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

劉楊

摘 要：通常構(gòu)件的設(shè)計(jì)都跟裝配、材料工藝和加工原則相分離，通過(guò)每項(xiàng)所描述的不同規(guī)則來(lái)獨(dú)自設(shè)計(jì)每個(gè)方面。事實(shí)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(gè)方面的嘗試很難獲得具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。當(dāng)這些部件放在一起作為設(shè)計(jì)程序的一部分時(shí)，就能獲得更合理的構(gòu)件設(shè)計(jì)。因而構(gòu)件設(shè)計(jì)的整體性要大于單個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就是整體設(shè)計(jì)，或者叫關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：瓶蓋；設(shè)計(jì)；關(guān)聯(lián)性

中圖分類(lèi)號(hào)：TS262.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）11-0066-02

塑料瓶蓋不管是在酒類(lèi)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(gè)包裝風(fēng)格的外觀大任。同時(shí)還向消費(fèi)者傳導(dǎo)著包裝設(shè)計(jì)理念，讓消費(fèi)者有舒服的體驗(yàn)感。塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則既要考慮到生產(chǎn)，也要考慮到成本，同時(shí)還要完美的將外觀理念展示在消費(fèi)者面前。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一款設(shè)計(jì)理念能否實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵所在。由于塑料瓶蓋種類(lèi)繁多，再此，僅簡(jiǎn)單談?wù)劙拙瓢b塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1 塑料制品在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

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

為了滿(mǎn)足包裝市場(chǎng)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(kāi)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(guó)內(nèi)外塑料制品生產(chǎn)廠家開(kāi)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(wú)菌包裝材料，可以增加食品保鮮期，延長(zhǎng)其存放壽命。開(kāi)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(chǔ)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(wèn)題日益得到人們的關(guān)注，世界各國(guó)塑料加工業(yè)對(duì)改進(jìn)塑料包裝材料的配方設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重視，很多塑料制品生產(chǎn)廠家致力于開(kāi)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(lái)薄型化。同時(shí)，各生產(chǎn)廠家都十分重視適量包裝，避免過(guò)剩包裝，注意提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)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(wèn)題。

2 塑料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是針對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，是實(shí)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(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)方面。是設(shè)計(jì)精品的重要前提和有力保障，也是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中最復(fù)雜的一個(gè)工作環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品形成過(guò)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(jì)人員，既要構(gòu)想一系列關(guān)聯(lián)零件的實(shí)現(xiàn)其各項(xiàng)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(jì)人員需要掌握從材料、模具到設(shè)備等方面的大量知識(shí)，積累大量經(jīng)驗(yàn)。特別是塑料材料只有通過(guò)正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(jià)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(jì)方法來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(jì)人員都不是高分子材料專(zhuān)業(yè)，對(duì)塑料材料的了解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，很多時(shí)候存在工藝性不夠，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jì)時(shí)，也僅僅是考慮到結(jié)構(gòu)本身滿(mǎn)足單一的功能需要，并沒(méi)有考慮要其他關(guān)聯(lián)性。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性

通常構(gòu)件的設(shè)計(jì)都跟裝配、材料工藝和加工原則相分離，通過(guò)每項(xiàng)所描述的不同規(guī)則來(lái)獨(dú)自設(shè)計(jì)每個(gè)方面。事實(shí)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(gè)方面的嘗試很難獲得具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。當(dāng)這些部件放在一起作為設(shè)計(jì)程序的一部分時(shí)，就能獲得更合理的構(gòu)件設(shè)計(jì)。因而構(gòu)件設(shè)計(jì)的整體性要大于單個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就是整體設(shè)計(jì)，或者叫關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)。

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(jì)其中任何一個(gè)結(jié)構(gòu)要素時(shí)，都必須從功能，裝配，甚至自動(dòng)化物流方面的考慮。任何有一點(diǎn)的欠缺，將造成后工序的被動(dòng)，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(jì)一：內(nèi)蓋與瓶口密封環(huán)的設(shè)計(jì)，就不能僅僅只是考慮到標(biāo)準(zhǔn)要求的各種測(cè)試所需要的過(guò)盈量，保證不滲漏即可。還應(yīng)該考慮到瓶蓋開(kāi)啟及旋合的手感問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，不僅僅要選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)盈量，適當(dāng)?shù)穆菁y間隙。密封環(huán)長(zhǎng)度與螺紋長(zhǎng)度及起點(diǎn)的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，只有在螺紋旋合一定長(zhǎng)度后，密封環(huán)才開(kāi)始進(jìn)入瓶口時(shí)，瓶蓋的旋合才會(huì)相對(duì)輕松，裝配時(shí)也不用采取多次壓旋的方式。這樣不但能夠改善開(kāi)啟手感，還能簡(jiǎn)化裝配時(shí)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(jì)二：在設(shè)計(jì)瓶蓋塑料瓶口的卡勾位置，防轉(zhuǎn)筋長(zhǎng)度時(shí)，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(jì)。因?yàn)檫@里不只要解決瓶蓋與玻璃瓶連接牢固性的問(wèn)題，還要解決瓶蓋在上瓶時(shí)，瓶蓋防轉(zhuǎn)筋是否會(huì)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(wèn)題。如果瓶蓋上瓶時(shí)，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(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)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(jì)三：在設(shè)計(jì)瓶口與下管時(shí)，如果忽視兩者之間的關(guān)聯(lián)，在設(shè)計(jì)圓周間隙及防轉(zhuǎn)筋長(zhǎng)度時(shí)不合理的話(huà)，在后期裝配中出現(xiàn)的下管裝配發(fā)白，上瓶發(fā)白等問(wèn)題就無(wú)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(yǔ)

在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，各構(gòu)件互為獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)，獨(dú)立的是功能，關(guān)聯(lián)的是設(shè)計(jì)。只有掌握好了構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，才不會(huì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中顧此失彼。只有產(chǎn)品設(shè)計(jì)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。

參考文獻(xiàn)

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