瓦楞紙箱的箱型及其尺寸設(shè)計(jì)
摘要：人們對瓦楞紙箱功能的要求越來越高，一個(gè)集多種功能于一體的瓦楞紙箱，合理的箱型和尺寸設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因此，如何根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出合理的箱型和尺寸也是一個(gè)值得探討的問題。
關(guān)鍵詞：瓦楞紙箱箱型；尺寸設(shè)計(jì)
隨著各行業(yè)對瓦楞紙箱用量的增多，用戶對其功能也提出了更高的要求。在紙箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，特別是在集裝箱裝箱運(yùn)輸、貨架儲(chǔ)存方面，合理的尺寸、造型和配材不僅能節(jié)約成本，提供的包裝解決方案，而且能保證產(chǎn)品在長期的貨運(yùn)過程中得到有效的保護(hù)。在這樣的情況下，瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)也顯得日益重要。
一、瓦楞紙箱的箱型標(biāo)準(zhǔn)
紙箱的尺寸設(shè)計(jì)先從確定產(chǎn)品性質(zhì)及箱型開始。先確定了箱型才能對各個(gè)部分的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。
（一）國際紙箱箱型標(biāo)準(zhǔn)
國際瓦楞紙箱的箱型標(biāo)準(zhǔn)有兩大類，一類是經(jīng)國際瓦楞紙板協(xié)會(huì)批準(zhǔn)，由歐洲瓦楞紙板制造工業(yè)聯(lián)合會(huì)（FEFCO）和瑞士紙板協(xié)會(huì)（ASSCO）聯(lián)合制訂的國際紙箱箱型標(biāo)準(zhǔn)；另一類是日本、美國的國家標(biāo)準(zhǔn)。國際紙箱箱型標(biāo)準(zhǔn)中把箱型的文字名稱用簡單的4位～8位數(shù)字代號表示，各種箱型在標(biāo)準(zhǔn)中有圖例可查。
統(tǒng)一序號表示同一箱型種類中不同的箱型結(jié)構(gòu)，改型是各制造商對標(biāo)準(zhǔn)箱型的修改。不同廠家改型后綴碼所代表的箱型不同，但同廠家應(yīng)該是專用的。后綴碼方便建立CAD/CAM庫或?qū)Ｓ孟鋱D庫。
如常用的02型紙箱，也稱開槽型紙箱，使用一頁紙板成型，連體的上、下?lián)u蓋可以封閉紙箱。一般在紙箱廠通過釘合、膠黏劑或膠帶紙粘合來接合接頭，接合邊長根據(jù)所采用的瓦楞紙板的厚度而定，一般在25 mm～45 mm之間。02型也有插底結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是防止所裝物品從底部漏出。02型瓦楞紙箱在運(yùn)輸時(shí)呈平板狀，使用時(shí)裝入內(nèi)裝物封合搖蓋，應(yīng)用廣。
（二）國內(nèi)紙箱箱型標(biāo)準(zhǔn)
我國參考國際標(biāo)準(zhǔn)制訂了國標(biāo)GB/T6543-2008《運(yùn)輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱》，規(guī)定了運(yùn)輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱的基本箱型，其箱型代號如下表所示。
我國瓦楞紙箱的箱型代號
分類編號 箱 型 編 號
03 0310 0325
04 0402
09 0900～0976
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的箱型代號由四位數(shù)字組成，代號中前兩位數(shù)字表示箱型種類，后兩位數(shù)字表示同一類箱中不同的紙箱式樣。我國常用的瓦楞紙箱主要是標(biāo)準(zhǔn)中的02類，即美、日標(biāo)準(zhǔn)中的A型箱。02類中有0201箱型（平口紙箱）、0202箱型（搭口紙箱）、0203箱型（大蓋紙箱）。上述各種箱型的結(jié)構(gòu)都是根據(jù)包裝商品的需要設(shè)計(jì)的，一般紙箱以平口居多。搭口紙箱的結(jié)構(gòu)對于某些商品具有保護(hù)作用，如一些體積膨脹的棉織衣服等，經(jīng)重壓一段時(shí)間后會(huì)壓縮，如果用平口紙箱包裝，則紙箱兩邊的搖蓋必然會(huì)合不攏，使箱內(nèi)商品露出。用搭口紙箱則比較合適，搭口多少可根據(jù)具體情況而定。大蓋紙箱外表整齊，對內(nèi)裝物品的保護(hù)性能比前兩種要好，但原材料耗費(fèi)也比較多，生產(chǎn)過程稍復(fù)雜。
03型為套合型紙箱，是由幾頁箱坯組成的箱，其特點(diǎn)是箱體與箱蓋（頂蓋、底蓋）分開，使用時(shí)，箱蓋和箱體是套接的。04型為折疊型紙箱，通常由一片瓦楞紙板組成，折疊而成箱的底，不用釘合或粘合，生產(chǎn)時(shí)也可根據(jù)要求訂貨合同所規(guī)定的其他型式制造。
