1、四四 管式折叠纸盒盒底结构管式折叠纸盒盒底结构主要内容主要内容:了解管式折叠纸盒盒底结构的主要类型了解管式折叠纸盒盒底结构的主要类型及成型方法，掌握自锁底粘合余角求解公式；掌握及成型方法，掌握自锁底粘合余角求解公式；掌握平分角设计异型纸盒的方法。平分角设计异型纸盒的方法。纸盒盒底主要承受内装物的重量，也受压力、振纸盒盒底主要承受内装物的重量，也受压力、振动、跌落等情况的影响。一般的设计原则是既要保证动、跌落等情况的影响。一般的设计原则是既要保证强度，又要力求简单。强度，又要力求简单。适宜于面接，利用各面的互相适宜于面接，利用各面的互相栓结和锁扣等方法，使盒底牢固地封口成型。栓结和锁扣等方法，使
2、盒底牢固地封口成型。锁底式锁底式连续摇翼窝进式连续摇翼窝进式自动锁底式自动锁底式间壁封底式间壁封底式间壁自锁式间壁自锁式正揿封底式正揿封底式(同正揿封口式同正揿封口式 )粘合封底式粘合封底式(同粘合封口式同粘合封口式)插口封底式插口封底式 插入盖、锁口盖、插锁盖、正揿封口盖、粘合封插入盖、锁口盖、插锁盖、正揿封口盖、粘合封口盖、显开痕盖也可作盒底使用。连续摇翼窝进式盒口盖、显开痕盖也可作盒底使用。连续摇翼窝进式盒盖用作盒底时，结构虽然相同但限制条件增多。盖用作盒底时，结构虽然相同但限制条件增多。主要盒底结构主要盒底结构 连续摇翼窝进式盒底基本结构如盒盖，不同之处连续摇翼窝进式盒底基本结构如盒盖
3、，不同之处在于组装时折叠方向与盒盖相反，即花纹在盒内而不在于组装时折叠方向与盒盖相反，即花纹在盒内而不在盒外，这样可以提高承载能力，反之则无法实现锁在盒外，这样可以提高承载能力，反之则无法实现锁底，内装物将从盒底漏出。底，内装物将从盒底漏出。a.a.将各底片内折将各底片内折180180依次折入盒内；依次折入盒内；1 1连续摇翼窝进式连续摇翼窝进式 b.b.从盒内依次放下底片插别。从盒内依次放下底片插别。盒底组装过程如下：盒底组装过程如下：3 5 7 30 54 64.3 120 72 51.4 4 6 8 45 60 67.5 90 60 45/2nn/2常用正常用正n n棱柱纸盒的棱柱纸盒的
4、 /2/2和和 值（度）值（度）当当n6 n6 时，时，1/21/2 6 n6 时，时，1/2 1/2 所以，当所以，当n6n6时，时，ABBABB2 2=ABB=ABB1 1=1/2 =1/2 连续摇翼窝进式盒底结构连续摇翼窝进式盒底结构 (a)(a)正四棱柱正四棱柱 (b)(b)正六棱柱正六棱柱 (c)(c)正八棱柱正八棱柱 2 2锁底式锁底式（快速锁合底）锁底式结构能包装多种类型的商品，盒底能承受锁底式结构能包装多种类型的商品，盒底能承受一定的重量，在大中型纸盒中广泛采用。一定的重量，在大中型纸盒中广泛采用。组装成型组装成型（1 1）OPOP连线位于盒底矩形中位线。连线位于盒底矩形中位线
5、。（2 2）O O、P P点与各自邻近旋转点的连线点与各自邻近旋转点的连线 同盒底边同盒底边L L所构成角度为所构成角度为b b 同盒底边同盒底边B B所构成的角度为所构成的角度为a a。P P1 1、P P2 2、P P3 3 点重合点重合O O1 1、O O2 2、O O3 3 点重合点重合重合点重合点O O、P P的定位原则的定位原则快速锁合底，英文名“SNAP LOCK BOTTOM”，一般通称其为“1.2.3底”，意思是该盒底的锁合就分1、2、3步。1.2.3.底结构简单、美观、经济，有一定的强度和密封性，是目前包装纸盒中运用最为普遍的锁合底结构，造价也比自动锁合底低。广泛得运用于化
6、妆品、酒类或食品包装中。成型时，先合上1部位，再将两片2部位合至1部位，最后将3部位插入成型。2部位的15度斜角为定位扣，防止3插入后弹出。一般我们在绘制1.2.3底结构时，先绘制盒长部分的1部位，这里A的尺寸没有严格的限制，一般符合盒长的比例即可。凹进部分与盒长折线的垂直距离一定是1/2宽。还有一种1.2.3底结构，在盒长比较长时，光凭两片插舌是难以保证强度的，这时我们一般在盒长中央增加一片插舌，宽度约为盒长的1/5。锁底式盒底结构中锁底式盒底结构中a ba b选取及旋转性应用选取及旋转性应用a ba b与纸盒的长宽比有关：与纸盒的长宽比有关：1 1）当）当=90=90时，时，L/BL/B1
