饮料瓶的三维结构设计
饮料瓶的三维结构设计
华中科技大学文华学院毕业设计（论文）饮料瓶的三维结构设计学生姓名：徐某某学号：********** 学部（系）：机械与电气工程学部专业年级： 09机械设计制造与制造指导教师：韩某某职称或学位：讲师2012年 5 月 20 日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ......................................................................................................................................................... I I Key words ...................................................................................................................................................... I I 1绪论 .. (1)1.1Pro/e的发展前景 (1)1.2设计饮料瓶的目的和意义 (3)2 三维造型设计 (5)2.1设计饮料瓶的方法比较以及遇到的难点 (5)2.1.1学Pro/e需要的基础 (5)2.2 设计过程 (9)2.2.1饮料瓶设计 (9)2.3 本节小结 (13)3 二维工程图的创建 (14)3.1 设计概述 (14)3.2 设计流程 (14)3.3 本节小结 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)饮料瓶的三维结构设计摘要本次三维设计使用的是PROE软件，PRO/E作为全世界最普及的3D CAD/CAM系统．被广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、机车、自行车、航天、家电、玩具等各行业。
本文利用PROE进行饮料瓶的三维结构设计，这个模型必须使用曲面造型才能完成设计任务，在日常的模具产品设计中，曲面设计也是必不可少的。
[UG]饮料瓶的造型PPT课件
![[UG]饮料瓶的造型PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/402349dbf5335a8102d220cc.png)
圆心
半径
（0 ，0 ，195） 57
（0 ，0，115） 45
（0 ，0 ，35） 57
1通过点
象限点
2点构造 器
调用“曲线”中 的“样条”创建
样条曲线
调用 “曲面”
中的 “通过 曲线网 格”， 创建瓶
身
每选择一次线串， 按中间滚轮 三个圆为主线串
样条为交 叉线串
拉伸
顶部
参数
的圆，
生成
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
边界对象 修剪结果
调用“特征操作”中的“缝合”功能，对生 成的两个片体进行缝合
边倒圆，半径为3
点击菜 单“编 辑”中 的“移 动对 象”， 进行曲 面旋转 操作， 生成瓶 底曲面
移动对象 运动“角度 ” 角度72
矢量Z轴 复制，副本4
移动结果
调用“曲线” 工具栏中的 “基本曲线” 功能，选择 “圆”创建
创建图形
脊线
引导线
调用“特征”中 的“抽取几何体” 功能抽取螺旋面
调用“曲面 ” 中的 “修剪片 体 ”进行片体
修剪
目标片体
边界对象
选择螺旋体， 单击右键，选 择“隐藏”， 隐藏螺旋体
调用“曲面 ” 中的 “修剪片 体 ”进行片体
修剪
边界对象
目标片体
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
分析饮料瓶的结构设计(容积、瓶盖、螺纹等)
产品结构组成作业七1﹑分析饮料瓶的结构设计(容积、瓶盖、螺纹等）饮料瓶结构设计的意义:饮料瓶的携带，这点近年有了很大的改善，一般2L以上的饮料瓶都采用了提手或手柄的形式,方便携带。
对于500-600ML的饮料瓶应该说从手握手感角度评价，做的还不错。
但是，饮料瓶的轻量化，正在让这一用户体验变差，现在，有些过薄的饮料瓶握起来就会发软。
饮料瓶的容量设置的合理性。
饮料瓶更多的是在人们外出时被使用，因此，要根据实际情况来设计饮料瓶容量,应该说经过多年的发展，国内的饮料瓶容量是很合理的。
饮料瓶的个性化设计，首先是瓶盖的个性化设计，重量更轻、密封效果更好、功能更多、更吸引眼球都是个性化瓶盖的设计追求。
饮料瓶的个性化设计，还可以从材料的合理选用、造型的独特设计以及更多新功能的开发等方面展开。
饮料瓶的个性化设计,更离不开与包装内容物-饮料的本身特性的相映成趣，更不能忽略使用的便利性和功能性。
特别是在“可持续发展”“健康的生活方式”逐渐成为共识的今天,健康的饮品、环保的包装已成为消费者的共同选择,材料的环保性、包装的轻量化也逐渐成为一种时尚和设计趋势.饮料瓶的组成：饮料瓶是由几个部分组装而成,在设计时应该考虑对主体、瓶底、瓶口分别进行设计并且各个部分装配的位置尺寸应该相符合以保证可以成型。
