《包装容器结构设计与制造》课程设计说明书红酒包装结构设计学生姓名：学号：指导教师：所在学院：食品学院专业：包装工程中国·大庆2014年6月摘要葡萄酒和包装，是两个相互融合的互动产业。
这使得酒文化和包装形成了紧密联系﹑不可分割的整体。
包装直接影响着酒业的发展，在红酒市场发展的同时，其包装的结构、外观设计也越来越丰富多样，行业竞争也更激烈。
红酒企业的发展加快，使我国的红酒从品种、包装、口感、功能等方面均达到了前所未有的水平。
本课程设计以红酒为被包装物，对其内包装和外包装进行包装结构设计。
首先对红酒特性和流通环境进行分析，通过市场调查确定其在流通过程中的防护要求，最终选取硬纸板作为红酒销售包装，瓦楞纸箱为运输包装。
关键词：红酒；包装；结构设计目录1设计的目的及意义 (4)2设计内容 (4)2.1市场调查 (4)2.2内包装纸盒设计 (4)2.2.1纸板品种及厚度的选择 (4)2.2.2包装纸盒造型及结构设计 (4)2.2.3包装纸盒尺寸设计 (4)2.3外包装纸箱设计 (5)2.3.1瓦楞原纸等级、定量的选择及瓦楞楞型的确定 (5)2.3.2瓦楞纸箱箱型选择及结构设计 (5)2.3.3确定纸盒在瓦楞纸箱中排列方式 (5)2.3.4瓦楞纸箱尺寸设计（内外尺寸和制造尺寸）............................ 错误!未定义书签。
2.3.5瓦楞纸箱抗压强度计算 (7)2.3.6瓦楞纸箱最大堆码层数计算 (7)2.3.7瓦楞纸箱载荷计算 (8)3设计评价和体会 (8)3.1设计评价 (8)3.2体会 (8)4参考资料 (8)1设计的目的及意义1.了解纸盒的基本构造、材料、结构特点。
2.掌握包装纸盒设计中的基本要素，例如A成型角、B成型角和旋转角的设计计算，掌握纸盒尺寸计算。
掌握折叠纸盒中折叠角以及折叠纸盒结构中的内折角、外折角的计算及设计过程。
3.了解折叠纸盒的功能性结构及其在销售包装中的应用，如提手、间壁、组合、展示以及异形等结构形式。
2设计内容2.1市场调查通过调查来了解红酒包装现状及发展情况，并加深对本专业知识的系统认识。
调查结果显示，多数消费者认为红酒最大的不足是易碎，包装单调，没有针对性。
销费者购买红酒考虑的前三个因素依次是品味，价位，还有包装的新颖度也占有很大的比重。
合理的食品包装应做到对红酒有恰倒好处的保护性，包括物理、化学、生物性能保护和并不浮夸的精美装饰，方便贮存、运输和消费者使用。
因此我将设计容量为375ml的波尔多红酒。
2.2内包装纸盒设计2.2.1纸板品种及厚度的选择选择单面涂布白纸板(B等级），其表面性能良好，其他指标也都不错；厚度：0.3-0.56（mm）2.2.2包装纸盒造型及结构设计●造型设计：经过调查，现在的红酒包装多为木质盒，为了减少木材资源，我选择运用简单大方的抽屉式折叠纸盒作为销售包装。
充分考虑当前我国重视绿色包装的开发使用，在这款红酒的销售包装中，我选择用抽屉式折叠纸盒做主题包装，采用瓦楞纸板作为红酒平底的固定结构。
通过纸、系带等相互结合，同时结合环保设计，给消费者不一样的感觉。
●结构设计：（1）红酒瓶瓶封（材料是锡合金-密封性能好，不易受潮，能够很好地保护软木塞，使红酒保持完美的味道）（2）红酒瓶瓶肩（圆角状-高档）（3）红酒瓶容量（375ml）（4）红酒瓶瓶底（凹底-可陈放的红酒）2.2.3包装纸盒尺寸设计（1）内部尺寸饼干内装物的最大外尺寸分别为：Lmax=189.6mm, Bmax=189mm, Hmax=306mm；（斜边长330.7mm）对于折叠纸盒，在长度与宽度方向上，k′值一般取3-5mm,高度方向上，则取1-3mm。
