《包裝技術(shù)與設(shè)計(jì)》課件-3塑料容器設(shè)計(jì)

注射、壓制和壓鑄成型容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素塑料容器設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素1、容器壁厚2、脫模斜度3、支承面4、加強(qiáng)筋5、圓角6、孔7、螺紋8、形狀9、嵌件容器壁厚1壁厚對(duì)塑料容器的成型質(zhì)量影響較大。為保證必要的力學(xué)強(qiáng)度，塑料容器都應(yīng)具有一定的厚度，但厚度須適當(dāng)。若厚度過大，既浪費(fèi)材料，增加成本，又延長了模塑時(shí)間。據(jù)計(jì)算，壁厚增加1倍，冷卻時(shí)間增加4倍。若厚度過小，物料流動(dòng)阻力增大，塑料容器容易產(chǎn)生縮孔、凹陷、氣泡等缺陷，某些大而復(fù)雜的容器更難以充滿型腔。容器的最小厚度應(yīng)滿足：足夠的剛度和強(qiáng)度，能耐受脫模機(jī)構(gòu)引起的振動(dòng)沖擊，能承受裝配時(shí)的緊固力。容器壁厚1同一塑料容器各部分壁厚應(yīng)盡量均勻，角隅處壁厚不應(yīng)相差很大，盡量采用圓角過渡，否則會(huì)因冷卻收縮或固化速度不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使塑料容器開裂。再則，若壁厚過于不均，熱塑性材料會(huì)在較厚處產(chǎn)生縮孔，熱塑性材料會(huì)發(fā)生翹曲變形。為此，轉(zhuǎn)角處厚度比規(guī)定為：熱固性材料1:3(壓塑)和l:5(擠塑)；熱塑料材料l:1.2～1:1.5。對(duì)于熱固性塑料，小件壁厚取1.6～2.5mm，大件壁厚取3.2～8mm。對(duì)布基酚醛塑料等流動(dòng)性差者應(yīng)取較大值，但不超過10mm。對(duì)脆性酚醛塑料壁厚應(yīng)小于3.2mm。熱塑性塑料易于制成薄壁容器，最薄可達(dá)0.25mm，但一般不宜小于0.6～0.9mm，通常取2～4mm。在塑件成型時(shí)，熔融料流動(dòng)的難易程度對(duì)塑料制件壁厚的形成影響較大。物料流動(dòng)性除由塑料本身性質(zhì)決定外，還有一重要因素--流動(dòng)比(流程長度L與壁厚t的比值)，設(shè)計(jì)時(shí)需要校核。流動(dòng)比隨塑料熔體性質(zhì)、溫度、注射壓力、澆口種類等變化。表所列為由實(shí)踐總結(jié)得到的各種塑料流動(dòng)比大致范圍，供設(shè)計(jì)參考。表

常用塑料流動(dòng)比范圍塑料名稱注射壓力/kPaL/t塑料名稱注射壓力/kPaL/t聚乙烯147100280～250硬聚氯乙烯12750017010088260140～10068650240～20068650110～70聚丙烯117680280軟聚氯乙烯88260280～20068650240～20068650240～16049040140～100聚碳酸酯127500180～120聚苯乙烯88260300～28088260130～90尼龍88260360～200

設(shè)計(jì)時(shí)也可根據(jù)表所列公式，由流程長度L確定制件的最小壁厚。表壁厚t與流程長度L關(guān)系式單位：mm塑料品種t-L計(jì)算公式流動(dòng)性好(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍等)流動(dòng)性中等(如改性聚苯乙烯等)流動(dòng)性差(如聚碳酸酯、硬聚氯乙烯等)對(duì)于流動(dòng)性一定的塑料材料，如果壁厚越大，則允許最大流程較長。對(duì)于流動(dòng)性好的塑料，壁厚可??；對(duì)于流動(dòng)性差的塑料，壁厚要大，否則型腔難以充滿。脫模斜度2（1）脫模斜度的作用由于塑料冷卻收縮，使塑料緊包于凸模或型芯上。當(dāng)塑料容器具有一定高度時(shí)，內(nèi)外表面必須有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，以免脫模困難或脫模時(shí)擦傷內(nèi)外表面。脫模斜度2（2）脫膜斜度選取原則與取值范圍一般情況下，沿脫模方向常用斜度為0.5°～1.5°；當(dāng)容器斜度不允許太大時(shí)，可采用外表面斜度5’，內(nèi)表面斜度10～20’；當(dāng)側(cè)面粗糙或有滾花紋時(shí)，宜取4°～6°；塑料容器上的凸塊、凸棱或加強(qiáng)筋，單邊應(yīng)有4°～5°斜度；有公差要求的尺寸，斜度可在公差之內(nèi)，也可在公差之外脫模斜度2（2）脫膜斜度選取原則與取值范圍⑥壓制成型的大而深的容器，希望陽模斜度大于陰模斜度，以使容器下部厚度大于上部厚度，確保結(jié)構(gòu)剛性(圖)；圖

深型容器斜度脫模斜度2（2）脫膜斜度選取原則與取值范圍⑦容器精度要求高或容器尺寸大，脫模斜度取小值；⑧容器形狀復(fù)雜不易脫?；虿牧铣尚褪湛s率大，脫模斜度取大值；⑨材料脆性大，剛性大，則脫模斜度取大值。支承面3當(dāng)采用塑料容器的整個(gè)底面作支承時(shí)，如果底面翹曲變形，就會(huì)失穩(wěn)。因此，應(yīng)將塑料容器底面中央設(shè)計(jì)成向上凸起，或用底腳支承。另外上凸平底也可設(shè)加強(qiáng)筋，此筋應(yīng)低于底腳的高度約0.5mm，這樣不僅提高了容器的底面穩(wěn)定，且可延長使用壽命。支承面3如圖為既有利于支承穩(wěn)定又有利于成型流動(dòng)的容器底部常見形式。（a）（b）（c）（d）