下面对其进行结构分析。
（主要是针对可口可乐瓶)①塑料原材料的选用：在饮料包装中,聚酯瓶应用最为成功的是碳酸软饮料（CSD）,如可乐、雪碧等，PET瓶具有外观漂亮、设计灵活、强度高。
密封和可靠的卫生性，使聚酯瓶成为CSD理想的包装容器，是迄今CSD饮料唯一广泛采用的塑料容器。
因此我们选择PET材料。
•PET瓶以其优越的性能、较为低廉的成本及对环境保护的适应性，在和其他包装材料（玻璃、马口铁、PE、PVC等)瓶类的竞争中得到了迅速发展，但其耐热性不高、阻气性欠佳局限了其在热灌装和要求气密性高的场合应用，并引起人们高度重视.在提高改进其性能的过程中，聚酯包装将获得新的发展.②容积的确定:药品类600mL以下，食品类1L以内，啤酒1。
可乐瓶底曲面模型设计
《可乐瓶底部分的设计》项目教学设计方案一、UG曲面造型教学内容分析CAD/ UG三维快速设计入门第四章曲面造型必修模块（清华大学出版社）主要描述了曲面造型的原理，曲面造型的绘制方法和规律等。
曲面造型是模具设计重要内容之一，对于设计造型复杂的产品具有重要的作用，UG丰富的曲面造型方法，广泛应用于高级曲面的设计，例子汽车、家电产品的表面等。
学生通过本节的学习，掌握“能绘制简单的曲面”的知识和技能，进一步掌握比较复杂曲面造型绘制，从而培养解决实际问题的能力和复杂产品设计能力，同时本节内容也是后续知识“UG数控加工（多轴加工）应用”的基础。
二、教学对象分析通过前面章节的学习，学生能够较熟练地进行曲面造型建模，感知和体验曲面构成过程。
从学生的基础知识和技能出发，按照直观感知、操作确认、思维成型的认识过程展开，建构UG曲面建模的知识体系。
三、教学目标及分析1.知识目标：（1）理解曲面造型的基本概念和方法；（2）掌握直纹面、曲线组曲面、网格曲面、扫掠曲面、截面体曲面方法、特性及曲面成型原理和规律。
2.能力目标：（1）掌握基本曲面的绘制；（2）学会构成曲面曲线的方法和技能。
（3）掌握高级曲面建模方法和技能3.感受技术兴趣和学习态度：（1）感受UG集成技术的作用；（2）养成细致、严谨的态度。
4、教学重点：（1）掌握曲面建模原理和规律；（2）掌握曲面的编辑和曲面曲线分析。
5、教学难点：（1）高级曲面建模，曲面曲线分析。
四、教学准备利用电子教案，多媒体曲面建模演示，精选工业产品曲面模型范例。
五、教学运用在本节的教学中，将采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究、知识建构和能力拓展。
总体教学流程为：按"了解、熟悉、掌握、"三个层次要求,上机实验内容按"熟练，学会，了解， "三个层次要求，通过“感性认识—要领掌握—应用提高—练习强化，以实例与功能讲解相结合的形式，引导学生从入门到提高，掌握构建曲面建模原理与方法。
矿泉水瓶盖注塑模具设计
3.冷料穴的设计：冷料 穴的作用是储藏流道前 锋冷料，以免影响塑件 质量。如右图
4.分流道浇口：应选用 点浇口，浇口不能过大 否则会在塑件上产生疤 痕，也不能过小，会使 材料发热变质，如右图
பைடு நூலகம்-6-
冷料穴
绿线处为所设的 隐藏式的浇口
红线处为阶 梯分型面
分流道浇口设计 蚌埠学院2013届本科毕业答辩
-12蚌埠学院2013届本科毕业答辩
总结
1.本次设计的注射模具一般用来生产塑件的外表面不 允许留下印痕的瓶盖，该设计的模具结构简单 。采 用齿条齿轮自动脱螺纹机构，该机构能实现产品的 自动化，但生产效率较低。
2.此次设计的遗憾是没有设计矿泉水瓶盖的防伪圈， 在以后的设计中会继续钻研。
-13蚌埠学院2013届本科毕业答辩
3.进行锁模力和开模行程的校核。
-4蚌埠学院2013届本科毕业答辩
3.2 浇注系统的设计
1.主流道的设计：应从 锥角，内壁粗糙度，喷 嘴球半径，主流道长度 几个方面去考虑，如右
2.分流道的设计：采用 半圆形截面的流道，并 且采用平衡式布置的方 式，如右
-5-
浇口套
分流道与型腔布置方式 蚌埠学院2013届本科毕业答辩
-2蚌埠学院2013届本科毕业答辩
2 塑件的二维及三维图
矿泉水瓶盖三维结构实体图 矿泉水瓶盖三维结构概念图
-3蚌埠学院2013届本科毕业答辩
3.1 塑件分析和材料设备的选择
1.此次设计我们首先应选择合适的材料，综合力学性能， 材料的价格，我们选择聚丙烯。
2.然后进行注塑设备的选择，根据计算出的塑件的体积得 到最大注射量，确定注塑机的型号，再根据注塑机的锁模 力确定型腔的数目，取型腔数目为二。
基于UG的饮料瓶中空吹塑模具设计
基于UG的饮料瓶中空吹塑模具设计在饮料行业中，饮料瓶中空吹塑模具是生产饮料瓶的关键设备。
本文将介绍基于UG软件的饮料瓶中空吹塑模具设计过程，包括模具外形设计、模具结构设计、模具零件设计以及模具加工制造。
一、模具外形设计模具外形设计是模具设计的第一步，主要包括根据产品需求确定模具外形大小和形状，以及确定模具的开模方式和结构。
在UG软件中，可以使用三维建模工具创建模具的三维外形，并进行参数化设计，以便于随时修改模具的尺寸和形状。
