紙桶的結構設計主要有如下幾項：
1.選擇的原材料要適合紙桶的要求：
紙桶的結構是多層的，紙桶以螺旋纏卷法制造，紙板的各項指標，關系到紙桶的整體質量，一般選用的紙板的定量在300—360克/㎡，為保證紙桶的強度與剛性，一般紙板原料的環壓強度定量為300克/㎡的不小于18N.m/g，耐破指數不小于3.0kpa·㎡/g，橫向耐折度不小于50次，水分含量不大于10%。
2.紙桶的強度與變形設計
紙桶的強度除與所采用的原材料有關外，還與紙桶的厚度，及所作用的紙桶上的軸向力的大小有關，在材料確定及周長一定的情況下，紙桶的立壓強度應大于8000N，側壓強度大于4000N，戳穿強度大于10N。
紙桶的變形與其紙桶的剛度有關，即設計時的剛性系數是否合理。紙桶的變形的大小是與紙筒的側壓力及圓周長成正比，而與紙桶的彈性模量、紙桶厚度及層數成反比，也就是說：作用于紙桶側壓力越大，圓周長大，則紙桶變形就越大;而紙桶的彈性模量大、層數及厚度大則變形小。由此得出：要使紙桶應力小，則應增加紙桶的層數和紙板的厚度的結論。而紙桶的剛度系數大，則紙桶的剛度越大。材料應選用彈性模量高的紙板，紙厚層數多，相對直徑小的結構。
3.紙桶上下部凹形環槽的設計：
為增強紙桶強度而固定在紙桶上，下口部并滾壓有凹形環槽，也被稱為桶箍。桶口部位的極箍稱為上桶箍，下部(底部)桶箍稱為下桶箍。上桶箍的主要作用主要有：①保證紙桶的強度，并保持桶口身處的圓度。②加固封閉器，能使桶蓋與桶口很好地定位及互換性能。③使紙桶成型設備(封口機)模的定位。下桶箍的作用是固定桶身與五合板成為牢固的整體。因此桶箍凹槽的圓弧的形狀及尺寸設計的合理與否，對紙桶質量影響極大。設計的桶箍槽過深且圓弧弧度小，容易在成型過程中壓斷桶身;下桶箍槽過淺且圓弧弧度過大，則直接影響桶底結構(與桶身)的連接，并且在工藝成型封底時鋼帶圈變形大，鐵板卷到桶身處的量相對較少，造成紙板與五合板結合不牢，所以在設計紙桶上下箍的圓弧形狀尺寸時，需根據選用紙板的強度，五合板的厚度及工藝成型時所采用的設備情況等多種因素綜合考慮。
4.紙桶易出現的問題及相應對策
紙桶在使用過程中，出現問題為搬運過程中的紙桶變形大，桶身與桶底易脫離，尤其是桶底部與五合板連接處脫開，造成質量問題。
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