瓦楞紙箱的箱型及其尺寸設計
摘要：人們對瓦楞紙箱功能的要求越來越高，一個集多種功能于一體的瓦楞紙箱，合理的箱型和尺寸設計至關重要。因此，如何根據有關標準，設計出合理的箱型和尺寸也是一個值得探討的問題。
關鍵詞：瓦楞紙箱箱型；尺寸設計
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。在紙箱的結構設計方面，特別是在集裝箱裝箱運輸、貨架儲存方面，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，而且能保證產品在長期的貨運過程中得到最有效的保護。在這樣的情況下，瓦楞紙箱的結構及尺寸設計也顯得日益重要。
一、瓦楞紙箱的箱型標準
紙箱的尺寸設計先從確定產品性質及箱型開始。先確定了箱型才能對各個部分的尺寸進行設計和計算。
（一）國際紙箱箱型標準
國際瓦楞紙箱的箱型標準有兩大類，一類是經國際瓦楞紙板協(xié)會批準，由歐洲瓦楞紙板制造工業(yè)聯(lián)合會（FEFCO）和瑞士紙板協(xié)會（ASSCO）聯(lián)合制訂的國際紙箱箱型標準；另一類是日本、美國的國家標準。國際紙箱箱型標準中把箱型的文字名稱用簡單的4位～8位數字代號表示，各種箱型在標準中有圖例可查。
統(tǒng)一序號表示同一箱型種類中不同的箱型結構，改型是各制造商對標準箱型的修改。不同廠家改型后綴碼所代表的箱型不同，但同廠家應該是專用的。后綴碼方便建立CAD/CAM庫或專用箱圖庫。
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型也有插底結構，其特點是防止所裝物品從底部漏出。02型瓦楞紙箱在運輸時呈平板狀，使用時裝入內裝物封合搖蓋，應用最廣。
（二）國內紙箱箱型標準
我國參考國際標準制訂了國標GB/T6543-2008《運輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱》，規(guī)定了運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
本標準規(guī)定的箱型代號由四位數字組成，代號中前兩位數字表示箱型種類，后兩位數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準中的02類，即美、日標準中的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）。上述各種箱型的結構都是根據包裝商品的需要設計的，一般紙箱以平口居多。搭口紙箱的結構對于某些商品具有保護作用，如一些體積膨脹的棉織衣服等，經重壓一段時間后會壓縮，如果用平口紙箱包裝，則紙箱兩邊的搖蓋必然會合不攏，使箱內商品露出。用搭口紙箱則比較合適，搭口多少可根據具體情況而定。大蓋紙箱外表整齊，對內裝物品的保護性能比前兩種要好，但原材料耗費也比較多，生產過程稍復雜。
03型為套合型紙箱，是由幾頁箱坯組成的箱，其特點是箱體與箱蓋（頂蓋、底蓋）分開，使用時，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，生產時也可根據要求訂貨合同所規(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。各類瓦楞紙箱的代號、規(guī)格及使用場合在國標中都可以查到。1類紙箱主要用于出口及貴重物品的運輸包裝，而且不用B或BB瓦楞；2類紙箱主要用于內銷產品的運輸包裝；3類主要用于短途、低值商品的運輸包裝。
二、瓦楞紙箱的尺寸設計
在確定瓦楞紙箱的結構尺寸前，首先要考慮內裝商品的外徑、性質和商品本身縮脹的公差系數，以及內裝商品是整體還是組合套裝。同時，還要考慮為保護內裝商品所加設的各種附件等。這就要求在設計安排和結構布局上要考慮多種因素對瓦楞紙箱結構尺寸的影響。
（一）尺寸規(guī)定
紙箱的規(guī)格一般用紙箱的內徑尺寸長、寬、高表示，并按下列順序和代號給出尺寸，單位mm。
a.長度（L）：箱內底面積長邊尺寸；
b.寬度（B）：箱內底面積短邊尺寸；
c.高度（H）：箱內頂面到底面尺寸。
瓦楞紙箱的尺寸設計內容包括內徑尺寸、制造尺寸和外徑尺寸的設計。內徑尺寸為瓦楞紙箱成箱后內部空間尺寸；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）尺寸的設計計算
1.內外徑及制造尺寸的計算
內徑尺寸的確定因素主要有內裝物外徑尺寸、按內裝物形式確定的公差系數、內裝物排列方式、內裝物隔襯與緩沖件的相關尺寸。內徑尺寸的計算可由下式得到：
Xi=Xmaxnx+d(nx－1) +k’ +T。
式中，Xi為紙箱內徑尺寸；Xmax為單個內裝物外徑尺寸；d為內裝物在紙箱內某一方向的排列數目；k’為紙箱內徑尺寸補償量；T是隔襯或緩沖件總厚度。長度單位均為mm。需要滿足Xi >內裝商品的外徑尺寸。修正系數及公差系數可查表得到。
制造尺寸的計算為：
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。 值的大小與紙箱的具體尺寸有關。在實際使用過程中，由于內搖蓋的回彈作用，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，高度方向上的值應為2t<k<3t。
外徑尺寸計算為：
X0=X+K
式中，X0為外徑尺寸，K為修正系數。
2.紙箱搖蓋尺寸的計算
瓦楞紙箱外搖蓋的制造尺寸也是需要注意的一個關鍵部位。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為箱寬制造尺寸的二分之一。但是，由于內搖蓋的回彈作用，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，所以在實際的生產中要加上一個放大系數。放大系數可以通過三角函數計算得出。不過，由于紙箱自身的可塑性，也為了便于計算，多數企業(yè)都根據紙板的厚度計算出一個固定的放大系數。如下表所示：
紙箱搖蓋的放大系數
紙板厚度 3 mm以下 3 mm~5 mm 5 mm~8 mm 8 mm~12 mm
放大系數 無 加大1 mm 加大3 mm 加大4 mm
當然，這樣的放大系數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，可以通過函數求出紙箱搖蓋的放大系數。另外，上表列出的放大系數不適合于寬度低于20 cm的紙箱。
3.接頭尺寸的設計
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瓦楞層數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)格的計算
生產的紙箱還是以0201型瓦楞紙箱為主，如下圖所示。根據上述所講，就可以計算出要將一個普通的0201型紙箱投于生產所需要耗費多少材料了。