在进行模具外形设计时，需要考虑到饮料瓶的形状和大小，以及模具的开模方式。
一般来说，饮料瓶中空吹塑模具采用分体式结构，即由几个可拆卸的模具零件组成，方便进行模具的组装和调整。
在模具外形设计中，需要确定模具的分体结构和每个模具零件的位置和尺寸。
模具结构设计是模具设计的核心部分，包括模具的开模方式、模具的膛线和引线设计、模具的冷却系统设计等。
在UG软件中，可以使用模具设计模块进行模具结构设计，并进行模具结构动态仿真和优化。
模具结构设计还包括模具的膛线和引线设计。
膛线是模具中饮料瓶的空腔形状，一般采用螺旋形状，以便于塑料在吹塑过程中均匀流动。
引线是模具中饮料瓶的连接部分，用于将预吹成型的饮料瓶和真空吸塑模具连接起来。
模具结构设计中还需要考虑到模具的冷却系统设计。
在饮料瓶中空吹塑过程中，塑料瓶壁需要快速冷却，以便于形成均匀的壁厚和表面光滑。
在模具结构设计中，需要合理布置模具的冷却通道，以提高冷却效果和降低生产成本。
在进行模具零件设计时，需要根据模具结构设计要求，分别设计分模板、活动模板、导柱和导套等零件。
分模板是模具中分离饮料瓶的部分，需要与产品配合精度和开模力分布；活动模板是模具中与饮料瓶进行吹塑的部分，需要和分模板配合精度和饮料瓶形状相适应；导柱和导套是模具中引导和定位饮料瓶的部分，需要和活动模板配合精度和引线位置相适应。
四、模具加工制造模具加工制造是模具设计的最后一步，主要包括模具零件的加工和装配。
矿泉水瓶1
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程
制作步骤：
1、在前视图绘制如图曲线
2、使用节点编辑，大概效果如下
3、在中间的段等分为18，如
4、选择其中的节点相隔一个或者两个中，并向内移动适合的距离，大概效果如：
5、然后给该曲线增加“Lathe”，然后点击右边命令面板下方的“Min”，设定参数选项及效果如图：
所示：
8、再配置一个贴图材质作为标签，用以上方法选中瓶子中间，将该材质赋予给它，并增加”UVW Map”效果如下：
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程、加入渐变背景
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程初步渲染效果如
配置一个木纹材质，并在“Reflection”加入“Flat Mirror”，并赋予底板，参数及效果如：
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程再次渲染效果如：
接下来给场景加上简单的灯光效果。
在场景中加入“灯光1”“灯光2”两个泛光灯和一个聚光灯“灯光3”。
位置如图：
“灯光1”参数如下
“灯光2”参数如下
“灯光3”参数如下：。
利用3dmax制作饮料瓶
今天给大家带来的是3dmax制作饮料瓶的教程首先看看模型的效果图，如图1。
图12. 模型分析：仔细观察图1中三个模型，前两个饮料瓶子除了瓶身有一点小变形多，其它的地方还是相同的。
而最后一个模型与前者的不同在于瓶身造形上和上半部分的弧度变化的不同。
这样分析下来，可以把饮料瓶子的身体分出来制作，由于这个对象符合《重复归一》法的制作。
我们首先制作模型“1”的瓶身造型。
3. 首先创建【plane】面，并使用多边形修改器，进行一个面的修改。
选择所有的面，执行右击【Inset】，把刚产生的面使用【Extrude】拉伸出第一个高度，取消其中两个面的选择，再次执行【Extrude】。
再通过点的调节，我们调节成需要的造型，便可以复制出其余的若干个对象了，其制作流程如图2所示。
图24. 继续对这个面的造型进行调节。
选择图3所示的点，使用【Scale】工具，进行对称方式的缩放。
使其达到合适于需要的效果。
最后光滑查看效果。
如图3所示。
图35. 选择刚制作出来的一个瓶身造型，进行“由一生N”的复制，再使N个对象，实现“由N合一”，把直线对象使用【Bend】弯曲，使直线成圆。
如图4所示。
图46. 进行瓶子底部的制作：把刚才由线成圆的对象，右击转换成多边形，选择边界转换成点，焊接起来，选择一头的边界，使用Shift配合着移动复制出一段合适的高度，并把这个口使用右击使用【Cap】封起来，选底面执行【Inset】插入一些面，并使用移动调节出一定的凹槽，选择底部边，插入两条边，用来制作槽子。
如图5所示。
图57. 选择底部的刚插入的边，执行【Scale】使两边分开到合适的位置，执行【Extrude】拉伸出这两个边的一定的槽度，把内部的边执行【Chamfer】切出公道的大小，再选择外边的上下两边，再次执行【Chamfer】切开。
如图6所示。
图68. 进行上半边部分的制作。
选择上半部分的边界，按住Shift配合【Move】工具进行复制，为了制作上半部的凹槽，连续先复制几段。
