項目六包裝容器結構設計.doc

項目六 包裝容器結構設計 任務名稱：包裝容器結構設計n 任務概述： 通過對包裝容器結構設計知識的講述，使學生具備系統(tǒng)的包裝容器結構設計知識；具備一定的空間想象力，使之能從包裝容器的選型入手進行結構設計；培養(yǎng)綜合分析能力，為畢業(yè)后能勝任各種包裝容器的結構設計打好基礎。n 能力目標： 1、 能夠根據(jù)包裝容器結構設計的程序和步驟進行紙盒結構設計；2、 能夠根據(jù)包裝容器結構設計的程序和步驟進行瓦楞紙箱結構設計。n 知識目標：1、 了解包裝容器結構設計的概念；2、了解包裝容器結構設計的原則；3、知道包裝容器結構的制作工具和材料；4、知道包裝容器結構的設計內(nèi)容；5、知道包裝容器結構設計注意的問題。n 素質(zhì)目標：1、 培養(yǎng)學生對包裝容器結構的初步認識能力；2、 使學生具有創(chuàng)新意識和敬業(yè)精神。一、包裝容器結構設計概述1.包裝容器結構設計概念包裝結構設計是按一定造型式樣和設計要求，選定包裝材料及相關的輔料，并以一定的技術方法、設計方法對包裝容器內(nèi)外構造進行設計。包裝主體及附件的結構，各部分之間的組裝、配合、內(nèi)包裝與外包裝，容器與內(nèi)襯等方面的設計。2.包裝容器結構設計的原則1） 科學性原則包裝容器設計涉及物力學、化學、生物學、材料學、機械學、人體工程學、心理學、美學及社會學等多學科的理論知識，需要用相關的理論知識解決容器設計中的各種實際問題。采用新材料、新技術、新工藝和新的形式，提高包裝質(zhì)量，增強商品的市場競爭能力。2） 可靠性原則所設計的包裝容器在整個流通、消費過程中具具有安全性、可靠性及穩(wěn)定性，具有足夠的強度，不能泄露和滲漏，不能與內(nèi)裝物相互作用，在保質(zhì)期內(nèi)防護功能不能失效，更不能對人體構成危害。3） 創(chuàng)新性原則任何一種成功的新型包裝容器，創(chuàng)新性是必不可少的的特征。新穎、獨特、實用的包裝容器可引起消費者興趣，能提高商品競爭力。4） 宜人原則包裝容器是為商品設計的，更是為人設計的。設計要考慮容器的大小、輕重及方便，結構設計要適合人的操作、充填、搬運、挑選、開啟使用等行為活動。5） 經(jīng)濟性原則包裝容器結構要合理，要選擇合適的工藝技術和原輔料，避免設計過度包裝和超大包裝，提高標準化、系列化程度，實施適應成本和可控成本設計。6） 綠色原則包裝容器要盡量選擇綠色材料，實施可收回重復使用、回收再生利用或輕量化的設計，力求實現(xiàn)包裝產(chǎn)品生產(chǎn)加工的低消耗、低排放的生產(chǎn)過程，不給生態(tài)環(huán)境造成污染。3.包裝容器結構設計的內(nèi)容包裝容器造型設計是個較為復雜的過程，要受內(nèi)裝物、包裝材料、工藝條件、市場狀況、環(huán)境條件和消費對象等多種因素的制約，這些制約因素也是設計所要處理的具體問題。1） 內(nèi)裝物是所設計包裝容器的服務對象，設計者應全面了解內(nèi)裝物的產(chǎn)品類別、物態(tài)、相對密度、容量、物理化學性質(zhì)、形狀尺寸及其相容范圍、禁忌要求等。針對不同內(nèi)裝物及其要求選定材料，設計結構，形成所需功能。2） 包裝材料包裝材料及其性能是包裝容器強度、剛度、防滲漏和某些特殊功能的基礎。包裝設計不但要熟悉傳統(tǒng)的紙、雕料、金屬、玻璃等等材料，還要及時掌握新型、特殊的材料。關注新材料開發(fā)適應特殊商品的包裝需要，滿足包裝、節(jié)省原材料、提高生產(chǎn)率及降低成本的要求。3） 生產(chǎn)工藝條件包裝容器的結構及材料，總是適于一定的加工成型方法，符合相應的工藝特點。