]第三章第二节管式折叠纸盒-包装结构设计

第三章第二节管式折叠纸盒一、管式折叠纸盒的定义与特性1．管式折叠纸盒的定义(1)从造型上定义即B＜L＜H的折叠纸盒。(2)从结构上定义图3-2管式折叠纸盒（a）造型定义（b）结构定义管式折叠纸盒2．管式折叠纸盒的旋转性管式折叠纸盒盒体这种连续旋转成型的特性为管式折叠纸盒的旋转性。图3-4管式折叠纸盒的旋转性管式折叠纸盒二、管式折叠纸盒的盒体结构1、作业线因为管式折叠纸盒接头是在平板状态下接合，且这种平板状态经历计数、堆码、装箱、储存、运输等环节一直持续到包装商品之前盒体撑开，所以盒体最重要的是作业线设计。图3-5简单偶数棱柱（台）类折叠纸盒作业线设计管式折叠纸盒图3-6复杂偶数棱柱类折叠纸盒作业线设计管式折叠纸盒图3-7变形偶数棱柱类折叠纸盒作业线设计管式折叠纸盒2、印刷面半切线对于图3-8所示奇数棱柱类盒型，同样也要考虑到平板状接合接头、平板状运输堆码等问题，所以也要设计两条工作线CC1与AA1，其中CC1在折叠立体时起成型作用，而AA1不起成型作用，它是一条单纯的作业压痕线。对于部分异形折叠纸盒，其成型折叠线不能使盒坯两端在平折后对齐重合，这时必须重新设计两条垂直方向的作业线，而且作业线应视情况延长穿越盖板（襟片）或底板（襟片），如图3-9(a)的BF1线和DG1线，图3-9(b)的FF1线和GG1线。这两条也是单纯的作业线。为了不影响纸盒印刷面外观，单纯的作业线可以采用印刷面半切线，即切线切缝深度均为纸板厚度的1/2（图3-10），这样当成型立体盒型时，不会显露折痕。管式折叠纸盒图3-8奇数棱柱类折叠纸盒作业线设计图3-10印刷面半切线管式折叠纸盒图3-9异形折叠纸盒作业线设计管式折叠纸盒立体效果立体效果管式折叠纸盒3、直四棱台作业线的研究直四棱台折叠纸盒设计作业线必须满足的条件根据作业线设计的条件，当平折时aa′和ee′的位置必须重合，则应满足Xa1=Xe1，Ya1=Ye1；Xa2=Xe2，Ya2=Ye2，从而可导出：L/B=cosγ1/cosγ2图3-11直四棱台折叠纸盒盒体展开图式中，L——直四棱台折叠纸盒下底的长，mmB——直四棱台折叠纸盒下底的宽，mmγ1——直四棱台折叠纸盒侧板底角（B成型角），（°）γ2——直四棱台折叠纸盒端板底角（B成型角），（°）该式即为直四棱台折叠纸盒设计作业线必须满足的条件。管式折叠纸盒4、根据工艺条件设计作业线（1）根据工艺设备条件设计作业线①间壁结构作业线设计，如图3-12、图3-13所示②组合盒作业线设计，如图3-14所示图3-12间壁结构作业线设计管式折叠纸盒图3-13间壁结构作业线设计图3-14组合盒作业线设计管式折叠纸盒图3-15根据涂胶位置设计作业线管式折叠纸盒（2）根据涂胶位置设计作业线如图3-15所示图3-16根据结构尺寸设计作业线管式折叠纸盒（3）根据结构尺寸设计作业线如图3-16所示三、管式折叠纸盒的盒盖结构盒盖是商品内装物进出的门户，其结构必须便于内装物的装填且装入后不易自开，从而起到保护作用，而在使用中又便于消费者开启。1．插入式图3-17插入式折叠纸盒（a）飞机式（b）直插式（c）法国反插式管式折叠纸盒图3-18插入式盒盖锁合结构（a）隙孔锁合（b）曲孔锁合（c）槽孔锁合管式折叠纸盒曲孔锁合反插式折叠纸盒尺寸设计实例图3-19曲孔锁合反插式折叠纸盒尺寸设计图管式折叠纸盒2．锁口式图3-20锁口式折叠纸盒1-盖片12-盖片23-盖片34-盖片45-底片46-底片37-底片28-底片19-粘合接头管式折叠纸盒3．插锁式插入与锁口相结合。图3-21插锁式折叠纸盒管式折叠纸盒4．正揿封口式正揿封口式结构是在纸盒盒体上进行折线或弧线的压痕，利用纸板本身的挺度和强度，揿下盖板来实现封口。其特点是包装操作简便，节省纸板，并可设计出许多别具风格的纸盒造型，但仅限装小型轻量内装物。图3-22正揿封口盖管式折叠纸盒揿封口式纸盒可以在盒体上设计展示板、吊挂孔（钩）或双壁结构形式。