6-塑料包装容器结构

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章 塑料包装容器结构设计,1,第一节 塑料包装容器概述,一、塑料包装容器的概念,二、塑料包装容器的分类,1 箱式,2 盘式,3 桶式,4 中空,5 大型包装桶,6 软管,7 发泡成型,2,第二节 塑料包装容器用材料的选择,选择原则：,包装、贮存、运输中的环境条件和作业要求；,包装内状物对材料的形态要求；,卫生法规；,印刷适性；,典型商品常用塑料包装容器与材料P180 表6-3,3,第三节 注射和模压成型容器结构设计,一、注射成型过程及注射容器结构,二、注射及模压制品结构设计的工艺要求,1 容器壁厚,均匀、圆角过渡,参照表6-6取壁厚值,4,注射成型机,Fig.10.10,5,注射成型机,Extruder,barrel,Feed hopper,Mold,location,Extruders are sized by their clamping capacity,6,Three-Plate Injection Mold,Fig.10.12,7,Three-Plate Injection Mold,8,Parts With Attached Runners,9,The distance between the,sprue and the gate must be,the same for every cavity,9,Injection-Molding Gate Styles,Fig.10.11,10,Multiple Gating,Complex parts may require multiple gating,11,Hot-Runner Mold,Fig.10.13,12,Stack Mold：叠箱注模,Fig.10.14,13,Molding Undercuts,Fig.10.15,14,Injection Molding Undercuts,15,Injection Molded Closures,16,2 脱模斜度,17,3 支承面,塑料容器底部中央设计成向上凸起 图6-16,18,4 加强筋,制品上长条形突起局部，通常起加强和装饰作用,作用：,a.不增加壁厚，使容器强度和刚度改善；,b.起辅助浇道作用，改善流动充模状态，有利成形；,c.防止因壁厚不均而产生的缩也、气泡、凹陷等，减重,形式：,有三角形、梯形和圆形。,19,加强筋设计的一般原则,a.可设在内壁、外壁及底面上；,b.防止和减少塑料的局部堆积，多条加强筋应互相错开排列，否则易产生缩孔、气泡、裂纹；,c.加强筋要有足够斜度，筋与容器主体连接部应以圆弧过渡；,d.以设计得矮、多为好；,e.其方向应与塑料流动方向一致，否则会降低容器的韧性,20,尺寸设计,a.结构尺寸,b.若筋厚等于壁厚，为掩饰凹陷等缺陷，设计凹凸花纹是制品上突出的短柱状局部。为结构性或装饰性嵌体以及螺钉等紧固件提供座位。（此处承受应力和应变）,21,5 圆角,设计圆角的优点：,a.有利于改善流动充模特性；,b.消除因锐角造成的应力集中；,c.延长模具使用寿命；,d.圆弧过渡美观，且易消除内积灰。,22,6 孔,孔的类型,根据孔的轴线与模具启闭方向的相对位置分：,平行孔：简单 最正确,垂直孔：复杂 少采用,倾斜孔：复杂 防止,23,根据孔的特征分：,通孔：贯穿,盲孔：不贯穿,阶梯孔,凹阶孔,交截孔,24,设计原则（重点事项）：,a.孔与孔的间距取孔径的两倍以上；,b.盲孔的深度有限制，与孔径和成型工艺有关；,c.防止采用异形孔；,d.孔与边缘的距离有限制；,e.侧孔设计要简化模具结构，提高容器强度；,f.交截孔设计应将其中之一孔径加大，以防止上下孔偏心带来的不便。,25,7 螺纹,获得螺纹的方法,加工(机加工),成型螺纹,螺纹嵌件,选用范围 表6-13,26,第四节 中空吹塑容器结构设计,根本概念,1 中空吹塑,将挤出或注射成形所得的半熔融态管坯（或型坯）置于模具中，然后闭合模具，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到一定形态中空制品的一种加工方法。