沐浴液塑料瓶设计.doc

课程实验报告

课程名称： 包装结构设计
题 目： 沐浴液塑料瓶的设计

机械 学院（系）包装工程专业

班 级：
学 号：
学生姓名：
指导教师：

2011年 5月

《包装结构设计》课程实验报告

学院：机械工程学院
班级： 姓名： 日期：2011.5
指导老师：
实验名称：沐浴液塑料瓶的设计

一、实验目的
1.通过实际作业才能加深对塑料容器结构的理解；
2.通过实际作业获得塑料容器设计制作方面的工艺知识。
二、实验要求
设计一个洗发水（或其他日用品包装）的塑料瓶。要求如下：
1.容量125ml；
2.设计铰链盖；
3.外形自定；
4.选材、工艺自定；
5.写出设计步骤，绘制设计草图（包括瓶身、瓶盖）
三、设计选题
设计题目
包装规格
设计要求
沐浴液塑料瓶的设计
125ml
设计铰链盖

四、实验步骤
（一）确定塑料瓶的大体尺寸和形状⑴产品分析：
①沐浴露的主要成分一般为：表面活性剂，泡膜稳定剂、香精、增稠剂、螯合剂、护肤剂、色料。高级浴液中还加入一些功效成分，如中草药提取物、水解蛋白、维生素和羊毛脂衍生物，使浴液不仅有清洁作用，还能促进血液循环，润湿保护皮肤，以及具有杀菌、消毒的作用。
②沐浴露的酸碱度：沐浴露的PH一般为5.5-6.5，所以可以确定沐浴露属于弱酸性。
⑵设计要求分析：
内装物的容积为125ml，属于小包装件。
要求设计铰链盖，则需要考虑整体瓶形与盒盖在结构尺寸和整体外观类型上是否相符合。
设计定位：综上所述，可以大体把沐浴露的包装设计为旅游轻巧装。结构设计方便携带和使用，初步定为瓶身截面为椭圆或圆形；材质为塑料瓶；瓶盖采取铰链盖设计。
设计壁厚t=1.5mm 瓶高h=90mm 瓶盖高h=20mm
（二）选择制造材料
塑料包装容器以其密度小、质轻、可透明也可不透明、不易破碎；有较好的耐腐蚀、耐酸碱、耐油、耐冲击性能，并具有较好的机械强度；易于成型加工，只要更换模具，即可得到不同品种的容器，并容易形成大批量生产、生产能耗低；包装效果好，塑料品种多，易于着色，色泽鲜艳，课根据需要制作各种不同种类的包装容器，取得最佳包装效果等优异性能，在化工产品、食品、饮料、化妆品、医药品等包装中得到了广泛的应用，在虚度方面已取代了木质容器、金属容器、玻璃、陶瓷容器等。

1.瓶身材料选用高密度聚乙烯（HDPE）
HDPE是乳白色固体，在微薄截面呈一定程度的半透明状，是一种坚韧的刚材料，密度0.941-0.965g/ml，结晶度>90%。HDPE具有较高的硬度、机械强度和耐热性；有良好的耐化学性、阴湿性，可长期在100℃的温度下使用；耐大多数有机溶剂，且具有耐油性。但由于HDPE的结晶度比较高，为此，透明性差，但这不影响沐浴液瓶的设计，因为沐浴液瓶是不透明的。HDPE的耐冲击强度较低，粘接、印刷困难，需添加着色剂和一定量的增塑剂。因此，在生产沐浴液瓶的过程中，使用的材料不仅仅是HDPE，必须加入其他材料使HDPE改性。
2. 瓶盖材料选用聚丙烯（PP）
PP为白色蜡状固体，无味、无毒，外观上似PE，但比PE更透明光亮。PP的密度为0.89-0.91 g/ml，是通用塑料中最轻的一种；它具有优良的防潮性、抗水性和防止异味透过性，可热封；PP的抗张强度、硬度、耐磨性以及耐热性较好，可在100~200℃下长期使用，特别是在高温时抗张强度保留率高，如在100℃时仍可保留常温时抗张强度的一半，可在开水中蒸煮，在135℃的蒸汽中消毒100小时不被破坏；PP能耐80℃以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂，在很多溶剂和去污剂中部发生应力开裂；最重要的是，PP具有极好的耐弯曲疲劳强度，薄处能经受数万次的折叠弯曲，可起到铰链作用。因而是制作带铰链的瓶盖的最佳材料。
但是，PP耐老化性差，易受100℃以上热核阳光产生老化，因此须添加抗氧化剂和紫外线吸收剂；PP的耐寒性差，在0℃度以下使用应添加增塑剂。由于瓶盖采用注塑成型法，且PP本身为白色，因而还需添加一定量的润滑剂和着色剂。　
综上所述，本次设计中所选用的材料为瓶体：HDPE；铰链：PP。
（三）确定制造工艺
1) 瓶盖的成型方法是注射法。
注射法的工艺过程为：熔化-注射-定型。
注射成型能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品，生产率高，适合瓶盖复杂的造型。
2) 瓶身的成型方法是注射-吹塑法。
　　采用注-吹法瓶体没有飞边，尺寸稳定性好，瓶口与螺纹质量优异，型坯厚薄均匀，制品光泽度高，加工过程中没有废料产生，节省原料。
（四） 瓶型及局部结构设计
l 瓶盖
使用塑料铰链，采用PP材料，不生锈，利用其性能可使用达几十万次不断裂。需要注意的是：铰链的厚度不得大于0.5mm，而且厚度要均匀，注射时应使原料从铰链一边流向另一边，使该处分子取向一致，脱模后应趁热反复折弯几次，以加强定向效果。

l 瓶身
瓶身为圆状，设计有像手柄一样的弧度，拿取方便，手感舒适，容易加工，瓶身小巧美观，利于美观与装潢，具有很好的展示效果。

（五）塑料瓶设计的效果图

（六）设计说明
沐浴液瓶大部分属于硬质包装容器，本次沐浴液瓶为硬质包装容器，瓶身的材料选用高密度聚乙烯HDPE，它具有阻气性，对沐浴液的香气有很好的保护作用。高密度聚乙烯HDPE具有耐化学性，可以阻止和沐浴液反应。对于沐浴液瓶的装潢设计方面，选用的主颜色为半透明蓝色，沐浴液为乳白色，给人明确、清晰的舒适感。瓶身造型及颜色的搭配，给人以亲切感，使消费者受到感染，独特的造型具有很好的展示效果，能在琳琅满目的沐浴液中迅速抓住消费者的眼球，吸引消费者的注意，激起购买的欲望。
对于沐浴液瓶的方便性设计方面，主要是利用瓶身的具有流线型的曲线来为消费者使用的时候提供方便。瓶身的椭圆形内凹曲线，类似日常生活中的门的把手的一部分，可以便于消费者拿取，增加摩擦力，防止使用者使用的时候因手湿而滑落。
PP最大的优点就是有很好的弯折性能，可以多次弯折（多达数万次）而不断裂。基于沐浴液瓶的重复使用和要求方面考虑，沐浴液瓶采用铰链结构的瓶盖，这样可以延长瓶盖的使用寿命，为消费者提供便利。