包装纸箱设计规范.docx

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包装纸箱设计规范

武汉虹信通信技术有限责任公司发布

纸箱设计及材料选用规范

（初稿）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Q/WHXXX.XXX－20XX

nm

目　次

前言

　本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

标准结构的说明，标准代替的全部或部分其他文件的说明，与国际文件、国外文件关系的说明，有关专利的说明。

本标准由武汉虹信通信技术有限责任公司科研管理部提出并归口。

本标准主要起草和解释部门:

武汉虹信通信技术有限责任公司XXXXX部。

本标准主要起草人:

彭长伟、李雪峰。

标准名称

11　范围

本规范规定了武汉虹信通信技术有限责任公司纸箱结构的一般性规定，包括瓦楞纸箱的基本知识和设计方法。

本规范适用于本公司产品包装纸箱设计的相关部门。

12　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T4112.1-96《包装术语》

GB/T12986-91《纸箱制图》

GB/T6543《瓦楞纸箱》

GB/T6544《瓦楞纸板》

GB/T4892《硬质直方体运输包装尺寸系列》

GB/T191-2008《包装储运图示要求》

GB/T6543-2008《运输用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》

13　定义和缩略语

下列定义和缩略语适用于本标准。

13.1　定义

13.1.1　瓦楞楞型：

是指瓦楞的型号种类，即瓦楞的大小、密度与特性的不同分类。

楞型可分为A、B、C、E、K型和细瓦型，具体要求可查看GB/T6547规定。

13.1.2　运输包装

进入货物流通的包装。

13.1.3　销售包装：

以销售为主要目的，与内装物一起到达消费者手中的包装。

13.1.4　02类纸箱

俗称摇盖箱，是最基本、最常用的一类纸箱，箱子的箱顶和箱底结构相同，各有一对与箱体连接的内、外摇盖，摇盖宽度可在箱体宽度范围内变化，封箱时摇盖对口合拢。

13.1.5　03类纸箱

也称套合型纸箱，可以由两个或两个以上的独立部分组成，即箱体和底箱或顶箱相互独立。

该箱型便于拆箱，适合于包装体积较大产品。

多采用AB型瓦楞。

14　管理内容与要求

14.1　瓦楞纸板和包装箱

14.1.1　瓦楞纸板

瓦楞纸板的表示方法由于使用习惯的原因有所差异，主要有以下几种：

外面纸等级-外面纸定量•瓦楞芯纸等级-瓦楞芯纸定量•内面纸等级-内面纸定量、瓦楞楞型F，如：

A-300•C-125•A-300BF表示外面纸和内面纸定量为300g/m2的A等级箱纸板，瓦楞芯纸定量为125g/m2的C等级瓦楞芯纸的B楞单瓦楞纸板

外面纸定量/内面纸定量-瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型，如：

300/300-125B表示外面纸和内面纸定量为300g/m2，瓦楞芯纸定量为125g/m2的B楞单瓦楞纸板；

瓦楞纸板代号-瓦楞纸板类别号.同类纸板序号，如：

S1.1表示××（国家）标准的单瓦楞1.1号纸板。

根据公司的实际应用情况，瓦楞纸板的表示方法采用瓦楞纸板楞型，按照“外面纸等级-外面纸定量•瓦楞芯纸等级-瓦楞芯纸定量•内面纸等级-内面纸定量、瓦楞楞型F”的顺序方式表示。

