第二章、折叠纸盒结构设计 教学要点:折叠纸盒,管式折叠纸盒结构,盘式折叠纸盒结构,管盘式折叠纸盒,非管非盘式 折叠,纸盒的功能性结构,折叠纸盒的尺寸设计,折叠纸盒的强度计算 教学重点:管式折叠纸盒结构,盘式折叠纸盒结构,折叠纸盒的尺寸设计 教学难点:管盘式折叠纸盒,非管非盘式折叠纸盒 教学要求: 1.初步了解折叠纸盒的特点与原材料 2.了解折叠纸盒的主体结构、局部结构和特征结构 3.掌握管式折叠纸盒结构设计,会设计管式折叠纸盒的平分角,掌握旋转角求解 公式,掌握管式折叠纸盒的盒盖与盒底结构设计 掌握盘式折叠纸盒结构设计,理解其成型方式,会进行盘式折叠纸盒平分角设 计,掌握内、外折叠角求解公式 5.掌握折叠纸盒的功能性结构与其尺寸设计,掌握内、外尺寸计算公式,掌握制 造尺寸计算公式,掌握折叠纸盒的内、外尺寸与制造尺寸的关系 6.理解管盘式折叠纸盒的结构,掌握管盘式折叠纸盒折叠角求解公式 7.理解非管非盘式折叠纸盒的成型特点 8.理解折叠纸盒强度计算,理解几种计算公式 学时安排(8学时) 1.折叠纸盒 (2学时) 2.管式折叠纸盒结构 3.盘式折叠纸盒 (2学时) 4.管盘式折叠纸盒 5.非管非盘式折叠纸盒结构 (2学时) 6.折叠纸盒的功能性结构 7.折叠纸盒的尺寸设计 (2学时) 8.折叠纸盒强度计算 第一节折叠纸盒 一、折叠纸盒 应用范围最广,结构变化最多的一种销售包装容器 ①用厚度在0.31.1m之间的纸板制造。 ②在装运商品之前可以平板状折叠堆码进行运输和储存。 折叠纸盒的特点 1、优点 ①成本低,强度较好,具有良好的展示效果,适宜大中批量生产 ②占用空间小。 ③生产效率高 ④结构变化多。 2、缺点 ①强度较低,只能包装12.5kg的轻型内装物商品,最大盒型尺寸200~300m ②外观质地不够高雅 三、折叠纸盒的原材料 折叠纸盒选用耐折纸板。 表2-1折叠纸盒选用纸板厚度表(内装物不承重)
第二章、折叠纸盒结构设计 教学要点：折叠纸盒，管式折叠纸盒结构，盘式折叠纸盒结构，管盘式折叠纸盒，非管非盘式 折叠，纸盒的功能性结构，折叠纸盒的尺寸设计，折叠纸盒的强度计算 教学重点：管式折叠纸盒结构，盘式折叠纸盒结构，折叠纸盒的尺寸设计 教学难点：管盘式折叠纸盒，非管非盘式折叠纸盒 教学要求： 1． 初步了解折叠纸盒的特点与原材料 2． 了解折叠纸盒的主体结构、局部结构和特征结构 3． 掌握管式折叠纸盒结构设计，会设计管式折叠纸盒的平分角，掌握旋转角求解 公式，掌握管式折叠纸盒的盒盖与盒底结构设计 4． 掌握盘式折叠纸盒结构设计，理解其成型方式，会进行盘式折叠纸盒平分角设 计，掌握内、外折叠角求解公式 5． 掌握折叠纸盒的功能性结构与其尺寸设计，掌握内、外尺寸计算公式，掌握制 造尺寸计算公式，掌握折叠纸盒的内、外尺寸与制造尺寸的关系 6． 理解管盘式折叠纸盒的结构，掌握管盘式折叠纸盒折叠角求解公式 7． 理解非管非盘式折叠纸盒的成型特点 8． 理解折叠纸盒强度计算，理解几种计算公式 学时安排（8 学时） 1． 折叠纸盒 （2 学时） 2． 管式折叠纸盒结构 3． 盘式折叠纸盒 （2 学时） 4． 管盘式折叠纸盒 5． 非管非盘式折叠纸盒结构 （2 学时） 6． 折叠纸盒的功能性结构 7． 折叠纸盒的尺寸设计 （2 学时） 8． 折叠纸盒强度计算 第一节 折叠纸盒 一、折叠纸盒 应用范围最广，结构变化最多的一种销售包装容器。 ①用厚度在 0.3~1.1mm 之间的纸板制造。 ②在装运商品之前可以平板状折叠堆码进行运输和储存。 二、折叠纸盒的特点 1、优点： ①成本低，强度较好，具有良好的展示效果，适宜大中批量生产。 ②占用空间小。 ③生产效率高。 ④结构变化多。 2、缺点： ①强度较低，只能包装 1~2.5kg 的轻型内装物商品，最大盒型尺寸 200~300mm。 ②外观质地不够高雅。 三、折叠纸盒的原材料 折叠纸盒选用耐折纸板。 表 2-1 折叠纸盒选用纸板厚度表（内装物不承重）