圖

常見支承形式(a)～(d)加強(qiáng)筋4加強(qiáng)筋的作用是在不增加容器厚度的條件下，增強(qiáng)力學(xué)強(qiáng)度。尤其對(duì)于箱式、盤式等較大容積的塑料包裝容器，適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)筋，可有效防止翹曲變形。設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋應(yīng)注意：加強(qiáng)筋4①避免和減少塑料的局部堆積，多條加強(qiáng)筋應(yīng)互相錯(cuò)開排列，否則易產(chǎn)生縮孔、氣泡、裂紋(圖)；圖

容器底部加強(qiáng)筋設(shè)置(a)不良(b)良加強(qiáng)筋4②加強(qiáng)筋要有足夠斜度，筋與容器主體連接部應(yīng)以圓弧過渡。加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)得矮一些多一些為好。兩加強(qiáng)筋之間中心距應(yīng)大于筋厚度的2倍。圖為加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)尺寸；圖

加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)尺寸加強(qiáng)筋4③加強(qiáng)筋方向應(yīng)與塑料流動(dòng)方向一致，否則會(huì)攪亂料流，降低容器的韌性(圖)；圖

加強(qiáng)筋與料流方向(a)不良(b)良加強(qiáng)筋4④加強(qiáng)筋厚度不應(yīng)大于容器壁厚，否則會(huì)產(chǎn)生凹陷。此時(shí)，可將壁厚t向加強(qiáng)筋根部逐漸加厚，大于或等于筋厚；或者在容易產(chǎn)生縮孔的部位設(shè)計(jì)凹凸花紋，以掩蓋縮孔(圖)。圖

加強(qiáng)筋與壁厚(a)不良(b)良(c)良1-縮孔2-花紋圓角5塑料容器的內(nèi)外表面轉(zhuǎn)角處，除了使用上特殊需要或在分型面、型芯與型腔配合處外，都應(yīng)以圓角過渡。因?yàn)椋孩賰擅嫦嘟换蛉嫦嘟惶幍膱A角可分散應(yīng)力，減少變形；②圓角有利于克服尖角時(shí)由于壁厚不均而造成厚壁處縮孔等缺陷；③圓角可大大改善塑料的充模特性，料流易于流動(dòng)且充滿型腔，使制品完整；④容器圓角使得模具型腔對(duì)應(yīng)部位也呈圓角，增加了模具的堅(jiān)固性，使模具在淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂。圓角5圖為塑料受力時(shí)應(yīng)力集中系數(shù)與內(nèi)圓角半徑的關(guān)系。從圖中可以看出，當(dāng)Ri/t的比值增加時(shí)，應(yīng)力集中系數(shù)降低。當(dāng)Ri/t<0.3時(shí)，降低幅度較大。當(dāng)Ri/t>0.3時(shí)，降低幅度較小。為此，選定Ri/t=0.5,即Ri=0.5t圓角結(jié)構(gòu)圓角5這樣可以減少應(yīng)力集中，但此時(shí)轉(zhuǎn)角處壁厚為即壁厚增加了因而容易產(chǎn)生縮孔。但如果容器外轉(zhuǎn)角也設(shè)計(jì)成圓角，且轉(zhuǎn)角處壁厚保持不變，則這是最佳角隅結(jié)構(gòu)[圖(c)]?？?塑料容器的各種孔，如通孔、盲孔、螺紋孔、異形孔等應(yīng)盡可能開在不會(huì)減弱容器強(qiáng)度的位置，孔的形狀也應(yīng)力求不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化?？椎脑O(shè)計(jì)應(yīng)注意：①孔的直徑和孔邊壁最小厚度之間有一限定關(guān)系(如表)?？讖娇着c邊壁間最小厚度21.63.22.45.63.212.74.6表

孔的邊壁最小厚度

單位：mm孔6兩孔邊之間距應(yīng)大于孔徑，固定用孔和其他受力孔周圍可設(shè)計(jì)出凸臺(tái)來加強(qiáng)(圖)；圖

孔的加強(qiáng)(a)～(c)孔6②盲孔是用一端固定的成型桿來成型的，由于物料流動(dòng)而沖擊成型材，易使桿折斷或彎曲，所以盲孔的深度(成型材長度)有限制，這取決于孔的直徑(表)；盲孔直徑D盲孔深度壓制注射或壓鑄<1.51D2D1.5～51.5D3D5～102D4D表

盲孔深度與孔徑

單位：mm孔6④側(cè)孔設(shè)計(jì)要考慮簡化模具結(jié)構(gòu)，提高容器強(qiáng)度。圖(a)所示帶側(cè)孔容器，需要采用側(cè)向型芯成型，由于側(cè)向型芯與容器脫模方向垂直，因此脫模前要先從成型容器中抽出側(cè)向型芯，這就要求增加側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。如果改成圖(b)的側(cè)孔，則孔與脫膜方向平行，這樣可簡化模具結(jié)構(gòu)；側(cè)孔的成型(a)不良(b)良孔6⑤對(duì)接通孔應(yīng)將其中之一孔徑加大，以免上下孔偏心。螺紋7塑料容器上的螺紋可直接模塑成型，也可模塑后經(jīng)加工而成。模塑螺紋的精度低于GB3級(jí)，螺紋外徑不小于2mm，螺紋長度一般不大于螺紋直徑的1.5倍。經(jīng)常拆卸或受力較大的地方應(yīng)采用金屬螺紋嵌件。塑料容器上的螺紋應(yīng)選用螺牙尺寸較大者，螺紋直徑較小時(shí)就不宜采用細(xì)牙螺紋，可參考表選擇。螺紋7螺紋公稱直徑/mm螺紋種類公制標(biāo)準(zhǔn)螺紋1級(jí)細(xì)牙螺紋2級(jí)細(xì)牙螺紋3級(jí)細(xì)牙螺紋4級(jí)細(xì)牙螺紋～3+---->3～6+---->6～10++--->10～18+++-->18～30++++->30～50+++++表

