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文档简介

1、1 导言从市场中双组份“哥俩好AB”胶粘剂的现有包装弊端出发,为了方便最终消费者,设计出一款新型实用的创意包装。1.1 “哥俩好”AB名字的由来市场中常用的“哥俩好”AB胶只是双组份AB胶粘剂中的一类,一般有两瓶,其中一瓶为是红颜色环氧树脂胶或改性丙烯酸酯胶,另一瓶是蓝色的固化剂,当二者用量为1:1混合使用时,粘合强度极高。因二者是混合发挥效果,缺一不可,所以习惯上称环氧树脂胶粘剂为“哥俩好”AB胶,有时也称为了302胶。1.2 “哥俩好”AB胶粘剂的组成通常使用的树脂胶是指丙烯酸改性环氧树脂胶或环氧树脂胶。A组分是丙烯酸改性环氧树脂或环氧树脂(其中可含有催化剂及其他助剂),是粘合剂的主要组成

2、部分,B组分是改性胺或其他固化剂(其中可含有催化剂及其他助剂),可以加速其胶粘剂的固化,二者按1:1比例混合。其中催化剂的加入可以进一步控制固化时间,其它助剂可以控制性能(如粘度、钢性、柔性、粘合性等等)1。1.3“哥俩好”AB胶的性能及对包装的要求主要性能有:(1)室温快迅固化、使用方便;(2)剪切、冲击、剥离强度高,综合性能好;(3)可进行油面粘接,只需打磨,无需脱脂;(4)耐酸碱介质性好,耐水性好,耐油性甚佳;(5)耐湿热和大气老化,耐久性好;(6)清除容易,用途广泛;(7)耐高低温、电性能好,(8)耐老化性能好2。 此胶水有挥发毒性,要求包装材料的密封性极好,同时有一定的耐腐蚀性,化学

3、稳定性,不能与胶水有相容性,为了防止胶水水分流失从而发生管内固化,同时要求包装材料应有良好的阻隔性和极低的水分透过率。1.4 “哥俩好”AB胶的应用本品为结构胶粘剂,二者1:1混合使用时粘合强度极高,应用范围极广,主要用于刚性粘接,可用于钢、铁、铝、铝合金、钛、不锈钢、ABS、PVC、尼龙(聚酰氨)、聚碳酸酯、有机玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、钢化玻璃、聚酯树脂、聚氨酯、水泥、陶瓷、木材、层压板等同种或异种之间的粘接3 。2 现有包装形式2.1软管包装市场中的最普遍的“哥俩好”AB胶的现有包装是金属软管(如图1中A所示),金属软管有良好的耐腐蚀性、化学稳定性、塑性好、易成型等优点,软管主要有管盖、管

4、嘴、斜肩、管身、管底的五部分组成4(如图1中B所示)。市场上常用的粘合剂金属软管材料为铝,因为铝优良的延展性,并且不会对粘合剂的性能本身有影响,常用的净含量通常有10g/管、20g/管、40g/管等规格。图1 “哥俩好”AB胶的软管包装资料来源:百度资源网、CAD软件手绘2.1.1 现有软管包装的缺陷(1)现有粘合剂包装为金属软管,考虑到延展性优良,和本身对内装物质量无损害,因此材料一般为铝,其包装成本相对胶粘剂本身的成本而言较高;(2)铝质软管,在使用过程中由于弯曲,卷折,很容易造成软管的断裂,使粘合剂因接触空气从而固化;(3)管口是圆形,挤出的胶粘剂也是呈现圆柱状,当涂布一定宽度时,需要借

5、助一定的辅助工具,操作麻烦,并且容易造成涂布薄厚不均,影响粘合强度;(4)使用时胶粘剂与固化剂应为1:1混合使用,但是因为是操作者凭感觉挤捏,因此很难保证二者比例,一方面直接影响粘合强度,另一方面其中一瓶用完时,另一瓶就已经没用了,造成了浪费;(5)由于金属罐有斜肩结构的存在和材料本身的回弹性,当快用完时,瓶中总有剩余,造成了一部分的浪费。2.2销售包装目前“哥俩好”AB胶粘剂的销售包装主要有两种,一种是塑料透明外壳和纸板扣别包装(如图2中的A),类似贴体包装结构,AB胶管放置在塑料外壳中,纸板上印刷图文说明,同时纸板可以在塑料外壳的沟槽内滑动,从而能够将内包装取出;另一种就是管式折叠纸盒(如

6、图2中的B),纸盒内附有说明书。图2 “哥俩好”AB胶的现有外包装资料来源:百度资源网2.2.1 现有销售包装的缺陷第一种销售包装(如图2中的A)包装虽然消费者可以直接看到内包装,也有一定的显示性,但是却缺乏陈列性和装潢性;第二种销售包装(如图2中的B)虽然有一定的陈列性但是消费者却无法看到内包装,包装过于简陋。3 胶粘剂包装创新设计3.1 软管的设计3.1.1 软管的创新设计思路从现有双组份粘合剂(“哥俩好”AB胶)的弊端出发,本着方便最终消费者、降低包装成本、保证内装物的性能不改变的原则,重新对软管结构进行了设计,设计出一款新型实用的粘合剂包装,设计思路如下:(1)管盖的设计仍采用传统的塑

