《包装容器结构设计与制造_》课程设计.doc

*大学课 程 设 计资 料 袋学院（系、部） 包装与材料工程学院 2010-2011 学年第 2 学期 课程名称 包装容器结构设计与制造 指导教师 职称 学生姓名 专业班级 学号 题 目 “大宝洗面奶 ”的包装结构设计 成 绩 起止日期 2011 年 6 月 6 日 2011 年 6 月 10 日目 录 清 单序号材 料 名 称资料数量备 注1课程设计任务书12课程设计说明书13课程设计图纸13张4设计样品15包装容器结构设计与制造课程设计设计说明书大宝洗面奶的包装设计起止日期： 2011 年 06 月 06 日 至 2011 年 06 月 10日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)包装与材料工程学院2011年6月10日17摘 要洗面奶已经成为当代大众最亲睐最不可或缺的化妆品。然而目前国内的洗面奶市场大部分被兰蔻、法国娇兰、迪奥等国外的品牌所占领，国产的洗面奶品牌往往依靠降低价格“贱卖“产品，而在包装设计的要么没有新意要么干脆过于朴素，与国外的奢华、高雅的包装风格完全不在一个档次。在这个包装的销售功能比重越来越重要的国际化市场，国产的洗面奶品牌如何在激烈的竞争中生存壮大，很大程度上在于如何把产品设计成既具有高性价比的内容物、又有不掉身价、符合国人心理的包装。本次课程设计就是从以上两方面出发，以大宝洗面奶为例，设计了一款200g洗面奶包装，内包装采用和普通无异的塑料软管，中包装用的是白卡纸，为增强其销售性，在容器造型上采用不同于普通的异型，配合以精致淡雅的装潢。这样既利用其量大价优的优势，也通过合理的包装增加了其附加价值，从而促进其销售。目 录1 内装产品特性分析 51.1 产品包装的现状调查与分析51.2 产品的性能及包装要求分析52内包装容器设计62.1容器包装材料的选择62.2包装容器设计方案72.3包装容器结构设计82.4制造工艺选择与分析93中包装纸盒设计103.1纸盒包装材料的选择103.2纸盒包装设计方案113.3 纸盒包装结构设计123.4 纸盒制造工艺144市场预测及设计总结155.1市场预测155.2设计总结15参考文献161 内装产品特性分析1.1 产品包装的现状调查与分析随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，物质生活的追求已经不能满足大众需求。而美容，既是一种审美意识的增强，也是作为现代人尤其是女性珍爱自我的一种表现，是一种情感的需要。而洗面奶已不再是高不可攀的奢侈品，它是目前市场上销量最大的清洁类化妆品，而且许多品牌都有针对不同层次消费群体推出相应价位的产品，已然现今洗面奶是大众化、主流化了的化妆品。现在市场上的洗面奶有国产也有很多国外的品牌，其中国外的占据了较大的市场份额。但是不管是什么品牌，洗面奶的包装都已经基本定型。内包装主要采用的就是塑料软管包装，因为它具有质量轻、韧性好、弹性好、化学性稳定、印刷精美、规格多样、可以反复使用、使用方便手感好等优点。但是，塑料软管的气密性差、弹性回吸力大（复合软管除外）等缺点，不过洗面奶对这些的要求不高，所以市场上洗面奶的包装已经基本被塑料软管所取代。塑料软管的形状也基本固定。1.2 产品的性能及包装要求分析洗面奶的主要成分包括油相、表面活性剂、保湿剂、水和各种添加剂。油相包括：白油、肉豆蔻酸异丙酯、十六醇、十八醇等；表面活性剂包括：月桂基硫酸钠、十二烷硫酸三乙醇胺、脂肪酸皂、吐温20、吐温80、甜菜碱等；保水剂成分包括；甘油、山梨糖醇、焦谷氨酸钠、聚乙三醇、丙二醇；此外，还有抗氧剂、香精、防腐剂、增稠剂、去离子水、营养剂等。