管式折疊紙盒結(jié)構(gòu)設計

4 折 疊 紙 盒 結(jié) 構(gòu) 設 計4.1 折 疊 紙 盒 結(jié) 構(gòu) 設 計 基 本 原 理4.1.1 折 疊 紙 盒 的 基 本 構(gòu) 成 要 素4.1.1.1 面 板面 板 是 折 疊 紙 盒 的 主 要 組 成 部 分 ， 它 們 定 義 了 紙 盒 的 主要 成 型 結(jié) 構(gòu) 。 面 板 通 常 分 為 主 側(cè) 面 和 副 側(cè) 面 。 對 常 見的 矩 形 紙 盒 而 言 ， 主 側(cè) 面 又 可 分 為 前 面 板 和 后 面 板 ；副 側(cè) 面 又 可 以 分 為 左 側(cè) 面 板 和 右 側(cè) 面 板 。 主 側(cè) 面 副 側(cè) 面主 搖 翼 副 搖 翼 插 舌糊 口 前 面 板后 面 板 左側(cè)面板 右側(cè)面板主 搖 翼 副 搖翼糊口 插 舌 4.1.1.2 翼沿 面 板 的 自 由 邊 以 鉸 鏈 （ 折 疊 ） 的 方 式 相 聯(lián) 的 元 素 。 包括 膠 粘 翼 、 防 塵 翼 、 褶 翼 等 。1. 膠 粘 翼 用 于 涂 膠 以 使 紙 盒 粘 結(jié) 成 型 的 結(jié) 構(gòu) 元 素 。也 叫 糊 口 。2. 防 塵 翼 附 著 于 副 側(cè) 面 上 的 結(jié) 構(gòu) 元 素 。 也 叫 副 搖 翼 。副 搖 翼 的 主 要 作 用 是 保 持 紙 盒 的 密 封 性 以 及 支 撐 或 形成 盒 蓋 。3. 褶 翼 也 叫 插 舌 ， 其 功 能 為 封 閉 紙 盒 。由 于 紙 盒 結(jié) 構(gòu) 變 化 極 大 ， 結(jié) 構(gòu) 元 素 形 態(tài) 多 變 ， 且 業(yè) 界 目前 尚 無 統(tǒng) 一 的 術(shù) 語 。 因 此 ， 本 書 中 構(gòu) 成 元 素 的 叫 法 僅為 一 家 之 言 。 復 習 ：紙 盒 的 基 本 構(gòu) 成 要 素1、 面 板面 板 通 常 分 為 主 側(cè) 面 和 副 側(cè) 面 。2、 翼膠 粘 翼 （ 也 叫 糊 口 ）搖 翼防 塵 翼 （ 也 叫 副 搖 翼 ）褶 翼 （ 也 叫 插 舌 ）前面板后面板左側(cè)面板右側(cè)面板主搖翼副搖翼糊口插舌 折 疊 紙 盒 的 特 點 優(yōu) 點 a.成 本 低 ， 強 度 較 好 ， 具 有 良 好 的 展 示 效 果 ， 適 宜 大 中批 量 的 生 產(chǎn) 。 b.與 粘 貼 紙 盒 和 塑 料 盒 相 比 ， 占 用 空 間 小 ， 運 輸 、 倉 儲等 流 通 成 本 低 廉 。 c.在 包 裝 機 械 上 的 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 可 以 實 現(xiàn) 自 動 張 盒 、 裝填 、 折 蓋 、 封 口 、 集 裝 、 堆 碼 等 。 d.結(jié) 構(gòu) 變 化 多 ， 能 進 行 盒 內(nèi) 間 壁 ， 搖 蓋 延 伸 、 曲 線 壓 痕 、開 窗 、 展 銷 臺 等 多 種 新 穎 處 理 。 缺 點 a.強 度 較 粘 貼 紙 盒 及 塑 料 盒 等 多 種 剛 性 容 器 低 。 b.外 觀 質(zhì) 地 不 夠 高 雅 ， 不 宜 作 貴 重 禮 品 的 包 裝 。 4.1.2 折 疊 紙 盒 結(jié) 構(gòu) 設 計 要 素（ 不 做 要 求 ） 4.2 管 式 折 疊 紙 盒4.2.1 管 式 折 疊 紙 盒 的 組 成根 據(jù) 國 家 標 準 規(guī) 定 ， 管 式 折 疊 紙 盒 的 定 義 為 ： 管式 折 疊 紙 盒 是 由 一 頁 紙 板 折 疊 ， 邊 縫 接 頭 通 過粘 合 ， 而 盒 蓋 盒 底 部 必 須 采 用 搖 翼 組 裝 固 定 或封 口 的 一 類 紙 盒 。 