我國瓦楞紙箱代號是由瓦楞紙板種類來規(guī)定的，分為3類，且各類中又分成5種，與瓦楞紙板種類相對應(yīng)。各類瓦楞紙箱的代號、規(guī)格及使用場合在國標(biāo)中都可以查到。1類紙箱主要用于出口及貴重物品的運(yùn)輸包裝，而且不用B或BB瓦楞；2類紙箱主要用于內(nèi)銷產(chǎn)品的運(yùn)輸包裝；3類主要用于短途、低值商品的運(yùn)輸包裝。
二、瓦楞紙箱的尺寸設(shè)計(jì)
在確定瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)尺寸前，首先要考慮內(nèi)裝商品的外徑、性質(zhì)和商品本身縮脹的公差系數(shù)，以及內(nèi)裝商品是整體還是組合套裝。同時(shí)，還要考慮為保護(hù)內(nèi)裝商品所加設(shè)的各種附件等。這就要求在設(shè)計(jì)安排和結(jié)構(gòu)布局上要考慮多種因素對瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)尺寸的影響。
（一）尺寸規(guī)定
紙箱的規(guī)格一般用紙箱的內(nèi)徑尺寸長、寬、高表示，并按下列順序和代號給出尺寸，單位mm。
a.長度（L）：箱內(nèi)底面積長邊尺寸；
b.寬度（B）：箱內(nèi)底面積短邊尺寸；
c.高度（H）：箱內(nèi)頂面到底面尺寸。
瓦楞紙箱的尺寸設(shè)計(jì)內(nèi)容包括內(nèi)徑尺寸、制造尺寸和外徑尺寸的設(shè)計(jì)。內(nèi)徑尺寸為瓦楞紙箱成箱后內(nèi)部空間尺寸；外徑尺寸為瓦楞紙箱成箱后外部輪廓尺寸，可用實(shí)際制造的尺寸加所使用的瓦楞紙板的厚度表示；制造尺寸為瓦楞紙箱在制造過程中使用的尺寸，可用內(nèi)徑尺寸加所使用的瓦楞紙板的厚度為制造尺寸。
（二）尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.內(nèi)外徑及制造尺寸的計(jì)算
內(nèi)徑尺寸的確定因素主要有內(nèi)裝物外徑尺寸、按內(nèi)裝物形式確定的公差系數(shù)、內(nèi)裝物排列方式、內(nèi)裝物隔襯與緩沖件的相關(guān)尺寸。內(nèi)徑尺寸的計(jì)算可由下式得到：
Xi=Xmaxnx+d(nx－1) +k’ +T。
式中，Xi為紙箱內(nèi)徑尺寸；Xmax為單個(gè)內(nèi)裝物外徑尺寸；d為內(nèi)裝物在紙箱內(nèi)某一方向的排列數(shù)目；k’為紙箱內(nèi)徑尺寸補(bǔ)償量；T是隔襯或緩沖件總厚度。長度單位均為mm。需要滿足Xi >內(nèi)裝商品的外徑尺寸。修正系數(shù)及公差系數(shù)可查表得到。
制造尺寸的計(jì)算為：
X=Xi +t +k
式中， 為瓦楞紙板制造尺寸， 為紙板厚度， 為修正系數(shù)。 值的大小與紙箱的具體尺寸有關(guān)。在實(shí)際使用過程中，由于內(nèi)搖蓋的回彈作用，使其有向外翹起的趨勢。為減少由于這種原因而造成的凈空高度增加，高度方向上的值應(yīng)為2t<k<3t。
外徑尺寸計(jì)算為：
X0=X+K
式中，X0為外徑尺寸，K為修正系數(shù)。
2.紙箱搖蓋尺寸的計(jì)算
瓦楞紙箱外搖蓋的制造尺寸也是需要注意的一個(gè)關(guān)鍵部位。在瓦楞紙箱外搖蓋對接封合的箱型中，如0201、0204、0207等，搖蓋寬度制造尺寸理論值應(yīng)為箱寬制造尺寸的二分之一。但是，由于內(nèi)搖蓋的回彈作用，箱蓋合上后并不是水平的，而是略傾斜，外搖蓋必然在對接處產(chǎn)生一定的間隙。因此，外搖蓋的寬度并不是寬度的一半，而是稍長，所以在實(shí)際的生產(chǎn)中要加上一個(gè)放大系數(shù)。放大系數(shù)可以通過三角函數(shù)計(jì)算得出。不過，由于紙箱自身的可塑性，也為了便于計(jì)算，多數(shù)企業(yè)都根據(jù)紙板的厚度計(jì)算出一個(gè)固定的放大系數(shù)。如下表所示：
紙箱搖蓋的放大系數(shù)
紙板厚度 3 mm以下 3 mm~5 mm 5 mm~8 mm 8 mm~12 mm
放大系數(shù) 無 加大1 mm 加大3 mm 加大4 mm
當(dāng)然，這樣的放大系數(shù)只是適合于一般的瓦楞紙箱，如果遇到對搖蓋要求很高的紙箱，可以通過函數(shù)求出紙箱搖蓋的放大系數(shù)。另外，上表列出的放大系數(shù)不適合于寬度低于20 cm的紙箱。
3.接頭尺寸的設(shè)計(jì)
瓦楞紙箱通過粘合、釘合接頭來成型，接頭尺的尺寸一般根據(jù)瓦楞層數(shù)及工廠的工藝水平而定。為保持主箱面（LH面）的印刷面不被破壞，接頭一般應(yīng)與LH面連接。單瓦楞接頭尺寸一般為35 mm～40 mm，雙瓦楞45 mm～50 mm，三瓦楞為50 mm。
4.紙箱落料規(guī)格的計(jì)算
生產(chǎn)的紙箱還是以0201型瓦楞紙箱為主，如下圖所示。根據(jù)上述所講，就可以計(jì)算出要將一個(gè)普通的0201型紙箱投于生產(chǎn)所需要耗費(fèi)多少材料了。