例如：某一洗面奶的配方成分为：白油30.0%，硬脂酸3.0%，肉豆蔻酸肉豆蔻醇酯4%，失水山梨醇单硬脂酸酯4%，丙二醇5%,三乙醇胺1%，香精、防腐剂（适量），去离子水53%。“相宜本草”洗面奶采用本草纲目护肤养颜成分结合现代科技研制而成，蕴含竹炭、乌龙茶等本草精华。产品出来洗面奶的一些主要成分，还含有一些性能温和的成分，在包装的过程中还应该考虑这些成分的化学性质和物理性质。根据产品的性能，对包装提出了以下要求：（1）包装容器应具有一定的保护性，避免流通过程中外部环境或认为的损伤；（2）对空气、水等具有良好的阻隔性能，以保证产品中的本草精华不被氧气氧化；（3）整个管的接合处要有足够的密封强度，以保证洗面奶乳液不会渗透而出；（4）采用的塑料软管管体具有良好的柔韧性，满足洗面奶使用过程中的反复挤压；（5）化学性质稳定，且不会产生有害物质污染产品和损害人体健康；另外，从以人为本的角度出发，包装的能开启度要适中，且开口大小要合适，以保证每次打开瓶盖力度符合人机工程学、开口挤出量符合每次的使用量。 2 内包装容器设计2.1 容器包装材料的选择洗面奶主要是采用塑料软管包装，塑料软管又分为管肩、管颈部分和管体部分。另外还有一个配套的管盖。管体一般采用挤出成型，管肩、管颈、瓶盖采用注射成型。根据各部分的作用及性能要求、洗面奶的性状分析及对包装的要求以及成型加工的难易程度，可以采用PE作管体部分，采用PP作为管肩、管颈以及管盖的包装材料。管体部分：由于洗面奶自身的性状和包装要求，消费者使用的过程中的挤出产品，在储运过程中外界环境条件，出于包装的保护产品、方便运输、便于销售等的目的，选用PE(聚乙烯)作为管体部分的材料。聚乙烯为乳白色半透明或不透明的蜡状固体，几乎无味、无毒，质量比水轻。PE的大分子链的柔顺性好，很容易结晶，常温下PE是由部分结晶和部分处于无定形的非晶所构成，因此，是一种韧性材料。PE是非极性高分子聚合物，对水蒸气的透过率低，具有很好的防潮性，化学性质稳定，能耐水、耐酸碱水溶液；且具有良好的热封粘合性和热封性能；其耐寒性好，在低温下机械性能变化极小，其脆化温度一般在-30C以下。此外PE还具有较好的耐辐射和电绝缘性。但是，PE的主要缺点是气密性不良，对气体和有机蒸气的透过率较大；强度和耐热性不好高，容易老化。所以在选作做包装洗面奶材料的过程，应适当加入抗氧剂和光、热稳定剂来防止老化，PE的印刷性能差，所以在印刷前必须经电晕处理、火焰处理或化学处理，以提高对印刷油墨的亲和性和粘接性。管肩、管盖部分以及瓶盖：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PE好；抗张强度、硬度、耐磨性以及耐热性均优于PE；由于消费者在使用洗面奶的过程中需要多次重复的打开盖上，正由于PP具有极好的耐弯曲疲劳强度，薄处能够经受数万次的折叠弯曲，可以起到铰链作用，大大方便了消费者的开启使用。但是，PP容易受光、热、氧引起导致降解老化，所以通常要添加抗氧化剂和紫外线吸收剂；印刷性不好，在印刷前也必须经过表面处理。2.2 包装容器设计方案大宝洗面奶主要的消费群体是女士，所以包装容器的设计应该体现女性的清新、柔美、娇嫩的气质。为了利用大宝洗面奶量多价优的优势，本次课程设计的规格定位200g。通过对市场上软管供应商所供货物的查询，并且对已推出的其他品牌的同规格的包装的分析，直径为48mm左右的软管是适合做洗面奶的。塑料软管主要由管体、管颈、管肩、管盖四个部分组成。四个部分的材料以及成型工艺不尽相同。市面上洗面奶的塑料软管形状其实已基本固定，只是尺寸不一样。其结构强度、适加工性能等已被证明，几乎无可挑剔，因此可以采用类似结构。