1. 成 型 角 頂 面 (底 面 )角 （ A成 型 角 ） 紙 盒 成 型 后 ， 相 鄰 兩 體板 的 頂 邊 (或 底 邊 )所 夾 的 角 。 用 1、 2、 表 示 。 側(cè) 面 角 （ B成 型 角 ） 在 各 體 板 中 ， 體 板 的 頂 邊 (或底 邊 )與 其 縱 向 棱 線 ， 即 相 鄰 兩 體 板 的 壓 痕 線 、 也 是 旋 轉(zhuǎn)成 型 的 軸 線 所 夾 的 角 。 用 1、 2、 表 示 。 2.旋 轉(zhuǎn) 角 （ 1） 管 式 折 疊 紙 盒 的 旋 轉(zhuǎn) 性 ： 管 式 折 疊 紙 盒 的 成 型 是 體 板 沿 同 向 依 次 旋 轉(zhuǎn) 而實 現(xiàn) 的 。 在 旋 轉(zhuǎn) 過 程 中 ， 體 板 以 其 相 鄰 體 板 相 交 棱線 (壓 痕 線 )為 軸 線 所 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 為 旋 轉(zhuǎn) 角 。 用 1、 2、 表 示 ， 如 圖 所 示 。 管 式 折 疊 紙 盒 的 旋 轉(zhuǎn) 性 ： （ 2） 旋 轉(zhuǎn) 角 求 解 公 式 任 選 一 角 隅 A, 由 展 開 圖 知 ： P1AC = P2AB P1AP2 = CAB = P1AP2 = 則 ： = 360 - （ + n ） 旋 轉(zhuǎn) 角 ， （ ） A成 型 角 ， （ ） n B成 型 角 ， （ ） 4.2.2 管 式 折 疊 紙 盒 局 部 結(jié) 構(gòu) 設 計4.2.2.1 盒 蓋 結(jié) 構(gòu)盒 蓋 是 紙 盒 容 器 的 門 戶 。 被 包 裝 物 通 過 盒 蓋 進 入容 器 ， 用 戶 又 通 過 盒 蓋 從 容 器 中 取 用 被 包 裝 物 。因 此 ， 盒 蓋 的 設 計 應 當 盡 可 能 地 方 便 填 充 、 取出 等 操 作 ， 并 具 有 一 定 的 密 封 性 能 ， 同 時 還 應該 滿 足 一 定 的 審 美 要 求 。 1 插 入 式 插 入 式 折 疊 紙 盒 （ a） 飛 機 式 （ b） 標 準 同 向 直 插 式 （ c） 法 國 反 插 式 tW t B/2 L B/2W t插 卡 式 改 進 的 插 卡 式 錯 誤 的 結(jié) 構(gòu) 插 入 式 盒 蓋 鎖 合 結(jié) 構(gòu) （ a） 隙 孔 鎖 合 （ b） 槽 孔 鎖 合 （ c） 曲 孔 鎖 合 2 鎖 口 式 鎖 口 式 封 口 結(jié) 構(gòu) 鎖 口 式 折 疊 紙 盒 1-蓋 片 1 2-蓋 片 2 3-蓋 片 3 4-蓋 片 4 5-底 片 4 6-底 片 3 7-底 片 2 8-底 片 1 9-粘 合 接 頭 3 插 鎖 式 插 入 與 鎖 口 相 結(jié) 合 。 封 口 強 度 高 ， 可 靠 性 強 。 插 鎖 式 折 疊 紙 盒 4 正 撳 封 口 式 正 撳 封 口 式 結(jié) 構(gòu) 是 在 紙 盒 盒 體 上 進 行 折 線 或 弧線 的 壓 痕 ， 利 用 紙 板 本 身 的 挺 度 和 強 度 ， 撳 下 蓋 板來 實 現(xiàn) 封 口 。 其 特 點 是 包 裝 操 作 簡 便 ， 節(jié) 省 紙 板 ，并 可 設 計 出 許 多 別 具 風 格 的 紙 盒 造 型 ， 但 僅 限 裝 小型 輕 量 內(nèi) 裝 物 。 正 撳 封 口 蓋 （ 撳 壓 式 ） 撳 壓 封 口 式 紙 盒 可 以 在 盒 體 上 設 計 展 示 板 、 吊 掛孔 （ 鉤 ） 或 雙 壁 結(jié) 構(gòu) 形 式 。 