螺紋選用范圍注：表中“+”為宜采用，“-”為不宜采用。形狀8塑料容器的內(nèi)外表面形狀設(shè)計(jì)總原則是使其模塑容易，脫模方便，不易變形。設(shè)計(jì)時(shí)盡可能避免側(cè)向凹陷或凸出部分，以避免使用側(cè)向抽芯或側(cè)向分型的模具機(jī)構(gòu)。側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)增加了模具成本，降低了生產(chǎn)率，且使分型面處多毛邊。對(duì)有些塑料、如聚乙烯、聚丙烯等若側(cè)向凹凸尺度不超過5％，則可強(qiáng)制脫模(圖)。(a)(b)圖

可強(qiáng)制脫出的淺側(cè)凹凸形狀8矩形薄壁大型容器，如果預(yù)先將容器外形設(shè)計(jì)成稍外凸，可補(bǔ)償成型冷卻后向內(nèi)的收縮，正好使外形平直(圖)。

圖

薄壁容器防變形結(jié)構(gòu)(a)不良(b)良(c)最佳形狀8箱型容器為防止向內(nèi)翹曲，可在側(cè)壁設(shè)置帶狀加強(qiáng)筋(圖)。圖

容器側(cè)壁加強(qiáng)嵌件9在成型過程中，直接將金屬件或非金屬件嵌入塑件，使其與塑件固定為一個(gè)整體，該件稱為嵌件，具有不可拆卸性。塑料容器中可能會(huì)加入各種嵌件，目的是增加裝飾效果，改變局部性能(如硬度、剛度、耐磨性等)，提高形狀與尺寸的精度，減少塑料用量等。采用嵌件也帶來某些不利因素，如提高生產(chǎn)成本，使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，降低了生產(chǎn)自動(dòng)化程度等。嵌件的材料有金屬、玻璃、木材和其他非金屬。圖為帶有嵌件的塑料制件嵌件9因嵌件與塑料的冷卻收縮率不同，會(huì)造成很大的開裂內(nèi)應(yīng)力，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意采取以下措施：①使嵌件材料與塑料制品的熱膨脹率相近，防止收縮不均產(chǎn)生應(yīng)力；②增加嵌件周圍塑料的厚度；③嵌件盡可能采用對(duì)稱外形，使其均勻收縮；④嵌件各轉(zhuǎn)角部位盡量呈圓角，避免與塑料接合處開裂；⑤小型圓柱形嵌件可開槽或滾花以保證嵌件在塑料層中的牢固性。注射、壓制和壓鑄成型容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素1、容器壁厚2、脫模斜度3、支承面4、加強(qiáng)筋5、圓角6、孔7、螺紋8、形狀9、嵌件容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型和模壓成型容器中空吹塑容器其他成型容器中空吹塑1擠出吹塑注射吹塑拉伸吹塑（一）中空容器的類型及制造中空吹塑1中空容器吹塑工藝是將擠出或注射成型所得的半熔融態(tài)管坯（型坯）置于各種形狀的模具中，在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法。

其成型過程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑。這種成型方法可生產(chǎn)口徑不同，容量不同的瓶、壺、桶等各種包裝容器。吹塑工藝可分為：擠出吹塑、注射吹塑和拉伸吹塑。中空吹塑1中空吹塑1擠出吹塑工藝過程擠出機(jī)擠出管坯吹塑模具吹氣頭閉模吹塑尾料吹塑瓶成型開模這是吹塑成型中最主要的一種方法。用擠出機(jī)擠出熔融形狀坯進(jìn)入模具，閉合模具，向型腔中通入壓縮空氣，使型坯脹開附著模腔壁而成型。這種成型方法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備與模具的結(jié)構(gòu)較簡單，成本低，缺點(diǎn)是型坯壁厚不易均勻，易引起成型后組件壁厚差異。中空吹塑1注射吹塑工藝過程注射成型階段閉合吹塑階段注射機(jī)吹氣型芯壓縮空氣入口旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)型坯吹氣孔吹塑瓶注射吹塑成型這種方法是用注射機(jī)在注射模中制成型坯，然后把熱型坯移入吹塑模具中進(jìn)行中空吹塑成型。這種成型方法的優(yōu)點(diǎn)是壁厚均勻無飛邊，不必做后加工。由于注射型坯有底，因此吹塑后地面無拼合縫，強(qiáng)度高、生產(chǎn)率高。設(shè)備與模具的費(fèi)用嬌貴，多用于小型塑件的大批量生產(chǎn)。中空吹塑1拉伸吹塑工藝過程吹脹比（BR）2吹脹比就是中空容器最大外形尺寸與型坯最大尺寸之比。一般取2左右，最高為4。吹脹比表示了吹塑制品徑向最大尺寸與擠出機(jī)頭口模尺寸之間的關(guān)系。當(dāng)吹脹比確定后，便可根據(jù)塑件最大直徑確定型坯的口模尺寸。吹脹比（BR）2口模與芯軸的間隙1-壓縮空氣2-擠出口模d-芯軸直徑D-口模直徑G-口模與芯軸間隙機(jī)頭口模與芯軸的間隙可用下式確定：