7、.5,1.5,则则a=30a=30,b=60,b=601.51.5L/BL/B2.5,2.5,则则a=45a=45,b=45,b=45L/BL/B2.5,2.5,则需要增加锁底啮合点，即将纸盒长边按则需要增加锁底啮合点，即将纸盒长边按奇数等分，且奇数等分，且a+b=90a+b=902 2）当）当9090时，则时，则a a、b b的确定原则是的确定原则是 a+b=a+b=图图 锁底式结构锁底式结构 1-1-底片底片1 2-1 2-底片底片2 3-2 3-底片底片3 4-3 4-底片底片4 4图图3-39 3-39 自锁底盒拼版设计自锁底盒拼版设计锁底式同时用于盒盖，可进行拼接，即省料又省工。锁底
8、式同时用于盒盖，可进行拼接，即省料又省工。3 3自锁底自锁底 自锁底即自动锁底式纸盒结构是在锁底式结构的基自锁底即自动锁底式纸盒结构是在锁底式结构的基础上改进而来的。盒底成型以后仍然可以折叠成平板础上改进而来的。盒底成型以后仍然可以折叠成平板状运输，到达纸盒自动包装生产线以后，只要撑开盒状运输，到达纸盒自动包装生产线以后，只要撑开盒体，盒底成封合状态，省去了其他盒底的成型工序和体，盒底成封合状态，省去了其他盒底的成型工序和成型时间。因此，这种结构比较适合自动化生产和包成型时间。因此，这种结构比较适合自动化生产和包装。装。在管式盒中，只要有作业线能够使盒体折叠成在管式盒中，只要有作业线能够使盒体
9、折叠成平板状，都可设计自锁底。平板状，都可设计自锁底。所谓自动锁合底，是指盒体和盒底能折成平板状，在盒体撑开时，盒底能自动恢复成封合状态，不需要另行组底封合。自动锁合底是目前被广泛接受的，具有坚固、高效美观特点的的盒底锁合方式。它的缺点是结构比较复杂，生产速度慢，制作成本相对较高，一般生产量低于两万个是不大经济的。从盒底结构图上看，多处出现45，其中糊头的45，是与一般纸盒的盒样不一样的，原因是：糊头的45在成型时会与最左边的盒宽45交汇的，目的是在成型时不与盒宽的45重叠，避免了互相阻碍。图中A处为自动锁合底的锁扣，它位于1/2长和1/2宽的交叉处。往下有1mm距离，目的是增强锁合度，再往下
10、还有5mm的圆弧及30的斜线，目的是成型的过程中，能顺利的滑行而不受阻碍。图中阴影部分为纸盒的胶合处，在成型时它是反折叠的，所以我们的排刀模时一般使用齿刀且齿刀与盒长折合线呈45。一般胶合处的大小越大，胶合牢度越大。图中B处的2斜线的目的是纸盒在经过模切后方便于废料退料。图中C处3mm的作用是防止折叠后多层纸重叠造成该处破裂。制作折叠成型步骤：制作折叠成型步骤：胶合处是反折而糊的胶合处是反折而糊的所谓自动锁合底，是指盒体和盒底能折成平板状，在盒体撑开时，盒底能自动恢复成封合状态，不需要另行组底封合。自动锁合底是目前被广泛接受的，具有坚固、高效美观特点的的盒底锁合方式。它的缺点是结构比较复杂，生
11、产速度慢，制作成本相对较高，一般生产量低于两万个是不大经济的。所谓自动锁合底结构从盒底结构图上看，多处出现45，其中糊头的45，是与一般纸盒的盒样不一样的，原因是：糊头的45在成型时会与最左边的盒宽45交汇的，目的是在成型时不与盒宽的45重叠，避免了互相阻碍。图中A处为自动锁合底的锁扣，它位于1/2长和1/2宽的交叉处。往下有1mm距离，目的是增强锁合度，再往下还有5mm的圆弧及30的斜线，目的是成型的过程中，能顺利的滑行而不受阻碍。图中阴影部分为纸盒的胶合处，在成型时它是反折叠的，所以我们的排刀模时一般使用齿刀且齿刀与盒长折合线呈45。一般胶合处的大小越大，胶合牢度越大。图中B处的2斜线的目
