沐浴露包装说明书软质包装容器结构课程设计

目录

1 内装物特性分析 (2)

2 包装材料的选择 (2)

2.1 沐浴液瓶身材料选择 (3)

2.2 沐浴液瓶盖材料的选择 (3)

3 容器容积的确定 (4)

4 造型方案论证和造型设计 (5)

4.1 瓶盖的成型方法 (5)

4.2 瓶身的成型方法 (5)

5 沐浴露的结构设计 (6)

5.1 瓶口结构设计 (6)

5.2 瓶盖设计 (6)

5.3 瓶底结构设计 (7)

5.4 圆角设计 (7)

5.5 脱模斜度设计 (7)

6课程设计结果分析 (8)

参考文献 (9)

1 内装物特性分析

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。

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。沐浴露是洗澡时使用的一种液体清洁剂，根据配料不同分为碱性沐浴露和酸性沐浴露。它已逐渐取代香皂成为新一代的人体清洁产品。目前市场上常见的沐浴露品牌有力也不断增大，为此，沐浴露的包装的好坏在很大程度上决定了其市场竞争力。商强生、玉兰油、舒肤佳、力士和六神等。随着沐浴露市场的扩大，企业的竞争压家也越来越追求包装上的新奇，造型越是新颖独特越能在市场上站稳脚跟。沐浴露的包装一般以“清新”、“滋润”、“除菌”、“美白”等词为设计理念。一般安全天然除菌，自然健康。

2 包装材料的选择

内装物的容积为200ml,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。塑料瓶包装具有质轻、无破损、卫生、耐酸、耐碱、耐腐蚀等优点，符合各种产品包装的特殊要求，塑料瓶包装在我国有了较快的发展。优质塑料瓶的应用，离不开合理的瓶体结构和完善的生产设备以及成熟的工艺方法。包装材料发展的趋势是多功能化、高机能化，所谓高机能化，高机能包括材料，总的概念是包装高阻隔性、耐热性、选择透过性、保鲜性、保香、保风味、可吸湿性、抗菌性以及具有一些特殊功能的包装材料。常见的有PVC、LDPE、HDPE、PP、PET、PC、PS等的材料作为包装容器材料。

聚丙烯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属于线性的高结晶性聚合物，熔点为165℃，PP的密度为0.89～0.91，

是通用塑料中最轻的一种。具有优良的防潮性和抗水性，防止异味透过性较好，可以热封合。PP的抗张强度、硬度、耐磨性以及耐热性均优于PE。PP耐热性好，可在100℃～120℃下长期使用。PP具有极好的耐弯曲疲劳强度，，薄处能经受数万次折叠弯曲。PP能耐80℃以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂，PP有异乎寻常的抗化学溶剂、抗酸抗碱能力。所以PP容器常用于化妆品、药品、洗涤剂等物品的包装。塑料包装容器用材料的选择，主要根据容器本身的强度要求和内装物的特性以及经济成本等进行综合考虑。所以，根据以上种种要求结合沐浴露自身的特点，这里选用HDPE作为包装容器的材料。

2.1 沐浴液瓶身材料选择

瓶身材料选用高密度聚乙烯。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。

2.2 沐浴液瓶盖材料的选择

瓶盖材料选用聚丙烯。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。

3 容器容积的确定

容器的瓶身大致设计为一个圆柱体。本次设计选用的沐浴露容积为200ml，这样既轻巧便携，由满足了普通消费者的日常需求，同时，也提高了企业的产品流通速度。提高手感，同时也增加美观。设计如下形状。高度与半径比：L:R=2。总容积为200ml。

图3.1

所以

π2)2/

10

(R×8R=200×3

(R×L=π2)2/

得：R =20mm,L=160mm

考虑到瓶壁有一定厚度,为略加一些视觉上的丰富性，将底部半径略为缩小，整体变为圆台，体现简练风格。同时考虑底部稳定性，所以将底部半径缩小为R=15mm。按上面计算容积变小,瓶底内凹也使容积变小,但是圆柱体与瓶口之间有一段过渡区,过渡区的容积上面计算时未考虑,三者综合一下,容积无太大变化,

所以容器的外直径与圆柱体那段高度不变。

4 造型方案论证和造型设计

考虑到瓶壁有一定厚度,为略加一些视觉上的丰富性，体现简练风格。具体瓶身形状见下图3.2所示：

图3.2

4.1 瓶盖的成型方法

瓶盖的成型方法是注射法.

