纸盒中的Beers式和Brightwoods式折叠纸盒，如图所示：

图3-130Beers纸盒排版

第4页，课件共54页，创作于2023年2月长度方向上最多可以排布纸盒个数为：（平排尺寸1/1st尺寸）个宽度方向上最多可以排布纸盒个数为：（平排尺寸2/2nd尺寸）个整个版面最多可以排列纸盒的个数为：（平排尺寸1/1st尺寸）*（平排尺寸2/2nd尺寸）个图3-131管式纸盒盒坯的平排

第5页，课件共54页，创作于2023年2月2、盒坯的拼接

在大多数情况下，盒坯轮廓形状不是平直的，这就要求盒坯与盒坯之间进行套拼以提高纸板利用率。套拼的关键在于充分利用盒坯轮廓的凸出与凹进部分进行对接。

图3-132管式纸盒盒坯拼接排版

第6页，课件共54页，创作于2023年2月二、“搭桥”设计

搭桥是为了在进行模切后到“除废”前的一段时间内，切好的纸盒不会从纸板中脱落下来，而“除废”时，纸盒与废弃物又易于分离，因此搭桥的部分不能太大、太多，否则就失去了搭桥的意义了。可以说，搭桥的好坏直接决定了模切工艺能否顺利进行。

图3-133传统的搭桥方法

第7页，课件共54页，创作于2023年2月

搭桥的数量也决定了模切刀的长度。显然，所搭桥的数目越少，每一段刀具的平均长度越大，刀具也越容易弯曲变形，在生产使用过程中就越容易损坏。这对模切工序能否顺利进行有很大影响，长的刀具意味着在模切生产过程中，可能会造成更加频繁的停机更换刀具。

图3-134改进后的搭桥方法

第8页，课件共54页，创作于2023年2月出于以上考虑，可在模切版中适当增加搭桥来解决这些问题。增加桥的数目，可以缩短模切刀的长度，使模切刀的强度增加，不易弯曲变形。而且由于每一段模切刀的长度缩短，热胀冷缩的程度也相应降低，对模切精度的影响也降低了。

第9页，课件共54页，创作于2023年2月三、模切工艺对模切版设计的影响

在决定纸盒的拼接方式以后，还要考虑盒坯与盒坯之间是否需要留有空隙，即两个相邻的边是拼接在一起还是分开，从刀具摆放工艺上来看，就是是否采用共刀的拼法。只有当两个盒坯的相邻边都是由直线组成的时候才有可能采用共刀的拼法，如前面所讲的锁底式纸盒；而有曲线组成的边在大多数情况下都不能采用共刀的拼法。

第10页，课件共54页，创作于2023年2月如果盒坯与盒坯之间留有空隙，在进行拼版设计时，空隙的宽度应当考虑在内，可以简单地将空隙的宽度一分为二，分别加到两边的盒坯尺寸中去。这样可以简化问题。

第11页，课件共54页，创作于2023年2月第十节瓦楞纸箱结构设计第12页，课件共54页，创作于2023年2月一、瓦楞纸板结构（一）瓦楞纸板的表示方法1、原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法

表示公式：外面纸品种—外面纸定量·瓦楞芯纸品种—瓦楞芯纸定量·内面纸品种—内面纸定量、瓦楞楞型F第13页，课件共54页，创作于2023年2月2、原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法

表示公式：外面纸定量/夹芯纸定量/内外面纸定量—瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型•瓦楞层数用1或2表示，1代表单瓦楞，2代表双瓦楞

3、纸板代号表示法

表示公式：纸板代号—纸板类别号.同类纸板序号纸板代号用S或D表示，S代表单瓦楞，D代表双瓦楞第14页，课件共54页，创作于2023年2月（二）瓦楞纸板厚度瓦楞纸板厚度计算公式如下：t——瓦楞纸板实际厚度，mmtn——内、外面纸与夹芯纸厚度，mmtmn——瓦楞芯纸厚度，mmFhn——瓦楞辊高度，mmd——瓦楞纸板制造过程中的厚度损失，mm图2-1瓦楞纸板厚度1—外面纸2—瓦楞芯纸3—内面纸4—内面纸厚度5—芯纸厚度6—瓦楞高度7—外面纸厚度第15页，课件共54页，创作于2023年2月（三）瓦楞纸箱箱坯结构1、瓦楞纸箱箱坯结构名称箱坯结构及名称如图2-2所示。2、切断①纵切线：与机械方向平行的切断线②横切线：与机械方向垂直的切断线图2—2瓦楞纸箱箱坯结构1—瓦楞方向2—制造商结构3—横切线4—横压线5—纵切线6—开槽7—侧板8—外摇盖9—内摇盖10—端板11—纵压线第16页，课件共54页，创作于2023年2月3、压痕①横压线：与瓦楞楞向垂直的压痕线②纵压线：与瓦楞楞向平行的压痕线4、开槽开槽指在瓦楞纸板上切出便于摇盖折叠的缺口，其宽度一般为纸板计算厚度再加1mm（也可考虑为纸板计算厚度的2倍）。