12、的是纸盒在经过模切后方便于废料退料。图中C处3mm的作用是防止折叠后多层纸重叠造成该处破裂。自动锁合底制作折叠成型步骤胶合处是反折而糊的理论上，理论上，+=a.a.粘合角（粘合角（）粘合角即与旋转点相交的盒底折叠线与裁切线所构粘合角即与旋转点相交的盒底折叠线与裁切线所构成的角度，亦即自锁底主片的粘合面中，以旋转点为顶成的角度，亦即自锁底主片的粘合面中，以旋转点为顶点的两条粘合面边界线所构成的角度叫粘合角，即点的两条粘合面边界线所构成的角度叫粘合角，即C C2 2BGBG和和E E2 2DFDF。b.b.粘合余角（粘合余角（）在自锁底盒主底片上，与旋转点相交的折叠线和盒在自锁底盒主底片上，与旋转
13、点相交的折叠线和盒体与盒底的交线所构成的角度叫粘合余角。体与盒底的交线所构成的角度叫粘合余角。自锁式盒底的关键结构是一条与纸盒底边呈角的自锁式盒底的关键结构是一条与纸盒底边呈角的折叠线，角以外部分将与相邻底片粘合形成锁底。折叠线，角以外部分将与相邻底片粘合形成锁底。（1 1）粘合角与粘合余角）粘合角与粘合余角 （2 2）TULIC-2TULIC-2公式公式粘合余角求解公式粘合余角求解公式长方体管式盒自锁底结构及盒底成型过程示意图长方体管式盒自锁底结构及盒底成型过程示意图 1-1-底片底片1 1（主底片）（主底片）2-2-底片底片2 2（副底片）（副底片）3-3-底片底片3 4-3 4-底片底片
14、4 4a.a.盒底主摇翼以盒底主摇翼以ABAB、CDCD为轴内折为轴内折180180；b.b.盒板以盒板以BBBB1 1 、DDDD1 1为轴对折为轴对折180180；c.c.若要纸盒盒底呈自锁结构，必须若要纸盒盒底呈自锁结构，必须ABAB、BCBC2 2 、BCBC三条线段重合，则只有将角三条线段重合，则只有将角 ABCABC2 2平分平分才能实现，才能实现，因为因为 A A2 2BC=BC=；B B1 1BC=rBC=r1 1；ABBABB1 1=r=r2 2 求得粘合余角：求得粘合余角：=1/2(a+r=1/2(a+r1 1-r-r2 2)在棱柱形管式折叠纸盒的结构中，因为在棱柱形管式折
15、叠纸盒的结构中，因为2 2=1 1=90=90 代入公式（代入公式（3-53-5），得），得 =1/2 （3-6）（3 3）棱柱形管式折叠纸盒自锁底结构）棱柱形管式折叠纸盒自锁底结构 正六棱柱：因为正六棱柱：因为=120=120，2 2=1 1=90=90 所以所以 =1/2=60 =1/2=60 正四棱柱：因为正四棱柱：因为=90=90，2 2=1 1=90=90 所以所以 =1/2=45 =1/2=45 四棱柱折叠纸盒自锁底结构四棱柱折叠纸盒自锁底结构 六棱柱管式折叠纸盒自锁底结构六棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 正三棱柱管式折叠纸盒自锁底结构正三棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 正八棱柱管式折叠纸
16、盒自锁底结构正八棱柱管式折叠纸盒自锁底结构 一般管式折叠纸盒自锁底成型分析图一般管式折叠纸盒自锁底成型分析图棱台型纸盒，分析其中一对摇翼的成型过程：棱台型纸盒，分析其中一对摇翼的成型过程：TULIC-2TULIC-2公式公式粘合余角求解公式粘合余角求解公式简化，得简化，得 =1/2 =1/2（+1 1-2 2）（3-5）因为因为 D1DE =2 E2DC =D1DC =1 E4DE3=2+-1 =1/2（E4DE3）+E3DC =1/2（+2-1）+（1-2）E4DE3=(D1DE4+E4DE3)+(E4DE3+E3DC)(D1DE4+E4DE3+E3DC)=D1DE3+E4DC-D1DC O
