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1、 四管式折叠纸盒盒底结构 主要内容 了解管式折叠纸盒盒底结构的主要类型及成型方法 掌握自锁底粘合余角求解公式 掌握平分角设计异型纸盒的方法 纸盒盒底主要承受内装物的重量 也受压力 振动 跌落等情况的影响 一般的设计原则是既要保证强度 又要力求简单 适宜于面接 利用各面的互相栓结和锁扣等方法 使盒底牢固地封口成型 锁底式 连续摇翼窝进式 自动锁底式 间壁封底式 间壁自锁式 正揿封底式 同正揿封口式 粘合封底式 同粘合封口式 插口封底式 插入盖 锁口盖 插锁盖 正揿封口盖 粘合封口盖 显开痕盖也可作盒底使用 连续摇翼窝进式盒盖用作盒底时 结构虽然相同但限制条件增多 主要盒底结构 连续摇翼窝进式盒底
2、基本结构如盒盖 不同之处在于组装时折叠方向与盒盖相反 即花纹在盒内而不在盒外 这样可以提高承载能力 反之则无法实现锁底 内装物将从盒底漏出 a 将各底片内折180 依次折入盒内 1 连续摇翼窝进式 b 从盒内依次放下底片插别 盒底组装过程如下 常用正n棱柱纸盒的 2和值 度 当n6时 1 2 所以 当n 6时 ABB2 ABB1 1 2 连续摇翼窝进式盒底结构 a 正四棱柱 b 正六棱柱 c 正八棱柱 2 锁底式 快速锁合底 锁底式结构能包装多种类型的商品 盒底能承受一定的重量 在大中型纸盒中广泛采用 组装成型 1 OP连线位于盒底矩形中位线 2 O P点与各自邻近旋转点的连线同盒底边L所构成
3、角度为 b同盒底边B所构成的角度为 a P1 P2 P3点重合O1 O2 O3点重合 重合点O P的定位原则 快速锁合底 英文名 SNAPLOCKBOTTOM 一般通称其为 1 2 3底 意思是该盒底的锁合就分1 2 3步 1 2 3 底结构简单 美观 经济 有一定的强度和密封性 是目前包装纸盒中运用最为普遍的锁合底结构 造价也比自动锁合底低 广泛得运用于化妆品 酒类或食品包装中 成型时 先合上1部位 再将两片2部位合至1部位 最后将3部位插入成型 2部位的15度斜角为定位扣 防止3插入后弹出 一般我们在绘制1 2 3底结构时 先绘制盒长部分的1部位 这里A的尺寸没有严格的限制 一般符合盒长的
4、比例即可 凹进部分与盒长折线的垂直距离一定是1 2宽 还有一种1 2 3底结构 在盒长比较长时 光凭两片插舌是难以保证强度的 这时我们一般在盒长中央增加一片插舌 宽度约为盒长的1 5 锁底式盒底结构中 a b选取及旋转性应用 a b与纸盒的长宽比有关 1 当 90 时 L B 1 5 则 a 30 b 60 1 5 L B 2 5 则 a 45 b 45 L B 2 5 则需要增加锁底啮合点 即将纸盒长边按奇数等分 且 a b 90 2 当 90 时 则 a b的确定原则是 a b 图锁底式结构1 底片12 底片23 底片34 底片4 图3 39自锁底盒拼版设计 锁底式同时用于盒盖 可进行拼接
5、 即省料又省工 3 自锁底 自锁底即自动锁底式纸盒结构是在锁底式结构的基础上改进而来的 盒底成型以后仍然可以折叠成平板状运输 到达纸盒自动包装生产线以后 只要撑开盒体 盒底成封合状态 省去了其他盒底的成型工序和成型时间 因此 这种结构比较适合自动化生产和包装 在管式盒中 只要有作业线能够使盒体折叠成平板状 都可设计自锁底 所谓自动锁合底 是指盒体和盒底能折成平板状 在盒体撑开时 盒底能自动恢复成封合状态 不需要另行组底封合 自动锁合底是目前被广泛接受的 具有坚固 高效美观特点的的盒底锁合方式 它的缺点是结构比较复杂 生产速度慢 制作成本相对较高 一般生产量低于两万个是不大经济的 从盒底结构图上