G-口模與芯軸的間隙寬度，mmt-中空容器壁厚，mmBR-吹脹比，一般取2~4α-修正系數(shù)，一般取1~1.5，對(duì)于材料黏度大者取小值延伸比（SR）3

延伸吹塑瓶的性能性能試樣A試樣B容量/cm3900600壁厚/mm0.40.6質(zhì)量/g4242延伸比1.61.2吹脹比2.752.75強(qiáng)度/kPa縱向橫向縱向橫向拉深強(qiáng)度8934213376792480128177斷裂強(qiáng)度12513719741549427156029彈性模量2779794436401722748323420191瓶口結(jié)構(gòu)4（一）瓶口螺紋塑料瓶口的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可參考圖瓶口結(jié)構(gòu)4（一）瓶口螺紋吹塑成型的塑料制品的螺紋一般采用圓形或梯形斷面，因?yàn)椴捎靡话憬饘僦破飞系娜锹菁y難以成型，細(xì)牙螺紋更不能用。為使分型上面的飛邊不至于影響螺紋的旋合，可將螺紋設(shè)計(jì)成不完全的即間斷螺紋（如圖a）,這樣，飛邊很容易去除，即使有輕微的分型痕存在，也不影響旋合。

吹塑成型的瓶蓋與瓶口也可采用凸緣（圖b）或凸環(huán)結(jié)合（圖c）。瓶口結(jié)構(gòu)4塑料瓶口的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可參考圖國外塑料瓶口的標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸單位mm國外塑料瓶口的標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸單位mm瓶口結(jié)構(gòu)4（二）密封面液體包裝用吹塑瓶，為防止瓶口的滲漏經(jīng)常采用內(nèi)外蓋相結(jié)合的口封蓋瓶口密封面（a）上緣密封面（b）內(nèi)壁密封面（c）內(nèi)轉(zhuǎn)角密封面（d）退拔塞尺寸1-外蓋2-內(nèi)蓋3-瓶口4-瓶口密封面5-瓶蓋密封面瓶口結(jié)構(gòu)4（二）密封面密封圈型內(nèi)蓋；這種封口形式是將內(nèi)蓋口下yuan的水平面作為一道密封圈，當(dāng)外蓋旋緊時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)螺旋力，壓住密封面，使其下平面與瓶口上平面緊緊密封。瓶口結(jié)構(gòu)4（二）密封面瓶塞型內(nèi)蓋；這種封口是使瓶塞型內(nèi)蓋的外圓曲面，與瓶口內(nèi)壁進(jìn)行緊緊配合來實(shí)現(xiàn)密封的，內(nèi)蓋直徑比瓶口直徑一般要大0.1~0.5mm，有的內(nèi)蓋稍帶有一點(diǎn)退拔，就像軟木塞退拔蓋一樣，緊緊塞住瓶口。瓶口結(jié)構(gòu)4（二）密封面退拔型內(nèi)蓋；內(nèi)蓋的退拔角度較大，可以借助外蓋的壓力，使內(nèi)蓋外圓退拔面與瓶口轉(zhuǎn)角處進(jìn)行密封。退拔內(nèi)蓋設(shè)計(jì)尺寸見圖，瓶口直徑為d。瓶頸與瓶肩5（1）瓶肩傾斜角（a）、瓶肩長度（L）或瓶肩高度（H）是重要的影響因素。（2）如果瓶頸不在瓶子中心，而偏離一側(cè)，則形成偏瓶頸結(jié)構(gòu)。瓶頸與瓶肩5塑料瓶必須有足夠的垂直負(fù)荷強(qiáng)度才能承受加料嘴和壓蓋機(jī)構(gòu)的垂直壓力，而瓶體支撐力還可增加外包裝瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度。瓶頸與瓶肩是形成瓶體垂直負(fù)荷強(qiáng)度的關(guān)鍵部位。瓶頸與瓶肩5合理的瓶肩傾斜角可使瓶口所受垂直負(fù)荷部分地分解到直立瓶身上。不同造型的瓶肩，如無足夠的設(shè)計(jì)資料，可由實(shí)驗(yàn)確定其垂直負(fù)荷強(qiáng)度。例如HDPE吹塑瓶，通過計(jì)算機(jī)優(yōu)化顯示，當(dāng)a為峰值。另外，瓶肩和瓶身接合部位，只要允許，應(yīng)盡量采用較大的過渡半徑（R），以降低該處應(yīng)力瓶頸與瓶肩5（1）瓶肩傾斜角（a）、瓶肩長度（L）或瓶肩高度（H）是重要的影響因素。（2）如果瓶頸不在瓶子中心，而偏離一側(cè)，則形成偏瓶頸結(jié)構(gòu)。瓶頸與瓶肩5這種瓶型在瓶肩出形成拱形及錐形。當(dāng)灌裝時(shí)，瓶肩將向后傾斜。這種結(jié)構(gòu)給灌裝、封蓋及堆碼帶來一系列不便。但是，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，拱形結(jié)構(gòu)可以很容易地調(diào)整瓶子的平衡。偏頸瓶瓶身6波紋結(jié)構(gòu)：帶有波紋或皺紋的瓶體結(jié)構(gòu)，降低了瓶子的垂直載荷強(qiáng)度。在灌裝操作中，由于瓶身的灌裝抗壓性能降低而可能造成波紋處應(yīng)力過大而破裂，但是波紋和皺紋提高了瓶身的剛度。