包裝容器結構設計與制造A課程設計說明書格式資料

1、包裝容器結構設計與制造A 課程設計設計說明書無氣蘇打水飲料瓶結構設計起止日期：2014 年 12 月 23日 至2014年 12 月 30日學生姓名高 玲 玉班級包裝工程1203班學號12404200325成績指導教師(簽字)包裝與材料工程學院2014 年 12 月摘要飲料是指以水為基本原料，由不同的配方和制造工藝生產出來，供人們直接飲用的液體食品。 在人們生活中的地位越來越重要。飲料早已為市面上隨處可見的食品。時代的發(fā)展推動著飲料瓶的發(fā)展。對飲料的的口徑大都設置的比較小，飲用者飲用時不過癮的情況，特意將口徑設計為大尺寸，并且還對運輸單元包裝紙箱的紙箱材料、紙箱型號進行了選擇和紙箱尺寸的設計等

2、。關鍵詞：無氣蘇打水 ，大口徑，結構設計ABSTRACTRefers to water as the basic raw material, produced by different formula and manufacturing process, liquid food for people to drink. In the position in peoples life more and more important. Food beverage is already on the marketcan be seen everywhere.The development of Th

3、e Times promote the development ofthe beverage bottle. For drinks mostly set is small, the calibre of the drinkers drinking is not enough, when designed aperture design for big size, and alsoto transport unit packing carton carton materials, model selection and the design of the carton size, etc.Key

4、words:Airlesssoda, Largediameter,thestructuredesign目錄1內裝產品特性分析31.131.232內包裝容器設計42.142.242.352.493中包裝紙盒設計43.143.243.353.494外包裝紙箱設計104.1104.2124.3135市場預測及設計總結145.1145.214參考文獻15附錄16內裝產品特性分析1.1產品包裝的現(xiàn)狀調查與分析目前市場上瓶裝無氣蘇打水飲料，瓶身所用材料為 PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）。瓶蓋采用的是 PP（聚丙烯）。設計者并未在材料上加以改變，而是在瓶體結構上做出了一些調整。將商標區(qū)設置為一定的弧度往內凹

5、陷，更加適合消費者手拿。根據調查，大部分的蘇打水飲料都屬于分享型，現(xiàn)在大部分飲料都是小口徑，這樣不方便倒出，所以將口徑增大很有必要。1.2產品的性及包裝要求分析無氣蘇打水是相對于含氣蘇打水的蘇打水一種，無氣蘇打水以河南焦作為原產地和發(fā)源地，因為不含二氧化碳，該產品更加適合大眾人群，無氣蘇打水使用碳酸氫鈉的水溶液，添加 AK 糖等非糖作為口感調節(jié)劑，并且適量添加了食用香精。無蘇打水不含防腐劑和各種穩(wěn)定劑。天然無氣蘇打水含偏硼酸量達到國際醫(yī)療用礦水指標，獨具小分子團結構，活化細胞， 增強新陳代謝和排毒作用。 純凈無氣， 清冽圓潤 pH 值介于 8.3 0.5之間，富含人體所需的碳酸氫鈉和硼、鐵、鋰

6、、鋅、氟、鍶、鉬、碘等微量及常量元素種，是人體酸堿平衡的天平、延年益壽的長壽水，被歐美人士贊譽為黃金之水。產品要求包裝材料不能與蘇打水中的化學物質發(fā)生化學反應即耐腐蝕， 同時也對包裝容器的氣密性也提出了要求，包裝材料的化學穩(wěn)定性也要好，能回收利用，強度也要好。內包裝容器設計2.1容器包裝材料的選擇無氣蘇打水飲料要求包裝材料的化學穩(wěn)定性好，無毒，無臭，無味，高阻隔性、重量輕、強度好、加工成型性好、耐老化性好、耐沖擊性能好等等，因此，選擇PET塑料為包裝材料。 PET具有有良好的力學性能，耐折性好。耐油、耐脂肪、耐烯酸、稀堿，耐大多數溶劑。純 PET的耐熱性能不高，熱變形溫度僅為 85左右，但增強

