趙蘭森

（廣州數(shù)控設(shè)備有限公司，廣東 廣州 510000）

塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計探究

趙蘭森

（廣州數(shù)控設(shè)備有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會生活快節(jié)奏的加速，塑料容器的機(jī)構(gòu)設(shè)計越來越能體現(xiàn)出其優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的包裝材料相比，具有很強(qiáng)的優(yōu)越性。塑料包裝常用于食品、化妝品、醫(yī)用品等方面的領(lǐng)域，其中食品包裝是最早和最多涉及的領(lǐng)域。塑料容器可以分為箱、瓶、罐、袋等類型，主要是根據(jù)包裝的要求而設(shè)計，一般是通過注射、壓鑄或者真空、中空等方法制成的容器。本文主要是對塑料容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)地探究。全文主要分為三部分，第一部分主要介紹了塑料包裝容器的種類，其中包括銷售用塑料包裝容器、箱式包裝、盤式包裝、大型塑料包裝桶等；第二部分主要進(jìn)行塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計的材料研究，考慮塑料容器的材料性能根據(jù)塑料的特性進(jìn)行設(shè)計；第三部分主要淺析塑料容器結(jié)構(gòu)容器的壁厚、局部結(jié)構(gòu)及加工方法等。

塑料容器；塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計；常見類型；探究

在當(dāng)下這個飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)時代下，塑料容器充分體現(xiàn)出了它的優(yōu)勢，為了能更好的展現(xiàn)其優(yōu)勢，在塑料容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分了解其物理機(jī)械性能和相關(guān)優(yōu)勢，為了避免出現(xiàn)某些缺陷且滿足一些要求的前提下，容器的形狀可以做的更為簡易［1］。對塑料包裝容器設(shè)計的主要內(nèi)容有設(shè)計塑料容器的形狀、尺寸、壁厚等，同時還要加強(qiáng)文字、商標(biāo)、螺紋等。塑料包裝的多樣化不僅應(yīng)用于各個領(lǐng)域，也使其在不斷開拓整個包裝市場。

1 塑料包裝容器的種類

1.1銷售用塑料包裝容器

塑料包裝容器的常見類型之一就是銷售用塑料包裝容器，這種類型的包裝常見的形式主要有盒裝、桶裝和罐裝。銷售用塑料包裝容器主要是一次性使用，一般情況下，主要是通過注射成型、壓制成型及壓鑄成型等措施來制造。

1.2箱式包裝

箱式包裝也是塑料包裝容器的常見類型，一般是通過熱塑性塑料加工而成，然后通過加強(qiáng)筋來強(qiáng)化。箱式包裝的形狀也有很多，比如矩形、長方形等。箱式包裝主要應(yīng)用于玻璃容器包裝商品的周轉(zhuǎn)或者配套商品的運(yùn)輸及儲存等。箱式包裝的主要表現(xiàn)形式有無隔板直角箱、六角包裝箱、隔板包裝箱、帶蓋包裝箱等。

1.3盤式包裝

盤式包裝主要是通過壓鑄或者壓擠的方式制成，主要適用于一些小型或者怕擠壓的商品，比如，雞蛋、糕點(diǎn)等。此外，還能進(jìn)行廠內(nèi)小件物品的輸送。

1.4中空塑料包裝容器

中空塑料包裝容器常見的類型有瓶式和小口桶式，一般是用于飲料、化妝品以及液體的瓶裝產(chǎn)品的包裝，主要是通過中空吹塑的方法制成的，是塑料包裝容器中比較常見的類型。

1.5大型塑料包裝桶

大型塑料包裝桶的容積較大，主要是通過旋轉(zhuǎn)模塑、注塑和擠出成型等方法來制造成型，能裝下5～250 L的液體，其類型主要有三種：小蓋密封桶、大蓋密封桶、敞口蓋桶。

1.6塑料包裝

眼下，隨著生活節(jié)奏的日益加快，用塑料打包食物成為了日常生活中常見的現(xiàn)象，塑料包裝袋可用于食品、糧食、化工產(chǎn)品、生活用品等物品的包裝，所以，塑料包裝是如今非常常見塑料包裝容器。

2 塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計的材料研究2.1 根據(jù)塑料的特性進(jìn)行設(shè)計

在對塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分的考慮到塑料的特性，根據(jù)塑料的機(jī)械性能、熱特性和化學(xué)特性進(jìn)行設(shè)計。塑料的機(jī)械性能主要包括拉伸、壓縮、彎曲、硬度、耐磨性、沖擊強(qiáng)度等；塑料的熱特性主要包括熱膨脹率、燃燒性、低溫特性等；化學(xué)特性主要有塑料的化學(xué)性、透明度、放射線變化等。在進(jìn)行塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要根據(jù)塑料以上的特性結(jié)合實(shí)際情況來綜合定制。