第17页，课件共54页，创作于2023年2月5、制造商接头制造商接头接合方式有以下三种形式（1）胶带粘合（TJ）（2）黏合剂粘合（GJ）（3）金属钉结合（SJ）6、箱面（板）对于长方体纸箱，其中4个垂直箱面分类为：a.端面：瓦楞纸箱的BH面b.侧面：瓦楞纸箱的LH面在箱坯状态下，端面和侧面称为端板和侧板第18页，课件共54页，创作于2023年2月7、摇盖02类纸箱一般带有摇盖，分类如下：a.内摇盖：与端板连接的摇盖b.外摇盖：与侧板连接的摇盖c.上摇盖：组成箱盖的摇盖d.下摇盖：组成箱底的摇盖8、楞向部分瓦楞楞向如图2-3所示图2-3瓦楞纸箱楞向设计（a）0203（b）0204（c）0205（d）0206（e）0301（f）0422（g）0510（h）0601第19页，课件共54页，创作于2023年2月二、瓦楞纸箱尺寸设计（一）內装物排列方式1、长方体內装物排列方式（1）排列数目式中n——瓦楞纸箱装量，件nL——瓦楞纸箱长度方向上内装物排列数目，件nB——瓦楞纸箱宽度方向上内装物排列数目，件nH——瓦楞纸箱高度方向上内装物排列数目，件第20页，课件共54页，创作于2023年2月（2）排列方向立放：lb//LB内装物底面//纸箱底面

侧放：bh//LB内装物端面//纸箱底面

平放：lh//LB内装物侧面//纸箱底面第21页，课件共54页，创作于2023年2月

图2-4內装物排列方向（a）外包装纸箱（b）內装物立放（c）内装物侧放（d）内装物平放第22页，课件共54页，创作于2023年2月（3）排列方式排列数目与排列方向的综合为排列方式。瓦楞纸箱装量数目决定内装物的可能排列数目种类很多，而每一种排列数目又有6种可能的方向，所以构成一个瓦楞纸箱可以有多种排列方式，而每一种排列方式又对应着一种箱形尺寸。第23页，课件共54页，创作于2023年2月(二)理想尺寸比例与最佳尺寸比例1、尺寸比例尺寸比例定义如下：式中：——瓦楞纸箱长宽比——瓦楞纸箱高度比——瓦楞纸箱长度尺寸，mm——瓦楞纸箱宽度尺寸，mm——瓦楞纸箱高度尺寸，mm第24页，课件共54页，创作于2023年2月2、理想尺寸比例图2-5瓦楞纸箱尺寸比例第25页，课件共54页，创作于2023年2月3、理想尺寸比例的单项决定因素（1）纸板用量（2）抗压强度A.RL对抗压强度的影响RL=1.2-1.4<2.0图2-6瓦楞纸箱箱面应力分布图2-7RL与抗压强度关系曲线第26页，课件共54页，创作于2023年2月B.RH对抗压强度的影响图2-8纸箱高度与抗压强度关系曲线第27页，课件共54页，创作于2023年2月（3）堆码状态A.RL对堆码状态的影响：有两类堆码形式，一类是平齐堆码（重叠堆码），一类是交错堆码。B.RH对堆码状态的影响图2-9纸箱RL对堆码载荷的影响第28页，课件共54页，创作于2023年2月（4）美学因素当代造型美学常用比例有：A.黄金分割比例1.618:1B.整数比例C.直角比例0201最佳尺寸比例：1.5:1:1第29页，课件共54页，创作于2023年2月例1：某牙膏选用0201型瓦楞纸箱作为外包装，内装中包装24盒，中包装外尺寸为190mm*140mm*120mm，试选择合适的排列方式。第30页，课件共54页，创作于2023年2月(三)瓦楞纸箱尺寸设计

1．内尺寸（1）内尺寸确定因素a.内装物最大外尺寸；b.内装物排列方式；c.内装物公差系数；d.内装物隔衬与缓冲件的相关尺寸。第31页，课件共54页，创作于2023年2月（2）内尺寸计算公式除错列排列的圆柱形内装物以外，其他内装物的瓦楞纸箱内尺寸计算公式如下：式中——纸箱内尺寸，㎜——内装物最大外尺寸，㎜——内装物排列数目——内装物公差系数，㎜——衬格或缓冲件总厚度，㎜——内尺寸修正系数，㎜第32页，课件共54页，创作于2023年2月2、制造尺寸（1）箱体长、宽、高度制造尺寸计算公式