7、料螺旋盖,方便开启,保证密封;管嘴不变。(2)管肩的设计由原始的斜肩结构设计成平肩结构,降低加工复杂性。(3)管身的设计方案一:将A、B管设计成一管两腔型,材料采用卡压缩性铝塑复合材料,从管底到管肩有卡压缩性挡板,管肩和管嘴封合面以下部位采用普通的平面挡板即可。方案二:将A、B管身设计成半圆柱型,两管体平面部分接触,刚好组成一个完整的圆柱形软管,二者共用一个螺旋盖密封。这两种方案使用时挤压管底(方案一)或者管身(方案二)时两管同比例压缩,使得A、B两胶等速等量地从管嘴挤出,在瓶口外边缘混合,此种设计不仅能避免混合比例不当导致的粘合强度不佳和粘合剂的浪费现象,而且能方便使用者涂布,方便最终消费者

8、。(4)管底的设计管底由原始的平氏双封褶结构设计成平面结构,便于放置。 3.1.2 软管的材料选用金属软管原则上对材料的要求主要有:塑性好、易成型;机械强度较高;化学稳定性良好,耐腐蚀;材料本身对内装物不会产生污染,一般来说,任何延展性金属均可制成软管,但是常用的软管材料有铅、锡、铝等。目前粘合剂常用的软管材料主要是铝,性能优良,但是铝也有一定的缺点,主要有:成本相对粘合 剂本身的成本较高;使用过程中的弯曲、卷折很容易造成软管的断裂。包装材料选为铝塑复合材料(一共为三层复合,考虑到内层要直接与粘合剂接触,化学稳定性要良好,不能与内装物相容,因此使用传统的Al,厚度为0.2mm;为防止粘合剂的固

9、化,材料要有一定的阻隔性和极低的水分透过率,因此中层使用三大阻隔材料之一的聚偏二氯乙烯PVDC,厚度为0.2mm;同时软管要印刷,所以要使用电晕处理过的聚乙烯PE,厚度为0.1mm)5,一方面降低了包装成本,同时适应当代的复合材料兴起的时代潮,另一方面铝塑复合膜有良好的塑性,避免了软管因弯折造成的断裂现象。3.1.3 管盖、管嘴的改进管盖仍采用原始的热固性塑料螺纹盖,方便开启、保证密封性(如图3中的A )。管嘴仍然沿用传统的外螺旋结构,方案一中,直接设计成完整的螺纹型管嘴;方案二中设计成半圆柱性管嘴,两个半圆柱型管嘴刚好凑成一个完整的圆柱螺纹型管嘴(如图3中B),用同一个螺旋盖密封,此处将管径

10、尺寸由以前的瓶颈型号为M4变成型号为M5的,查表知当软管瓶颈型号为M5时,螺纹螺距P为1.50mm,螺纹角为60°,齿宽为0.15mm,T为10.97mm-11.30mm, E为9.35mm-9.68mm,H4.50mm-4.75mm6。图3 管盖、管嘴的设计资料来源: ACD、Pro/E软件手绘表1 软管塑料螺旋盖的规格尺寸(单位mm)瓶颈型号TEH螺距PM412M56.65-6.698.23-8.5610.97-11.35.03-5.366.60-6.939.35-9.64.50-4.753.71-3.964.50-4.70.971.271.53.1.4 管肩的改进原始软管有斜肩

11、部分,不仅导致了粘合剂在快用完时斜肩部位有粘合剂的残留,造成浪费,而且制造时斜肩部位要用模压成型法单独加工,工艺较复杂,故为避免此弊端,将新型软管设计成无斜肩结构,管肩、管身、一体制造,减少加工程序,方案一中管肩外径设计成25mm,方案二中管肩的外径应设计成24mm。3.1.5 管身的改进方案一:将AB管设计成一管两腔型,材料均采用卡压缩性铝塑复合材料,从管底到管肩有卡压缩性挡板,管肩和管嘴封合面以下部位采用普通的平面挡板隔开(立体图如图4中的A,剖面图如图4中的B),保证在胶粘剂离开管嘴前总是互不接触,使用时直接用大拇指按压底部即可。因为管外径为25mm,扣除管厚和内部的挡板厚度,内径大约为

12、23mm,要设计成左右管腔容积为40g。V=1/2(R²H) (1)由公式知H=2V/R²,代入数值得到管高H=96mm图4 方案一管身的设计资料来源: ACD、Pro/E软件手绘方案二:将传统的A、B金属软管设计成半圆柱型管,两半圆柱型软管的底部连接在一起,使用时将两管合在一起,套上管套头,即可使用(立体图如图5中的A,剖面图如图B)。管身材料为0.5mm厚的铝塑复合材料,因为管外径为24mm,扣除管厚,内径大约为23mm,要设计成左右管腔容积为40g,同方案一计算方法,算出管高H为96mm。图5 方案二管身的设计资料来源: Pro/E、ACD软件手绘3.1.6 管底的改