工藝裝備、工藝技術是包裝容器成型的根本保障。4） 環(huán)境條件從產(chǎn)品完成到消費者購買使用，期間所處的一切外部存在的客觀因素，包括地理、氣候條件、運輸、倉儲條件、展示、銷售條件等。由環(huán)境條件形成的，或可能形成的震動、沖擊、跌落、堆壓、溫度、濕度、水浸、輻射、光電和有害氣體問題，以及微生物、蟲鼠害和人為的野蠻裝卸、非法盜用問題，都是包裝容器結構設計的環(huán)境條件。針對比較突出的環(huán)境問題，設計時應相應的設計防范措施和解決問題的方法。5） 市場條件產(chǎn)品銷售的對象。要考慮風俗習慣及人們的愛好。銷售地點商場、超市專供、還是廣銷普通商品；市場的覆蓋率有多大；同類產(chǎn)品的性能、價格及包裝情況，其消費群體。2、 紙質(zhì)包裝容器結構設計1. 紙質(zhì)包裝容器的基礎知識1）紙盒的長、寬、高概念 圖6-1 紙盒尺度2）各種折合線的樣式及功能設計圖線型：GB129861991紙箱制圖標準，也適用于紙盒等其它紙容器的設計制圖繪制紙包裝容器結構設計圖所用線型及其應用見表 圖6-2 折合線的樣式3）國際標準中小型反相盒蓋紙盒紙盒包裝尺寸類型主要有以下三種類型： 制造尺寸：是紙包裝容器的加工制造尺寸，標注在結構設計展開圖上（工作圖）。 內(nèi)尺寸：是紙包裝容器成型后構成內(nèi)部空間的尺寸。直角六面體紙容器，如紙盒、紙箱等，其內(nèi)尺寸可用Li x Bi x Hi 外尺寸：是紙包裝容器成型后構成的外部最大空間尺寸，反映容器所占空間體積的大小。如直角六面體容器尺寸可用Lo x Box Ho 2.紙質(zhì)包裝容器的結構分類1）盒體結構 管式折疊式：是指形態(tài)較高、側面粘合、兩端開口的折疊紙盒。 圖6-3 紙盒標準樣式示范 圖6-4 管式折疊 盤式折疊式：是指造型立面較低似盤型的結構盒。圖6-5 盤式折疊 異型結構：是指不同于筒式與盤式結構盒的造型，它包括手提式和多變式、姐妹式。a. 手提式圖6-6手提式b. 多邊式圖6-7多邊式c. 姐妹式圖6-8姐妹式2）盒蓋結構 插入式 圖6-9 插入式 鎖扣式圖6-10 鎖扣式 插鎖式圖6-11插瑣式 連續(xù)搖翼窩式 圖6-12 連續(xù)搖窩式 搖蓋式 圖6-13 搖蓋式 掀封式 圖6-14 掀封式 天地蓋式 圖6-15 天地蓋式 套筒式圖6-16 套筒式 黏合式圖6-17 粘合式3） 盒底結構 插口封底式圖6-18 插口封底式 黏合封底式 圖6-19 黏合封底式 連續(xù)搖翼窩進式圖6-20連續(xù)搖翼窩進式 遮疊封底式圖6-21遮疊封底式 間壁封底式 圖6-22 間壁封底式 鎖底式 圖6-23 鎖底式 自助鎖底式盒底經(jīng)過少量的粘結，在成型時只要張開原來疊平的盒身，即能使用權其回復到框型形狀，同時盒底就能自動地連成鎖底 圖6-24 自動鎖底式 掀封式 圖6-25 掀封式4）鎖扣結構 直接插入式 圖6-26 直接插入式 鎖扣插入式圖6-27 鎖扣插入式 折曲插入式圖6-28曲折插入式 旋轉(zhuǎn)插入式圖6-29 旋轉(zhuǎn)插入式 多重插入式圖6-30 多重插入式5）間壁結構 自成間壁結構圖6-31 自成間壁結構 附加間壁結構式圖6-32附加間壁結構6）局部功能結構 開窗式結構圖6-33 開窗式 可展示結構 圖6-34 可展示 隔板結構圖6-35隔板式 防震結構圖6-36 防震式 管口結構 圖6-37 管口式 縫紉機刀刃易開結構圖6-38 縫紉機刀刃易開式 拉鏈式開口結構圖6-39 拉鏈式開口式 防再封結構圖6-40 防再封式 7） 裱糊結構 管式粘貼結構 圖6-41 管式粘貼式 盤式粘貼結構圖6-42 盤式粘貼式 管盤組合粘貼結構圖6-43 管盤組合粘貼式三、瓦楞紙箱1.