其中，楞型组合和瓦楞纸板各层定量按照瓦楞纸板外面纸到内面纸方向顺序。

14.1.1.1　公司推荐瓦楞纸板规格

瓦楞配纸规格：

虹信单瓦楞№1对应A-175•M-125•A-125EF

虹信单瓦楞№2对应B-175•A-160•B-175CF

虹信单瓦楞№3对应B-250•A-160•B-250CF

虹信双瓦楞№1对应B-175•A-130•C-105•A-130•B-125BCF

A-200•M-125•M-125•M-125•A-200BCF

虹信双瓦楞№2对应B-175•A-160•C-105•A-160•B-175BCF

A-230•M-140•M-140•M-140•A-230BCF

虹信双瓦楞№3对应B-250•A-160•C-160•A-160•B-250BCF

A-250•M-150•M-150•M-150•A-250BCF

虹信三瓦楞№1对应B-175•A-160•C-130•A-160•B-105•A-130•B-175BBCF

虹信三瓦楞№2对应B-250•A-160•C-160•A-160•B-160•A-160•B-250BBCF

14.1.1.2　纸箱物理机械性能指标

表1纸箱物理机械性能指标

瓦楞纸板编号

耐破度（kPa）

边压强度（KN/m）

戳穿强度（J）

厚度尺寸（mm）

应用范围

虹信单瓦楞№1

780

3.5

4.6

≥1.1

适用于我司的模块、附件、最大尺寸小于250mm以及重量小于2kg的小型设备。

虹信单瓦楞№2

940

5.8

5.8

≥4

适用于我司尺寸小于300mm以及重量小于5kg的小型设备。

虹信单瓦楞№3

1600

7.8

8.3

≥4

海外市场专用

虹信双瓦楞№1

950

6.8

7.7

≥7

发往国内市场的重量小于40kg的普通设备。

虹信双瓦楞№2

1850

8.8

10.3

≥7

发往国内市场的重量小于40kg的贵重设备。

以及海外市场的小于30kg普通设备。

虹信双瓦楞№3

1990

9.8

12.2

≥7

海外市场专用

虹信三瓦楞№1

1940

11.6

17.1

≥11

发往国内市场大于60kg的贵重设备

虹信三瓦楞№2

2250

12.4

18.5

≥11

海外市场专用

注：

所有规格的粘合强度为588N/楞.m，水份含量为10±2％

供应商如没有与我司对印的配纸瓦楞，可以采用不低于同等耐破度和边压强度的瓦楞纸板代替；

特殊用纸，图纸中须有对瓦楞纸板边压强度和耐破度纸板明确要求的。

14.1.2　瓦楞纸包装容器

14.1.2.1　标准02类纸箱

02类纸箱主要箱型有0201、0202、0203、0204、0205、0206等。

因0201（如图4-1）箱型技术成熟，易于制造，而且节约成本，所以很多公司目前产品的运输包装和部分销售包装一般采用0201箱型。

0201型纸箱

14.1.2.2　标准03类纸箱

03类纸箱主要箱型有0302、0307、0308、0312、0325等。

目前常用03类纸箱称为套合型纸箱，用于体积或重量较大的产品.

14.1.2.3　折叠纸盒

异型纸箱通常由一片纸板或两片纸板成形构成，结构形式多样；箱底既可采用自动锁合结构，也可采用用粘胶带粘合封底的摇盖结构。

这类纸箱使用方便，装填适应性优良，广泛用作中包装和销售包装,我司较多用于模块内包装、WLANAp的包装。

0427型折叠瓦楞纸盒

14.2　纸箱结构选型

不同规格尺寸的产品，最终可能选用不同的盒型，其主要根据以下设计输入要素

a）.整机产品的型号；

b）.整机产品的重量，外形尺寸，结构特点；

c）.整机产品缓冲衬垫的设计参数，装配后最大外形尺寸；

d）.整机产品使用的附件情况；

e）.对包装产品的特殊要求等。

根据设计输入要素，《包装设计申请》的尺寸及其配合情况和总成本达到最低的设计标准，进行纸箱结构的选型。

14.3　结构设计过程、步骤及方法

14.3.1　尺寸设计

瓦楞纸包装容器通常包括：

内尺寸、外尺寸和制造尺寸三类。

其中，内尺寸为瓦楞纸包装容器用成型时的内容积尺寸；外尺寸则是瓦楞纸包装容器使用成型时的外型尺寸；而制造尺寸则是时瓦楞纸包装容器在制造时，用于指导瓦楞纸板原材料加工的加工（工艺）尺寸。