图3-24可吊挂或自立正揿封口式纸盒（a）可吊挂式（b）自立兼吊挂式图3-23锁口或双壁正揿封口式纸盒管式折叠纸盒5．粘合封口式粘合封口式盒盖是将盒盖的主盖板与其余三块襟片粘合。有两种粘合方式，图a为双条涂胶，图b为单条涂胶。这种盒盖的封口性能较好，开启方便，适合高速全自动包装机。图3-25粘合封口式盒盖管式折叠纸盒6．显开痕盖为了能够及时显示盒盖开启痕迹，防止非法开启包装而换之以有危害性物品，保证消费者生命与健康安全，保护商品信誉，对于与公众生命息息相关的食品与医药包装可采用显开痕盖。显开痕盖即盒盖开启后不能恢复原状且留下明显痕迹，以引起经销人员和消费者警惕。图3-26半切缝显开痕盖管式折叠纸盒图3-27心形切孔显开痕盖1-前板2-心形切孔3-盖板4-接头5-后板图3-28巧克力六棱柱纸盒管式折叠纸盒7．摇盖式撕裂打孔线在成型时又起对折作用。摇盖通过折叠成型并有部分粘合，其中盒盖相邻部分的结构关系可以利用旋转角来分析。图3-29开新盖的摇盖式折叠纸盒管式折叠纸盒图3-30折叠成盖的摇盖式折叠纸盒（a）纸板用量多（b）纸板用量少管式折叠纸盒8．连续摇翼窝进式这是一种特殊锁口形式，它可以通过连续顺次折叠使盒盖片组成造型优美的图案，装饰性极强，可用于礼品包装，缺点是组装稍嫌麻烦。(1)正n棱柱这种盒盖的旋转点为A1、B1、C1……；各盖片锁合点为O1、O2、O3……；锁合点与旋转点之间的连线O1A1、O2B1、O3C1……和体板顶边线A1B1、B1C1、C1D1……的交角为A成型角的1/2，即管式折叠纸盒简化之，得式中α——A成型角,（°）n——正n棱柱棱数nn2218021管式折叠纸盒图3-31正n棱柱连续摇翼窝进式盒盖(a)正四棱柱(b)正六棱柱(c)正八棱柱管式折叠纸盒（2）正n边形盒盖任一点的重合如果在盒盖的任意一点处打孔，以便穿缎带等装饰件，或者在液体包装中插入吸管，可以利用旋转角在各个盖片上定点。图3-32正n边形盒盖盖片上任意点的重合nn2180nn2180180n360管式折叠纸盒（3）任意n棱柱对于任意n棱柱管式折叠纸盒来说，其A成型角各不相同，因此其旋转角也各不相同。不等边三棱柱纸盒的A成型角依次为α1，α2按公式（2-3），则相应的旋转角依次为180-α1、180-α2。图3-33任意n棱柱连续摇翼窝进式盒盖管式折叠纸盒（4）正n棱台正n棱台盒盖盖片摇翼相交点On与正n边形旋转点A、B、C、D……的连线和正n边形对应边AB、BC、CD……所构成的角度仍等于α/2，但旋转角β不同于正n棱柱。图3-34正六棱台连续摇翼窝进式纸盒管式折叠纸盒（5）盒型的曲线变形图3-36连续摇翼窝进式纸盒的曲线变形(a)正三棱柱(b)正四棱柱(c)正四棱柱(d)正六棱柱管式折叠纸盒图3-37摇翼对折窝进式盒盖管式折叠纸盒表3-3常用正n棱柱纸盒的1/2和值（度）n2/1n2/1357305464.31207251.4468456067.5906045管式折叠纸盒四、管式折叠纸盒的盒底结构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。同时，如果盒底结构过于复杂，将造成包装机结构复杂或包装速度降低，而手工组装又耗时耗力。所以，对于管式折叠纸盒，盒底结构尤为重要。一般的设计原则是既要保证强度，又要力求成型简单。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，但连续摇翼窝进式盒盖用作盒底时，结构虽然简单但限制条件增多。管式折叠纸盒1．连续摇翼窝进式连续摇翼窝进式盒底基本结构如盒盖，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。盒底组装过程如下：a.将各底片内折180°依次折入盒内；b.从盒内依次放下底片插别当n6时，1/2αβ当n=6时，1/2α=β当n6时，1/2αβ所以，当n≥6时，∠ABB2=∠ABB1=1/2α。