6、看 多处出现45 其中糊头的45 是与一般纸盒的盒样不一样的 原因是 糊头的45 在成型时会与最左边的盒宽45 交汇的 目的是在成型时不与盒宽的45 重叠 避免了互相阻碍 图中A处为自动锁合底的锁扣 它位于1 2长和1 2宽的交叉处 往下有1mm距离 目的是增强锁合度 再往下还有5mm的圆弧及30 的斜线 目的是成型的过程中 能顺利的滑行而不受阻碍 图中阴影部分为纸盒的胶合处 在成型时它是反折叠的 所以我们的排刀模时一般使用齿刀且齿刀与盒长折合线呈45 一般胶合处的大小越大 胶合牢度越大 图中B处的2 斜线的目的是纸盒在经过模切后方便于废料退料 图中C处3mm的作用是防止折叠后多层纸重叠造成该
7、处破裂 制作折叠成型步骤 胶合处是反折而糊的 所谓自动锁合底 是指盒体和盒底能折成平板状 在盒体撑开时 盒底能自动恢复成封合状态 不需要另行组底封合 自动锁合底是目前被广泛接受的 具有坚固 高效美观特点的的盒底锁合方式 它的缺点是结构比较复杂 生产速度慢 制作成本相对较高 一般生产量低于两万个是不大经济的 所谓自动锁合底结构 从盒底结构图上看 多处出现45 其中糊头的45 是与一般纸盒的盒样不一样的 原因是 糊头的45 在成型时会与最左边的盒宽45 交汇的 目的是在成型时不与盒宽的45 重叠 避免了互相阻碍 图中A处为自动锁合底的锁扣 它位于1 2长和1 2宽的交叉处 往下有1mm距离 目的是
8、增强锁合度 再往下还有5mm的圆弧及30 的斜线 目的是成型的过程中 能顺利的滑行而不受阻碍 图中阴影部分为纸盒的胶合处 在成型时它是反折叠的 所以我们的排刀模时一般使用齿刀且齿刀与盒长折合线呈45 一般胶合处的大小越大 胶合牢度越大 图中B处的2 斜线的目的是纸盒在经过模切后方便于废料退料 图中C处3mm的作用是防止折叠后多层纸重叠造成该处破裂 自动锁合底制作折叠成型步骤胶合处是反折而糊的 理论上 a 粘合角 粘合角即与旋转点相交的盒底折叠线与裁切线所构成的角度 亦即自锁底主片的粘合面中 以旋转点为顶点的两条粘合面边界线所构成的角度叫粘合角 即 C2BG和 E2DF b 粘合余角 在自锁底盒
9、主底片上 与旋转点相交的折叠线和盒体与盒底的交线所构成的角度叫粘合余角 自锁式盒底的关键结构是一条与纸盒底边呈角的折叠线 角以外部分将与相邻底片粘合形成锁底 1 粘合角与粘合余角 2 TULIC 2公式 粘合余角求解公式 长方体管式盒自锁底结构及盒底成型过程示意图1 底片1 主底片 2 底片2 副底片 3 底片34 底片4 a 盒底主摇翼以AB CD为轴内折180 b 盒板以BB1 DD1为轴对折180 c 若要纸盒盒底呈自锁结构 必须AB BC2 BC三条线段重合 则只有将角 ABC2平分才能实现 因为 A2BC B1BC r1 ABB1 r2求得粘合余角 1 2 a r1 r2 在棱柱形管
10、式折叠纸盒的结构中 因为 2 1 90 代入公式 3 5 得 1 2 3 6 3 棱柱形管式折叠纸盒自锁底结构 正六棱柱 因为 120 2 1 90 所以 1 2 60 正四棱柱 因为 90 2 1 90 所以 1 2 45 四棱柱折叠纸盒自锁底结构 六棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 正三棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 正八棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 一般管式折叠纸盒自锁底成型分析图 棱台型纸盒 分析其中一对摇翼的成型过程 TULIC 2公式 粘合余角求解公式 简化 得 1 2 1 2 3 5 因为 D1DE 2 E2DC D1DC 1 E4DE3 2 1 1 2 E4DE3 E3DC 1 2 2 1