当纸箱高度一定时，纸箱周长越大，抗压强度越高。

即纸箱周长的平方根与抗压强度成一定比例。

在一定高度范围内，纸箱越高，抗压强度越低，而且随纸箱周长边长的增加，抗压强度随纸箱高度增加的降低率也越大，同时有变化的高度上限也越滞后。

当纸箱长宽比为1.2～1.4时,纸箱抗压强度处于最佳。

由于产品必须与泡沫衬垫配合，其箱形应根据裸机及泡沫衬垫尺寸确定。

对于不受内装物尺寸限制的纸箱，可以考虑根据运输车辆、集装箱内部尺寸确定纸箱高度：

纸箱高度=（车辆内部高度-托盘高度-作业间隙）/纸箱堆码层数；作业间隙一般取10cm。

纸箱设计中选定箱形时还应考虑纸箱有效面积和用纸幅宽，以降低制造成本：

0201型对口瓦楞纸箱用纸幅宽略大于纸箱高度和纸箱宽度之和。

14.3.1.1　基本设计方法（流程）

尺寸设计是瓦楞纸包装容器结构设计的关键内容之一。

尺寸设计的合理性，不仅直接影响到包装产品的外观及其内在质量，而且关系到生产及物流流通成本。

因此，瓦楞纸包装容器的尺寸设计通常有以下两种方法（流程）：

a）方法（流程）一：

运输工具（内）——>（外）运输容器（内）——>（外）联运托盘（内）——>（外）外包装容器（内）——>（外）内包装容器（内）——>（外）内装物；

b）方法（流程）二：

内装物（外）——>（内）内包装容器（外）——>（内）外包装容器（外）——>（内）联运托盘（外）——>（内）运输容器（外）——>（内）运输工具。

注释：

（内）和（外）分别代表所述对象的内尺寸和外尺寸。

以上两种方法是一对完全相逆的设计思想。

在考虑货柜运输时，推荐采用方法（流程）一，并在设计过程中关注内装物与内、外包装容器之间的缓冲设计，以提高包装件的整体经济性。

对于可能会采用集装箱运输或者海运的产品，优先考虑与集装箱配合的外径进行设计，集装箱专用的托盘规格为1100×1100mm，ISO认可的托盘规格为1100×1100mm、1200×1000mm、1219×1016mm，国内流通的图盘规格还包括1200×800mm、1140×1140mm。

塑料托盘目前比较常见的规格是1100×1100mm、1200×1000mm两种。

考虑到通用性，设计中尽量考虑与1100×1100mm的托盘规格匹配。

14.3.1.2　详细设计

瓦楞纸包装容器通常呈直角六面体形状，因此，瓦楞纸包装容器也习惯使用三个维度的主要尺寸来标记其尺寸大小，主要包括：

长度尺寸：

瓦楞纸包装容器底面的长边尺寸；

宽度尺寸：

瓦楞纸包装容器底面的短边尺寸；

高度尺寸：

瓦楞纸包装容器顶面到底面的垂直尺寸。

14.3.1.3　内尺寸设计确定

纸箱内尺寸确定于商品最大外形尺寸、公差系数、组装方法与个数、隔垫与缓冲装置的尺寸厚度。

a）.单件商品纸箱内部尺寸计算公式为：

Xi=Xmax+k

式中：

Xi-----纸箱内部尺寸（mm）。

Xmax-----商品最大外形尺寸（mm）。

k------内部尺寸修正系数（mm）。

表2内部尺寸修正系数k单位：

mm

长度方向

宽度方向

高度

小型箱

中型箱

大型箱

1～3

1～2

0～1

0～2

0～3

b）.多件商品和带缓冲衬垫的包装纸箱内尺寸计算公式：

Xi=Xmax·nx+d（nx-1）+k+T

式中：

Xi-----纸箱内部尺寸（mm）。

Xmax-----中包装外部尺寸（mm）。

nx-----中包装沿某一方向的排列数目。

k-----纸箱内部尺寸修正系数（mm）　同表4。

T-----衬垫或缓冲件厚度（mm）。

d-----中包装间隙系数，一般取1mm。

在进行瓦楞纸包装容器的尺寸设计时，由于都是通过对瓦楞纸板的折叠成型工艺来实现，因此，瓦楞纸包装容器的尺寸设计在内尺寸、外尺寸与制造尺寸关系原理完全相同，仅仅取决于瓦楞纸包装容器的结构形式和所用瓦楞纸板的厚度两个主要因素。