7、處理后大幅度提高。經玻纖增強后的 PET力學性能類似于 PC、 PA等工程塑料，熱變形溫度可達到225。 PET的耐熱老化性好，脆化溫度為 -70 ，在 -30 時仍具有一定韌性。 PET不易燃燒，且氣體和水蒸氣滲透率低，既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。無毒、無味，衛(wèi)生安全性好， 完全符合蘋果鮮汁對包裝材料的要求。而瓶蓋選擇 PP，PP塑料具有無毒，無臭，無味，重量輕，化學穩(wěn)定性好， 阻隔性好，加工成型方便，力學性能優(yōu)良等優(yōu)點，所以選作瓶蓋的材料。2.2包裝容器設計方案將包裝容器設計為500ml、主體部分壁厚 1mm的 PET塑料瓶，瓶體外形設計成圓柱形 , 該形狀穩(wěn)定性好。瓶口螺紋采用梯形

8、截面，瓶蓋外部設置小凸筋，增大摩擦，便于開啟。 500ml 的飲料瓶大小適中，所以瓶身并沒有設置加強筋 ; 塑料瓶的瓶頸和瓶肩是承受瓶體垂直負荷強度的關鍵部位，瓶頸與瓶肩在垂直負荷作用下易發(fā)生變形，其變形大小與瓶肩傾斜角、瓶肩長度等有關。所以在瓶肩的位置設計了弧形設計，這樣既增加了美觀，也可以起到緩沖壓力作用。在容器底部，由于夾縫區(qū)的壁厚較大，造成整個容器底部厚薄不一致，其收縮也不一致，導致容器底部翹曲，為了不出現(xiàn)這種情況，將瓶底設計為內凹陷型，這樣可以使容器具有較高的耐沖擊性能。另外由于該包裝容器在設計上較為圓潤，所以在瓶身的商標區(qū)，也就是消費者的執(zhí)握區(qū)，設置為向內凹陷的圓弧狀，這樣有利于消

9、費者拿取商品。2.3包裝容器結構設計該包裝瓶瓶體設計為圓柱形，主體部分壁厚設置為0.5mm，容量為 300ml。1、瓶的尺寸瓶總長 210mm，瓶身直徑 80mm，瓶身長 100mm，瓶蓋高 13mm，瓶蓋直徑 43mm，瓶口長13mm，直徑 40mm，瓶肩長 73mm，最大直徑 72mm，最小直徑 46mm，瓶底高 20mm，凹陷 3mm。2、瓶蓋及瓶口設計瓶蓋的高為 13mm，直徑為 43mm，螺紋形狀為u 型，密封面采用內轉角密封面，為了方便開啟，瓶蓋外壁設置環(huán)形小凸筋。瓶口的螺紋用梯形截面，并在瓶口設置凸環(huán)，螺紋形狀為 u 型，采用內轉角密封面瓶口直徑 40mm，長 13mm。4、瓶身

10、設計由于瓶子的容量只有 300ml，屬于小容量瓶， 且 pp 塑料材料的剛度比較好， 所以瓶身不設置加強筋，瓶身長 65mm，瓶身直徑 60mm，壁厚 0.5mm。4、瓶身設計由于該包裝容器在設計上較為圓潤， 所以在瓶身的商標區(qū)， 也就是消費者的執(zhí)握區(qū)，設置為向內凹陷的圓弧狀， 這樣有利于消費者拿取商品。 瓶身直徑 80mm，瓶身長 100mm，壁厚為 1mm。5、瓶底設計由于夾縫區(qū)的壁厚較大，造成整個容器底部厚薄不一致，其收縮也不一致，導致容器底部翹曲，為了不出現(xiàn)這種情況，將瓶底設計為內凹陷型，這樣可以使容器具有較高的耐沖擊性能， 以及在自動灌裝時防變形和增加支撐穩(wěn)定性。底高 20mm，向內