如圖商標(biāo)區(qū)設(shè)計(jì)：商標(biāo)區(qū)的設(shè)計(jì)如圖所示。這個(gè)設(shè)計(jì)制定了商標(biāo)區(qū)頂部和底部的界線。商標(biāo)文字凸起而商標(biāo)區(qū)凹進(jìn)。商標(biāo)區(qū)與非商標(biāo)區(qū)的過渡如采用漸變形式則垂直強(qiáng)度高，但商標(biāo)區(qū)不明顯。這一過渡如采用突變形式，商標(biāo)區(qū)雖然明顯，但徑向突變會(huì)導(dǎo)致嵌縫，隨之產(chǎn)生應(yīng)力開裂。另外，平坦或不清晰的商標(biāo)破裂并不一定在商標(biāo)區(qū)交界處，在使用過程中，沿著一個(gè)商標(biāo)凸起會(huì)發(fā)生蠕變，引起商標(biāo)撕裂。瓶身6波紋結(jié)構(gòu)：帶有波紋或皺紋的瓶體結(jié)構(gòu)，降低了瓶子的垂直載荷強(qiáng)度。在灌裝操作中，由于瓶身的灌裝抗壓性能降低而可能造成波紋處應(yīng)力過大而破裂，但是波紋和皺紋提高了瓶身的剛度。如圖商標(biāo)區(qū)設(shè)計(jì)：商標(biāo)區(qū)的設(shè)計(jì)如圖所示。這個(gè)設(shè)計(jì)制定了商標(biāo)區(qū)頂部和底部的界線。商標(biāo)文字凸起而商標(biāo)區(qū)凹進(jìn)。商標(biāo)區(qū)與非商標(biāo)區(qū)的過渡如采用漸變形式則垂直強(qiáng)度高，但商標(biāo)區(qū)不明顯。這一過渡如采用突變形式，商標(biāo)區(qū)雖然明顯，但徑向突變會(huì)導(dǎo)致嵌縫，隨之產(chǎn)生應(yīng)力開裂。另外，平坦或不清晰的商標(biāo)破裂并不一定在商標(biāo)區(qū)交界處，在使用過程中，沿著一個(gè)商標(biāo)凸起會(huì)發(fā)生蠕變，引起商標(biāo)撕裂。瓶身6波紋結(jié)構(gòu)：帶有波紋或皺紋的瓶體結(jié)構(gòu)，降低了瓶子的垂直載荷強(qiáng)度。在灌裝操作中，由于瓶身的灌裝抗壓性能降低而可能造成波紋處應(yīng)力過大而破裂，但是波紋和皺紋提高了瓶身的剛度。如圖商標(biāo)區(qū)設(shè)計(jì)：商標(biāo)區(qū)的設(shè)計(jì)如圖所示。這個(gè)設(shè)計(jì)制定了商標(biāo)區(qū)頂部和底部的界線。商標(biāo)文字凸起而商標(biāo)區(qū)凹進(jìn)。商標(biāo)區(qū)與非商標(biāo)區(qū)的過渡如采用漸變形式則垂直強(qiáng)度高，但商標(biāo)區(qū)不明顯。這一過渡如采用突變形式，商標(biāo)區(qū)雖然明顯，但徑向突變會(huì)導(dǎo)致嵌縫，隨之產(chǎn)生應(yīng)力開裂。另外，平坦或不清晰的商標(biāo)破裂并不一定在商標(biāo)區(qū)交界處，在使用過程中，沿著一個(gè)商標(biāo)凸起會(huì)發(fā)生蠕變，引起商標(biāo)撕裂。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型一定容積條件下，表面積最小，用料最省，而且成型容易，受力均勻，從強(qiáng)度來說，這是一種最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是它需要一個(gè)能夠傾倒內(nèi)裝物的長頸和一個(gè)能使瓶子垂直站立的底座，所以球型瓶及球型瓶底的實(shí)用性差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型圓柱型，是一種常見瓶型，成本低廉，功能齊全，圓柱型瓶子在旋轉(zhuǎn)時(shí)能與印刷滾筒實(shí)現(xiàn)良好的接觸，便于印刷，在一個(gè)較大的長徑比范圍內(nèi)具有穩(wěn)定性，便于灌裝，運(yùn)送、裝箱和堆碼，但尺寸形象差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型圓桶型

類似于木制酒桶，它與雙曲面瓶型一樣，既有美感，又便于執(zhí)握，但是成型困難，經(jīng)濟(jì)性差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型蛋圓形

蛋圓形瓶的外觀尺寸形象好，但是，由于它也需要保持瓶壁厚度各點(diǎn)基本相同，所以型坯制作與吹塑操作比圓形瓶難度大。這種瓶在一個(gè)方向上的穩(wěn)定性小于圓形瓶。從經(jīng)濟(jì)性考慮，在瓶體與瓶底連接處，長軸可以呈流水線形向瓶底過渡，而短軸僅以某一半徑簡單過渡。這樣既造型活潑，又盡可能保持瓶子的穩(wěn)定。有許多比汝品包裝瓶的瓶型，為了使瓶體的重心下降，短軸在瓶體下部向外擴(kuò)大，雖然不太合理，但很多設(shè)計(jì)都采用瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型棱柱型

