葉海精

(安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥230601)

不論何種材料的包裝容器，其構(gòu)成的基本要素為點(diǎn)、線、面、體.紙類包裝容器由于原材料的特殊性，除上述四個(gè)要素外，角作為第五個(gè)構(gòu)成要素，其成為旋轉(zhuǎn)成型類的紙包裝容器成型的關(guān)鍵要素［1］.而花形鎖作為一類特殊的鎖口形式，通過(guò)連續(xù)順次折疊盒蓋蓋片使其組成造型優(yōu)美的圖案，又稱之為連續(xù)搖翼窩進(jìn)式，同時(shí)盒蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可通過(guò)紙盒的旋轉(zhuǎn)性來(lái)進(jìn)行.

1 成型基本理論

相對(duì)于其他材料成型不同，紙包裝類容器在成型過(guò)程中，角作為旋轉(zhuǎn)性關(guān)鍵要素，發(fā)揮著重要的作用，主要有A成型角、B成型角和旋轉(zhuǎn)角［2］.

1.1 A成型角

在紙包裝立體盒型圖上，蓋或底面以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)，兩條邊的夾角為A成型角，用α表示.

1.2 B成型角

在紙包裝立體圖上，側(cè)面與蓋或底面以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)的角度，稱之為B成型角，用γn表示.

1.3 旋轉(zhuǎn)角

旋轉(zhuǎn)成型體在紙包裝由平面紙板向立體盒(箱)型的成型過(guò)程中，相鄰側(cè)面與端面的頂邊(或底邊)以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為頂點(diǎn)而旋轉(zhuǎn)的角度稱之為旋轉(zhuǎn)角，用β表示，如圖1所示.

圖1 管式折疊紙盒旋轉(zhuǎn)角示意圖

從圖1中可以獲得:

當(dāng)管式折疊紙盒成型后，可以發(fā)現(xiàn) ＜1和 ＜2兩者成型后即為A成型角，所以:

將公式(2)代入公式(1)中，可以得到公式:

根據(jù)成型角的定義和折疊紙盒的特點(diǎn)，可以得到旋轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式(TULIC－1公式)［3］.

其中β為旋轉(zhuǎn)角，α為A成型角，γn為B成型角，且.如若各個(gè)體板的底邊(或頂邊)在同一個(gè)直線上，B成型角的總和應(yīng)為180度，此時(shí)公式(4)可化簡(jiǎn)為:

2 盒蓋結(jié)構(gòu)成型設(shè)計(jì)

作為禮品類包裝，花形鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用較多，在實(shí)踐設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)不同的盒體結(jié)構(gòu)，采取不同的設(shè)計(jì)步驟和方法.

2.1 正n棱柱盒蓋中心點(diǎn)鎖合

正n棱柱其蓋為正n邊形，成型后鎖合于中心位置，各個(gè)襟片的鎖合點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的基點(diǎn).確定后即可按設(shè)計(jì)的圖案，設(shè)計(jì)出襟片的造型.

對(duì)于正n棱柱的管式折疊紙盒，其A成型角α的大小，其實(shí)就是正n邊形的內(nèi)角.

根據(jù)正多邊形內(nèi)角值計(jì)算公式:

根據(jù)盒型特點(diǎn)設(shè)計(jì)鎖合點(diǎn)位置，角度應(yīng)為成型角的一半，即:

以制作正八棱柱為例，設(shè)計(jì)步驟如下:

1)畫出正八棱柱的平面展開(kāi)圖;

2)作各邊的中垂線，選擇旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，根據(jù)公式(7)計(jì)算出角度:

繪制線條與中垂線相交，此點(diǎn)即為鎖合點(diǎn);

3)于鎖合點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)圖案，即可完成設(shè)計(jì).

2.2 正n棱柱盒蓋任意一點(diǎn)的鎖合

盒型在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要在任意一點(diǎn)打孔設(shè)計(jì)，以便穿綢帶等裝飾品;或者在液體包裝中插入吸管等，即可通過(guò)旋轉(zhuǎn)角來(lái)進(jìn)行定點(diǎn).

此時(shí)A成型角如公式(6)所示，將其代入公式(5)

以正五棱柱為例，繪制平面展開(kāi)圖，如圖2所示，設(shè)計(jì)步驟如下:

1)按設(shè)計(jì)要求選擇一個(gè)鎖合點(diǎn)P1;

2)連接鎖合點(diǎn)P1和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)O1;

3)以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)O1為起始點(diǎn)，繪制線段O1P2，使O1P2=O1P1，＜ P1O1P2= β =360°/5=72°;

4)同理，完成其他線條和角度的繪制，則P1P2P3……等完全重合;

5)設(shè)計(jì)鎖合點(diǎn)的效果圖，完成盒型的繪制.