11、凹陷 3mm。6、整體尺寸及效果2.4制造工藝選擇與分析該瓶對容器的阻隔性，力學性能，生產速度，透明性有較高要求，所以選擇一步法四工位注射拉伸吹塑成型工藝。在此成型工藝中，型坯的成型、冷卻、加熱、拉伸與吹塑及容器制品的取出均在一臺機器上一次完成，生產速度較快。一步法注射拉伸吹塑成型工藝可以使軸向和徑向具有相同的拉伸比，可以提高容器的力學性能、阻隔性、透明性、減小壁厚、生產速度快、吹制品不需修邊、精度高。主要用于生產0.2-2L 、形狀為圓形或橢圓形的容器。一步法四工位注射拉伸吹塑工藝過程如下：1、注射管狀型坯：將融化塑化的塑料熔體經注塑機噴嘴注入型坯模具內，冷卻定型為有底的管狀型坯。2、型坯加

12、熱調溫：型坯芯棒抽出后，型坯由徑不模環(huán)夾持，轉動90度至加熱工位，對型坯進行加熱調溫到適宜于吹塑的溫度。3、型坯拉伸吹塑：經調溫的型坯，轉動90度至吹塑模具內，型坯進行軸向拉伸和徑向吹脹成型。4、制品脫模：模頸環(huán)夾持制品轉動至脫模工位，打開模頸環(huán)，取出制品。2.4制造工藝選擇與分析由于設計的瓶子是小容量瓶，且對容器的阻隔性，力學性能，生產速度，透明性有較高要求所以選擇一步法四工位注射拉伸吹塑成型工藝。 此成型工藝可以使軸向和徑向具有相同的拉伸比，可以提高容器的力學性能、阻隔性、透明性、減小壁厚、生產速度快、吹制品不需修邊、精度高，主要用于生產0.2-2L 、形狀為圓形或橢圓形的容器。一步法四工

13、位注射拉伸吹塑工藝過程：1、注射管狀型坯：將融化塑化的塑料熔體經注塑機噴嘴注入型坯模具內，冷卻定型為有底的管狀型坯。2、型坯加熱調溫：型坯芯棒抽出后，型坯由徑不模環(huán)夾持，轉動90度至加熱工位，對型坯進行加熱調溫到適宜于吹塑的溫度。 3、型坯拉伸吹塑：經調溫的型坯，轉動 90度至吹塑模具內，型坯進行軸向拉伸和徑向吹脹成型。 4、制品脫模：模頸環(huán)夾持制品轉動至脫模工位，打開模頸環(huán)，取出制品。銷售包裝設計由于飲料價格較低， 若設計中包裝則大大增加成本。 且拿取很方便， 所以不設計中包裝。外包裝紙箱設計4.1集裝和運輸包裝的構思集裝和運輸包裝主要是用于運輸過程中，要求外包裝紙箱要有很好的剛性、耐刺穿、

14、抗平壓，另外設計的銷售包裝沒有將產品全部包裹，對外包裝紙箱的密封性要求高，所以選擇開槽型紙箱中的 0204 型紙箱。此紙箱成型方便，穩(wěn)定性好，密封性也不錯。同時外包裝紙箱在托盤上的堆碼方便，托盤空間利用率要高，這就要把紙箱的長寬高要設計的合理。4.2包裝箱的選材與設計由于外包裝紙箱內要裝比較重的物品，紙箱材料的抗平壓，剛性，緩沖效果要好，所以選擇5層的 e瓦楞紙板。1、 瓦楞紙板厚度計算t=t1+t2+t3+2tm+2fh-d五層瓦楞紙板的紙都選擇0.3mm厚的紙，瓦楞輥高 fh0.8mm，瓦楞紙板制造過程中的厚度損失為 d0.1mm，所以該瓦楞紙板厚為 3mm。2、 紙箱內徑尺寸一個產品的尺

