淺議白酒塑料瓶蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)聯(lián)性

劉楊

摘 要：通常構(gòu)件的設(shè)計都跟裝配、材料工藝和加工原則相分離，通過每項所描述的不同規(guī)則來獨自設(shè)計每個方面。事實上，這些方面都不是孤立的，在總體上它們關(guān)系太密切以至于不考慮其他方面而只討論一個方面的嘗試很難獲得具有競爭力的產(chǎn)品。當(dāng)這些部件放在一起作為設(shè)計程序的一部分時，就能獲得更合理的構(gòu)件設(shè)計。因而構(gòu)件設(shè)計的整體性要大于單個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這就是整體設(shè)計，或者叫關(guān)聯(lián)性設(shè)計。

關(guān)鍵詞：瓶蓋；設(shè)計；關(guān)聯(lián)性

中圖分類號：TS262.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0066-02

塑料瓶蓋不管是在酒類包裝，還是在日化用品，或者是其他包裝容器中，都有著舉重若輕的地位。它既擔(dān)負(fù)著密封隔離的基本功能性責(zé)任，也肩負(fù)著襯托整個包裝風(fēng)格的外觀大任。同時還向消費者傳導(dǎo)著包裝設(shè)計理念，讓消費者有舒服的體驗感。塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計則既要考慮到生產(chǎn)，也要考慮到成本，同時還要完美的將外觀理念展示在消費者面前。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計是一款設(shè)計理念能否實現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵所在。由于塑料瓶蓋種類繁多，再此，僅簡單談?wù)劙拙瓢b塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1 塑料制品在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

塑料最大的消費市場是包裝，在發(fā)達(dá)國家塑料制品的消費總量中，包裝材料占1/4以上，近年來，由于環(huán)保方面的要求，對塑料包裝材料提出了不少新的性能要求，導(dǎo)致對塑料包裝材料的發(fā)展有一些不利的影響。

為了滿足包裝市場新的要求，塑料包裝材料正在進(jìn)行新的發(fā)展，主要體現(xiàn)在：迅速開發(fā)新的塑料包裝材料；不斷研究新的包裝性能；盡量適應(yīng)新的環(huán)保要求。現(xiàn)狀國內(nèi)外塑料制品生產(chǎn)廠家開發(fā)出許多新型塑料包裝材料，如適應(yīng)食品、飲料包裝的高阻隔包裝材料和無菌包裝材料，可以增加食品保鮮期，延長其存放壽命。開發(fā)了可適應(yīng)微波爐、電磁灶加熱和耐蒸煮的耐熱包裝材料；具有空氣調(diào)節(jié)功能、適宜水果和蔬菜儲存的保鮮包裝材料等具有特殊性能和用途的功能性塑料包裝材料。

由于環(huán)境保護(hù)問題日益得到人們的關(guān)注，世界各國塑料加工業(yè)對改進(jìn)塑料包裝材料的配方設(shè)計和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計十分重視，很多塑料制品生產(chǎn)廠家致力于開發(fā)薄型包裝容器成型技術(shù)，使包裝容器在確保使用要求的前提下進(jìn)來薄型化。同時，各生產(chǎn)廠家都十分重視適量包裝，避免過剩包裝，注意提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長使用壽命和增加包裝容器的附加功能等，以此減少塑料包裝材料廢棄物的數(shù)量、緩解城市固體廢棄物的處理問題。

2 塑料結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，機(jī)械部分的設(shè)計，是實現(xiàn)產(chǎn)品功能性的關(guān)鍵，不但需要與產(chǎn)品的外觀協(xié)調(diào)，還必須考慮到模具制造，生產(chǎn)裝配，包括物流運輸?shù)雀鱾€方面。是設(shè)計精品的重要前提和有力保障，也是整個產(chǎn)品設(shè)計過程中最復(fù)雜的一個工作環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品形成過程中，起著至關(guān)重要的作用。

作為一名產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，既要構(gòu)想一系列關(guān)聯(lián)零件的實現(xiàn)其各項功能，又要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的緊湊，外形美觀；既要考慮產(chǎn)品安全耐用，性能優(yōu)良，又要考慮易于制造，降低成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要掌握從材料、模具到設(shè)備等方面的大量知識，積累大量經(jīng)驗。特別是塑料材料只有通過正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并采用正確的成型方法才能成為供人們使用的各種制品，從而發(fā)揮出材料的應(yīng)有價值。正是由于塑料材料性能的特殊性，因此不能采用金屬、木材等材料的傳統(tǒng)設(shè)計方法來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，塑料是黏彈性材料，即使在常溫下也必須考慮它的蠕變、松弛行為。現(xiàn)在很多結(jié)構(gòu)設(shè)計人員都不是高分子材料專業(yè)，對塑料材料的了解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無法滿足設(shè)計要求，導(dǎo)致設(shè)計出來的產(chǎn)品，很多時候存在工藝性不夠，無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本居高不下。并且在產(chǎn)品構(gòu)件之間的功能性位置設(shè)計時，也僅僅是考慮到結(jié)構(gòu)本身滿足單一的功能需要，并沒有考慮要其他關(guān)聯(lián)性。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)聯(lián)性