紙盒容积内装物重量纸板厚度纸盒容积内装物重量纸板厚度 (cm) (kg) 0300 00.1 180025000.570.68 3006500.110.23 0.51 250033000.680.91 0.76 65010000.230.34 0.56 3300~41000.911.13 0.81 100013000.34~0 45 4100~49001.131.70 0.91 1300~18000.45~0.57 490061501.702.27 1.02 四、主体结构、局部结构和特征结构 1、主体结构 是指构成折叠纸盒盒型主体的结构形式。 2、局部结构 指在折叠纸盒局部结构形式。 3、特征结构 指最能表现纸盒特点的结构 第二节管式折叠纸盒结构 管式折叠纸盒 1、管式折叠纸盒 是指在纸盒成型过程中,盒盖和盒底都需要摇翼折叠组装,固定或封口的纸盒 GkT岳 图2-1管式折叠纸 盒 2、旋转性、成型角与旋转角 管式折叠纸盒盒体的成型过程 管式折叠纸盒盒体这种连续性旋转成型的特性称之为管式折叠纸 盒的旋转性。 A成型角:成型后,相邻两体板的底(或顶边)所构成的角度为 简称A成型角,用a表示。 B成型角:底边(或顶边)与旋转轴所形成的角度,称B成型角, 用y1、y2……表示 B成型角:在成型过程中,每两两体板的底边(或顶边)以其交点 为轴所旋转的角度为旋转角 3、旋转角求解公式 管式折叠纸盒的盒盖结构 盒盖是内装物商品进出的门户,盒盖结构必须便于内装物的装填和 取出且装入后不轻易自开,能起到保护的作用,而在使用时又便于 消费者开启。 盒盖有多种结构形式 固定方式 1、插入式 3.插锁式 4连续摇翼窝进式 ①正n棱柱
纸盒容积 (cm 3 ) 内装物重量 (kg) 纸板厚度 (mm) 纸盒容积 (cm 3 ) 内装物重量 (kg) 纸板厚度 (mm) 0~300 300~650 650~1000 1000~1300 1300~1800 0~0.11 0.11~0.23 0.23~0.34 0.34~0.45 0.45~0.57 0.46 0.51 0.56 0.61 0.66 1800~2500 2500~3300 3300~4100 4100~4900 4900~6150 0.57~0.68 0.68~0.91 0.91~1.13 1.13~1.70 1.70~2.27 0.71 0.76 0.81 0.91 1.02 四、主体结构、局部结构和特征结构 1、主体结构 是指构成折叠纸盒盒型主体的结构形式。 2、局部结构 指在折叠纸盒局部结构形式。 3、特征结构 指最能表现纸盒特点的结构。 第二节 管式折叠纸盒结构 一、管式折叠纸盒 1、管式折叠纸盒 是指在纸盒成型过程中，盒盖和盒底都需要摇翼折叠组装，固定或封口的纸盒。 图 2-1 管式折叠纸 盒 2、旋转性、成型角与旋转角 管式折叠纸盒盒体的成型过程。 管式折叠纸盒盒体这种连续性旋转成型的特性称之为管式折叠纸 盒的旋转性。 A 成型角：成型后，相邻两体板的底（或顶边）所构成的角度为， 简称 A 成型角，用α 表示。 B 成型角：底边（或顶边）与旋转轴所形成的角度，称 B 成型角， 用 1 γ 、 2 γ ……表示。 β成型角：在成型过程中，每两两体板的底边（或顶边）以其交点 为轴所旋转的角度为旋转角。 3、旋转角求解公式 二、管式折叠纸盒的盒盖结构 盒盖是内装物商品进出的门户，盒盖结构必须便于内装物的装填和 取出且装入后不轻易自开，能起到保护的作用，而在使用时又便于 消费者开启。 盒盖有多种结构形式。 固定方式： 1、插入式 2、锁口式 3.插锁式 4.连续摇翼窝进式 ①正 n 棱柱