瓦楞紙箱的用途紙箱主要歸屬于儲運包裝，其應用范圍很廣，幾乎包括所有的日用消費晶。例如水果蔬菜、食品飲料、玻璃陶瓷、家用電器以及自行車、家具等。隨著社會消費的發(fā)展，越來越多的商品利用它作為銷售包裝，這使紙箱的使用范圍更廣泛了。 紙箱設計對于標準化的要求是嚴格的，因為它直接影響到貨場上的整齊碼放、貨架上容積的有效利用，以及集裝箱的合理運輸。同時還要充分考慮到在運輸過程中的保護功能，例如封口開裂、鼓腰、結合部位破損等問題，都與紙箱結構的設計有關。2.影響瓦楞紙箱抗壓強度的因素圖6-44 瓦楞紙箱1）周長、材料 圍繞箱體一周為其周長。紙箱材料為了形成整體良好的保護功能，在箱體內(nèi)需要增加各種附件，如襯板、隔板、環(huán)套、防潮紙等。采用不同的附件，可改變紙箱的抗壓強度、防潮性能、防震性能等各種保護功能。特別對于易碎產(chǎn)品和結構造型比較復雜的產(chǎn)品，設計好內(nèi)部結構是非常重要的，可以采用定位、隔離、架空、合理爿陟U等方法，保護產(chǎn)品在運輸銷售過程中不受損壞。 2）承壓時間箱體尺寸主要指長、寬、高的比例，三者之間的比例關系直接影響到紙箱的抗壓強度。同樣材料如果紙箱的長寬不變，高度越高，抗壓強度越低；而高度不變，周長不變，那么長與寬的比例越大，抗壓強度越低。3） 含水率在一定蒸汽壓力下，水蒸氣從紙材試樣的一面透到另一面的質(zhì)量，單位g/24hm2。3、 印刷前后4、 手提孔、通氣孔在一定面積和真空度條件下，每秒鐘透過的空氣，單位kPa；四、其他形式紙容器1.紙袋紙袋是生活中常用的包裝容器之一，例如商品包裝用的手提袋，工業(yè)用品中的多層袋等。在傳統(tǒng)的基礎上，現(xiàn)在的紙袋在性能上、用途上都大有改進。如將紙與鋁箔、塑料或其它材料組合使用，就大大的提高了紙袋的使用性能，拓寬使 紙袋是由紙筒將其一端或兩端封閉而成，設有開口，便于盛裝產(chǎn)品的一種軟性容器。1）紙袋形式 手提式圖6-45 手提紙袋 信封式圖6-46 信封紙袋 方底式圖6-47 方底紙袋 桶式 圖6-48桶式紙袋 閥式圖6-49 閥式紙袋 折疊式圖6-50 折疊紙袋 2）紙袋的適用范圍 展現(xiàn)品牌形象 在包裝紙袋上可以印刷公司或企業(yè)的標志和信息，可以對商品企業(yè)起到宣傳和推廣的作用. 承重量有限 紙袋在包裝材料上比較輕巧的特性決定了紙袋的制作材料比較輕、薄，所以在承力上有一定的局限。3） 紙袋結構 小紙袋結構 a.扁式結構圖6-51 扁式紙袋b.方底結構圖6-52 方式紙袋 c.尖底結構圖6-53 尖底紙袋 d.手提結構 圖6-54 手提紙袋 e.異型結構圖6-55 異形紙袋 大紙袋結構a.扁平結構圖6-56 扁平紙袋b.褶皺結構圖6-57 褶皺紙袋2.紙杯 是杯型紙容器，是一次性的紙制品。主要用于冷飲、冰淇淋、果汁或方便餐具。價格低廉，使用方便，不對環(huán)境造成污染。圖6-58 紙杯類型3.紙板桶 由紙或紙板制成桶身，而桶底、桶蓋則用纖維板、木版、膠合板或金屬板材制成的桶型容器。主要用于貯運干性散裝粉末、顆粒狀商品。圖6-59 紙板桶類型4.紙漿模型制品 利用紙漿通過模具成型、干燥制成的容器，如杯、碗、快餐盒等。所用原料多為玉米秸、麥秸、蘆葦、竹子、甘蔗及紙制品廢棄物等。圖6-60 紙漿制品類型5、 紙質(zhì)包裝容器結構設計技巧1.取產(chǎn)品正確尺寸的方法 科學性和合理性是設計中的基本原則?？茖W合理的紙容器，要求用料少而容量大，重量輕而抗力強，成本低而功能全。2.制作平面刀版圖 在制作之前事先準備好紙質(zhì)包裝容器的平面展開圖，也稱為平面刀版圖，這一步非常重要是紙質(zhì)容器能否成功成型的基礎 3.