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1、包装容器结构设计与制造A 课程设计设计说明书无气苏打水饮料瓶结构设计起止日期：2014 年 12 月 23日 至2014年 12 月 30日学生姓名高 玲 玉班级包装工程1203班学号12404200325成绩指导教师(签字)包装与材料工程学院2014 年 12 月摘要饮料是指以水为基本原料，由不同的配方和制造工艺生产出来，供人们直接饮用的液体食品。 在人们生活中的地位越来越重要。饮料早已为市面上随处可见的食品。时代的发展推动着饮料瓶的发展。对饮料的的口径大都设置的比较小，饮用者饮用时不过瘾的情况，特意将口径设计为大尺寸，并且还对运输单元包装纸箱的纸箱材料、纸箱型号进行了选择和纸箱尺寸的设计等
2、。关键词：无气苏打水 ，大口径，结构设计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目录1内装产品特性分析31.131.232内包装容器设计42.142.242.352.493中包装纸盒设计43.143.243.353.494外包装纸箱设计104.1104.2124.3135市场预测及设计总结145.1145.214参考文献15附录161 内装产品特性分析1.1产品包装的现状调查与分析目前市场上瓶装无气苏打水饮料，瓶身所用材料为 PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。瓶盖采用的是 PP（聚丙烯）。设计者并未在材料上加以改变，而是在瓶体结构上做出了一些调整。将商标区设置为一定的弧度往
5、内凹陷，更加适合消费者手拿。根据调查，大部分的苏打水饮料都属于分享型，现在大部分饮料都是小口径，这样不方便倒出，所以将口径增大很有必要。1.2产品的性及包装要求分析无气苏打水是相对于含气苏打水的苏打水一种，无气苏打水以河南焦作为原产地和发源地，因为不含二氧化碳，该产品更加适合大众人群，无气苏打水使用碳酸氢钠的水溶液，添加 AK 糖等非糖作为口感调节剂，并且适量添加了食用香精。无苏打水不含防腐剂和各种稳定剂。天然无气苏打水含偏硼酸量达到国际医疗用矿水指标，独具小分子团结构，活化细胞， 增强新陈代谢和排毒作用。 纯净无气， 清冽圆润 pH 值介于 8.3 0.5之间，富含人体所需的碳酸氢钠和硼、铁
6、、锂、锌、氟、锶、钼、碘等微量及常量元素17 种，是人体酸碱平衡的天平、延年益寿的长寿水，被欧美人士赞誉为黄金之水。产品要求包装材料不能与苏打水中的化学物质发生化学反应即耐腐蚀， 同时也对包装容器的气密性也提出了要求，包装材料的化学稳定性也要好，能回收利用，强度也要好。2 内包装容器设计2.1容器包装材料的选择无气苏打水饮料要求包装材料的化学稳定性好，无毒，无臭，无味，高阻隔性、重量轻、强度好、加工成型性好、耐老化性好、耐冲击性能好等等，因此，选择PET塑料为包装材料。 PET具有有良好的力学性能，耐折性好。耐油、耐脂肪、耐烯酸、稀碱，耐大多数溶剂。纯 PET的耐热性能不高，热变形温度仅为 8
7、5左右，但增强处理后大幅度提高。经玻纤增强后的 PET力学性能类似于 PC、 PA等工程塑料，热变形温度可达到225。 PET的耐热老化性好，脆化温度为 -70 ，在 -30 时仍具有一定韧性。 PET不易燃烧，且气体和水蒸气渗透率低，既有优良的阻气、水、油及异味性能。无毒、无味，卫生安全性好， 完全符合苹果鲜汁对包装材料的要求。而瓶盖选择 PP，PP塑料具有无毒，无臭，无味，重量轻，化学稳定性好， 阻隔性好，加工成型方便，力学性能优良等优点，所以选作瓶盖的材料。2.2包装容器设计方案将包装容器设计为500ml、主体部分壁厚 1mm的 PET塑料瓶，瓶体外形设计成圆柱形 , 该形状稳定性好。瓶