n—正n边形盒盖或盒底的边数。 ②正n边形盒盖任一点的重合 ③任意n棱柱 ATD) O点一般选在形心位置 作图如下 a.依次展开成线段 b.过O点作AB的垂线,确定O1点 C.连接aB1,做线段O2B1与aB1等长 d.连接O2c1,并过c1点做线段O2c1与O2c1等长。 e.过a1、O2、O3三点做几何图形。 ④正n棱台 ⑤盒型的曲线变形 常用正n棱柱纸盒的1/2a和B数值。 5粘合封口式 6.正批封口式 是在纸盒盒体上进行折线或弧线的压痕,利用纸板本身的强度和挺 度,揿下压翼来实现封口 7、摇盖式 个个们 8、防非法开启(防再封)式
n ——正 n 边形盒盖或盒底的边数。 ②正 n 边形盒盖任一点的重合 ③任意 n 棱柱 o 点一般选在形心位置 作图如下： a.依次展开成线段。 b.过o 点作 AB 的垂线，确定 点。 1 o c.连接 ，做线段 与 等长。 1 1 o B 2 1 o B 1 1 o B d.连接 ，并过 点做线段 与 等长。 2 1 o c 1 c o c3 1 2 1 o c e.过 、 、 三点做几何图形。 1 o 2 o o3 ④正 n 棱台 ⑤盒型的曲线变形 常用正 n 棱柱纸盒的1/ 2α 和 β 数值。 5.粘合封口式 6.正揿封口式 是在纸盒盒体上进行折线或弧线的压痕，利用纸板本身的强度和挺 度，揿下压翼来实现封口。 7、摇盖式 8、防非法开启（防再封）式
三、管式折叠纸盒的盒底结构 纸盒盒底主要承受内装物的重点,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。 1、插口封底式 结构同插入式盒盖相同,应用较为普遍的纸盒盒底结构 2、连续摇翼窝进式 基本结构同盒盖,不同之处在于组装时折叠方向与盒盖相反。盒底组装过程如下: a.先将盒底各摇翼内折180°顺次叠入盒内。 从盒内依次将摇翼放下插别,即可成型。 A点要超过AB的垂直平分线与AA的交点。 3锁底式 大多与锁口式盒盖相同,在大中型纸盒中广泛采用。 一种最常用的锁底式结构,它需要用户进行手工组装 设计中只要已知P2点就可以利用旋转性确定P1点 首先确定P2点,然后按下列顺序确定诸点。 P2点的确定规律是该点位于与线段DC呈a角的线段和DC的垂直平分线的交点 4、自动锁底式 主要结构特点是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 张盒机械撑开盒体,盒底即自动恢复原封合状态,最适合自动化生产 ①设计自锁式盒底结构的先决条件 a.在平面展开图的盒体部位,可以找到两条压痕线,将这两条 压痕线180°折叠后,盒坯两端的相应位置应该重合; b.盒底为2n边形; c.盒底的对边与对角相等。 ②粘合角与粘合余角 a.粘合角 在自锁式盒底主摇翼的粘合面中(各图中阴影部分)与旋转点 相交的折叠线(虚线)与裁切线(实线)所构成的角度,即以旋转 点为顶点的两条粘合面边界线所构成的角度叫粘合角,用表示。 在实际设计中,δ与理论值有差距,是一个准不定 值 b.粘合余角 在自锁式盒底主摇翼上,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,用d表 从理论上 ③TLIC,第二公式——粘合余角求解公式 直角六面体折叠纸盒自锁底成型过程 米