2.2考慮塑料容器的材料性能

塑料容器磨具的加工主要包括磨具的材料、加工性能及相關(guān)方法等，磨具的結(jié)構(gòu)有分型面、澆口位置及頂出方法等。塑料容器的成型性包括成型的周期、壓力及溫度，塑料包裝的外觀質(zhì)量包括微孔、灼傷和裂痕等。當(dāng)塑料容器出現(xiàn)了變形后，要及時進(jìn)行加工或者矯正。在進(jìn)行塑料結(jié)構(gòu)設(shè)計時還需考慮其經(jīng)濟(jì)成本，容器的經(jīng)濟(jì)性主要包括大家對容器的消費(fèi)能力和接受水平。容器的使用需要滿足內(nèi)裝物的性能、溫度、濕度、載荷等，滿足內(nèi)裝物一定的使用條件。

2.3塑料在包裝容器中的應(yīng)用

如今，塑料在包裝容器中的應(yīng)用越來越廣泛了，尤其是在食品包裝上的應(yīng)用，預(yù)計之后的塑料包裝市場還會進(jìn)一步擴(kuò)大。對于不同的塑料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與不同的種類材料，還需應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。比如，低密度聚乙烯硬度低、成本低，所以這所有的包裝材料中應(yīng)用非常常見，約占33%；高密度聚乙烯的特點(diǎn)是成本低、易成型、耐沖擊，所以多用于包裝業(yè)［2］。

3 淺析塑料容器結(jié)構(gòu)中的注射、壓制及壓鑄

3.1容器的壁厚

在對塑料容器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，一定要充分的考慮到包裝的壁厚。塑料容器包裝的壁厚主要是根據(jù)容器的性能、強(qiáng)度、用途及其他條件來決定的，因此，設(shè)計塑料包裝容器的壁厚非常重要。在進(jìn)行容器壁厚的設(shè)計時，需要根據(jù)成型時的實(shí)際情況來滿足相關(guān)性能的要求，所以，不僅要考慮到塑料的具體特點(diǎn)和性質(zhì)，也需考慮到塑料的成型條件。

3.2容器的局部結(jié)構(gòu)

容器的局部結(jié)構(gòu)主要保包括鉸鏈、孔與側(cè)凹、嵌件、螺紋等。容器的鉸鏈主要是用來制作帶蓋的包裝容器，主要是將蓋、盒、鉸鏈等注射成鏈體結(jié)構(gòu)。需要注意的是，在注射成鏈體結(jié)構(gòu)時要保證容器的厚度均勻，根據(jù)容器大小而確定適合的厚度。孔會大大削弱塑件的強(qiáng)度，所以在設(shè)計塑料的結(jié)構(gòu)時要將其周邊進(jìn)行加厚，孔之間的距離應(yīng)該是孔徑的兩倍，孔與端部的距離最低要在孔徑的三倍。

為了有序加強(qiáng)塑件的強(qiáng)度和剛度，很多生產(chǎn)商會在塑料容器上加嵌件，但是嵌件的存在會大大降低容器的生產(chǎn)效率，所以，在設(shè)計時可盡量避免加入嵌件。在塑料包裝中加入螺紋不會影響到塑料的脫模，也不會減少其使用壽命，可謂是一舉兩得，是個很好的設(shè)計方法。

3.3吹塑成型的塑料容器加工方法

塑料容器加工的方法有很多，吹塑成型是其中一個非常重要的方法。吹塑成型主要是通過擠一吹或者注一吹或者雙向拉伸吹塑成型，所以在進(jìn)行吹塑加工塑料容器時，要考慮到延伸比、容器的特性、形狀、吹脹比等。吹塑成型的塑料容器加工方法是一種常用的塑料成型方法，在設(shè)計、生產(chǎn)的過程，技術(shù)人員還需結(jié)合塑料的性能、先進(jìn)的人工設(shè)計理念等，提高各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，從而能提高吹塑成型技術(shù)的市場競爭力。

4 結(jié)束語

塑料容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計屬于工程設(shè)計的范圍，在未來的發(fā)展趨勢下，還需加強(qiáng)對生產(chǎn)產(chǎn)品性能的質(zhì)量上提出更高的要求，因此，廣大生產(chǎn)者還需制定一套完善的產(chǎn)品設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)來保障塑料容器的質(zhì)量。為了滿足現(xiàn)代社會節(jié)能環(huán)保的要求，在塑料容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計上盡量能科學(xué)、合理的根據(jù)塑料容器的屬性、性能、特點(diǎn)等綜合設(shè)計，這樣才能提高塑料容器的安全性、質(zhì)量和制造成本，還能在一定程度上體現(xiàn)出人性化包裝及綠色功能的優(yōu)化設(shè)計。

本文主要是通過借鑒相關(guān)文獻(xiàn)和資料來具體分析塑料包裝容器的常見種類、塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)、加工過程及常用方法等。由于我本人對塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計探究只有初步的統(tǒng)整，所以研究還有部分不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?，這也是我以后要繼續(xù)努力、探索的方向。

［1］ 朱和平. 現(xiàn)代包裝設(shè)計理論及應(yīng)用研究［M］. 北京：人民出版社，2008.

［2］ 楊祖彬，戴宏民. 綠色包裝印刷工藝及材料［M］. 北京：印刷工業(yè)出版社，2009.

（P-01）

Structure design of plastic container

TB485

1009-797X（2016）10-0048-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.10.018

趙蘭森（1981-），男，本科學(xué)歷，畢業(yè)院校為華北電力大學(xué)，研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2016-04-22