瓦楞纸箱运输包装设计-熟悉瓦楞纸箱

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——瓦楞纸箱装量，件

——瓦楞纸箱长度方向上内装物排列数目，件

——瓦楞纸箱宽度方向上内装物排列数目，件

——瓦楞纸箱高度方向上内装物排列数目，件瓦楞纸箱尺寸设计（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//纸箱底面图5-55可以帮助进一步理解，其中P、Q、R、S、T、V分别代表6种不同的排列方向。

图5-55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（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。例：某牙膏选用0201型瓦楞纸箱作外包装，内装中包装24盒，中包装外尺寸为190×140×120(mm)，试选择合适的排列方法。分析：牙膏软管在中包装盒内只能平放或侧放。lh//LB或bh/LB，而中包装盒则选择立放为最佳。即P型l//L或Q型b//L将中包装盒的长度、宽度与高度分别乘以倍数Nlnbnh×1190140120×2380280240×3570420360×4760560480×5950700600×61140840720×7……

……

……×8……

……

……如果综合考虑纸板用量、抗压强度、堆码状态、美学因素等条件，则0201箱形比例以L:B:H=1.5:1:1为最佳。寻找相应的L与B。则，11405601202.04:1:0.218407601201.11:1:0.16距1.5:1:1相差甚远，故舍弃。高度方向排列两层，先考虑4×3×2则，7604202401.81:1:0.575705602401.02:1:0.43舍弃高度方向排列三层，先考虑4×3×2则，7602803602.71:1:1.295603803601.47:1:0.95发现只有4b×2l×3h560×380×360方案最接近目标。因此，选定排列方式为：Q型：4L×2B×3H=nb×nl×nh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，mm2、理想尺寸比例

图5-57瓦楞纸箱尺寸比例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对抗压强度的影响图5-58瓦楞纸箱箱面应力分布图5-59RL与抗压强度关系曲线B.RH对抗压强度的影响图5-60纸箱高度与抗压强度关系曲线（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。

图5-61纸箱RL对堆码状态的影响（a）平齐堆码（b）井式堆码（RL=2）（c）销式回转堆码（RL=2）（d）瓦形堆码（RL=1.5或RL=1.33）B.RH对堆码状态的影响图5-62纸箱RL对堆码载荷的影响0201型箱的最佳尺寸比例应为1.5:1:1（4）美学因素当代造型美学常用比例有：

A.黄金分割比例

B.整数比例

C.直角比例三、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。（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，㎜

图5-66中包装间隙系数（a）空包装（b）实包装（c）包装尺寸2、制造尺寸箱体长、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

图5-67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，㎜

现代物流与运输包装

第四节瓦楞纸箱强度设计一、影响瓦楞纸箱强度的因素基本因素包括：①原纸强度②瓦楞楞型③瓦楞纸板种类④瓦楞纸板含水率⑤流通领域中外界环境的影响可变因素包括：①箱型与箱形（尺寸比例）②印刷面积与开孔位置③瓦楞纸箱制造技术④制箱设备缺陷⑤质量管理。二、抗压强度1、抗压强度图5-72瓦楞纸箱抗压试验曲线2、瓦楞纸箱抗压强度计算

（1）凯里卡特（K.Q.Kellicutt）公式

A.凯里卡特公式：一般凯里卡特公式如下：式中——瓦楞纸箱抗压强度，N

——瓦楞纸板原纸的综合环压强度，N/㎝

——瓦楞常数

——瓦楞纸箱周边长，㎝

——纸箱常数

其中瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下：

式中——面纸环压强度测试值，N/0.152m

——瓦楞芯纸环压强度测试值，N/0.152m

——瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸原长度与面纸长度之比

对于单瓦楞纸板来说，公式（5-21）为：

对于双瓦楞纸板来说，公式（5-21）为：

B.凯里卡特简易公式：凯里卡特公式的计算需要用到方根，所以显得非常复杂。为使计算简化，可将公式（5-20）中的常数项进行合并，而且，一旦纸箱尺寸确定，其周长也可以作为常数处理，即式中——瓦楞纸箱抗压强度,N

——瓦楞纸板原纸综合环压强度,N/㎝

——凯里卡特简易常数C.06类纸箱抗压强度计算公式：

06类纸箱抗压强度计算公式如下：式中——06类纸箱抗压强度,N

——主体箱板抗压强度,N

——端板抗压强度,N

其中计算公式为:

式中——与主体箱板同材质0201纸箱抗压强度,N

——与端板同材质0201纸箱抗压强度,N

——瓦楞纸箱长度外尺寸,㎜

——瓦楞纸箱宽度外尺寸,㎜D.包卷式纸箱抗压强度计算公式包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中——包卷式纸箱抗压强度，N