图3-38连续摇翼窝进式盒底结构(a)正四棱柱(b)正六棱柱(c)正八棱柱管式折叠纸盒2．锁底式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，因而在大中型纸盒中广泛采用。（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所构成角度为，同盒底边所构成的角度为。如果锁底式同时用于盒盖，则可进行拼接，即省料又省工。管式折叠纸盒图3-39快锁底结构1-底片12-底片23-底片34-底片4管式折叠纸盒图3-40快锁底盒拼版设计管式折叠纸盒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。（1）粘合角与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。管式折叠纸盒a.粘合角（δ）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（δ´）在自锁底盒主底片上，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。理论上，δ+δ´=α管式折叠纸盒（2）TULIC-2公式——粘合余角求解公式图3-41长方体管式盒自锁底结构及盒底成型过程示意图（a）中：1-底片1（主底片）2-底片2（副底片）3-底片34-底片4管式折叠纸盒图是一个棱台型纸盒，为简便起见，只分析其中一对摇翼：∠E4DE3=(∠D1DE4+∠E4DE3)+(∠E4DE3+∠E3DC)－(∠D1DE4+∠E4DE3+∠E3DC)=∠D1DE3+∠E4DC-∠D1DC因为∠D1DE=γ2∠E2DC=α∠D1DC=γ1∠E4DE3=γ2+α-γ1δ´=1/2（∠E4DE3）+∠E3DC=1/2（α+γ2-γ1）+（γ1-γ2）简化，得δ´=1/2（α+γ1-γ2）图3-42一般管式折叠纸盒自锁底成型分析图管式折叠纸盒（3）棱柱形管式折叠纸盒自锁底结构在棱柱形管式折叠纸盒的结构中，因为γ2=γ1=90°代入公式（3-5），得δ´=1/2α（3-6）如果公式（3-6）中，α=90°则δ´=45°另一种自锁底结构，由于它的主底片是一块整板（LB），所以称其为增强式自锁底。图3-43增强式自锁底结构(a)同位重型自锁式(b)异位重型自锁底管式折叠纸盒图3-44四棱柱折叠纸盒自锁底结构管式折叠纸盒图3-45六棱柱管式折叠纸盒自锁底结构因为α=120°，γ2=γ1=90°所以δ´=1/2α=60°管式折叠纸盒图3-46正三棱柱管式折叠纸盒自锁底结构图3-47正八棱柱管式折叠纸盒自锁底结构管式折叠纸盒（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管式折叠纸盒图3-49异型管式折叠纸盒自锁底结构管式折叠纸盒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γ1，另一个为γ2。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成型角才是公式中的γ1原则。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:管式折叠纸盒图3-50自锁底结构的变形管式折叠纸盒4．间壁封底式图3-512×3间壁封底式结构设计程序管式折叠纸盒图3-523×2间壁封底式结构设计程序管式折叠纸盒5．间壁自锁底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。有两种类型，一种是纵横向间壁板分别设计在和的底板延长板上，一种是都设计在同一底板延长板上.因为α=90°，γ2=γ1=90所以δ´=45°管式折叠纸盒图3-53间壁自锁底结