纸箱、纸盒的图纸须注明所标注尺寸是制造尺寸、内空尺寸还是外部尺寸，对于折叠纸盒除标注展开尺寸外，还须在技术说明里面注明纸盒的内径和参考外径尺寸，便于来货检验。

14.3.2　强度设计

瓦楞纸箱的强度是评价瓦楞纸箱的重要指标，同时也是设计瓦楞纸箱的重要条件。

根据瓦楞纸箱的实际应用情况，瓦楞纸箱的强度设计主要包括空箱抗压强度和堆码强度两方面。

其中，瓦楞纸箱的空箱抗压强度是用于评估在（平板）压力试验机均匀施加动态压力下，瓦楞纸箱至破损时所能承受的最大负荷及变形量。

其主要影响因素是瓦楞纸板特性，主要包括：

边压强度、瓦楞楞型、含水率等指标。

瓦楞纸箱的堆码强度是用于评估在包装件静态仓储情况下，瓦楞纸箱至堆垛坍塌时所能承受的最大负荷。

通常情况，影响瓦楞纸箱堆码强度的主要因素包括：

安全系数和最大堆码层数。

14.3.2.1　基本设计步骤

在实际应用环境和现代瓦楞纸运输包装设计中，瓦楞纸箱的堆码强度较空箱抗压强度更具有实际价值，但瓦楞纸箱的空箱抗压强度较堆码强度更具有理论指导意义，并便于实际测试评估。