方興瓶、矩形瓶在角隅處均需要圓角過渡，在三角面處還需要球面過渡，圓角與球面的半徑隨使用的目的不同而異。如果從成型及壁厚均勻考慮，當(dāng)然這一半徑越大越好。但也不能影響瓶型的外觀。從經(jīng)濟(jì)性考慮，有時(shí)可采用流線型過渡。這兩種瓶型在生產(chǎn)線上的運(yùn)輸并不困難，值得一提的是它們可以節(jié)省倉儲(chǔ)面積。矩形瓶還能給人以良好的尺寸印象。三角形、多邊形等其他瓶型也可采用。瓶型72.組合形瓶型72.組合形具有多種幾何截面的組合瓶形增加了趣味和視覺感染力，但又使設(shè)計(jì)復(fù)雜和制造困難。如圖所示兩種組合瓶形設(shè)計(jì)都不夠合理。實(shí)際上，不論基本瓶形還是組合瓶形，只要滿足下列條件，任何結(jié)構(gòu)都是可以的：（1）必須避免尖角；（2）瓶體外尺寸不能小于瓶頸直徑；（3）貼標(biāo)和印刷面必須是平面或簡單曲面，便于印刷。瓶型73.自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線對(duì)瓶型的要求瓶型73.自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線對(duì)瓶型的要求（1）底必須有一上凹面，可以減少容器底部支撐面，減少了分型線與支撐面的重合部分，因?yàn)榍锌诘拇嬖趯⒂绊懰芰现破返钠椒€(wěn)放置，但是瓶底水平部位至少應(yīng)留6mm寬，以避免瓶底被卡在運(yùn)輸帶間隙處或固定板上。（2）容器側(cè)壁靠近瓶底和瓶肩處各有一平直部分，給存瓶的操作提供控制區(qū)域，若必須從一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)送上連一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的話，就能方便的使兩個(gè)面緊靠在一起。（3）矩形瓶及方形瓶必須有圓角才不至于被卡在導(dǎo)軌及星形輪上，同時(shí)也方便機(jī)械師插入兩瓶之間。（4）錐形容器進(jìn)入星形輸送輪的同時(shí)被托起到灌裝頭下方可能會(huì)出現(xiàn)故障，因而它不如直側(cè)面容器適合全自動(dòng)灌裝線。（5）在自動(dòng)灌裝線的輸送線上，圓柱形及矩形瓶最容易操作，而蛋圓、三角形和菱形瓶易堵塞導(dǎo)軌。如瓶體上不直徑大于下部直徑，當(dāng)輸送機(jī)將瓶子一起推動(dòng)時(shí)，瓶子會(huì)產(chǎn)生倒伏，所以瓶壁側(cè)面應(yīng)呈平面狀，或由瓶問的點(diǎn)接觸改為線接觸以及兩點(diǎn)接觸。本節(jié)小結(jié)擠出吹塑注射吹塑拉伸吹塑（一）中空吹塑（二）吹脹比（三）延伸比（四）瓶口結(jié)構(gòu)瓶口螺紋密封面（五）瓶頸和瓶肩（六）瓶身（七）瓶型基本瓶型組合瓶型自動(dòng)灌裝線對(duì)瓶型的要求瓶型設(shè)計(jì)要素瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型一定容積條件下，表面積最小，用料最省，而且成型容易，受力均勻，從強(qiáng)度來說，這是一種最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是它需要一個(gè)能夠傾倒內(nèi)裝物的長頸和一個(gè)能使瓶子垂直站立的底座，所以球型瓶及球型瓶底的實(shí)用性差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型圓柱型，是一種常見瓶型，成本低廉，功能齊全，圓柱型瓶子在旋轉(zhuǎn)時(shí)能與印刷滾筒實(shí)現(xiàn)良好的接觸，便于印刷，在一個(gè)較大的長徑比范圍內(nèi)具有穩(wěn)定性，便于灌裝，運(yùn)送、裝箱和堆碼，但尺寸形象差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型圓桶型

類似于木制酒桶，它與雙曲面瓶型一樣，既有美感，又便于執(zhí)握，但是成型困難，經(jīng)濟(jì)性差。瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型蛋圓形

蛋圓形瓶的外觀尺寸形象好，但是，由于它也需要保持瓶壁厚度各點(diǎn)基本相同，所以型坯制作與吹塑操作比圓形瓶難度大。這種瓶在一個(gè)方向上的穩(wěn)定性小于圓形瓶。從經(jīng)濟(jì)性考慮，在瓶體與瓶底連接處，長軸可以呈流水線形向瓶底過渡，而短軸僅以某一半徑簡單過渡。這樣既造型活潑，又盡可能保持瓶子的穩(wěn)定。有許多比汝品包裝瓶的瓶型，為了使瓶體的重心下降，短軸在瓶體下部向外擴(kuò)大，雖然不太合理，但很多設(shè)計(jì)都采用瓶型71.基礎(chǔ)瓶型a.球型b.圓柱型c.圓桶型d.蛋圓型e.棱柱型棱柱型

