瓦楞纸箱的箱型及其尺寸设计
摘要：人们对瓦楞纸箱功能的要求越来越高，一个集多种功能于一体的瓦楞纸箱，合理的箱型和尺寸设计至关重要。因此，如何根据有关标准，设计出合理的箱型和尺寸也是一个值得探讨的问题。
关键词：瓦楞纸箱箱型；尺寸设计
随着各行业对瓦楞纸箱用量的增多，用户对其功能也提出了更高的要求。在纸箱的结构设计方面，特别是在集装箱装箱运输、货架储存方面，合理的尺寸、造型和配材不仅能节约成本，提供的包装解决方案，而且能保证产品在长期的货运过程中得到有效的保护。在这样的情况下，瓦楞纸箱的结构及尺寸设计也显得日益重要。
一、瓦楞纸箱的箱型标准
纸箱的尺寸设计先从确定产品性质及箱型开始。先确定了箱型才能对各个部分的尺寸进行设计和计算。
（一）国际纸箱箱型标准
国际瓦楞纸箱的箱型标准有两大类，一类是经国际瓦楞纸板协会批准，由欧洲瓦楞纸板制造工业联合会（FEFCO）和瑞士纸板协会（ASSCO）联合制订的国际纸箱箱型标准；另一类是日本、美国的国家标准。国际纸箱箱型标准中把箱型的文字名称用简单的4位～8位数字代号表示，各种箱型在标准中有图例可查。
统一序号表示同一箱型种类中不同的箱型结构，改型是各制造商对标准箱型的修改。不同厂家改型后缀码所代表的箱型不同，但同厂家应该是专用的。后缀码方便建立CAD/CAM库或专用箱图库。
如常用的02型纸箱，也称开槽型纸箱，使用一页纸板成型，连体的上、下摇盖可以封闭纸箱。一般在纸箱厂通过钉合、胶黏剂或胶带纸粘合来接合接头，接合边长根据所采用的瓦楞纸板的厚度而定，一般在25 mm～45 mm之间。02型也有插底结构，其特点是防止所装物品从底部漏出。02型瓦楞纸箱在运输时呈平板状，使用时装入内装物封合摇盖，应用广。
（二）国内纸箱箱型标准
我国参考国际标准制订了国标GB/T6543-2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》，规定了运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱的基本箱型，其箱型代号如下表所示。
我国瓦楞纸箱的箱型代号
分类编号 箱 型 编 号
03 0310 0325
04 0402
09 0900～0976
本标准规定的箱型代号由四位数字组成，代号中前两位数字表示箱型种类，后两位数字表示同一类箱中不同的纸箱式样。我国常用的瓦楞纸箱主要是标准中的02类，即美、日标准中的A型箱。02类中有0201箱型（平口纸箱）、0202箱型（搭口纸箱）、0203箱型（大盖纸箱）。上述各种箱型的结构都是根据包装商品的需要设计的，一般纸箱以平口居多。搭口纸箱的结构对于某些商品具有保护作用，如一些体积膨胀的棉织衣服等，经重压一段时间后会压缩，如果用平口纸箱包装，则纸箱两边的摇盖必然会合不拢，使箱内商品露出。用搭口纸箱则比较合适，搭口多少可根据具体情况而定。大盖纸箱外表整齐，对内装物品的保护性能比前两种要好，但原材料耗费也比较多，生产过程稍复杂。
03型为套合型纸箱，是由几页箱坯组成的箱，其特点是箱体与箱盖（顶盖、底盖）分开，使用时，箱盖和箱体是套接的。04型为折叠型纸箱，通常由一片瓦楞纸板组成，折叠而成箱的底，不用钉合或粘合，生产时也可根据要求订货合同所规定的其他型式制造。
我国瓦楞纸箱代号是由瓦楞纸板种类来规定的，分为3类，且各类中又分成5种，与瓦楞纸板种类相对应。各类瓦楞纸箱的代号、规格及使用场合在国标中都可以查到。1类纸箱主要用于出口及贵重物品的运输包装，而且不用B或BB瓦楞；2类纸箱主要用于内销产品的运输包装；3类主要用于短途、低值商品的运输包装。