可 吊 掛 或 自 立 正 撳 封 口 式 紙 盒 （ a） 可 吊 掛 式 （ b） 自 立 兼 吊 掛 式 鎖 口 或 雙 壁 正 撳 封 口 式 紙 盒 掀 壓 式 5 粘 合 封 口 式 粘 合 封 口 式 盒 蓋 是 將 盒 蓋 的 主 蓋 板 與 其 余 三 塊襟 片 粘 合 。 有 兩 種 粘 合 方 式 ， 圖 a為 雙 條 涂 膠 ， 圖 b為 單 條 涂 膠 。 這 種 盒 蓋 的 封 口 性 能 較 好 ， 開 啟 方便 ， 適 合 高 速 全 自 動 包 裝 機 。 粘 合 封 口 式 盒 蓋 6 顯 開 痕 蓋 為 了 能 夠 及 時 顯 示 盒 蓋 開 啟 痕 跡 ， 防 止 非 法 開 啟包 裝 而 換 之 以 有 危 害 性 物 品 ， 保 證 消 費 者 生 命 與 健康 安 全 ， 保 護 商 品 信 譽 ， 對 于 與 公 眾 生 命 息 息 相 關(guān)的 食 品 與 醫(yī) 藥 包 裝 可 采 用 顯 開 痕 蓋 。 顯 開 痕 蓋 即 盒 蓋 開 啟 后 不 能 恢 復 原 狀 且 留 下 明 顯痕 跡 ， 以 引 起 經(jīng) 銷 人 員 和 消 費 者 警 惕 。 防 盜 蓋 半 切 縫 顯 開 痕 蓋 7. 搖 蓋 式 搖 蓋 式 封 口 結(jié) 構(gòu) ， 是 將 盒 體 某 個 體 板 的 延 長 部分 ， 設 計 成 以 體 板 頂 邊 壓 痕 線 為 軸 線 ， 能 反 復 開 啟的 連 體 盒 蓋 。 8 連 續(xù) 搖 翼 窩 進 式 （ 襟 片 連 續(xù) 插 別 式 ） 這 是 一 種 特 殊 鎖 口 形 式 ， 它 可 以 通 過 連 續(xù) 順 次折 疊 使 盒 蓋 片 組 成 造 型 優(yōu) 美 的 圖 案 ， 裝 飾 性 極 強 ， 可用 于 禮 品 包 裝 ， 缺 點 是 組 裝 稍 嫌 麻 煩 。 4.2.2.2 盒 底 結(jié) 構(gòu)紙 盒 盒 底 主 要 承 受 內(nèi) 裝 物 的 重 量 ， 也 受 壓 力 、 振 動 、 跌落 等 情 況 的 影 響 。 同 時 ， 如 果 盒 底 結(jié) 構(gòu) 過 于 復 雜 ， 將造 成 包 裝 機 結(jié) 構(gòu) 復 雜 或 包 裝 速 度 降 低 ， 而 手 工 組 裝 又耗 時 耗 力 。 所 以 ， 對 于 管 式 折 疊 紙 盒 ， 盒 底 結(jié) 構(gòu) 尤 為重 要 。 一 般 的 設 計 原 則 是 既 要 保 證 強 度 ， 又 要 力 求 成型 簡 單 。一 般 而 言 ， 上 述 常 用 的 盒 蓋 結(jié) 構(gòu) 中 有 許 多 也 同 時 可 以 用作 盒 底 ， 如 插 入 式 、 插 卡 式 、 撳 壓 式 等 。 但 連 續(xù) 折 插式 由 于 其 表 面 不 平 整 等 原 因 ， 通 常 不 用 作 盒 底 。 1 鎖 底 式 鎖 底 式 結(jié) 構(gòu) 能 包 裝 多 種 類 型 的 商 品 ， 盒 底 能 承 受 一 定的 重 量 ， 因 而 在 大 中 型 紙 盒 中 廣 泛 采 用 。 （ 1） o、 p 連 線 位 于 盒 底 矩 形 中 位 線 （ 2） o、 p點 與 各 自 鄰 近 旋 轉(zhuǎn) 點 的 連 線 同 盒 底 邊 L所 構(gòu) 成 角度 為 b， 同 盒 底 邊 B所 構(gòu) 成 的 角 度 為 a 。 鎖 底 式 結(jié) 構(gòu) 1-底 片 1 2-底 片 2 3-底 片 3 4-底 片 4 a、 b與 紙 盒 長 寬 比 的 關(guān) 系 ：當 =90 L/B 1.5 a=30 b=60 1.5 L/B 2.5 a= b=45 L/B 2.5， 則 如 下 圖 （ c） 所 示 ， 增 加鎖 底 嚙 合 點 ， 即 將 紙 盒 長 邊 按 奇 數(shù) 等 分 ,且 a+ b=90 可 提 高 盒 底 承 重 強 度 。