式中Xi——折叠纸盒的内尺寸，mm；Xmax——内装物最大外尺寸，mm；k′——内尺寸修正系数。
所以Li=Lmax+k′=189.6+(3～5)=193（mm）；Bi=Bmax+k′=96+(3～5)=100（mm）；Hi=Hmax+k′=36+(1～3)=37（mm）。
(2)制造尺寸经过查有关数据表格可得：纸板厚度为t=0.5mm由内尺寸计算制造尺寸时，制造尺寸的修正系数一般为长、宽方向上取2mm，高度方向取1mm.公式：X=Xi+(n-1)t+kL=Li+t+k=193mm+0.5mm+2mm=195.5（mm）B=Bi+t+k=100mm+0.5mm+2mm=102.5（mm）H=Hi+t+k=37mm+0.5mm+1mm=38.5（mm）(3)外部尺寸按公式取K=1，得Lo=L+t+k=195.5mm+0.5mm+1mm=197（mm）Bo=B+t+k=102.5mm+0.5mm+1mm=104（mm）Ho=H+t+k=38.5mm+0.5mm+1mm=40（mm）2.3外包装纸箱设计2.3.1瓦楞原纸等级、定量的选择及瓦楞楞型的确定选用B级瓦楞原纸，其定量面纸、里纸>340g/m2，芯纸>300 g/m2，选用C型单瓦楞双层纸板，其具有良好的缓冲保护性能，又有一定的刚性。
2.3.2瓦楞纸箱箱型选择及结构设计外包装纸箱里面盛装6瓶红酒，现根据内包装尺寸，将外包装纸箱设计成0201型单瓦楞纸箱。
2.3.3确定纸盒在瓦楞纸箱中排列方式考虑内装物排列方式、理想尺寸比例进行如下计算。
内包装在外包装盒内采取竖放的方式,这样能合理利用空间，且强度较好。
将内包装盒的长度59mm、宽度59mm与高度291mm，装6瓶红酒。
综合考虑纸板用量,抗压强度,堆码状态,美学因素等条件,0201型比例以L:B:H=1.5:1:1为最佳. 采用3l×2b×h=177×118×291方案最接近目标2.3.4瓦楞纸箱尺寸设计（内外尺寸和制造尺寸）表1 瓦楞纸箱内尺寸修正系数（mm）L i B i H i3-7 3-7 小型箱中型箱大型箱1-3 3-4 5-7(1)内尺寸内尺寸计算公式：Xi=Xmax*nx+d(nx-1)+T+ k′式中Xi——纸箱内尺寸(mm)；Xmax——内装物最大外尺寸(mm)；nx——内装物排列数目；d——内装物公差系数(mm)；k′——内尺寸修正系数(mm)；T——衬格或缓冲件总厚度(mm)。
对于修正系数，由上述表格可知，一般为长、宽方向上取3-7mm，高度方向小型箱取1-3mm、中型箱取3-4、大型箱取5-7。
由此有如下计算：Li=LmaxnL+d(nL-1)+k′+T=59×3+1×(3-1)+5+20x2+10x2=244（mm）；Bi=BmaxnB+d(nB-1)+k′+T =59×2+1×(2-1)+5+20+10x2=164（mm）；Hi=HmaxnH+d(nH-1)+k′ =291×1+1×(5-1)+2=297（mm）。
（2)制造尺寸①箱体长度,宽度,高度制造尺寸：计算公式X=Xi+k式中X——瓦楞纸箱长度,宽度或高度制造尺寸(mm);k——纸箱制造尺寸修正系数(mm)；Xi——纸箱内尺寸(mm)。
表2 02类瓦楞纸箱制造尺寸修正系数（mm）L1 L2 B1 B2 H FA B C AB BC63498634986349831265968161441365 表3 瓦楞纸箱接头制造尺寸（mm）纸板种类单瓦楞双瓦楞J 35—40 45—50据以上公式计算长、宽、高尺寸如下：L1=Li+k L1=244+8=232（mm）；L2=232（mm）B1=Bi+k b1=164+8=172（mm）；B2=169（mm）H1=Hi+k h1=297+8=305（mm）；。