二、瓦楞纸箱的尺寸设计
在确定瓦楞纸箱的结构尺寸前，首先要考虑内装商品的外径、性质和商品本身缩胀的公差系数，以及内装商品是整体还是组合套装。同时，还要考虑为保护内装商品所加设的各种附件等。这就要求在设计安排和结构布局上要考虑多种因素对瓦楞纸箱结构尺寸的影响。
（一）尺寸规定
纸箱的规格一般用纸箱的内径尺寸长、宽、高表示，并按下列顺序和代号给出尺寸，单位mm。
a.长度（L）：箱内底面积长边尺寸；
b.宽度（B）：箱内底面积短边尺寸；
c.高度（H）：箱内顶面到底面尺寸。
瓦楞纸箱的尺寸设计内容包括内径尺寸、制造尺寸和外径尺寸的设计。内径尺寸为瓦楞纸箱成箱后内部空间尺寸；外径尺寸为瓦楞纸箱成箱后外部轮廓尺寸，可用实际制造的尺寸加所使用的瓦楞纸板的厚度表示；制造尺寸为瓦楞纸箱在制造过程中使用的尺寸，可用内径尺寸加所使用的瓦楞纸板的厚度为制造尺寸。
（二）尺寸的设计计算
1.内外径及制造尺寸的计算
内径尺寸的确定因素主要有内装物外径尺寸、按内装物形式确定的公差系数、内装物排列方式、内装物隔衬与缓冲件的相关尺寸。内径尺寸的计算可由下式得到：
Xi=Xmaxnx+d(nx－1) +k’ +T。
式中，Xi为纸箱内径尺寸；Xmax为单个内装物外径尺寸；d为内装物在纸箱内某一方向的排列数目；k’为纸箱内径尺寸补偿量；T是隔衬或缓冲件总厚度。长度单位均为mm。需要满足Xi >内装商品的外径尺寸。修正系数及公差系数可查表得到。
制造尺寸的计算为：
X=Xi +t +k
式中， 为瓦楞纸板制造尺寸， 为纸板厚度， 为修正系数。 值的大小与纸箱的具体尺寸有关。在实际使用过程中，由于内摇盖的回弹作用，使其有向外翘起的趋势。为减少由于这种原因而造成的净空高度增加，高度方向上的值应为2t<k<3t。
外径尺寸计算为：
X0=X+K
式中，X0为外径尺寸，K为修正系数。
2.纸箱摇盖尺寸的计算
瓦楞纸箱外摇盖的制造尺寸也是需要注意的一个关键部位。在瓦楞纸箱外摇盖对接封合的箱型中，如0201、0204、0207等，摇盖宽度制造尺寸理论值应为箱宽制造尺寸的二分之一。但是，由于内摇盖的回弹作用，箱盖合上后并不是水平的，而是略倾斜，外摇盖必然在对接处产生一定的间隙。因此，外摇盖的宽度并不是宽度的一半，而是稍长，所以在实际的生产中要加上一个放大系数。放大系数可以通过三角函数计算得出。不过，由于纸箱自身的可塑性，也为了便于计算，多数企业都根据纸板的厚度计算出一个固定的放大系数。如下表所示：
纸箱摇盖的放大系数
纸板厚度 3 mm以下 3 mm~5 mm 5 mm~8 mm 8 mm~12 mm
放大系数 无 加大1 mm 加大3 mm 加大4 mm
当然，这样的放大系数只是适合于一般的瓦楞纸箱，如果遇到对摇盖要求很高的纸箱，可以通过函数求出纸箱摇盖的放大系数。另外，上表列出的放大系数不适合于宽度低于20 cm的纸箱。
3.接头尺寸的设计
瓦楞纸箱通过粘合、钉合接头来成型，接头尺的尺寸一般根据瓦楞层数及工厂的工艺水平而定。为保持主箱面（LH面）的印刷面不被破坏，接头一般应与LH面连接。单瓦楞接头尺寸一般为35 mm～40 mm，双瓦楞45 mm～50 mm，三瓦楞为50 mm。
4.纸箱落料规格的计算
生产的纸箱还是以0201型瓦楞纸箱为主，如下图所示。根据上述所讲，就可以计算出要将一个普通的0201型纸箱投于生产所需要耗费多少材料了。