注射成型的工艺过程是：熔化-注射-定型。注射成型一次成型外形复杂，尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑模品生产效率高，适合瓶盖复杂的造型。需要注意的是;瓶盖的厚度不得大于0.5mm,而且厚度要均匀，注射时应使原料从瓶盖一边流向另一边，是该分子取向一致。脱模后应趁热反复折弯几次，以加强定向效果。

4.2 瓶身的成型方法

瓶身的成型方法采用注射—吹塑法。用中空注射吹塑成型法没有飞边，尺寸稳定性好，成型的容器壁厚均匀，重量公差小，精度高，光泽度高，节省原料，效率高。

中空注射吹塑成型法的大致流程为：材料混合→物理塑化→注塑→开启型坯模→型坯及芯棒转位→吹塑模具闭合→型坯吹胀冷却→开启吹塑模→瓶脱模→瓶火焰处理表面。

注射速度选取：由于HDPE塑料熔体粘度高，应采用较高的注射速度为宜，并配合好料简温度和注塑模具的温度；一般讲吹塑速度应尽可能取大值，这样有利于获取壁厚均匀表面光泽好的瓶体．同时也有利于缩短吹胀变形时间，提高生

产效率。

瓶盖的成型方法选择为注射成型法。注射成型法可以制得外型复杂、尺寸精确、美观精致的制品。注射法大量用于制作容器附件如瓶盖、内塞、帽罩等等。成型周期短，效率高，尺寸精度也高，适合大批量生产。

5 沐浴露的结构设计

5.1 瓶口结构设计

因为是吹塑成型的，所以瓶盖和瓶口选用凸缘结合。初定瓶口外径为20mm 参照《包装结构设计》上图5.1,确定h=3mm,S=2mm,α=30°，具体标注如下图。

图5.1

5.2 瓶盖设计

瓶盖选用铰链式塞孔盖。打开盖子，与一般铰链式塞孔盖不同的是，它不是一个平面上有一个孔，产品从孔中倒出，它的瓶口是个曲面，大概可以看成是流畅的“W”型。具体结构如图所示：

图5.2

5.3 瓶底结构设计

瓶底结构对瓶体强度有显著影响，瓶身与瓶底转折处如果曲率半径过小，会使此处吹塑厚度厚度不足和应力集中，当容器受压和跌落时易凹陷和破裂。由上面圆角的确定已经查得容器内拐角半径r=0.5t=0.625mm，外拐角半径R=1.5t=1.875mm。另外，瓶底设计成内凹的形式，这样既避免瓶底发生翘曲时使瓶底失稳，也增加瓶底的强度。其中凹进部分的高度为4mm。具体情况如图：

图5.3

5.4 圆角设计

在制品上两个面相交的尖角处由于应立集中，在赢利或受冲击振动时发生破裂，甚至自脱模过程中由于模塑内应力而开裂。为了防止因尖角而引起的应力集中，制品的角隅处都应设计成圆角，且圆角的半径一般不应小于0.5mm。同时圆角减小了成型过程中的冲模阻力，与足于物料流动。另外，塑件的圆角也是模具相应部委的强度增加。塑件的外圆角对应着型腔的内圆角，它是磨具在淬火或使用时不至于因应力集中而开裂，延长了磨具的使用寿命。

由制品受力时应力集中系数与圆角半径的关系可知，当塑料容厚为t，过渡圆角结构半径为R，其比值R/t=0.4时，其应力基本处于最低状态。当R∕t=0.5即R=0.5t时，可减少应力集中。同样，制品的外壁面也应设计成圆角，且拐角处比后人保持t不变。

圆角过渡的优选值为：内圆半径r=0.5t，外圆半径R=1.5t，本次设计根据瓶的大小选择R=5mm.

5.5 脱模斜度设计

在模具中，塑料冷却成型，塑料在成型过程中收缩，并包紧凸模或型芯，

为便于塑件从型腔脱出，制品平行于脱模方向的表面，必须具有一定的斜度，即脱模斜度。脱模斜度的大小与塑料性质、收缩率大小、成型壁厚及结构形状有关。塑件要求精度高，脱模斜度应取小值。参看销售包装结构设计中表6-5脱模斜度的推荐值，聚丙烯PP 的脱模斜度取30′～1o，因为设计的塑料瓶为长形容器，收缩率比较大，要求脱模斜度选取较小，因此选择30′。

表3-2 主要塑料的成型收缩率

与成型材料有关的因素主要是成型收缩率的波动。塑料的成型收缩率受成型工艺条件的影响较大，不同批号的材料启程性收缩率也存在差异，所以几乎所有的塑料的成型收缩率都在某一范围内。各种塑料因其本身的性质不同，其成型收缩率各不相同。常用塑料的成型收缩率见表4-2。对于收缩率大、收缩率波动范围宽的塑料，一般只能得到尺寸精度较低的制品。

6课程设计结果分析

通过对沐浴露塑料瓶的设计,使我加深了对塑料及塑料包装容器知识的理解。增强了将理论知识应用于实践的意识，学习了塑料包装容器结构设计的整体设计与局部设计的思维，使我意识到考虑问题时整体思维与局部思维相结合的重要性。这次课程设计对我以后的生活也将起到不小的作用。 塑 料 聚 乙 烯

聚丙烯 ABS 尼龙-6 尼龙-66

低密度 高密度 收 缩

率

1.5～5.0

2.0～5.0 1.6～1.7 0.3～0.8 0.6～1.4 0.8～1.5

参考文献

[1] 许琳. 塑料成型工艺与模具设计. 北京：清华大学出版社, 2011,8

[2] 杨永顺. 塑料成型工艺与模具设计. 哈尔滨工业大学出版社.

[3] 鞠海.包装结构.辽宁：辽宁科学技术出版社，2009.10.