②接头尺寸根据瓦楞层数及工厂的工艺水平状况，接头J的尺寸定为37mm，且接头与LH面连接③对接摇盖制造尺寸计算公式为：F=（B1+xf）/2F——纸箱对接摇盖长度(mm);B1——纸箱非接合箱面宽度制造尺寸(mm);xf——摇盖伸长系数(mm).F=（172+3）/2 =87.5（mm）（3)外尺寸其计算公式为 Xo=Xmax+K式中Xo——纸盒外尺寸，mmXmax——纸盒最大制造尺寸，mmK——纸盒外尺寸修正系数，mm表4 瓦楞纸箱外尺寸修正系数（mm）楞型 A B C AB BC K 5—7 3—5 4—6 8—12 7—11则， Lo=Lmax+Kl=L1+Kl=232+5=237（mm）Bo=Bmax+Kb=B1+Kb=172+5=177（mm）Ho=Hmax+Kh=H+ Kh =305+5=310（mm）2.3.5瓦楞纸箱抗压强度计算1、环压强度瓦楞芯纸环压强度Ｒn=rG=9×210=1890（N/m）;箱纸板环压强度Ｒm=rG=9×440=3960（N/m）;2、综合环压值Px=(R1+R2+RmCn)/100=(3960+3960+1890×1.477)/100=107.1153（N/cm）3、纸箱周边长Z=2（Bo+Lo)=2×(177+237)= 828mm=82.8（cm）；表5 单瓦楞纸箱凯利卡特常数值A B CaXz J C n 8.361.101.5325.001.271.3616.101.271.4774、计算纸盒抗压强度P=Px(4aXz/Z)2/3ZJ=107.1153*(4*6.10/82.8)2/3*82.8*1.27=4987.9（N）。
2.3.6瓦楞纸箱最大堆码层数计算1.托盘堆码时，最大堆码层数的确定比较复杂。
主要取决于以下几个因素：Hw——流通过程中的最大有效堆码高度（mm）；T——托盘高（厚）度（mm）；Hmax——托盘包装的最大高度（mm）；H0——纸箱高度外尺寸（mm）。
2.单个托盘包装中最大纸箱堆码层数：n max=INT[(h max—T) /H0=（2000—100）/234=8；3.流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘高度的层数：n min=INT[H w /h max]=4700 /2000=2;4.仓储中纸箱可能的最大堆码层数N′max=INT[(H w—n min T) /H0]=（4700—2*100）/234=19；5.仓储堆码可能的托盘包装层数n=INT[N′max /n max]=19 /8=2；6.可以考虑的堆码层数N=n max n=8*2=16如果N=N′max，则Nmax=N如果N<N′max—1，或者N=N′max—1，而N′max又不是素数，则可以考虑在每个托盘包装上减去一层瓦楞纸箱而重新组合成一个新增加的托盘包装已提高仓储空间的利用率。
7.因为N<N′max—1，所以n′max= n max—1=8-1=7；8.n′= INT[N max/n′max]=19 /7=2;9. N′= n′max n′=7*2=14;10.所以Nmax= N′=1411.校核：8*234+100=1972<2000(Hmax);14*234+8*100=4076(Hw)2.3.7瓦楞纸箱载荷计算计算公式如下：F=9.81KM[INT(H w /H0)—1]式中F——载荷，NK——载荷系数M——单件纸箱包装总质量，kgH w——流通过程中最大有效堆码高度，mmH0——瓦楞纸箱高度尺寸，mm所以，F=9.81*5*1.45*[(4.7 /0.234 )—1]=1.36（KN）。