瓦楞纸箱结构设计资料

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1、一、瓦楞纸箱的用途,二、瓦楞纸箱的发展历史,三、我国瓦楞纸箱的发展 方向及前景,第五章 瓦楞纸箱结构设计,1、瓦楞纸板及纸箱的发明已有一百多年的历史。 2、最早将瓦楞纸用于包装的是美国的阿尔伯特.琼斯，他于1871年发明了一种瓦楞形包装纸，此种波形瓦楞纸可用于包装玻璃瓶、罐等物。,一 、 瓦 楞纸箱的用途及发展,1874年美国奥利夫.朗等人加以改进，在瓦楞纸一面粘贴一层衬纸，成为单面瓦楞纸板，用于酒瓶等容器的包装。 1902年瓦楞纸箱正式作为铁路运输的包装箱。 1914年开始用纸箱代替木箱。,我国自1980年以来，开始瓦楞纸箱的生产与使用。使用范围从最初仅用于轻、纺之类的日用小商品外包装，很快

2、发展到不仅包装各类上市商品的中、小包装，更扩大到某些较大型机电产品。诸如较大型家用电器、摩托车和中小型产品的包装。,特别是1990年以后，出现了两个方向的发展趋势。一是，高档精细彩印E型瓦楞纸板的生产技术迅速发展。特别是在家电、精密仪器、医药、玻璃陶瓷器皿、饮料、干鲜果品和礼品等包装方面更为突出；,经过研究与实验，完全可以在不增加瓦楞层数的情况下，对制瓦楞纸箱的原辅材料、瓦楞楞型、瓦楞层和结构形式及纸箱结构造型、接合方式等进行改进，同样能获得高强度的更好的效果。发挥瓦楞纸板的优越性，保持和扩大了以纸代木的良好效果。,我国瓦楞纸板的发展趋势是： 1、以大力开发能够大幅度提高制作瓦楞纸板所用纸材的

3、刚性与韧性的新材料、新技术； 2、开发新型造纸添加剂、增粘剂等辅助材料； 3、开发更科学、合理的瓦楞新楞型和瓦楞层和结构形式及瓦楞纸箱的结构造型设计。,1、瓦楞纸板的结构,瓦楞纸板是制造各类瓦楞纸箱的基材，它是由箱板纸和瓦楞芯 纸粘合而成的板状物，箱板纸用于瓦楞纸板的内、外两面，因此称 为面纸或里纸。瓦楞芯纸是一种有规则的永久性的波纹形纸。,箱板纸,箱板纸,瓦楞 芯纸,图 21 单瓦楞纸板结构,单瓦楞纸板又称三层瓦楞 纸板，有两层面纸和一层芯纸构成。其结构如【图21 】：,双瓦楞纸板结构是由两层箱板纸、两层瓦楞芯纸和一层夹芯纸加工而成，夹芯纸一般与芯纸用料相同。其结构如【图22 】：,图 22

4、 双瓦楞纸板结构,二、瓦楞纸板的结构 与原料,面纸所用原材料是牛皮箱板纸或箱板纸。瓦楞芯纸则是由瓦楞原纸加工而成。这样就要求瓦楞原纸纤维组织均匀，厚薄一致，无突出纸面的硬块，纸质坚韧，具有一定的耐压、抗张、抗戳穿、耐折叠的性能，所含水分应控制在812。另外，还需高速粘合适应性等。,2、瓦楞纸板原料,图23 瓦楞纸板结构实例,瓦楞纸板的瓦楞通常有四种类型，即A型（大瓦楞）、B型（小瓦楞）、C型（中瓦楞）和E型（微瓦楞）。此外，还有一种超大型的K型瓦楞，但使用较少。各种瓦楞之间的区别在于楞高和每米长度上瓦楞的数量不同，因而不同楞型的瓦楞纸板机械性能也不同。 几种类型比较见表21 ：,表21 瓦楞类

5、型及其主要性能,1、A 型楞,是单位长度内的瓦楞数量最少，而瓦楞最高，由于瓦楞之间有较大的空隙，因而具有良好的减震性能，适于制作包装易碎产品以及对冲击、碰撞和各种动载荷要求很高的瓦楞纸板箱。,三、瓦楞的类型,其瓦楞高度较小，可以节省瓦楞原纸。其单位长度内瓦楞数较多，不易变形，印刷时，有较强的抗压能力，可得到良好的印刷效果。B型楞瓦楞纸板制作的瓦楞纸 箱能承受较大的平面压力，适合包装罐头、日用化学品以及小五金等较硬的产品。,3、C 型楞,C 型楞楞高及单位长度的瓦楞数介于A型楞与B型楞之间。其综合了这两者的特性，既有足够的刚性，又有良好的减震性能，可有效地用于包装易碎物品、柔性产品及要求防止表面