11、 1 2 E4DE3 D1DE4 E4DE3 E4DE3 E3DC D1DE4 E4DE3 E3DC D1DE3 E4DC D1DC 下面讨论的直四棱台折叠盒 是矩形底 直四棱台状管式折叠盒 其四个侧面是两对分别对称而又全等的等腰梯形 腰长为l 其盒体部分展开图示 其中 1 2分别为与盒底连接 彼此相邻两块体板上的B成型角 b1 b2是对应的底边边长 因纸盒成型后呈矩形底 故对应的A成型角 900 4 棱台形管式折叠纸盒自锁底结构 欲实现矩形底直四棱台纸盒自动锁底 只要使外侧二体板分别沿各自的内侧边B B D D对折后 对应的外侧边A A和E E完全重合即可 AA 和EE 变换后的位置必须重合
12、 一定满足XA1 XE1 YA1 YE1 XA2 XE2 YA2 YE2 从而可导出 b1 b2 Cos 1 Cos 2此式即为矩形底直四棱台折叠盒实现自锁底必须满足的几何条件 1 要实现直四棱台折叠盒矩形自锁底成型 其相邻二体板下底边边长之比一定等于各自对应的B成型角的余弦之比 即b1 b2 Cos 1 Cos 2 2 为保证自锁底的粘合强度 在 1 2 900的情况下 必须限制最小粘合角 min 使自锁底的粘合角 min 结论 设计四棱柱管式折叠纸盒自锁底结构的条件 思考题 设计四棱台管式折叠纸盒时长宽比与B成型角之比应满足的条件 属另一种自锁底结构 由于它的主底片是一块整板 LB 所以称
13、其为增强式自锁底 图3 43增强式自锁底结构 a 同位重型自锁式 b 异位重型自锁底 增强式自锁底 4 异型管式折叠纸盒自锁底结构 图3 48异棱柱折叠纸盒自锁底结构 图3 49异型管式折叠纸盒自锁底结构 c 两个主底片上的相交点有时为粘合余角角度限制 不一定能设计在盒底中心点 这时可沿盒底中位线向左右相对移动适当距离 注意 a 在某一旋转点的两个B成型角中 与粘合余角相邻的角为公式中的 1 另一个为 2 如果两者交换了位置 公式应相应变动 b 粘合余角和粘合角也可以设计在副底片上以加强盒底结构 或者在两组中 一组设计在半板的主底片上 一组设计在副底片上 此时仍要坚持只有与相邻的B成型角才是公
14、式中的 1原则 图3 50自锁底结构的变形 底片在封底的同时 其延长板将纸盒分隔 特点 纸盒主体与间壁板一页成型 强度和挺度较高 间壁排列数目用m n表示 mn分别为长度和宽度方向排列数 排列方向 P型l Lb B Q型l Bb L 4 间壁封底式 与侧板 L 连接的盒底板第一水平压痕线与盒底线距离为 1 n B 与端板 B 连接的盒底板第一水平压痕线与盒底线距离为 1 m L 设计的关键 图3 512 3间壁封底式结构设计程序 2 3排列 图3 523 2间壁封底式结构设计程序 3 2排列 间壁自锁底纸盒是在间壁封底式纸盒基础上加以自锁而成 5 间壁自锁底 有两种类型 因为 90 2 1 9
15、0所以 45 纵横向间壁板分别设计在LH和BH的底板延长板上 纵横向间壁板都设计在同一底板延长板上 图3 53间壁自锁底结构 图3 53间壁自锁底结构 图3 542 3间壁自锁底结构设计程序 图3 55间壁自锁底结构 平分角指折叠纸盒盒坯上的一个平面角 被其角平分线分割为相等的两个角 或者一个规则平面几何形 被其中一个角的角平分线分割为全等的两部分 在多数情况下 这一角平分线通常作为对折线 以便在成型过程中或满足其他功能的要求时 沿这条角平分线对折后 其左右两个部分 两个半角或全等的两部分 能够重合 其实 在分析自锁底角求解公式时就已经借助于平分角的技巧 五 平分角设计 对于一部分折叠纸盒 平分角是一种独特的设计技巧或必不可少的结构分析方法 1 平分角 1 平分角 在折叠纸盒的结构设计中 常用到等腰三角形 其顶角平分线判定原则为 等腰三角形底边的垂直平分线等于顶角的角平分线 也就是等腰三角形底边上过顶角的垂线等于顶角的角平分线 2 等腰三角形的平分角 当折叠纸盒体板为非直角形的异型盒如六边形 八边形 等边或不等边 以及其他变形 如果其非直角角隅在不切断的情况下折叠成型 就需要借助平分角进行 2 管式折叠纸盒的平分角设计 图3 56利用平分角设计异形盒
