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 蜂窩紙箱的設(shè)計主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、造型設(shè)計和裝潢設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括與包裝強度和保護特性等有關(guān)的因素,如選擇有利于提高強度的箱型、組合件和組合結(jié)構(gòu)、封口和連接形式、附件、襯墊等。造型設(shè)計涉及紙箱的實用功能和符合美學原則的三維立體設(shè)計,如使用方便性和儲存搬運效率,它包括箱型選擇、商品排列、模壓形式、封箱與開啟。裝潢設(shè)計主要涉及紙箱外觀特性、運輸包裝標志、印刷適性等。包裝容器在商品從生產(chǎn)廠家到消費者的物流過程中對產(chǎn)品的安全保護、方便儲運起著決定性作用,其中選擇一個包括包裝材料、運輸、倉儲成本的包裝總成本最小的設(shè)計方案是非常重要的。

 蜂窩紙板是制作蜂窩紙箱的基本材料,它以仿造蜂巢結(jié)構(gòu)的紙蜂窩為基體,在其兩面分別粘接箱板紙或單瓦楞紙板而成。選擇蜂窩紙板的依據(jù)是產(chǎn)品價值、流通范圍、內(nèi)裝物質(zhì)量和外廓尺寸等。設(shè)計選材時應(yīng)參考有關(guān)蜂窩紙板國家標準。

 容積相同的紙箱,采用長:寬:高=2:1:2時最省料,為1:1:1時最費料,因此,盡量避免采用正方形的箱。從造型的角度看,紙箱的長、高比取1.618會使紙箱顯得美觀。蜂窩紙箱的規(guī)格系列化、標準化具有重要意義。我國關(guān)于運輸包裝規(guī)格尺寸標準是GB4892。

對于尺寸和重量都較小的產(chǎn)品,為了便于裝卸和儲運,必須一箱多件,因而必須優(yōu)化產(chǎn)品的數(shù)量。影響裝入數(shù)量的因素: a.紙箱強度。不得超過紙箱強度允許的范圍。 b.裝卸效率。采用人力裝卸時質(zhì)量以20kg、內(nèi)裝物長度以小于70cm、寬度小于40cm。這樣有利于操作。 c.裝載率。為了降低運費和提高運輸能力,要求貨物達到規(guī)定的裝載率。因此,在確定裝入箱內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)量時,最好使貨物尺寸滿足車輛和集裝器具對裝載率的要求:

Y?δX=n???(1)$\frac{Y-\delta }{X}=n\text{?}\text{?}\text{?}(1)$

式中:Y為車箱內(nèi)尺寸,X為貨物尺寸,δ為合理空隙。n為整數(shù),貨物應(yīng)能盡量裝滿車廂。

由于蜂窩紙板不同于瓦楞紙板,因而蜂窩紙箱的結(jié)構(gòu)與瓦楞紙箱有著較大的不同。瓦楞紙箱是以箱坯為基礎(chǔ),且箱坯與箱形結(jié)構(gòu)均已標準化。而峰窩紙箱由于紙板自身的特點(剛度大、較厚),加工較為困難,因而暫無定型的箱坯與箱形結(jié)構(gòu),紙箱各棱邊、下底邊均需膠接或采用護角膠接,箱壁與箱蓋一般用膠帶貼接。

有試驗[1]表明,B型箱所示膠接結(jié)構(gòu)蜂窩紙板箱較A型結(jié)構(gòu)強度高,并且隨著紙板厚度的增加強度也增加,破壞也不嚴重。兩種結(jié)構(gòu)的紙箱抗壓強度不同的原因:對于B型結(jié)構(gòu)紙箱來說,角棱的粘合形式是通過兩層面紙折疊并涂膠而成;A型結(jié)構(gòu)是兩塊蜂窩板搭接而成,粘接面小于前者。由于膠的作用,粘接處材料剛度增加,是紙的接觸表面結(jié)合力的增加及連接相鄰表面的膠膜剛化的結(jié)果。據(jù)此分析,C型膠接結(jié)構(gòu)的紙箱應(yīng)有較A型和B型更好的強度和剛度。

設(shè)計有蜂窩墊塊以及護角或護帶的蜂窩紙箱結(jié)構(gòu),箱璧與箱蓋之間用膠帶貼結(jié)。

4 蜂窩紙箱的抗壓強度

蜂窩紙箱能夠承受的最大壓力稱為它的抗壓強度。蜂窩紙箱的抗壓強度必須大于堆碼載荷,而且要有一定的安全系數(shù),此即蜂窩紙箱的堆碼強度條件