6、受损的硬质制品。,2、B 型楞,图24 瓦楞纸板类型实例,4、E 型楞,E型瓦楞是微细的一种瓦楞，它的高度约1mm左右，单位长度内的瓦楞数目最多。此型瓦楞有平坦的表面和较高的平面刚度，以及有重量轻、缓冲性和印刷效果好等特点，广泛适用于中包装和内包装的瓦楞纸箱或纸盒，最适宜包装日用品、家电以及各种成套商品的包装。,5、楞型比较,瓦楞纸板属于各向异性材料，不同方向性质不尽相同，尤其对来自不同方向的压力，承受能力是各不相同的。【图23 】及表 22 分别说明不同方向的压力及各种瓦楞纸板对压力的承受情况。,平面压力,垂直压力,平行压力,图 23 瓦楞纸板各向承压示意图,表 22 三种瓦楞各向承压能力比

7、较,从表22 中可看出A、B、C型三种瓦楞强度和特性，在使用同样原纸和同样压力的情况下，其结果是： 平面压力：向瓦楞纸板施加平面压力时，楞数最多、楞形较低的 B型纸板强度最高，依次为 C型和 A型。 垂直压力：沿楞形方向施加垂直压力时，楞数最少、楞形最高的 A型纸板强度最高，依次为 C型和 B型。 平行压力：在楞形方向施加平行压力时，楞数最多、楞高较小的B型纸板 强度最高，依次为 C型和 A型。,在多层瓦楞纸板（双瓦楞以上纸板）中，配合使用各种类型的瓦楞，可以充分利用他们的优点。例如E型瓦楞与其他瓦楞的组合：A-E, B-E, C-E, E-A-B,可以得到高强度的瓦楞纸板。 各种瓦楞配合有如

8、下特点： 外层为B型瓦楞纸板，有良好的双向刚度，能减小外力的冲击，减小表面翘曲，在周围介质相对湿度提高时，纸板强度损失最小。 内层为B型瓦楞纸板，具有足够的刚性和抵抗平面压力的能力，以承受包装箱内部商品所施加的压力。 中间层为A型瓦楞纸板，具有良好的弹性，受冲击载荷时有缓冲作用。 根据各种不同瓦楞的特点，单瓦楞纸箱用A型或C型为宜，双瓦楞纸箱用A、B型或B、C型相结合最为理想。接近表面的用B型，能承受较强的冲击力，接近内层的用A型或C型，弹性大，缓冲力强。,近几年，国外正在研究一种新 的楞型 X楞型，这种X瓦楞结 构在强度、性能等方面就比传统的 瓦楞纸板有不少优越之处。 见右图11。,另外，蜂

9、窝纸板正以其快速的发展占据着纸箱产业的一席之 地。这种纸板将在第五章的内容里详细介绍。,瓦楞的形状与瓦楞纸板的抗压强度有直接关系，因此研究瓦楞形状是必要的。瓦楞的曲线是由二个圆弧及其相接的直线构成的，按波峰圆弧半径大小不同，一般分为U形、V形和UV形。见【图24 】。,U形楞顶为圆弧形。这种楞形伸长性好，且富有弹性。在弹性限度内，当压力消除后仍能恢复原状。但因圆弧的着力点不稳定，故耐压强度不高。,V形楞的特点是整个楞由直线组合而成，所以比较坚固，抗压强度较大。但如果外加压力超过其承受的压力限度，其楞形即迅速被破坏，完全丧失恢复能力。,U形楞：,图 24瓦楞形状（a） U形楞,图 24瓦楞形状（

10、b）V形楞,V形楞：,四、瓦楞的形状,取上述两种波形的优点，产生了两者相结合的UV形瓦楞。试验证明，这种楞形耐压强度较高，目前被广泛采用。,UV形楞：,图 24瓦楞形状（c） UV形楞,1、按结构层数分类：,瓦楞纸板可分为双层、三层、五层和七层瓦楞纸板四种。 见【图25 】（a,b,c,d）。,又叫单面瓦楞纸板。是由一层瓦楞芯纸粘合而成。它不能直接用来制造纸箱，一般作为缓冲材料使用。,（1）双层瓦楞纸板,（2）三层瓦楞纸板,又叫做单瓦楞纸板，由两层面纸和一层芯纸构成。它多用于生产中包装或外包装的小型纸箱。,（3）五层瓦楞纸板,又被称为双瓦楞纸板，由上类推，有两层面纸、两层芯纸和一层夹芯纸。,（