13、进传统的软管管底封口方式一共有五种,分别为平氏单封褶、平氏双封褶、平氏鞍型封褶、平氏反向双封褶、波纹单封褶7,目前我国常用的双组份胶粘剂的封底方式为平氏双封褶,新型的创新设计将其变为平面,便于管的放置。3.1.7软管的成型工艺方案一:成型方法分为两步,第一步管肩和管身及挡板采用模压成型,方法是将料液注入模具,待冷却后沿着底部方向去掉模具;第二步利用热感应封合方式将底封合上,就可以制成了内部有挡板的可压缩性铝塑复合软管。方案二:管身和管肩材料均为铝塑复合薄膜,半圆柱型软管的成型采用中空吹塑成型,方法是将挤出或者注射成型制得的型坯预热后置于吹塑模中,然后在型坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧紧的贴于

14、班圆柱型模腔表面再经冷却定型,脱模即可制得单个管,最后将讲个半圆柱型管底部连一起(铰链连接)即可。3.2 附件管套头新型的创新设计,在改变管身、管肩、管底结构的情况下,还特加了附加管套头(管套头采用热塑性塑料PVC),大大的方便了使用者。当普通涂布时,和传统的粘合剂一样,打开盖然后直接挤压涂布即可,当针对细缝或者不易接触的边缘涂布时可选择图6中的A,要涂布一定宽度时可选用图6中的 B。图6 管套头1、2的创意设计资料来源: Pro/E软件手绘3.3 软管整体设计模型将管嘴、管肩、管身、管底的创新利用Pro/E软件画出软管的两种创新方案整体图,从立体的角度更加直观,作图为方案一的立体图,采用一管

15、两腔型,其中深蓝的的部分为内部挡板,A、B胶分别装在两管腔内(如图7中的A),使用时直接按压底部即可;右图为方案二的立体图,采用两个半圆柱型软管,A、B胶分别装在两个A、B管内(如图7中的B),使用时将两管红色部分合并在一起挤压管身即可。图7 方案一、方案二的软管整体图资料来源: Pro/E软件手绘3.4 销售包装的设计3.4.1 销售包装的创新设计思路鄙弃传统的胶粘剂外包装,对于软管进行了重新的设计,伴随着软管结构的改变,对外包装进行重新设计,利用白板纸设计出盘式折叠纸盒(其中底板为图8中的A,盖板为图8中的B),纸托盘内部有发泡聚乙烯EPE内托(珍珠棉),管套头和软管镶嵌在内托上,再利用同

16、样大小具有开窗结构的盖扣合即可,整体图如图9所示。图8 外包装展开图资料来源: CAD软件手绘图9 外包装立体图资料来源: Pro/E、Photoshop软件手绘4 设计总结包装结构设计是指包装设计产品的各个有形部分之间的相互联系、相互作用的技术方式,设计理念是在最低成本的前提下(包装的成本不得超过产品成本的15%),保证产品在运输途中不受损的同时还要包装其市场促销的功能,针对现有包装的弊端进行改进创新,设计出一款新型实用的包装。我国是生产大国,不管是什么领域,胶粘剂的使用,已经变得越来越普遍,随之而来的则是对包装结构的提高理念。本文则是结合国际需求通过对双组份胶粘剂(“哥俩好”AB胶)的组成

17、成分研究,从其对包装材料性能要求出发,发现市场中现有包装的弊端,在管盖、管肩、管身、管底等方面对小包装软管进行全新的创意设计外,还重新配置了管套头,针对全新的包装软管重新对外包装进行了改进,将包装的科学性、容装性、保护性、方便性、环境友好性、显示性和陈列性总和为一体,大大方便最终消费者,同时无论是运输功能还是销售功能,此创新包装都不失为胶粘剂包装行业的佼佼者,通过设计将课本理论知识得到了很好的实践,加深了专业的知识。参考文献1洪斌,王天桢.环氧树脂应用领域市场分析J.热固性树脂.2011:05-30.2刘大娟,肖建伟.新型快速固化环氧树脂胶粘剂的制备和性能J.江汉大学.2013:03-29.3

18、孙勤良.环氧树脂胶粘剂应用概况J .热固性树脂.1996:53-58.4杨修成.包塑镀锌金属软管J. 建筑电气.1983:04-02.5刘喜生.包装材料学M.吉林大学出版社,1997:131-137.5 孙诚.包装结构设计(第三版)M.中国轻工业出版,2013:290-291.7 张世荣.软管的灌装和封底J.包装与食品机械.1994:02-15.致谢信做课设的这几天我几乎每天都在宿舍“宅”着,过的感觉很快,早上起床后打开电脑开始画图计算,不知不觉就天黑了,每天都觉得很充实,也很累,不过累是累收获却很大,主要收获有三点第一、开发了创新思维,将课本所学理论知识用于实践,大大的加深了对专业知识的融会贯通;第二、设计过程中所用到的图纸几乎来自于CA

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