——用凯里卡特公式计算的0201纸箱抗压强度，N

——摇盖长度，㎜

——纸箱宽度外尺寸，㎜另外，也有直接利用综合环压强度计算包卷式纸箱抗压强度的计算公式：式中——包卷式纸箱抗压强度，N

——瓦楞纸板原纸综合环压强度值，N/㎝

——瓦楞常数

——纸箱长度外尺寸，㎝

——纸箱宽度外尺寸，㎝

——纸箱高度外尺寸，㎝

——印刷影响系数E.其他箱型抗压强度计算部分箱型可按下式计算：式中——其他箱型抗压强度，N

——0201型箱用凯里卡特公式计算的抗压强度，N

——箱型抗压强度指数图5-73为纸箱箱型抗压强度指数值，以0201箱抗压强度指数为100%

图5-73纸箱箱型抗压强度指数值（注：W—A为包卷式纸箱）（2）马丁荷尔特（Maltenfort）公式马丁荷尔特公式根据瓦楞纸板内、外面纸的横向康哥拉平压强度（CLT—O）平均值来计算瓦楞纸箱抗压强度。公式如下：

式中：——瓦楞纸箱抗压强度，N

——纸箱长度外尺寸，㎝

——纸箱宽度外尺寸，㎝

——纸箱高度外尺寸，㎝

CLT—O——内、外面纸横向平压强度平均值，N由于康哥拉平压强度测试仪的使用在国际上并不普及，所以马丁荷尔特公式未广泛应用（3）沃福（Wolf）公式沃福公式以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板的参数，以箱体周边长、长宽比和高度作为纸箱结构的因素来计算瓦楞纸箱的抗压强度。公式如下：式中——瓦楞纸箱抗压强度，N

——瓦楞纸箱边压强度，N/m

——瓦楞纸板厚度，㎜

——纸箱周边长，㎝

——纸箱长宽比

——纸箱外高度尺寸，㎝（4）马基（Makee）公式马基公式把瓦楞纸板的边压强度和挺度作为影响瓦楞纸箱强度的主要因素，而且认为纸箱抗压强度随纸箱周边长的平方根而变化。式中——瓦楞纸箱抗压强度，N——瓦楞纸板边压强度，N/m

——瓦楞纸板纵向挺度，mN·m——瓦楞纸板横向挺度，mN·m

——纸箱周边长，㎝为了简化起见，又有将纸板厚度代替挺度的马基简易公式：

式中——瓦楞纸板厚度，cm

——纸箱周边长，㎝类似的包卷式纸箱抗压强度计算公式如下：式中——包卷式纸箱抗压强度，N/m——常数

——瓦楞纸板边压强度，N/m——瓦楞纸板厚度，㎝

——瓦楞纸箱周边长，㎝——纸箱长宽比

——常数（5）APM计算公式从公式（5-33）令则式中——纸箱抗压强度，N

——纸箱强度系数

——纸箱周边长，㎜因为纸箱的抗压强度可以考虑为各个垂直箱面所承担的抗压强度的组合，所以如果用各个独立的垂直箱面宽度来代替纸箱周边长，上式中的值误差不会大于5%。为方便计，上式可改为：式中——箱面强度系数——垂直箱面宽度，㎜又令同时考虑箱面印刷对抗压强度的影响，则上式又可变为

式中——纸箱抗压强度，N——印刷强度影响系数

——箱面种类系数——纸板强度系数

——垂直箱面宽度，㎜（6）由原纸强度计算纸板强度的公式

式中——瓦楞纸板边压强度，N/m

——外面纸环压强度，N/0.152m

——内面纸环压强度，N/0.152m

——瓦楞芯平压强度，N/0.152m三、载荷1、载荷

载荷和抗压强度都是纸箱设计中的主要依据，而两者相比之下，载荷在现代包装中更有实用价值。载荷计算公式如下：

式中——载荷，N

——载荷系数

——单件纸箱包装总质量，㎏

——流通过程中最大有效堆码高度，㎜

——瓦楞纸箱高度外尺寸，㎜

根据流通条件（时间、湿度、振动等）不同，载荷系数可在1范围内变化。2、最大堆码层数商品在仓库内的保管费用，取决于商品在仓库内的占地面积，所以为了尽可能减少商品的占地面积，提高仓储面积利用率，就应该充分利用仓库的最大空间高度来堆码。为此，瓦楞纸箱结构就要具有一定的强度，使位于底层的瓦楞纸箱不致于在上层纸箱的重力作用下压坏变形。因此，最大堆码层数既决定了仓储的经济性，也决定了瓦楞纸箱的必要强度。（1）无托盘堆码的最大堆码层数如图5-78所示，在无托盘堆码时，最大堆码层数为式中——最大堆码层数

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