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摘 要:为提高吹塑瓶型的可实现性及生产适应性。 利用软件模拟保证瓶型的壁厚分布、抗压性等基本设计要求,规范瓶口与瓶肩的间隙、瓶身的曲面要求、瓶底的过渡连接、把手的设计尺寸、瓶子高度等方面的细节设计。 进而呼吁每类产品造型设计应深度考虑开发每个环节,关注行业特征,与产品开发真正相融合。
日用洗化行业竞争激烈,企业会根据市场反馈及时更新洗化配方和香型,因此盛装内容物的容器基本处于 3 年一小变 5 年一大的生命周期中。 瓶型开发中涉及市场预测、 设计方案、 吹塑生产、贴标、灌装、物流运输、商超展示等众多环节。 要设计一款功能与外观并存的瓶型确有挑战性,需将机械的专业技术和工艺流程的专业知识与瓶子的创造性理念相嫁接[1],预测、评判每个环节中对瓶型的影响,加强造型细节设计,才能保证容器项目的顺利开发。
一、吹塑容器开发全过程
吹塑瓶型开发首先根据市场调研做出造型方向;然后根据定位绘制设计方案,对造型细节进行工艺合理性调整,并利用软件模拟、经验分析对方案进行初评并优化;之后做实验模具,对打样出的实瓶子进行抗压、壁厚分布、贴标、灌装、运输等测试,反馈数据并修正后期的产品模具;最后加工制造产品模具,并吹塑生产,对批量生产的瓶型进行线上的贴标、灌装、运输等测试;上市瓶型经消费
者反馈进入下一轮开发数据库。 具体步骤见图 1。在开发过程中每个环节得到的实验和实测数据都会反馈到生产和设计中,去调整生产工艺参数或修正设计方案。
二、瓶型的基本要求
瓶型设计的方案首先要保证工艺的可实现性,在吹塑中壁厚尽可能分布均匀,同时应达到一定的抗压标准,实现构想与产品技术相统一。
(一)工艺可行性模拟
利用软件对设计方案进行工艺模拟。 模拟分为四步:第一步,挤出料胚;第二步,预吹;第三步,吹塑模具闭合;第四部,吹塑成型;第五部,模具保压定型。 通过模拟,能快速评估造型的可实现性。
(二)壁厚分布模拟
通过模拟可以得出瓶型壁厚的分布情况 [2],同时也可发现最小壁厚处,并分析在实际吹塑过程中是否可以通过生产参数调整以及时纠正[3,4]。 对不同瓶型的模拟中可知近圆形容器在吹塑过程中壁厚分布比较均匀,异形容器容易出现壁厚分布不均的问题。 瓶型设计方案之初要考虑吹塑工艺的限制,避免过于另类的瓶型,导致壁厚分布不均使其在受力中开裂。
(三)抗压模拟
容器在灌装、堆垛、运输等环节要承受加料嘴、压盖机构、自身重力等各方面的垂直压力,必须有足够的垂直负荷强度,即一定的抗压性。 瓶型不同,其 抗 压 性 各 异 。 经 标 准 实 验 测 试 可 知 , 洁亮500ml 清 洁 剂 抗 压 强 度 平 均 为 479.63N, 清 扬400ml 洗 发 水 抗 压 强 度 平 均 为548.49 N, 海 飞 丝400ml 洗发水抗压强度平均为 271.4N。 抗压差的瓶型可以通过壁厚进行补偿。 但是壁厚意味着瓶子重量重。 对于吹塑行业来讲,克重是企业控制成本、竞标成功的有力保证, 瓶型项目的利润空间就在 1g甚至0.5g 的重量差别中。因此需要在经济型和美观性之间做出合理取舍。
三、瓶型细节处理
瓶型除了要通过一系列模拟测试、实际测试来保证容器存储物体、 保护内容物等基本功能外,还要有一定的设计规范和设计细节以适应自动化的流水加工线。吹塑容器一般由瓶口及瓶肩、瓶身、瓶
底、把手(取决于容器造型的有无)组成[5]。 各个组成部分为配合高速生产线、 适应高效的行业特点,必须在各个细节上下足功夫。
(一)瓶口及瓶肩