方興瓶、矩形瓶在角隅處均需要圓角過渡，在三角面處還需要球面過渡，圓角與球面的半徑隨使用的目的不同而異。如果從成型及壁厚均勻考慮，當(dāng)然這一半徑越大越好。但也不能影響瓶型的外觀。從經(jīng)濟(jì)性考慮，有時(shí)可采用流線型過渡。這兩種瓶型在生產(chǎn)線上的運(yùn)輸并不困難，值得一提的是它們可以節(jié)省倉儲(chǔ)面積。矩形瓶還能給人以良好的尺寸印象。三角形、多邊形等其他瓶型也可采用。瓶型72.組合形瓶型72.組合形具有多種幾何截面的組合瓶形增加了趣味和視覺感染力，但又使設(shè)計(jì)復(fù)雜和制造困難。如圖所示兩種組合瓶形設(shè)計(jì)都不夠合理。實(shí)際上，不論基本瓶形還是組合瓶形，只要滿足下列條件，任何結(jié)構(gòu)都是可以的：（1）必須避免尖角；（2）瓶體外尺寸不能小于瓶頸直徑；（3）貼標(biāo)和印刷面必須是平面或簡單曲面，便于印刷。瓶型73.自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線對(duì)瓶型的要求瓶型73.自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線對(duì)瓶型的要求（1）底必須有一上凹面，可以減少容器底部支撐面，減少了分型線與支撐面的重合部分，因?yàn)榍锌诘拇嬖趯⒂绊懰芰现破返钠椒€(wěn)放置，但是瓶底水平部位至少應(yīng)留6mm寬，以避免瓶底被卡在運(yùn)輸帶間隙處或固定板上。（2）容器側(cè)壁靠近瓶底和瓶肩處各有一平直部分，給存瓶的操作提供控制區(qū)域，若必須從一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)送上連一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的話，就能方便的使兩個(gè)面緊靠在一起。（3）矩形瓶及方形瓶必須有圓角才不至于被卡在導(dǎo)軌及星形輪上，同時(shí)也方便機(jī)械師插入兩瓶之間。（4）錐形容器進(jìn)入星形輸送輪的同時(shí)被托起到灌裝頭下方可能會(huì)出現(xiàn)故障，因而它不如直側(cè)面容器適合全自動(dòng)灌裝線。（5）在自動(dòng)灌裝線的輸送線上，圓柱形及矩形瓶最容易操作，而蛋圓、三角形和菱形瓶易堵塞導(dǎo)軌。如瓶體上不直徑大于下部直徑，當(dāng)輸送機(jī)將瓶子一起推動(dòng)時(shí)，瓶子會(huì)產(chǎn)生倒伏，所以瓶壁側(cè)面應(yīng)呈平面狀，或由瓶問的點(diǎn)接觸改為線接觸以及兩點(diǎn)接觸。容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型和模壓成型容器中空吹塑容器其他成型容器真空成型方法1深寬比（H/D）（1）覆蓋陽模成型法（2）凹模直接成型法（3）陽模助塞和陰膜助塞成型法真空成型方法1真空成型方法1真空成型方法1真空成型方法1真空成型方法1深寬比（H/D）塑料制件的深度與寬度（或直徑）之比稱深寬比或引申比。它反映了塑件成型的難易程度。深寬比越大成型越難。深寬比和塑件的最小壁厚直接有關(guān)。深寬比越小成型塑件最小壁厚就越大，可采用薄一些的板材。反之，深寬比越大，最小壁厚就越小，需用厚一些的板材。另外，深寬比月大，要求脫模斜度也越大。此時(shí)則要求塑料的可拉伸性要好，否則會(huì)出現(xiàn)皺紋或破裂等問題。一般選用深寬比為0.5-1。②壁厚②壁厚真空成型制品的壁厚不均勻度隨深寬比增加而增加。圖為當(dāng)H/D=0.7，厚度為2mm的聚丙烯板材真空成型的壁厚分布情況。壁厚不均勻度，隨深寬比增加而增加②壁厚③圓角為避免角隅處厚度過于減薄和應(yīng)力集中，制品的轉(zhuǎn)角不允許銳角，圓弧半徑盡可能大些，至少應(yīng)大于所用板材厚度。不同圓角對(duì)角隅處厚度有不同影響。④斜度真空成型制品模具需要1-4度脫模斜度；對(duì)凹模成型可取下限，因?yàn)樗芰鲜湛s量提供了附加間隙。⑤加強(qiáng)筋真空成型通常以大面積敞口容器為多，由于所選片材不可能太厚，成型的板材受拉伸而變薄，為保證容器剛性，應(yīng)在適當(dāng)位置加強(qiáng)筋⑤加強(qiáng)筋壓縮空氣成型容器結(jié)構(gòu)2（1）引伸系數(shù)（△）（2）壁厚壓縮空氣成型容器結(jié)構(gòu)2（1）引伸系數(shù)（△）（2）壁厚壓縮空氣成型引伸系數(shù)為毛坯面積和塑件側(cè)表面積之比。引伸系數(shù)越大塑件平均厚度越大。引伸系數(shù)與塑料性質(zhì)無關(guān)，與塑件平均厚度有關(guān)。壓縮空氣成型容器結(jié)構(gòu)2壓縮空氣成型容器壁厚的不均勻性隨成型方法不同而不同。采用陽模時(shí)，塑件不能同時(shí)修剪邊料，容器底部較厚，而采用陰膜時(shí)，型刃發(fā)生作用，可同時(shí)修剪邊料，容器底部也較薄。隨著深度增加，壁厚的不均勻性會(huì)變得嚴(yán)重，因此平均厚度不足以表征容器的剛度和強(qiáng)度。容器的剛度和強(qiáng)度應(yīng)取決于最小厚度。對(duì)壓縮空氣成型，若塑件設(shè)計(jì)厚度大，板材厚度就越大。要求的壓縮空氣壓力也越大，需配備大型設(shè)備。為控制制造成本，一般板材厚度不得超過8mm，大多數(shù)情況下限制在1-5mm范圍內(nèi)。其他設(shè)計(jì)要素與真空成型類同。熱壓成型方法3（1）熱成型包裝制品（2）泡罩包裝熱壓成型方法3發(fā)泡成型塑料包裝結(jié)構(gòu)4（1）壁厚（2）圓角（3）脫模斜度（4）形狀（5）分型面（6）邊緣部（7）充料口本節(jié)小結(jié)1、深寬比2、壁厚3、圓角4、脫模斜度5、加強(qiáng)筋（一）真空成型1、引伸系數(shù)2、壁厚（二）壓縮成型泡罩包裝（三）熱成型1、壁厚2、圓角3、脫模斜度4、形狀5、分型面（一）真空成型成型收縮成型收縮的方式成型收縮量成型收縮率成型收縮1常用塑料料的成型收縮率成型收縮1（1）熱收縮