三、管式折叠纸盒的盒底结构 纸盒盒底主要承受内装物的重点，也受压力、振动、跌落等情况的影响。一般的设计原则是 既要 相同，应用较为普遍的纸盒盒底结构。 之处在于组装时折叠方向与盒盖相反。盒底组装过程如下： 保证强度，又要力求简单。 1、插口封底式 结构同插入式盒盖 2、连续摇翼窝进式 基本结构同盒盖，不同 a.先将盒底各摇翼内折 180°顺次叠入盒内。 b.从盒内依次将摇翼放下插别，即可成型。 A1点要超过 AB 的垂直平分线与 AA1 的交点。 式盒盖相同，在大中型纸盒中广泛采用。 3.锁底式 大多与锁口 一种最常用的锁底式结构，它需要用户进行手工组装。 设计中只要已知 2 p 点就可以利用旋转性确定 1 p 点。 首先确定 2 p 点，然后按下列顺序确定诸点。 2 p 点的确定规律是该点位于与线段 DC 呈α 角的线段和 DC 的垂直平分线的交点。 自动锁底式 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 张盒 到两条压痕线，将这两条 压痕 边与对角相等。 主摇翼的粘合面中（各图中阴影部分）与旋转点 相交 4、 主要结构特点是成型以 机械撑开盒体，盒底即自动恢复原封合状态，最适合自动化生产。 ①设计自锁式盒底结构的先决条件 a.在平面展开图的盒体部位，可以找 线180o 折叠后，盒坯两端的相应位置应该重合； b.盒底为2n边形； c.盒底的对 ②粘合角与粘合余角 a. 粘合角 在自锁式盒底 的折叠线（虚线）与裁切线（实线）所构成的角度，即以旋转 点为顶点的两条粘合面边界线所构成的角度叫粘合角，用δ 表示。 在实际设计中，δ 与理论值有差距，是一个准不定 值。 粘合余角 主摇翼上，与旋转点相交的折叠线和 盒体 b. 在自锁式盒底 与盒底的交线所构成的角度叫粘合余角，用δ ′ 表 示。 从理论上 δ +δ ′ =α ③TLIC,第二公式——粘合余角求解公式 直角六面体折叠纸盒自锁底成型过程
a.盒底各摇翼向内作180°折叠 b.主摇翼的DG线与BF线向外作180°折叠 C.EEDD盒板绕DD轴向内作180°折叠,BBAA1盒板绕BB轴向内作180°折叠 d.盒底粘合面与盒体侧边分别和相应部位粘合,然后撑开盒体盒底自动成型分才能实现 这就是一般管式折叠纸盒自锁底粘合余角求解公式 ④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y1=y2=90 =1/ 具体作法如下 a.将平行四边形诸边依次展开 b.平行四边形两条对角线交点作为两个平行四边形摇翼的交点O C.做a1的平分线且交于平行四边形中位线 d.做a2的平分线且交于平行四边形中位线。 ⑤异型管式折叠线盒自锁底结构 在粘合余角公式的具体应用中,需注意以下几点 a.在某一旋转点的两个B成型角中,与粘合余角O”相邻的角为公式中的y;另一个为y2,如 果两者交换了位置,公式也要做相应变动。 b.粘合余角的粘合角不一定要设计在主摇翼上,有时为加强盒底结构,也可以设计在付摇翼 上:或者两组中,一组设计在主摇翼上,一组设计在付摇翼上,此时,仍然要坚持的一个原则还 是与粘合余角的o”相邻的B成型角才是公式中的y1。 c.两个主摇翼上的相交点O有时为粘合余角角度限制,不一定会在盒底中心点,这时可沿盒 底中位线向左右相对移动适当距离 5、间壁封底式 纸盒抗压强度和挺度较高。 最常见间壁封底式是6间隔结构,如果纸盒长度方向分隔为2,宽度方向分隔为3,则移之为 不考虑纸板厚度,根据旋转性,在2×3时,与LH面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为 3B,与BH面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为1/2L:在2×3时,该距离分别为1/2B和 1/3L 6间壁自锁式 7、粘合封底式 同粘合封口式 8、正揿封底式 同正揿封口 四、平分角设计 部分折叠纸盒结构,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 就是指折叠纸盒结构盒坯上的一个平面角,被其角平分线分割为相等的两个角,平分线通常 被作为对折线 ②等腰三角形的平分角 等腰三角形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、管式折叠纸盒中的平分角设计 八边形管式折叠纸盒。 