當 90 時 ,則 a、 b確 定 原 則 是 a+ b= 插 舌 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 鎖 底 式 盒 底 的 設 計 要 點 是 ： 主 搖 翼 上 凹 槽 的槽 底 到 主 搖 翼 壓 痕 線 之 間 的 距 離 為 紙 盒 厚 度 的 一半 ， 凹 槽 的 寬 度 可 任 意 確 定 ， 一 般 取 小 于 紙 盒 寬度 的 2/3為 宜 。 若 紙 盒 較 寬 ， 則 可 以 設 置 多 個 凹槽 ， 所 有 凹 槽 的 總 寬 度 應 小 于 紙 盒 寬 度 的 2/3。 由 于 凹 槽 的 寬 度 可 以 任 意 確 定 ， 因 而 凹 槽 的槽 底 尖 角 的 位 置 則 往 往 是 不 確 定 。 而 在 盒 底 鎖 合后 ， 要 求 副 搖 翼 上 斜 邊 的 自 由 端 點 與 槽 底 尖 角 重合 。 因 此 在 設 計 時 需 要 做 一 些 輔 助 線 以 保 證 設 計的 準 確 性 。 W/2W/2 具 體 做 法 如 下 ：（ 1） 從 主 搖 翼 壓 痕 線 靠 近 副 搖 翼 的 那 個 端 點 向 同 一 側(cè) 的 槽 底 尖角 畫 一 條 輔 助 線 ；（ 2） 在 副 搖 翼 所 在 的 側(cè) 面 上 畫 一 條 鉛 垂 的 輔 助 線 ， 基 位 置 位 于該 側(cè) 面 寬 度 的 1/2處 ；（ 3） 以 第 一 條 輔 助 線 的 起 點 為 圓 心 ， 從 該 點 到 其 與 槽 底 尖 角 的交 點 之 距 離 為 半 徑 ， 畫 一 段 弧 ， 與 第 二 條 輔 助 線 相 交 。 該 交 點 即為 副 搖 翼 上 斜 邊 的 自 由 端 點 。另 一 主 搖 翼 上 斜 邊 的 端 點 可 以 利 用 同 一 方 法 通 過 副 搖 翼 斜 邊 畫 出。 2 自 鎖 底 自 鎖 底 即 自 動 鎖 底 式 紙 盒 結(jié) 構(gòu) 是 在 鎖 底 式 結(jié) 構(gòu) 的基 礎(chǔ) 上 改 進 而 來 的 。 盒 底 成 型 以 后 仍 然 可 以 折 疊 成平 板 狀 運 輸 ， 到 達 紙 盒 自 動 包 裝 生 產(chǎn) 線 以 后 ， 只 要撐 開 盒 體 ， 盒 底 成 封 合 狀 態(tài) ， 省 去 了 其 他 盒 底 的 成型 工 序 和 成 型 時 間 。 因 此 ， 這 種 結(jié) 構(gòu) 比 較 適 合 自 動化 生 產(chǎn) 和 包 裝 。 在 管 式 盒 中 ， 只 要 有 壓 痕 線 能 夠 使 盒 體 折 疊 成 平板 狀 ， 都 可 設 計 自 鎖 底 。 （ 1） 設 計 條 件 a.在 盒 體 上 ， 要 存 在 兩 條 縱 向 壓 痕 線 （ 棱 線 ） ， 以 這 兩 條 線 為 折 線 ， 可 將 盒 體 折 疊 成 拼 板 狀 ； b.盒 底 的 對 邊 、 對 角 相 等 ； c.盒 底 的 底 邊 數(shù) 、 也 即 是 體 板 數(shù) 為 2n個 。 自 動 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 45 45W/2W/23W/4 自 鎖 底 成 型 過 程 易 折 結(jié) 構(gòu) （ 2） 粘 合 角 與 粘 合 余 角 自 鎖 式 盒 底 的 關(guān) 鍵 結(jié) 構(gòu) 是 一 條 與 紙 盒 底 邊 呈 角 的 折 疊 線 ， 角 以 外 部 分 將 與 相 鄰 底 片 粘 合 形 成 鎖 底 。 a.