塑料的成型是一個(gè)加熱與冷卻的過程，因此會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮，在注射等溶體成型過程中，塑料被加熱到熔融狀態(tài)下進(jìn)行，而后冷卻固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮。（2）結(jié)晶收縮（3）分子解定向收縮成型收縮1（1）熱收縮

塑料的成型是一個(gè)加熱與冷卻的過程，因此會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮，在注射等溶體成型過程中，塑料被加熱到熔融狀態(tài)下進(jìn)行，而后冷卻固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮。（2）結(jié)晶收縮（3）分子解定向收縮成型收縮1收縮量計(jì)量公司：X=A-B式中：X-成型收縮量A-室溫下模具的直線尺寸B-溫室下塑料容器的直線尺寸成型收縮1收縮率計(jì)算公式如下：S=（x/B）×100%=（A-B）/B×100%式中：S-成型收縮率X-成型收縮量A-溫室下模具的直線尺寸B-溫室下塑料容器的直線尺寸S為線收縮率，實(shí)際需要體收縮率。二者換算關(guān)系為：S=（1+Sv）1/3-1可簡化為Sv=3S式中：S-線收縮率（%）Sv-體收縮率（%）成型收縮1成型收縮1ABS塑料是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。由于ABS塑料是三元共聚物，因此兼有三種組元的共同特性，丙烯睛能使共聚物耐化學(xué)腐蝕和具有一定的表面硬度；丁二烯能使聚合物具有橡膠狀韌性；苯乙烯可使聚合物具有易加工成形的特性。ABS塑料有各種顏色，制品具有光澤的外表，吸水率低，在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性。大多數(shù)ABS樹脂在－40℃溫度下仍有相當(dāng)?shù)目箾_擊強(qiáng)度，表現(xiàn)出韌性，其制品的使用溫度范圍在－40~60℃，ABS塑料的分子量高，物理性能好，易加工成型，印刷適性較好。容器尺寸2容器尺寸2按塑料容器各部分尺寸與模具結(jié)構(gòu)的關(guān)系，可分為以下兩類：1、由模具直接決定的尺寸指塑料容器僅僅由模具一方即陰膜或陰膜單獨(dú)決定的尺寸包括：（1）一般尺寸：長、寬、高；（2）角隅處曲率半徑；（3）中心距尺寸：孔中心距由模具直接決定的尺寸由于不受厚度及飛邊的影響，尺寸精度較高2、不由模具直接決定的尺寸實(shí)際上是由模具的兩個(gè)以上部件形成的尺寸尺寸精度31、影響塑件尺寸精度的因素2、塑件成型最大誤差尺寸精度3成型材料成型條件塑件形狀模具結(jié)構(gòu)模具制造精度成型后條件尺寸精度3成型材料成型條件塑件形狀模具結(jié)構(gòu)模具制造精度成型后條件塑料本身收縮范圍大，原料中會(huì)含有水份及揮發(fā)性物質(zhì)，原料的配置，批量的大小，保持方法和保持時(shí)間等不同都會(huì)造成收縮不穩(wěn)定。尺寸精度3成型材料成型條件塑件形狀模具結(jié)構(gòu)模具制造精度成型后條件成型溫度，壓力，時(shí)間等條件的波動(dòng)都會(huì)影響到成型收縮率的波動(dòng)。尺寸精度3成型材料成型條件塑件形狀模具結(jié)構(gòu)模具制造精度成型后條件塑件制作的壁厚，幾何形狀，脫模斜度等都會(huì)直接影響到尺寸精度。尺寸精度3（1）進(jìn)料口尺寸-進(jìn)料口大時(shí)收縮小，反之收縮大（2）料流方向-平行的方向收縮大，垂直的尺寸收縮小（3）分型面-分型面決定了飛邊的位置，飛邊使制品垂直于分型面的尺寸發(fā)生誤差（4）型芯、訂件等活動(dòng)件-活動(dòng)零件的配合和固定方法，加工方法直接影響到模具的尺寸精度。（5）模具的磨損尺寸精度3綜上：塑件成型最大誤差：δ=δz+δs+δc+δj+δaδz-模具成型零件的制造誤差δs-收縮率波動(dòng)δc-模具型腔使用后磨損量δj-模具活動(dòng)零件配合間隙變化引起的尺寸誤差δa-固定零件安裝誤差依統(tǒng)計(jì)規(guī)律，δz,δs,δc為其中最主要的因素尺寸精度31、影響塑件尺寸精度的因素2、塑件成型最大誤差舉例：如圖確定該塑件的尺寸精度及公差值，設(shè)所選材料為高密度聚乙烯。外徑Φ60，公差-0.64內(nèi)徑Φ50，公差+0.56外高度40，公差-0.52內(nèi)高度35，公差+0.52孔徑Φ10，公差+0.32兩孔中心距26，公差±0.24基本尺寸精度等級(jí)12345678～30．040．060．080．120．160．240．320．48>3～60．050．070．080．140．180．280．360．56>6～100．06