6-塑料包装容器结构

第六章塑料包装容器结构设计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取壁厚值注射成型机Fig.10.10注射成型机ExtruderbarrelFeedhopperMoldlocationExtrudersaresizedbytheirclampingcapacityThree-PlateInjectionMoldFig.10.12Three-PlateInjectionMoldPartsWithAttachedRunners9ThedistancebetweenthesprueandthegatemustbethesameforeverycavityInjection-MoldingGateStylesFig.10.11MultipleGatingComplexpartsmayrequiremultiplegatingHot-RunnerMoldFig.10.13StackMold：叠箱注模Fig.10.14MoldingUndercutsFig.10.15PedestalplugMainbodyringPedestalringhalvesBodyplugGateInjectionMoldingUndercutsInjectionMoldedClosures2脱模斜度3支承面塑料容器底部中央设计成向上凸起图6-164加强筋•制品上长条形突起部分，通常起加强和装饰作用①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.避免因壁厚不均而产生的缩也、气泡、凹陷等，减重②形式：–有三角形、梯形和圆形。③加强筋设计的一般原则–a.可设在内壁、外壁及底面上；–b.避免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④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部分。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）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。6孔①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：简单最佳–垂直孔：复杂少采用–倾斜孔：复杂避免•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②设计原则（注意事项）：–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.避免采用异形孔；–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，以避免上下孔偏心带来的不便。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第四节中空吹塑容器结构设计基本概念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。2吹胀比BR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43延伸比SR中空容器的长度与型坯长度之比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（%）LDPE1.2～2HDPE1.5～3.5PP1.2～2PS(改性)0.5～0.8PVC0.6～0.8中空吹塑成型容器设计一、设计原则１、综合考试功能、外观、可成型性与成本等因素；２、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；３、避免形状突变；４、容器尺寸（壁厚）不宜要求过严。（尺寸精度低）二、设计要素①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LDPE②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，避免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。c．瓶身：贴标区上下过渡宜平缓，避免突变，避免采用波纹状槽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。2、特点①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（1.2×3.6m2）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。②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。③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。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。三、热成型容器结构设计1、几何形状和尺寸精度①几何形状和尺寸精度要求不能过高；②宜成型口径宽、深度浅的半壳状薄壁制品；③避免侧孔和侧凹。2、外观①无浇口和合模线；②表面粗糙度受模具影响；③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，1/30～1/20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。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：①引伸比反映成型的难易程度，其值越大，成型越困难；②引伸比与最小壁厚有关，其值越大，最小壁厚越小；③引伸比与模具形状有关，其值越大，模具斜度越大；④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。