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华中科技大学文华学院毕业设计（论文）饮料瓶的三维结构设计学生姓名：徐某某学号：********** 学部（系）：机械与电气工程学部专业年级： 09机械设计制造与制造指导教师：韩某某职称或学位：讲师2012年 5 月 20 日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ......................................................................................................................................................... I I Key words ...................................................................................................................................................... I I 1绪论 .. (1)1.1Pro/e的发展前景 (1)1.2设计饮料瓶的目的和意义 (3)2 三维造型设计 (5)2.1设计饮料瓶的方法比较以及遇到的难点 (5)2.1.1学Pro/e需要的基础 (5)2.2 设计过程 (9)2.2.1饮料瓶设计 (9)2.3 本节小结 (13)3 二维工程图的创建 (14)3.1 设计概述 (14)3.2 设计流程 (14)3.3 本节小结 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)饮料瓶的三维结构设计摘要本次三维设计使用的是PROE软件，PRO/E作为全世界最普及的3D CAD/CAM系统．被广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、机车、自行车、航天、家电、玩具等各行业。
本文利用PROE进行饮料瓶的三维结构设计，这个模型必须使用曲面造型才能完成设计任务，在日常的模具产品设计中，曲面设计也是必不可少的。
三维结构设计涉及的内容较多，是基础课技术基础课和专业课的综合，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。
饮料瓶是生活中不可或缺的东西，没有了它，我们的生活是无法想象的。
所以，饮料瓶是我们日常生活不可缺少的东西。
本次课题结合了传统的设计方法和目前热门的CAD/CAM三维建模技术，使建模更直观化和形象化，提高了我们模型的的操作性，能有效的提高建模效率，本次研究具有科学性和可操作性，利用成熟的Pro/E应用软件来实行三维建模和动态仿真，因此，具有研究意义。
关键词：三维设计；饮料瓶；PROEBeverage bottle structure designAbstractThis design is using the PROE software, PRO / E as the world's most popular 3D CAD / CAM system. Are widely used in electronics, machinery, mold, industrial design, automotive, motorcycle, bicycle, aerospace, electrical appliances, toys and other industries.This paper uses PROE for beverage bottle structure design, the model must be used to complete the design tasks of surface modeling, in the daily die product design, surface design is essential. 3D structure design involves many contents, is the foundation course technical basic courses and specialized courses for comprehensive, is that we all course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theory with practical training. The beverage bottle is in the life indispensable thing, without it, our life is unimaginable. Therefore, the beverage bottle is our daily life indispensable thing. This paper combines the traditional design methods and the present popular CAD / CAM three-dimensional modeling