,27,2 吹胀比B,R,中空容器最大外形尺寸与型坯最大尺寸之比，一般取2左右，最大为4,3 延伸比S,R,中空容器的长度与型坯长度之比,28,4 吹塑成型常用材料,如HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PET、PVC、PS 等，其中PE 占90%，现PP、PET 大量用于生产圆瓶。,材料,收缩率（%）,LDPE,1.22,HDPE,1.53.5,PP,1.22,PS(改性),0.50.8,PVC,0.60.8,29,中空吹塑成型容器设计,一、设计原则,、综合考试功能、外观、可成型性与本钱等因素；,、吹塑制品的拐角、棱边、凹槽与加强筋要尽可能成较大的圆弧或球面过渡；,、防止形状突变；,、容器尺寸（壁厚）不宜要求过严。（尺寸精度低）,30,二、设计要素,圆形容器,用量最大，使用较广，占70%以上,特点：模具制造方便，型坯壁厚均匀，生产效率高，制品刚性好，印刷容易。但储存或运输是有效面积的利用率低，仅有78%左右。,设计要点：拐角处半径,1/10D 材料多用LDPE,31,方形容器,含长方形和正方形两种,特点：有效面积利用率高，运输、包装方便，支承面大，堆放稳固。但扁平面或正四面的强度不如圆形的承受力大。刚性差，易向外膨胀，壁厚偏差大。,设计要点：异型口模或径向程序调节装置。,正方形拐角半径 1/3半模深度,32,常用吹塑容器的壁厚,小容器可小于0.3mm,大容器可达3mm,最小壁厚0.4 平均壁厚,33,从结构上增加垂直载荷强度,包装容器在灌装、封盖、储存过程中都要求具有一定的垂直载荷强度。,提高垂直载荷强度的措施（从结构上入手）：,a瓶肩：,瓶肩应有足够的倾角，且肩与体的交接处应采用较大的圆弧半径过渡,b瓶底：,设计成为凹底，瓶体与瓶底的过渡宜采用大曲率渐变，防止小曲率突变也可将底部设计成球面形(耐内压性能高)，但需加底座另也可设计成花瓣状。,34,c 瓶身：,贴标区上下过渡宜平缓，防止突变，防止采用波纹状槽,35,第五节 其它热成型容器,一、热成型概述,1、定义,将热塑性塑料片材夹在框架上加热至软化温度（至热弹态），在外力作用下（如用柱塞、模芯机械的方式；或用真空产生的气压差、压缩空气等气动方式），使加热软化的片材压在模具的轮廓上，冷却而得到容器的一种方法。,36,2、特点,优点：,a.可获得最薄壁厚（0.05mm）的塑料容器；,b.可制作从小型到超大型（1.23.6m,2,）以上的塑料容器；,c.适宜从少量到大批量生产；,d.片材厚薄（较自由）无严格限制；,f.设备投资少，模具造价低，修改较容易。,37,缺点：,a.制品尺寸精度低；,b.纵深比受限制；（多为半壳状容器，深度有一定限制，较浅）,c.须修整加工，劳动强度大。,适用范围：,日用食品和冷藏食品包装用的杯、盘、碗、盒等。用于工业产品、车辆、游船、箱包、电冰箱等大型产品的包装与制作。,38,二、热成型方法,1、真空成型法,2、加压成型法,是借助压缩空气的压力，将加热后软化的塑料板压入型腔而成型的方法。,39,三、热成型容器结构设计,1、几何形状和尺寸精度,几何形状和尺寸精度要求不能过高；,宜成型口径宽、深度浅的半壳状薄壁制品；,防止侧孔和侧凹。,40,2、外观,无浇口和合模线；,外表粗糙度受模具影响；,需色彩装饰时，选已着色的片材，需花纹时，选带花纹的片材。,3、模壁斜度,凹模大于1/120，1/60 好,凸模较大些，1/301/20,另模壁斜度较大时，可减小制品转角处的薄化程度，且有利于提高生产效率。,41,4、引伸比与径深比,引伸比：制品深度与宽度或直径之比。,径深比：引伸比的倒数。,引伸比与制品的设计有关：,引伸比反映成型的难易程度，其值越大，成型越困难；,引伸比与最小壁厚有关，其值越大，最小壁厚越小；,引伸比与模具形状有关，其值越大，模具斜度越大；,引伸比与塑料品种有关，其值越大，要求塑料的可拉伸性越大。,引伸比过大的塑件将会出现起皱甚至断裂。,42,