17、ABCDEC/B/A/D/E/K1Kyxlb2b1下面讨论的直四棱台折下面讨论的直四棱台折叠盒，是矩形底、直四叠盒，是矩形底、直四棱台状管式折叠盒。其棱台状管式折叠盒。其四个侧面是两对分别对四个侧面是两对分别对称而又全等的等腰梯形，称而又全等的等腰梯形，腰长为腰长为l l。其盒体部分展开图示。其盒体部分展开图示。其中其中1 1、2 2分别为与盒分别为与盒底连接、彼此相邻两块底连接、彼此相邻两块体板上的体板上的B B成型角，成型角，b1b1、b b2 2是对应的底边边长。是对应的底边边长。因纸盒成型后呈矩形底，因纸盒成型后呈矩形底，故对应的故对应的A A成型角成型角=90=900 0。（4 4）
18、棱台形管式折叠纸盒自锁底结构）棱台形管式折叠纸盒自锁底结构 欲实现矩形底直四棱欲实现矩形底直四棱台纸盒自动锁底，只台纸盒自动锁底，只要使外侧二体板分别要使外侧二体板分别沿各自的内侧边沿各自的内侧边B B/B B、D D/D D对折后，对应的外对折后，对应的外侧边侧边A A/A A 和和E E/E E完全重完全重合即可。合即可。OABCDEC/B/A/D/E/K1Kyxlb2b1AAAA/和和EEEE/变换后的位置必须重合，一定满足变换后的位置必须重合，一定满足 XAXA1 1=XE=XE1 1 ，YAYA1 1=YE=YE1 1 ，XAXA2 2=XE=XE2 2 ，YAYA2 2=YE=YE
19、2 2 ，从而可导出从而可导出:b:b1 1/b/b2 2=Cos=Cos1 1/Cos/Cos2 2 此式即为矩形底直四棱台折叠盒实现自锁底必须满足的几何条件此式即为矩形底直四棱台折叠盒实现自锁底必须满足的几何条件（1 1）要实现直四棱台折叠盒矩形自锁底成型，其）要实现直四棱台折叠盒矩形自锁底成型，其相邻二体板下底边边长之比一定等于各自对应的相邻二体板下底边边长之比一定等于各自对应的B B成型角的余弦之比，即成型角的余弦之比，即b b1 1/b/b2 2=Cos=Cos1 1/Cos/Cos2 2 。（2 2）为保证自锁底的粘合强度，在）为保证自锁底的粘合强度，在1 1 2 290900 0
20、的情况下，必须限制最小粘合角的情况下，必须限制最小粘合角minmin，使自锁底的粘合角使自锁底的粘合角minmin 。结论：结论：设计四棱柱管式折叠纸盒自锁底结构的条件？设计四棱柱管式折叠纸盒自锁底结构的条件？思考题：思考题：设计四棱台管式折叠纸盒时长宽比与设计四棱台管式折叠纸盒时长宽比与B B成型角成型角之比应满足的条件？之比应满足的条件？属属另一种自锁底结构，由于它的主底片是一另一种自锁底结构，由于它的主底片是一块整板（块整板（LBLB），所以称其为增强式自锁底），所以称其为增强式自锁底。图图3-43 3-43 增强式自锁底结构增强式自锁底结构(a)(a)同位重型自锁式同位重型自锁式 (b
21、)(b)异位重型自锁底异位重型自锁底 增强式自锁底增强式自锁底（4 4）异型管式折叠纸盒自锁底结构）异型管式折叠纸盒自锁底结构 图图3-48 3-48 异棱柱折叠纸盒自锁底结构异棱柱折叠纸盒自锁底结构图图3-49 3-49 异型管式折叠纸盒自锁底异型管式折叠纸盒自锁底结构结构c.c.两个主底片上的相交点有时为粘合余角角度限制，两个主底片上的相交点有时为粘合余角角度限制，不一定能设计在盒底中心点，这时可沿盒底中位线不一定能设计在盒底中心点，这时可沿盒底中位线向左右相对移动适当距离。向左右相对移动适当距离。注注 意意:a.a.在某一旋转点的两个在某一旋转点的两个B B成型角中，与粘合余角相成型角中
22、，与粘合余角相邻的角为公式中的邻的角为公式中的1 1，另一个为，另一个为2 2。如果两者交换。如果两者交换了位置，公式应相应变动了位置，公式应相应变动.b.b.粘合余角和粘合角也可以设计在副底片上以加强粘合余角和粘合角也可以设计在副底片上以加强盒底结构；或者在两组中，一组设计在半板的主底盒底结构；或者在两组中，一组设计在半板的主底片上，一组设计在副底片上，此时仍要坚持只有与片上，一组设计在副底片上，此时仍要坚持只有与相邻的相邻的B B成型角才是公式中的成型角才是公式中的1 1原则。原则。图图3-50 3-50 自锁底结构的变形自锁底结构的变形底片在封底的同时，其延长板将纸盒分隔底片在封底的同时