15、寸為 78mm， 78mm， 210mm，由于飲料疊放不穩(wěn)定，所以高度方向僅為1層。內裝物總數為 5L*4W*1H，一箱 20瓶。瓦楞紙箱的內尺寸計算公式如下：Xi=Xmaxnx+d( nx-1)+K +T內徑長寬高的修正系數分別為5mm， 5mm， 5mm，包裝物公差系數為 1mm。所以 Li=78*5+3+5=398mm，Wi=78*4+3+5=320mm， Hi=210*1+3+5=218mm。3、 紙箱制造尺寸瓦楞紙箱制造尺寸計算公式如下：X=Xi+nt+K由于采用的是 e 瓦楞，修正系數 K 可選 1-3mm，在這里選取 K 為 2mm；由上面可知紙板厚度 t 為 3mm。紙盒的各個

16、面的制造尺寸計算如下：A截面圖：所以 Li=78*5+3+5=433mm，Wi=78*4+3+5=348mm， Hi=210*1+3+5=216.8mm。A- Li=78*5+3+5=398mm， Wi=78*4+3+5=320mm，Hi=210*1+3+5=218mm。H1=218+9+2=229mmH3=218+9+2=229mmW6=320+2=322mmB- B截面圖：H4=H2=218+3+2=223mmL5=398+6+2=406mmC- C截面圖：W2=W4=398+3+2=402mmL3=398+6+2=406mmL1=433+3+2=438mm接頭尺寸：五層瓦楞紙板的制造尺寸

17、長度為50mm。對接搖蓋制造尺寸： F=W1/2+xf搖蓋伸長系數 xf 取 0，紙箱對接搖蓋尺寸為 160mm4.3紙箱的制造工藝瓦楞紙箱的加工制造過程如下：1、分切壓痕工藝：這道工序是在具有對瓦楞紙板切斷、同時能壓痕的分切壓痕機上完成的。其切斷與壓痕規(guī)格是根據所生產的紙箱規(guī)格尺寸來確定并能調整的。2、開槽工藝：在紙板切割下料，并經壓痕確定出紙箱的搖蓋和紙箱的高度后進行，以開出搖蓋，切出接縫接頭，以便裝箱時折疊或搭蓋封合。3、切角、沖孔工藝：在開槽之后進行，其作用是切出接口，便于折合訂箱。4、模切工藝：在模切機上的模版，通過按紙箱的設計展開圖嵌裝刀片和嵌線，經模版的往復運動或裝有模版的輥筒的

18、周轉運動，把紙板模切成預定的形狀，并同時壓出線痕，同時除去加工后紙板上的邊角余量。5、印刷工藝：能準確和迅速復制圖文，并可大良而經濟的進行承印，可以最大限度地滿足紙箱對包裝圖文信息的表達與傳遞。6、接合工藝：這是最后一個環(huán)節(jié)，是將已成型的紙箱按設計的箱型，把紙板邊釘和起來，制成紙箱。市場預測及設計總結5.1 市場預測目前市面上的無氣蘇打水飲料大多都是小口徑，消費者不能在分享時很好的倒出瓶內果汁，所以設計的大口徑有一定的優(yōu)點。在瓶肩上設計的圓形溝槽是整個瓶子的外形不至于太單調。該飲料瓶最人性化的一點是其瓶身的向內凹陷，考慮到了瓶身較為圓潤，直徑較大，所以特意在持握區(qū)采用向內凹陷的辦減小小直徑。最后再運輸包裝中設置為20瓶一箱，既方便運輸，又可供消費者成箱買回家。5.2 設計總結此次為無氣蘇打水飲料進行了灌裝容器的設計、運輸包裝紙箱的設計。對其原有的包裝容器結構進行了改進設計，提出了大口徑飲料瓶的方案，大膽對原來的瓶子進行設計創(chuàng)新。而對運輸包裝紙箱的設計主要是針對自己在中包裝上的不足，所以在運輸過程中設計僅為 20 瓶一箱。既滿足包裝運輸的要求，又滿足零售商的銷售。運輸包裝滿足了運輸和強度要求，又保證了內產品的安全。參考文獻宋寶豐 . 包裝容器結構設計與制造 M. 北京：印刷工業(yè)出版社， 2006.11Songbaofe