8、口螺纹采用梯形截面，瓶盖外部设置小凸筋，增大摩擦，便于开启。 500ml 的饮料瓶大小适中，所以瓶身并没有设置加强筋 ; 塑料瓶的瓶颈和瓶肩是承受瓶体垂直负荷强度的关键部位，瓶颈与瓶肩在垂直负荷作用下易发生变形，其变形大小与瓶肩倾斜角、瓶肩长度等有关。所以在瓶肩的位置设计了弧形设计，这样既增加了美观，也可以起到缓冲压力作用。在容器底部，由于夹缝区的壁厚较大，造成整个容器底部厚薄不一致，其收缩也不一致，导致容器底部翘曲，为了不出现这种情况，将瓶底设计为内凹陷型，这样可以使容器具有较高的耐冲击性能。另外由于该包装容器在设计上较为圆润，所以在瓶身的商标区，也就是消费者的执握区，设置为向内凹陷的圆弧状
9、，这样有利于消费者拿取商品。2.3包装容器结构设计该包装瓶瓶体设计为圆柱形，主体部分壁厚设置为0.5mm，容量为 300ml。1、瓶的尺寸瓶总长 210mm，瓶身直径 80mm，瓶身长 100mm，瓶盖高 13mm，瓶盖直径 43mm，瓶口长13mm，直径 40mm，瓶肩长 73mm，最大直径 72mm，最小直径 46mm，瓶底高 20mm，凹陷 3mm。2、瓶盖及瓶口设计瓶盖的高为 13mm，直径为 43mm，螺纹形状为u 型，密封面采用内转角密封面，为了方便开启，瓶盖外壁设置环形小凸筋。瓶口的螺纹用梯形截面，并在瓶口设置凸环，螺纹形状为 u 型，采用内转角密封面瓶口直径 40mm，长 13
10、mm。4、瓶身设计由于瓶子的容量只有 300ml，属于小容量瓶， 且 pp 塑料材料的刚度比较好， 所以瓶身不设置加强筋，瓶身长 65mm，瓶身直径 60mm，壁厚 0.5mm。4、瓶身设计由于该包装容器在设计上较为圆润， 所以在瓶身的商标区， 也就是消费者的执握区，设置为向内凹陷的圆弧状， 这样有利于消费者拿取商品。 瓶身直径 80mm，瓶身长 100mm，壁厚为 1mm。5、瓶底设计由于夹缝区的壁厚较大，造成整个容器底部厚薄不一致，其收缩也不一致，导致容器底部翘曲，为了不出现这种情况，将瓶底设计为内凹陷型，这样可以使容器具有较高的耐冲击性能， 以及在自动灌装时防变形和增加支撑稳定性。底高
11、20mm，向内凹陷 3mm。6、整体尺寸及效果2.4制造工艺选择与分析该瓶对容器的阻隔性，力学性能，生产速度，透明性有较高要求，所以选择一步法四工位注射拉伸吹塑成型工艺。在此成型工艺中，型坯的成型、冷却、加热、拉伸与吹塑及容器制品的取出均在一台机器上一次完成，生产速度较快。一步法注射拉伸吹塑成型工艺可以使轴向和径向具有相同的拉伸比，可以提高容器的力学性能、阻隔性、透明性、减小壁厚、生产速度快、吹制品不需修边、精度高。主要用于生产0.2-2L 、形状为圆形或椭圆形的容器。一步法四工位注射拉伸吹塑工艺过程如下：1、注射管状型坯：将融化塑化的塑料熔体经注塑机喷嘴注入型坯模具内，冷却定型为有底的管状型坯。2、型坯加热调温：型坯芯棒抽出后，型坯由径不模环夹持，转动90度至加热工位，对型坯进行加热调温到适宜于吹塑的温度。3、型坯拉伸吹塑：经调温的型坯，转动90度至吹塑模具内，型坯进行轴向拉伸和径向吹胀成型。4、制品脱模：模颈环夹持制品转动至脱模工位，打开模颈环，取出制品。2.4制造工艺选择与分析由于设计的瓶子是小容量瓶，且对容器的阻隔性，力学性能，生产速度，透明性有较高要求所以选择一步法四工位注射拉伸吹塑成型工艺。 此成型工艺可以使轴向和径向具有相同的拉伸比，可以提高容