反復校正立體和平面尺寸的感官偏差 校正立體和平面尺寸使之能符合人機尺度，方便儲存、托運、拿取等動作環(huán)節(jié)4.檢查紙盒的尺寸是否正確 檢查紙盒的尺寸為整體包裝托運等工作做好尺度的把握，方便運送儲存空間的合理運用5.結構功能試驗 檢查包裝容器的抗壓能力、耐壓性等，為容器的承力等功能進行試驗六、 紙質(zhì)包裝容器結構設計工具 利用AutoCAD2008的三維造型功能進行容器結構設計的方法三維造型的基本方法，然后以容器設計為例，使用三維造型技術獲得實體模型過程：輪廓生成、體積計算、表面著色、渲染等。AUTOCAD制作出來的容器結構效果圖清晰明了，可以全方位地了解容器的結構及其各項參數(shù)。這樣能夠給包裝容器結構設計人員減輕設計的難度，縮短設計周期和提高設計質(zhì)量。七、 質(zhì)包裝容器結構設計步驟紙質(zhì)包裝容器結構設計是整個包裝設計系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié).與其它包裝設計相互聯(lián)系, 相互制約和相互烘托.其設計一般過程如下：1. 提出設計要求研究掌握資料2. 明確詳細的設計條件和要求設計方案3. 詳細結構設計4. 制造加工5. 樣品式樣分析與鑒定 從設計過程中的總體結構來看,大致可分為以下 4 個階段:1. 設計條件分析階段： 明確設計要求,調(diào)查研究掌握必須的資料;對被包裝產(chǎn)品的類別,物態(tài),理化及生物特 性等進行分析;明確包裝環(huán)境條件,流通條件,市場條件等;了解包裝材料,容器類型和現(xiàn) 有的生產(chǎn)條件.2.方案設計階段： 此階段應確定出設計參數(shù),如被包裝產(chǎn)品的計量值,允許偏差等;設計容器造型方案; 由多種包裝容器結構設計方案經(jīng)對比分析評價確定最佳的結構設計方案. 3.詳細結構設計階段： 將結構設計方案轉(zhuǎn)化為具體詳細的結構表達, 即對結構進行強度, 剛度和穩(wěn)定性的分析 計算,選定材料,確定技術要求,繪制出全套圖紙,編制說明書和有關技術文件. 4.改進設計階段： 根據(jù)樣品試驗,使用,鑒定及市場反饋等環(huán)節(jié)暴露出來的問題,對包裝容器結構作適當 的技術處理,以確保質(zhì)量.八、紙質(zhì)包裝容器結構制作中的注意細節(jié)1.考慮紙材的厚度合理的紙盒尺寸比例關系是保證紙盒性能的首要因素，例如紙盒緊密包裹產(chǎn)品，或禮品套盒內(nèi)部組合狀態(tài)，虛空間的比例把握等，必須恰當?shù)靥幚聿拍苡行ПＷC紙盒在流通過程中的穩(wěn)定性和方便性，同決定包裝的經(jīng)濟性，當然它更是使紙盒美觀大方的重要因素。而最尺寸比例由紙板用量、強度因素、堆碼狀態(tài)乃至美學因素所決定。事實上，面面俱到的尺寸比例難以實現(xiàn)。所以，在包裝盒設計時需要建立一個尺寸比例的概念。或者說，理想尺寸比例就是有條件有限度的最佳比例.圖6-61 常規(guī)紙盒展開圖繪制切割方法圖6-62 紙盒厚度考慮抗壓強度是指紙盒在垂直受壓時沿盒面水平線發(fā)生程度不同的變形。盒角處剛度最大，變形最小，所以抗壓強度最大。距盒角越遠，變形越大，即越趨向凹陷。所以，紙盒在折疊過程中，由于紙材厚度的原因，成型后會使尺寸產(chǎn)生變化。另外，如果不考慮紙材厚度，往往做出的盒子不工整，甚至無法成型或報廢。通常情況下，在制圖設計完成后，要按圖做出樣盒來檢驗，發(fā)現(xiàn)不合適就應及時調(diào)整，否則投入生產(chǎn)后由于尺寸不當會造成不可挽回的巨大損失。對定量較大的紙板或小瓦楞紙，這種設計比切縫鎖定方式更適合。圖6-63 紙盒厚度紋向考慮2.注意搖蓋的咬合關系紙