粘 合 角 （ ） 粘 合 角 即 與 旋 轉(zhuǎn) 點 相 交 的 盒 底 折 疊 線 與 裁 切 線 所 構(gòu) 成 的 角 度 ， 亦 即 自 鎖 底 主 片 的 粘 合 面 中 ， 以 旋 轉(zhuǎn) 點 為 頂 點 的 兩 條 粘 合 面 邊 界 線 所 構(gòu) 成 的 角 度 叫 粘 合 角 ， 即 C2BG和 E2DF。 b.粘 合 余 角 （ ） 在 自 鎖 底 盒 主 底 片 上 ， 與 旋 轉(zhuǎn) 點 相 交 的 折 疊 線 和 盒 體 與 盒 底 的 交 線 所 構(gòu) 成 的 角 度 叫 粘 合 余 角 。 理 論 上 ， + = 長 方 體 管 式 盒 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 及 盒 底 成 型 過 程 示 意 圖（ a） 中 ： 1-底 片 1（ 主 底 片 ） 2-底 片 2（ 副 底 片 ） 3-底 片 3 4-底 片 4 （ 3） 粘 合 余 角 求 解 公 式 下 圖 是 一 個 棱 臺 型 紙 盒 ， 為 簡 便 起 見 ， 只 分 析 其 中 一 對 搖 翼 ： 將 盒 底 主 搖 翼 以 DC為 軸 內(nèi) 折 180 則 E2DC = E4DC DF1 為 對 稱 軸 E3DF1 = E4DF1 = E4DE3 /2 又 ED、 E3D、 E4D應 重 合 ， D1DE = D1DE3 已 知 ： D1DE=2 E2DC= D1DC=1 E 3DC = 1-2 由 此 得 = E4DE3 /2=（ - CDE3 ） /2=（ +2-1） /2 = + E3DC= 1/2（ +2-1） +（ 1-2） 簡 化 ， 得 =1/2（ +1-2） 一 般 管 式 折 疊 紙 盒 自 鎖 底 成 型 分 析 圖 （ 4） 棱 柱 形 管 式 折 疊 紙 盒 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 在 棱 柱 形 管 式 折 疊 紙 盒 的 結(jié) 構(gòu) 中 ， 因 為 2= 1=90 代 入 粘 合 余 角 公 式 ， 得 = 1/2 = 90 則 = 45 另 一 種 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) ， 由 于 它 的 主 底 片 是 一 塊 整 板 （ LB） ，所 以 稱 其 為 增 強 式 自 鎖 底 。 增 強 式 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) (a)同 位 重 型 自 鎖 式 (b)異 位 重 型 自 鎖 底 四 棱 柱 折 疊 紙 盒 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 六 棱 柱 管 式 折 疊 紙 盒 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 因 為 =120 ， 2 = 1 = 90 所 以 = 1/2 = 60 正 三 棱 柱 管 式 折 疊 紙 盒 自 鎖 底 結(jié) 構(gòu) 因 為 =60 ， 2 = 1 = 90所 以 = 1/2 = 30 注意: a.在 某 一 旋 轉(zhuǎn) 點 的 兩 個 B成 型 角 中 ， 與 粘 合余 角 相 鄰 的 角 為 公 式 中 的 1， 另 一 個 為 2。如 果 兩 者 交 換 了 位 置 ， 公 式 應 相 應 變 動 。 b. 兩 個 主 底 片 上 的 相 交 點 有 時 為 粘 合 余 角角 度 限 制 ， 不 一 定 能 設 計 在 盒 底 中 心 點 ，這 時 可 沿 盒 底 中 位 線 向 左 右 相 對 移 動 適 當距 離 。 習 題第 二 篇 思 考 題 5， 11， 12， 13， 18。隨 意 找 出 一 個 管 式 折 疊 紙 盒 ， 畫 出 其 盒 片 圖 并 正 確 地標 注 尺 寸 。