式中——瓦楞纸箱长、宽、高度制造尺寸，㎜——纸箱内尺寸，㎜——瓦楞纸板计算厚度，㎜——由内向外纸板层数——箱面系数第33页，课件共54页，创作于2023年2月图2-11瓦楞纸箱内尺寸、外尺寸与制造尺寸的关系（a）“└┘”形结构（b）“∟”形结构第34页，课件共54页，创作于2023年2月（2）对接摇盖制造尺寸纸箱摇盖对接封合的箱型中，摇盖宽度制造尺寸理论值应为箱宽制造尺寸的1/2。式中F——纸箱对接摇盖宽度，㎜B1——纸箱非接合端面宽度制造尺寸，㎜Xf——摇盖伸长系数，㎜

（3）接头尺寸

单瓦楞35—40mm;双瓦楞45—50mm

第35页，课件共54页，创作于2023年2月（4）06类附件制造尺寸a.平套型衬件b.隔板型衬件隔板总长度制造尺寸计算公式：隔板中间间隔宽度尺寸计算公式：隔板端点间隔宽度尺寸计算公式：式中——隔板总长度，㎜——纸箱内尺寸，㎜——纸箱内尺寸修正系数，㎜——隔板中间间隔宽度尺寸，㎜——隔板端点间隔宽度尺寸，㎜——排列数目，件——纸板计算厚度，㎜第36页，课件共54页，创作于2023年2月图2-12隔板设计图第37页，课件共54页，创作于2023年2月例2：箱型0201；0933型隔板；5*3；B楞衬板，纸箱内尺寸为262mm*156mm*120mm，修正系数取4mm，计算隔板尺寸。第38页，课件共54页，创作于2023年2月3.外尺寸外尺寸计算公式如下：

将后两项常数合并，仍用表示：

式中——纸箱外尺寸，㎜——纸箱最大制造尺寸，㎜——纸箱外尺寸修正系数，㎜第39页，课件共54页，创作于2023年2月例3：计算例1中瓦楞纸箱的内尺寸。已知：中包装外尺寸为190mm*140mm*120mm，nL=4,nB=2,nH=3,求Li,Bi,Hi；L,B,H；L0,B0,H0。第40页，课件共54页，创作于2023年2月第十一节纸盒制造工艺

第41页，课件共54页，创作于2023年2月介绍机制纸盒的主要工艺流程和主要加工工艺。

（一）工艺流程

一、机制纸盒的生产工艺根据所采用的原材料不同，纸盒的制作工艺也稍有区别。第42页，课件共54页，创作于2023年2月1．平张纸板制盒工艺

2．彩色小瓦楞纸板制盒工艺

第43页，课件共54页，创作于2023年2月3．影响纸盒质量的主要因素

(1)结构设计；(2)原材料；(3)印刷；(4)模切。

因此，印刷和模切是制盒过程中的两道关键工序。印刷的精美程度极大地影响纸盒的装潢效果，也就是影响其促销功能：模切质量的好坏极大地影响纸盒的结构(外观、精度、配合、工艺的精细程度等)。第44页，课件共54页，创作于2023年2月（二）主要工序

1．开切(亦称开料)

即将原材料按盒坯的大小和尺寸裁切成一定大小的纸坯(制作单元)。开切时应注意以下几个方面：

(1)版面大小

一般将纸坯开切成全开、对开、四开、八开等，否则就要确定余料的利用途径，避免不必要的浪费。第45页，课件共54页，创作于2023年2月

确定纸坯版面大小时要注意：

①现有设备规格的大小，应尽量利用现有设备的生产能力；②制作要经济，充分利用原材料，还要操作方便。(2)用料套裁：纸盒的平面展开轮廓是凹凸不平的。合理排列，节省用料。(3)纸板纹向：应垂直于纸盒的的主要压痕线，以确保整个纸盒的制作质量。(4)纸板的正反面(5)放头：在盒坯轮廓周围要留出一定的加工余量.一般按版面放10mm，最小不得少于5mm。第46页，课件共54页，创作于2023年2月2．印刷

折叠纸盒印刷可以采用多种工艺，如平胶印、凹印、凸印、苯胺印刷等，但印刷工艺对材料的选择有严格的限制，而且无论采用何种印刷工艺，都要求印刷面能够经受包装线上装填和封盖操作以及运输和流通过程中的摩擦作用。第47页，课件共54页，创作于2023年2月3．表面加工：纸板印刷后，一般都要在印刷后或冲切后再进行一次表面加工，以提高其表面的耐磨擦性、耐油性、耐水性和装饰性。常用的表面加工方法有：覆膜、上光、烫印、压花等。第48页，课件共54页，创作于2023年2月4．模切：模切主要完成切断和压痕，切断为使盒坯从纸板页和卷筒纸上脱落，压痕为使能折叠装配成正确的盒型。模切版有平压平，圆压平，圆压圆三种