因此，在瓦楞纸箱强度设计过程中，遵循以下基本步骤：

c）根据实际物流、运输、仓储和生产环境要求，计算预期的堆码负荷（强度）；

d）以该预期堆码负荷（强度）为基础，计算空箱抗压强度和瓦楞纸板边压强度的理论值；

e）结合可选瓦楞纸板的边压强度指标，选择合适的瓦楞纸板；

f）以空箱抗压强度的理论值和简便评估，并初步定型；

g）最后再通过后期的实际堆码试验评估进行调整来完成最终定型。

对于不采用托盘运输的，设计过程中单个纸箱重量大于30Kg的，纸箱两侧应考虑安装提手，方便搬运。

14.3.2.2　堆码强度计算（最大堆码层数法）

最大堆码层数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下堆垛层数的许允程度。

它取决于堆码限高、包装件形式（托盘包装件和非托盘包装件）等因素。

非托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算：

Nmax＝

（舍尾取整）

式中：

Nmax——最大堆码层数；

Hw——仓储堆码最大高度；

Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸。

单层托盘堆垛时，托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式计算：

Nmax＝

（舍尾取整）

式中：

Nmax——最大堆码层数；

Hw——仓储堆码最大高度；

T——托盘高度；

Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸。

多层托盘堆垛时，托盘包装件瓦楞纸箱的最大堆码层数采用以下公式组计算：

N1＝

（舍尾取整）

N2＝

（舍尾取整）

N3=

（舍尾取整）

n＝

（舍尾取整）

Nmax＝N1×n

式中：

Nmax——最大堆码层数；

N1——单个托盘包装件瓦楞纸箱最大堆码层数；

N2——托盘包装件最大堆码层数；

N3——多层托盘堆码时，瓦楞纸箱的可能堆码总层数；

n——仓储堆码时，托盘包装件可能的堆码总层数；

Hw——仓储堆码最大高度；

Hp——单个托盘包装件允许最大堆高（含托盘高度T）；

Ho——瓦楞纸箱高度外尺寸；

T——托盘高度。

以上公式组在实际应用中需要根据以下比较规则，进行Nmax最终取值。

h）当Nmax

如果新计算得出的N’max大于上一次计算所得的Nmax，取N’max作为Nmax的最终取值；

i）其余情况，一律取以上公式组计算所得值作为Nmax的最终取值。

在进行以上堆码层数计算时，需要保持所有数据的单位的一致性，通常尺寸单位为毫米（mm），重量大为为公斤（kg）。

根据最大堆码层数的取值，按照以下公式计算堆码强度：

PS=G•（Nmax-1）

式中：

Ps——瓦楞纸箱堆码强度（kg）；

G——单个瓦楞纸箱包装件毛重（kg）；

Nmax——最大堆码层数。

14.3.2.3　空箱抗压强度计算

由于空箱抗压强度是瓦楞纸箱的瞬间动态负荷表征，堆码强度是瓦楞纸箱的持久静态负荷表征，根据比较分析，两者之间存在以下的比例关系，其中，这个比值成为安全系数。

PS=K•P

式中：

Ps——瓦楞纸箱堆码强度（kg）；

P——瓦楞纸箱空箱抗压强度（kg）。

安全系数是指瓦楞纸箱包装件在实际堆码情况下可以得到的安全程度。

它取决于堆码时间、堆码尺寸、印刷开孔状况、产品价值、环境条件、被装卸和搬运次数以及操作人员的工作态度等因素。

通常情况，安全系数采用以下公式计算：

K=

式中：

K——安全系数；

——印刷开孔强度降低率，一般取10％—20％；

——运输过程强度降低率，一般取10％—20％；

——仓储过程强度自然降低率，一般取30％—50％。

常见安全系数的变化因素取值通常如表4、表5和表6所示：

表3：

瓦楞纸箱安全系数变化因素取值表1

无印刷无开孔

无印刷有开孔

有印刷无开孔

有印刷有开孔

10％

16％—18％

13％—15％

20％

表4：

瓦楞纸箱安全系数变换因素取值

非托盘形式承运

单托盘形式承运

多托盘堆叠形式承运

15％

10％

20％

表5：

瓦楞纸箱安全系数变换因素取值表3

储存期

3月以内

3～6个月

6～12个月

30％

40％

50％

根据经验和以上安全系数的计算公式，瓦楞纸箱安全系数一般为2—5。

14.3.2.4　瓦楞纸板边压强度计算和选择

根据预定的瓦楞纸箱空箱抗压强度要求，瓦楞纸板的边压强度采用以下公式计算：

PECT=

式中：

PECT——瓦楞纸板边压强度（kgf/cm，1kgf/cm＝980N/m）；

P——瓦楞纸箱预定空箱抗压强度（kg）；

——经验系数。

当瓦楞纸箱无开孔时，

＝1；当瓦楞纸箱有开孔时，

＝0.81；

z——瓦楞纸箱正常放置时俯视面投影的周长（cm）；

t——瓦楞纸箱纸板的厚度（cm）。

14.3.2.5　配纸方式

纸箱抗压强度达到上述要求，就必须确定纸箱的配纸方式。

纸箱的抗压强度的测算必须以纸张环压强度为依据。

环压值包括纵向、横向、平均值三个数据。

纸箱抗压强度的计算有许多经验公式。

以美国凯里卡特公式最为著名：

P=Px（aX2/Z/4）2/3ZJ

式中:

