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      封底瓦楞纸盒模切坯件工艺设计要领

      资料来源:《广东印刷》2005年第4期 作者:李国辉 更新日期:2007-02-12

      一、对封底瓦楞纸盒坯件用材的设计

      我国包装用封底瓦楞纸盒产业化生产起步晚,设计理论很不成熟。相关部门还没有制定相应的标准与规范,导致设计者把握不着要领,产生纸盒尺寸设计不合理、纸盒封底功能差、纸盒抗压强度过度造成纸材浪费大、纸盒制作劳动生产率低,生产成本高等问题。然而有些国家和地区却能把握着机遇迅速制定相关准则,挺进国际市场,特别是欧美市场。

      1.迎合封底瓦楞纸盒产业强国的标准,争夺市场份额

      某国一大公司为了取得欧洲市场封底瓦楞纸盒足够大的销售分额,完全采用了德国瓦楞纸纸盒用材的技术标准(DIN55468—1987)。此标准用两个重要数据来规范瓦楞纸,即用t表示纸材中瓦槽峰距,用h表示纸材中瓦槽的高。如图一所示。以两个数据为基本参数,进而把瓦楞纸材分成四种类型(表1)。按照表中纸材设计的纸盒(箱),表面上看,会因类型不同而产生尺寸上的差异外,其实更重要的是会造成瓦楞纸盒(箱)强度的差别。工艺设计者必须清楚知道:瓦楞纸板的横向抗压强度远远小于其纵向抗压强度。常用盒(箱)型中起抗压作用的四个侧壁都是垂直瓦楞槽。封底瓦楞纸盒(箱),由一块纸板模切成坯件后,四周按压痕直角折叠成型,纸盒(箱)成型后的四个侧壁,都是垂直瓦楞槽。因此,在设计时进行强度校核计算应用凯里卡特公式而不用APM公式。
      工艺设计者还应知道:纸材的强度还取决于原纸的强度和瓦楞层数。原纸的强度,德国另立于其他标准中。而瓦楞层数,封底瓦楞纸盒(箱)用的纸材多为单槽式和双槽式两种,如图二所示。由于瓦楞层数多于两层的纸材体积明显增大,所以通用型封底纸盒(箱)很少使用。

      2.立足国内瓦楞纸资源,规范模切坯件工艺设计

      我国瓦楞纸业的迅速发展,为纸盒(箱)加工业提供了丰富的纸材供应。因此,按市场需求选材,按规范设计模切坯件,是提高企业在国际市场竞争力的最佳途径。

      而设计的时候最重要的是按以下的规范程序进行,即:

      ①确定产品流通过程中的主要负荷;

      ②计算符合环境要求的纸箱抗压强度;

      ③绘画出封底瓦楞纸盒(箱)的模切坯件结构图;

      ④ 利用相应的计算公式进行强度校核,主要是要计算出所用纸板强度系数S;

      ⑤ 查表确定原纸定量、楞型。

      二、封底瓦楞纸盒坯件成型工艺设计的三大要素

      产业化机器粘合成型有极高的劳动生产率。为了使高速操作能顺利进行,要求设计模切坯件时,就确立以哪一条内边为基准,即所谓规距边。特别是要求精度较高的纸盒,要按要求进行公差计算。而机器粘合成功进入堆叠系统(收集器)前,是以成型盒的外侧经折合压痕的边来计数的,其要求并不高。就是说,设计时应重视规距边而无需太注意其他,以尽可能地降低生产成本。为此,纸盒成型工艺设计要领会三大要素:

      一是封底瓦楞纸盒坯件的R2压痕线不能制成像卡纸那样向左倾斜(图三)。这是瓦楞纸表面处处有瓦楞槽之故。若R2倾斜,在机器高速预折和粘合时会出现质量问题——使基准线频繁偏移,封底舌P和粘合舌K褶入不准以及纸盒最后成型不符合要求。

      二是图二中的粘合舌K的宽度必须大于20毫米,一般最大为40毫米。

      三是由于模切压痕斜角舌P的压切交错线Z是压痕,与切(长)孔错开分布的,即Z1某段是压痕的,Z2同一段就应是切(长)孔的(图三),所以在斜角舌P被褶入后,必须沿Z的长度方向以较大的挤压力压过表面,以增强纸盒底部的封合力。为了确保这一要素的确切性,也为了简化工艺,通常R1和R3压痕线不予预折。

      三、把握封底瓦楞纸盒坯件设计对粘盒精度影响

      1.从“歪歪得正”的工艺特性把握粘合精度成型规律

      封底瓦楞纸盒坯件模切时,应保证压痕线与瓦楞槽重合,若预计会出现偏离,应尽量向右偏,一般以R5为基准底线向右偏离计。事实证明,向右偏比左偏工艺性好,经多次抽样检测R1~R4线与瓦楞槽重合或稍向右偏,这与封底舌P褶入方向相反,致使工艺成型时有成“歪歪得正”的态势。这样,通常糊盒精度都能达到±1.5mm,成品质量较高。因此,若能在设计时充分把握这种工艺特性,顺从瓦楞纸封底成型的特有规律,就可确保粘盒能达到高精度要求。
      2.把握封底瓦楞纸盒坯件高度与长度的最佳比值的设计

      在产业化全自动粘盒机上,预折并粘合封底瓦楞纸盒,若要保证机器生产全过程安全可靠,经济运行顺畅,在不配置其他辅助用具或装置的情况下,纸盒模切坯件的高度h与坯件展开长度c(不含粘合舌K)总是有个最佳的比值。现将德国两种瓦楞槽的这个比值列表如表2:

      这个最佳比例,与原纸质量、产业化程度,甚至作业时工场的环境等有关,作为设计者,应充分予以重视。特别是使用国内纸材时考虑诸多因素后,形成自己品牌的设计规范,以显示自身的实力。■作者单位:广州博纬咨询服务有限公司

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