11、a）,（b）,（c）,五、瓦楞纸板的种类,（1）内包装瓦楞纸板。可包装物品，但不能直接用于运输。纸板的面纸和芯纸强度较低，一般用于制作内包装纸盒，以包装轻小物品为主。 （2）外包装瓦楞纸板。用来制作直接运输物品的包装箱。所以要选用高强度、性能稳定的面纸。,2、按用途分类：,可分为 内包装及 外包装瓦楞纸板。,（4）七层瓦楞纸板,又称三瓦楞纸板。它主要用于制作运送超重物品的包装箱。,图 25 瓦楞纸板结构,（d）,七层瓦楞纸板瓦楞纸板,图 26 七层瓦楞纸板实例,t 瓦楞纸板实际厚度(mm)； tn 内、外面纸与夹芯纸厚度(mm)； tmn瓦楞芯纸厚度(mm)； Fkn瓦楞辊高度(mm)； d

12、瓦楞纸板制造过程中的厚度损失(mm)。,瓦楞纸板厚度,在设计瓦楞纸箱时，可按表31计算厚度。,表 31 计算瓦楞纸板厚度（mm）,瓦楞纸板只有经过分切、压痕、开槽、开角等操作后才能制成 瓦楞纸箱。 箱坯结构及名称如图【图34】：,图 34 瓦楞纸箱箱坯结构,瓦楞纸箱箱坯结构,（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。,1、切断：,2、压痕： 主要作用是 ，将瓦楞纸板按预定位置准确地弯折，以实现精确 的纸箱内尺寸（外尺寸）。按压痕线与瓦楞楞向的不同，压痕分为： （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。,所往往难以保证纸箱内

13、（外）尺寸达到一定的精度。,由于瓦楞纸板的特点，对纵压线来说，因其位置不易把握准确，,是将瓦楞纸板按规定尺寸分切。按切断线与机向的不同关系， 可分为：,纵压线的位置见图【图35】：,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。开槽与压痕有密切关系，且对纸箱尺寸精度与外观有直接影响。开槽中心线要尽量与压痕中心线对齐，偏差越小越好。,3、开槽：,图35为纵压线的几个典型位置，在楞峰和楞谷处压痕时，尺寸精度尚可保证，而压痕位于楞腰，则精度往往较差。,图 36 三种接头接合方式,图 37 瓦楞纸箱结构图,5、箱面（板）： 对于垂直六面体纸箱，其中4个垂直箱面分类为： （1

14、）端面：瓦楞纸箱的BH面。 （2）侧面：瓦楞纸箱的LH面。 6、摇盖： 02类纸箱一般带有摇盖。分为内摇盖；外摇盖；上摇盖；下摇盖。,国际纸箱箱型标准是由欧洲瓦楞纸箱制造商联合会 / 瑞士纸板协会制定，国际瓦楞纸箱协会批准在国际间通用。 按这一标准，纸箱结构可分为基型 和组合 型两大类。 1、基型： 即基本箱型。用4位阿拉伯数字表示，前两位代表箱型种类，后两位表示同一种箱型种类中不同的结构。 （1）02开槽型纸箱 （详见下列箱形请点击此处） 主要箱型 有： 0200型，0201型，0202型，0203型，0204型， 0205型，0206型，0209型，0210型，0212型， 0215型，0

15、217型。,是最基本、最常用的一类纸箱。为一页纸板连体成型，无独立分离的上下摇盖，连体的上下摇盖可以封闭纸箱，一般在纸箱厂通过钉合、粘合剂或胶纸带粘合来接合接头。运输时呈平板状，使用时必须封合上下摇盖。类似管式折叠纸盒。,瓦楞纸箱箱型结构 一、国际纸箱箱型标准,（2）03套合型纸箱 （详见下列箱形请点击此处） 主要箱型 有： 0300型，0301型，0303型，0304型，0308型， 0310型，0320型。,（3）04折叠型纸箱 （详见下列箱形请点击此处） 主要箱型 有：0401型， 0403型，0410型，0432型。,即罩盖型，具有两个以上独立部分组成，即箱体与箱盖（个别包括箱底）分离

16、。纸箱立放时（LB面/水平面），箱盖或箱底可以全部或部分盖住箱体。因此具有挺力和抗压强度高的特点，适于松散产品的中包装。大部分类似于盘式罩盖折叠纸盒。,通常由一页纸板组成，不需钉合或胶纸带粘合。一部分箱型甚至不需粘合剂粘合，只要折叠即能成型。还可以设计锁口、提手和展示牌等结构。具有适宜展销陈列的特点，一般采用E型瓦楞纸板，经压痕和模切成型。类似于盘式组装或摇盖折叠纸盒。,（4）05滑盖型纸箱 （详见下列箱形请点击此处） 主要箱型 有： 0501型， 0503型， 0504型，0511型。,（5）06固定型纸箱 （详见下列箱形请点击此处） 主要箱型 有： 0601型， 0605型，0608型。,由数个内装箱或框架及外箱组成，内箱与外箱以相对方向运动套入。这一类型的部分箱型可作为其他类型纸箱的外箱。这种纸箱用料省，但加工复杂，大部分用于中低档商品的中包装。部分箱型类似于抽屉盒。,由两个分离的端板及连接这