圖2 正五棱柱盒蓋任一點(diǎn)鎖合設(shè)計(jì)示意圖

2.3 任意n棱柱鎖合設(shè)計(jì)

對(duì)于任意n棱柱管式折疊紙盒來(lái)說(shuō)，其A成型角和旋轉(zhuǎn)角均不相同，以三棱柱為實(shí)例，對(duì)于不等邊的任意三棱柱，可選擇任意一點(diǎn)作為鎖合點(diǎn).

根據(jù)A成型角的定義，不等邊三角形的A成型角分別為 α1，α2，α3，根據(jù)公式(5)，可以得到相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角以此為180°－ α1、180°－ α2、180°－ α3.參照三角形作平面展開(kāi)圖ABC(D)，結(jié)合相應(yīng)的垂線距離、高度和旋轉(zhuǎn)角度，即可獲得所對(duì)應(yīng)的鎖合點(diǎn)，如圖3所示，設(shè)計(jì)步驟如下:

1)選擇任一點(diǎn)O，作Oa⊥AB，Ob⊥BC，Oc⊥CA(D);

2)作 A1a1=Aa，O1a1=Oa，連接 O1A1，O1B1，確定O1點(diǎn);

3)過(guò) B1作線段 O2B1，使 O2B1=O1B1，且∠O1B1O2= β2=180°－ α2，即可確定 O2點(diǎn);

4)按照相同操作，可以確定O3點(diǎn);

5)設(shè)計(jì)鎖合點(diǎn)的效果圖，完成盒型的繪制.

圖3 任意三棱柱任意點(diǎn)鎖合設(shè)計(jì)示意圖

同樣也可以不用旋轉(zhuǎn)角來(lái)進(jìn)行繪制，操作步驟2后，重復(fù)操作就可以完成其他兩個(gè)交點(diǎn)的操作.

3 設(shè)計(jì)過(guò)程中若干問(wèn)題解析

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，若需追求效果，只要設(shè)計(jì)者注意一個(gè)關(guān)鍵要素:交點(diǎn)O的位置必須保持不變，否則將無(wú)法鎖合.

對(duì)于盒蓋的線條，可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行曲線變形，保證交點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)等其夾角保持不變，即為α/2就可以.故而在實(shí)踐操作過(guò)程中，只需控制A成型角和旋轉(zhuǎn)角的大小，如表1所示，就可以隨設(shè)計(jì)思路和風(fēng)格的變化，設(shè)計(jì)出想要設(shè)計(jì)、符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)效果.

表1 常用正n棱柱紙盒α/2的和值(度)

4 結(jié)論

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，包裝的整體外觀也在不斷地更新，忽略造型和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，就忽略了包裝設(shè)計(jì)的重要本質(zhì)問(wèn)題［4］.紙盒是紙板經(jīng)過(guò)折疊、粘貼或其他方法組合成型的紙包裝容器，結(jié)構(gòu)形式多樣，結(jié)構(gòu)變化較多，印刷裝潢效果好，是一種重要的銷售包裝［5］.紙盒結(jié)構(gòu)由其本身的功能決定的［6］，如何在盒蓋設(shè)計(jì)出形式多樣的造型，是每一個(gè)設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)，棱柱形紙盒在成型過(guò)程中，要結(jié)合成型角和旋轉(zhuǎn)角，進(jìn)行花形鎖設(shè)計(jì)涉及的一些方法進(jìn)行的分析和研究，希望上述設(shè)計(jì)思路和方法，能夠?qū)Πb設(shè)計(jì)愛(ài)好者在設(shè)計(jì)時(shí)，有一定的指導(dǎo)作用.

［1］周開(kāi)明 馮梅.銷售包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［2］韓炬，曹利杰.異型折疊紙盒盒片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法［J］.重慶:包裝工程，2007(7):75 －76，81.

［3］孫誠(chéng).包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008.

［4］趙紅.紙盒包裝造型與結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新［J］.杭州.包裝世界，2005(4):79－80.

［5］宋衛(wèi)生.棱臺(tái)形管式折疊紙盒自鎖式盒底的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.深圳:印刷世界，2006(10):30 －33.

［6］楊良渠，黃雁.插別式紙盒盒底不同搖翼上嚙合點(diǎn)位置的確定［N］.重慶:重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004(12):599－601.