23、，其延长板将纸盒分隔特点：纸盒主体与间壁板一页成型，强度和挺度较高特点：纸盒主体与间壁板一页成型，强度和挺度较高 间壁排列数目用间壁排列数目用m mn n表示；表示；m nm n分别分别为长度和宽度为长度和宽度方向排列数方向排列数排列方向：排列方向：P P型型 l lL L b bB B；Q Q型型 l lB B b bL L 4 4间壁封底式间壁封底式 与侧板（与侧板（L L）连接的盒底板第一水平压痕线与盒）连接的盒底板第一水平压痕线与盒底线距离为（底线距离为（1/1/n n）B B 与端板（与端板（B B）连接的盒底板第一水平压痕线与盒）连接的盒底板第一水平压痕线与盒底线距离为（底线距离为
24、（1/1/m m）L L设计的关键设计的关键图图3-51 23-51 23间壁封底式结构设计程序间壁封底式结构设计程序 2 23 3 排排 列列图图3-52 3-52 3 32间壁封底式结构设计程序间壁封底式结构设计程序 3 32 2排列排列 间壁自锁底纸盒是在间壁封底式纸盒基础上间壁自锁底纸盒是在间壁封底式纸盒基础上加以自锁而成。加以自锁而成。5 5间壁自锁底间壁自锁底 （由简（由简 繁，由平面繁，由平面 立体，由底立体，由底 体）体）（由封底（由封底 自锁，由自锁，由2 23 3，3 32 n2 n2 2）有两种类型有两种类型:因为因为=90=90，2 2=1 1=90 =90 所以所以
25、=45 =45 纵横向间壁板分别设计在纵横向间壁板分别设计在LHLH和和BHBH的底板延长板上的底板延长板上;纵横向间壁板都设计在同一底板延长板上纵横向间壁板都设计在同一底板延长板上.图图3-53 3-53 间壁自锁底结构间壁自锁底结构 图图3-53 3-53 间壁自锁底结构间壁自锁底结构 图图3-54 3-54 23间壁自锁底结构设计程序间壁自锁底结构设计程序 图图3-55 3-55 间壁自锁底结构间壁自锁底结构 平分角指折叠纸盒盒坯上的一个平面角，被其角平平分角指折叠纸盒盒坯上的一个平面角，被其角平分线分割为相等的两个角；或者一个规则平面几何形，分线分割为相等的两个角；或者一个规则平面几何
26、形，被其中一个角的角平分线分割为全等的两部分，在多被其中一个角的角平分线分割为全等的两部分，在多数情况下，这一角平分线通常作为对折线，以便在成数情况下，这一角平分线通常作为对折线，以便在成型过程中或满足其他功能型过程中或满足其他功能的要求时，沿这条角平分线的要求时，沿这条角平分线对折后，其左右两个部分（两个半角或全等的两部分）对折后，其左右两个部分（两个半角或全等的两部分）能够重合。其实，在分析自锁底角求解公式时就已经能够重合。其实，在分析自锁底角求解公式时就已经借助于平分角的技巧。借助于平分角的技巧。五、平分角设计五、平分角设计 对于一部分折叠纸盒，平分角是一种独特对于一部分折叠纸盒，平分角
27、是一种独特的设计技巧或必不可少的结构分析方法。的设计技巧或必不可少的结构分析方法。1 1平分角平分角（1 1）平分角）平分角 在折叠纸盒的结构设计中，常用到等腰三角形，在折叠纸盒的结构设计中，常用到等腰三角形，其顶角平分线判定原则为：等腰三角形底边的垂直其顶角平分线判定原则为：等腰三角形底边的垂直平分线等于顶角的角平分线，也就是等腰三角形底平分线等于顶角的角平分线，也就是等腰三角形底边上过顶角的垂线等于顶角的角平分线。边上过顶角的垂线等于顶角的角平分线。（2 2）等腰三角形的平分角）等腰三角形的平分角 当折叠纸盒体板为非直角形的异型盒如六当折叠纸盒体板为非直角形的异型盒如六边形、八边形（等边或不等边）以及其他变边形、八边形（等边或不等边）以及其他变形，如果其非直角角隅在不切断的情况下折形，如果其非直角角隅在不切断的情况下折叠成型，就需要借助平分角进行。叠成型，就需要借助平分角进行。2 2管式折叠纸盒的平分角设计管式折叠纸盒的平分角设计 图图3-56 3-56 利用平分角设计异形盒利用平分角设计异形盒