technology, makes modeling more visualized and vivid, improve our model of operation, can effectively improve the modeling efficiency, this study has scientific sex and maneuverability, make use of mature Pro / E application software to implement the3D modeling and dynamic simulation, therefore, with the research significance.Key words：design; beverage bottle; PRO1绪论1.1Pro/e的发展前景Pro/e是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。
Pro/E是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。
是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
Pro/e公司简介:1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。
1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。
经过10余年的发展，Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。
目前已经发布了Pro/ENGINEER WildFire6.0（中文名野火6)。
PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。
Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。
是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性MCAD 软件。
Pro/e的特点和应用现状：经过数十年不断的创新和完善，Pro/e现在已经是三维建模软件领域的领头羊之一，它具有如下特点和优势：参数化设计和特征功能 Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
单一数据库 Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。
换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。
这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。
基于备受业界赞誉的 PTC 价值路线图，PTC 已开发了一个功能强大的评估工具，将使公司能够在产品开发中挖掘出真正的商业价值。
制造公司已经认识到打造和提供精彩的产品是成功的商业战略的精髓。
但它们需要可靠的向导来帮助它们将战略与实现目标所需的实际工作加以结合。
“产品开发系统目标评估”是一种量身定做的咨询服务，它能够帮助公司优化产品开发资源，以取得业务成绩。
通过这种独具特色的服务，PTC 帮助各个公司决定关键的产品开发计划，确定为实施计划和实现目标需要采用的过程和具备的能力。
在此期间，我们将与您的关键产品开发团队进行一系列面谈，确定那些能够推动您的企业发展和赢利的战略性产品开发价值机会。
一旦确定了您的产品开发战略，我们便着手评估目前您在能力和过程方面存在哪些阻碍您实现业务目标的差距。
我们将分析您的运营状况，确定需要对哪些产品开发过程和能力进行改进和提高才能取得显著的业务成果。
最后，我们将进行益处分析，估计出通过有针对性地进行能力开发来实现关键产品开发过程的优化和自动化，可以带来怎样的成本节约潜力。
评估公司特有的价值机会—即通过面向产品开发的战略促进增长和/或赢利的机会。
确定关键业务目标的优先次序，这些目标有：（1）降低产品开发和生命周期成本；（2）加强资产利用；（3）开拓新的市场评估将近：100 项业务计划，这些计划通过促使人员、过程和技术发生变化来创造价值。
分析公司业务计划，确定优先次序，这些计划有：（1）改善产品结构决策的管理10提高产品的模块化，等等；（2）提高零件和设计的重用率评估特定于公司的产品开发过程成熟度，即实现公司计划所需要的过程。
通过分析特定的过程，确定需要最先弥补的能力差距，而这些过程包括：（1）设计外包（2）元件和供应商管理评估系统基础结构（3）变更和配置管理分析公司的系统基础结构，包括 CAD/CAM 系统环境、所使用的企业资源计划系统以及工程变更管理战略价值机会：（1）开拓新的市场；（2）设计持续的收益流；（3）依靠以客户为中心的产品来扩大市场份额；（4）提高满足需求的能力；（5）降低产品成本；（6）降低产品开发和生命周期成本；（7）设计上实现价格增值。