带倒出口再密封结构的管式折叠纸盒 角隅处设计 第三节盘式折叠纸盒 盘式折叠纸盒 1、盘式折叠纸盒 根据成型特点,盘式折叠纸盒是由一页纸板四周以直角或斜角折叠成主要盒型,有时在角隅
a.盒底各摇翼向内作 180°折叠。 b.主摇翼的 DG 线与 BF 线向外作 180°折叠。 c. E E1 DD1盒板绕 D1D 轴向内作 180°折叠， B1 1 BAA 盒板绕 轴向内作 180°折叠。 这 B B1 d.盒底粘合面与盒体侧边分别和相应部位粘合，然后撑开盒体盒底自动成型分才能实现 就是一般管式折叠纸盒自锁底粘合余角求解公式。 ④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γ γ 1 2 = = 90o δ ′ =1/ 2α 具体作法如下： 边依次展开； 两个平行四边形摇翼的交点 。 a.将平行四边形诸 b.平行四边形两条对角线交点作为 o c.做α1的平分线且交于平行四边形中位线； d.做α 的平分线且交于平行四边形中位线。 2 ⑤异型管式折叠线盒自锁底结构 在粘合余角公式的具体应用中，需注意以下几点： a.在某一旋转点的两个B成型角中，与粘合余角δ ′ 相邻的角为公式中的γ⒈；另一个为 2 γ ，如 果两 翼上，有时为加强盒底结构，也可以设计在付摇翼 上； 者交换了位置，公式也要做相应变动。 b. 粘合余角的粘合角不一定要设计在主摇 或者两组中，一组设计在主摇翼上，一组设计在付摇翼上，此时，仍然要坚持的一个原则还 是与粘合余角的δ ′ 相邻的 B 成型角才是公式中的 1 γ 。 c.两个主摇翼上的相交点o 有时为粘合余角角度限制，不一定会在盒底中心点，这时可沿盒 底中 度较高。 构，如果纸盒长度方向分隔为 2，宽度方向分隔为 3，则移之为 根据旋转性，在 位线向左右相对移动适当距离 5、间壁封底式 纸盒抗压强度和挺 最常见间壁封底式是 6 间隔结 2×3式。 不考虑纸板厚度， 2 3 × 时，与 LH 面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为 1/ 3B ,与 BH 面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为1/ 2L ；在2 3 × 时，该距离分别为1/ 2B 和 1/ 3L。 6.间壁自锁式 盒结构，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。 纸盒结构盒坯上的一个平面角，被其角平分线分割为相等的两个角，平分线通常 被作 的平分角 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 中的平分角设计 第三节 盘式折叠纸盒 一、盘式折叠纸盒 折叠纸盒是由一页纸板四周以直角或斜角折叠成主要盒型，有时在角隅 7、粘合封底式 同粘合封口式。 8、正揿封底式 同正揿封口式 四、平分角设计 对于一部分折叠纸 1、平分角 ①平分角 就是指折叠 为对折线。 ②等腰三角形 等腰三角形的垂直平分线 的角平分线。 2、管式折叠纸盒 八边形管式折叠纸盒。 带倒出口再密封结构的管式折叠纸盒。 角隅处设计 1、盘式折叠纸盒 根据成型特点，盘式