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纸箱抗压设计
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2013-10-22 17:34:00
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资源简介

纸箱抗压设计

如要确定标准样品,样品必须是标准的(客户确认过的),尺寸偏差不能太大。样品所装的数量要根据箱子来确定,每个箱子有一个最少数量。只有一个样品或只有尺寸时,一定要将尺寸量准,并根据盒子的实际结构,参照内装实物的饱满程度进行设计。产品装入后,长、宽尺寸距边的缝隙不超过3mm,且所装实物容易被取出(最严格的标准为产品最后一个放入时,不会自动掉下,必须用手略微用力才可以装入)。

1.纸箱抗压力

如装箱不当,将会影响整个纸箱的抗压强度。影响抗压强度的因素有很多,其中最主要的是:瓦楞纸板的性能、箱形尺寸的比例、印刷面积与印刷设计、开孔面积与位置以及其他外界因素。

根据瓦楞纸板强度求箱板纸的定量:

Q=P/0.95nr

式中 Q——箱板纸的定量;

   P——纸板的抗压强度;

   n——箱板纸的层数;

   r——耐破系数,如表4-1所示。

表4-1 耐破系数

2.印刷面积与印刷设计

纸箱抗压强度与印刷面积的关系:随着纸箱印刷面积的增大,纸箱的抗压强度越来越小。如表4-2:

表4-2 印刷强度降低系数

抗压强度与印刷设计的关系如图4-1所示。三个纸箱的材质、尺寸完全相同,(a)为两侧面的水平印刷带,(b)为两侧面和两端面的连通水平印刷带,(c)为两侧面和两端面的垂直印刷带。实验证明,抗压强度最小的为(b)。

图4-1 抗压强度与印刷设计关系示意图

图4-2 开孔面积与开孔位置

3.开孔面积与开孔位置

开孔面积越小纸箱的抗压强度降低得越小;开孔位置离端面中心越近,抗压强度降低得越小。如图4-2所示,纸箱抗压强度(c)>(e)>(a)>(f)>(g)>(d)>(b)。

温度、湿度的变化也会对纸箱的物理性能产生影响,纸箱的抗压强度在湿度为70%左右时最好,而在温度为30℃、湿度超过80%后开始急剧下降。堆码时间与堆码方式也会对纸箱的物理性能产生影响,还有运输方式,如汽车、火车、船舶、飞机等都会对纸箱的生理产生一定的影响。

4.抗压强度

瓦楞纸箱抗压强度的经验公式很多,其中最常用的是美国林产研究所的凯里卡特公式:

式中 Pc——纸箱抗压强度,N;

   aXz——楞常数;

   Px——瓦楞纸板综合环压强度N/cm;

   Z——纸箱周长,cm;

   J——箱常数。

表4-3 楞常数

Px=∑rQ+∑CrmQm

式中 r——箱板纸的环压指数;

   Q——箱板纸的定量;

   rm——瓦楞芯纸的环压指数;

   Qm——芯纸的定量;

   C——瓦楞展开系数。

表4-4 瓦楞纸板的展开系数

表4-5 箱板纸与芯纸环压指数参考

5.堆码强度

堆码载荷,产品装箱后形成包装件,包装件又称为货物,货物向上堆码时,最底层纸箱承受的堆码载荷为:

式中 W——每件货物的重量;

   h——堆码高度;

   H——纸箱高度。

为了保护箱内产品,纸箱抗压强度必须大于堆码载荷,而且要有合理的安全系数。这一要求称为堆码强度条件,其表达式为:

PC≥KP

式中K为安全系数,安全系数是由货物的储存期和储存条件决定的:

表4-6 安全系数

纸箱抗压与含水率有很大的关系,相关的实验表明,纸箱抗压强度与含水率的关系如下:

P=A×0.9x

图4-3 瓦楞纸箱含水率与空气湿度的关系

式中 P——纸箱抗压强度;

   A——0水分时抗压强度;

   x——含水率的100倍。

通过以上公式计算可知含水率从10%上升到14%时,纸箱抗硬度会下降30%以上。

瓦楞纸箱含水率与空气湿度的关系如图4-3所示:

 

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