P-----瓦楞纸箱空箱抗压强度（kgf）。

Px-----瓦楞纸板各层表、里及原纸的环压

值之和（kgf）。

aX2-----瓦楞常数（见表5）。

Z-----纸箱周边总长（cm）。

J-----纸箱常数（见表5）。

其中瓦楞纸箱环压强度值Px计算公式为：

单瓦楞纸板Px=（R1+R2+Rm·C）/15.2

双瓦楞纸板Px=（R1+R2+R3+Rm1·C1+Rm2·C2）/15.2

式中：

Px-----纸板各层表、里及原纸的环压值之

和（kgf）。

R-----箱板面纸、里纸或夹芯纸的环压强

度测定值（kgf）。

Rm---瓦楞芯纸环压强度测定值（kgf）。

C-----瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸长度与面

纸长度之比。

从上述公式可推算出纸箱的配纸方式：

从所要求的堆码强度，反推纸箱各层用纸的环压值，按环压值可查出相应的纸张品种和克重,从而确定配纸方式。

实际采购中,定制配纸方式采购需要一定的采购量,批量过小采购成本会很高,因此在设计中可以根据公司常用的瓦楞进行纸箱设计,强度要求可以取高强度的瓦楞纸板代替,如批量大定制可节省费用可根据实际情况定制瓦楞纸板.

表6纸箱常数

符号

A型

B型

C型

AB型

BC型

AX2

8.36

5

6.10

13.36

11.1

J

1.09

1.26

1.26

1.02

1.26

C

1.532

1.361

1.477

2.893

2.838

14.4　丝印设计要求

14.4.1　司标识

公司标识见图

公司标识

14.4.2　纸盒标识规格见表。

Style

Logo

1

20

20

20

20

20

30

20

2

25

25

25

25

25

30

25

3

30

30

30

30

30

30

30

4

40

40

40

40

40

30

40

5

50

50

50

50

50

30

50

注1：

以上尺寸数值为各标识符号总高。

注2：

“防静电”与“防激光”为可选，需据被包装产品所需的防护特性确定是否选用。

表7纸盒标识规格

14.4.3　标识选择

a）顶面标识

纸盒顶面标识分类见表8。

表8纸盒顶面标识分类

W

L

200

300

400

500

600

200

1

2

3

3

3

300

\

2

3

4

4

400

\

\

3

4

5

500

\

\

\

4

5

600

\

\

\

\

5

b）前侧面标识

纸盒前侧面标识分类见表9。

表9纸盒前侧面标识分类

H

L

200

300

400

500

600

50

1

2

3

3

3

100

1

2

3

4

5

150

1

2

3

4

5

c）端面标识

纸盒端面标识分类见表10。

表10纸盒端面标识分类

H

W

200

300

400

500

600

50

1

2

3

3

3

100

1

2

3

4

5

150

1

2

3

4

5

d）标识标注

标识水平定位尺寸

纸盒标识水平定位尺寸见表12。

表11纸盒标识水平定位尺寸

DIM

L

200

300

400

500

600

A1

15

20

25

30

35

A2

15

20

25

30

35

A3

35

35

35

35

35

A4

30

35

40

45

50

e）标识垂直定位尺寸表

纸盒标识垂直定位尺寸见表13。

表12纸盒标识垂直定位尺寸

DIM

W

200

300

400

500

600

B1

35

35

35

35

35

B2

30

35

40

45

50

B3

20

25

30

35

40

B4

20

25

30

35

40

注1：

根据选定的公司标识及图形符号在标识符号定位标注表中确定各立面公司标识及图形符事情的类型的标注尺寸；

注2：

水平居中，各侧立展示面标识及图形符号垂直方向居中。

其它说明

a本标准中出现的所有尺寸单位均为毫米（mm）。

b表格内的尺寸不大于该尺寸的尺寸区间。

c本标准中的所有标识均需印于包装箱上。

14.4.4　包装储运标志要求

所有通信设备的外包装上应包含表1规定的包装储运标志内容。

表13包装储运标志

包装储运标志名称

图形

含义

易碎物品

包装件内含易碎品，在物流运输搬运过程中应小心轻放

向上

包装件在物流运输过程中应保持正常竖直向上状态

怕雨

包装件怕雨淋，在物流仓储运输搬运过程中应做好防雨措施

禁止翻滚

包装件在物流搬运过程中禁止发生翻滚操作行为

堆码层数极限

相同包装件在静态仓储状态时的最大堆码层数为n+1层

禁止堆码

包装件不能堆码且其上不能堆码其它任何负载

14.4.5　纸箱