通常構(gòu)件的設(shè)計都跟裝配、材料工藝和加工原則相分離，通過每項所描述的不同規(guī)則來獨自設(shè)計每個方面。事實上，這些方面都不是孤立的，在總體上它們關(guān)系太密切以至于不考慮其他方面而只討論一個方面的嘗試很難獲得具有競爭力的產(chǎn)品。當(dāng)這些部件放在一起作為設(shè)計程序的一部分時，就能獲得更合理的構(gòu)件設(shè)計。因而構(gòu)件設(shè)計的整體性要大于單個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這就是整體設(shè)計，或者叫關(guān)聯(lián)性設(shè)計。

一般白酒塑料瓶蓋五件套有內(nèi)蓋，外蓋，瓶口，下管，內(nèi)塞。它們有各自的功能和使命，但是又互為基準(zhǔn)，關(guān)系緊密。所以在設(shè)計其中任何一個結(jié)構(gòu)要素時，都必須從功能，裝配，甚至自動化物流方面的考慮。任何有一點的欠缺，將造成后工序的被動，甚至出現(xiàn)質(zhì)量隱患。瓶蓋結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

典型關(guān)聯(lián)設(shè)計一：內(nèi)蓋與瓶口密封環(huán)的設(shè)計，就不能僅僅只是考慮到標(biāo)準(zhǔn)要求的各種測試所需要的過盈量，保證不滲漏即可。還應(yīng)該考慮到瓶蓋開啟及旋合的手感問題。要解決這個問題，不僅僅要選擇適當(dāng)?shù)倪^盈量，適當(dāng)?shù)穆菁y間隙。密封環(huán)長度與螺紋長度及起點的關(guān)聯(lián)設(shè)計也至關(guān)重要，只有在螺紋旋合一定長度后，密封環(huán)才開始進(jìn)入瓶口時，瓶蓋的旋合才會相對輕松，裝配時也不用采取多次壓旋的方式。這樣不但能夠改善開啟手感，還能簡化裝配時旋蓋的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。螺紋密封環(huán)關(guān)聯(lián)示意圖，如圖2所示。

典型關(guān)聯(lián)設(shè)計二：在設(shè)計瓶蓋塑料瓶口的卡勾位置，防轉(zhuǎn)筋長度時，必須與內(nèi)塞的下密封環(huán)位置及玻璃瓶瓶口防轉(zhuǎn)筋位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計。因為這里不只要解決瓶蓋與玻璃瓶連接牢固性的問題，還要解決瓶蓋在上瓶時，瓶蓋防轉(zhuǎn)筋是否會與玻瓶瓶口防轉(zhuǎn)筋干涉，重疊，導(dǎo)致瓶蓋壓裝不到位，瓶蓋上瓶發(fā)白的問題。如果瓶蓋上瓶時，在內(nèi)塞進(jìn)入以前，瓶蓋防轉(zhuǎn)筋不能夠與玻璃瓶口防轉(zhuǎn)筋進(jìn)行充分導(dǎo)向，就會出現(xiàn)上述問題，發(fā)生質(zhì)量事故。降低瓶蓋的合格率。

典型關(guān)聯(lián)設(shè)計三：在設(shè)計瓶口與下管時，如果忽視兩者之間的關(guān)聯(lián)，在設(shè)計圓周間隙及防轉(zhuǎn)筋長度時不合理的話，在后期裝配中出現(xiàn)的下管裝配發(fā)白，上瓶發(fā)白等問題就無法解決，大大降低生產(chǎn)的效率及產(chǎn)品的合格率。

4 結(jié)語

在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，各構(gòu)件互為獨立，又相互關(guān)聯(lián)，獨立的是功能，關(guān)聯(lián)的是設(shè)計。只有掌握好了構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，才不會在產(chǎn)品設(shè)計中顧此失彼。只有產(chǎn)品設(shè)計合理了，才能為后續(xù)生產(chǎn)提供有力保障，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

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