设计示意图如下图：2.3 包装容器结构设计2.3.1 容器的壁厚塑料容器的壁厚是关乎容器结构强度与成型的关键因素，在进行壁厚设计时，应尽量保证各部分壁厚一致；结构不一致时，相差也不能太悬殊；转角处应尽量采用圆角过渡。若壁厚过低，强度以及保护性能达不到要求，而反之则会造成材料的浪费。因此壁厚应当合理。通过查询一些企业的塑料软管规格，管体的壁厚一般在0.47mm0.51mm之间，在这里取0.50mm。由于洗面奶的盖和肩属于小型塑件，查热塑性塑料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值，取壁厚为1.25mm。2.3.2 软管管体和肩的尺寸软管管体尺寸：根据市场已有的规格，选取直径为46mm的软管。根据对200g重量的体积的初步计算，可以取管体长度为168mm，封口设计成波纹型，留边4mm。肩的尺寸：肩部为缩颈状，为了更好的配合盖的尺寸和螺纹的尺寸。肩部向内角度为42，底面直径为48mm。肩部螺纹尺寸：洗面奶肩部螺纹采用阳螺纹，由于螺纹的功能是用于密封，且不需要经常拆卸。因此可以设计得大一些，选择螺纹公称直径为20mm，圆形连续式螺纹。下图为螺纹的一些相关数据：圆弧瓶口螺纹公称尺寸螺纹圈数188.763/2208.763/2229.143/22.3.3 盖的尺寸洗面奶盖和肩在旋紧后应具有良好的密封性，将洗面奶的直径盖相对于管口向内缩进2mm，即盖的直径为46mm。为了使用者能够方便的取出产品，盖采用打入式翻盖，盖总高为25mm，翻盖高6mm，还应设计一些细节，使消费者容易将盖开启。同时为了配合洗面奶肩部螺纹而采用阴螺纹，具体尺寸和肩部螺纹尺寸类似，只是为阴螺纹。洗面奶盖的结构图和剖视图见附图。2.3.4 洗面奶软管的整体尺寸软管管体长度（加上封口留边长度）为172mm，肩部高度为10mm，螺纹处高度为10mm，盖高为25mm，通过各个部分的配合和一些技术方面的误差考虑。洗面奶的在组装后的总高为197mm。洗面奶软管具体的三视图见附图。2.4 洗面奶塑料软管制造工艺选择与分析2.4.1 管体部分制造工艺的选择由于材料本身性能的限制，单层PE软管难以满足洗面奶的包装要求，故选用两层PE复合软管，由内层PE和外层PE组成。管体部分采用挤出成型，由于PE具有良好的热封性能，可以采用热封封尾。具体的工艺工程如下：普通软管生产流程图2.4.2 管肩、管颈、盖部分制造工艺的选择管肩、管颈、盖用的材料均为PP，这几个部分都为小型塑件，且由于管颈和盖部分有螺纹，对成型后的精度要求较高，故均采用选用注射成型。注射制品集成化高、精度高、产量高，各方面的技术要求也均满足这几个部分的工艺要求。其工艺工程如下：3 销售包装设计3.1 纸盒包装材料的选择 根据内容物重量及强度要求，以及纸盒表面的可装潢性，选择定量为250g/m2的白卡纸,其厚度约为0.3mm。白卡纸单面洁白光滑，印刷适性好，有一定的阻隔性和保护性能。为证明选择此材料的合理性，对用该白卡纸成型的纸盒进行了盒体和底强度实验。实验数据支持该选择。3.2 纸盒包装设计方案 该款洗面奶包装主要为女性设计，中包装与内包装应保持一直，整体应当设计成简单大方，清新优雅，柔美的风格。要想同国外的大品牌竞争，就必须保证包装的独特性、销售性。纸盒的结构是异型折叠纸盒，上部大下部小，为减小底部应力集中，采用的是邮寄锁底。纸盒的面板打破常规的矩形，原本直角处有小角度变化，从上至下纸盒宽度有缩小趋势。展开的简单装饰图如下：3.3 纸盒包装结构设计在对纸盒进行包装时，应使容器与纸盒之间有一定的预留空间，且预留空间不超过容器容积的5%。考虑盒体斜度不能太大，本次课程设计我取的预留值比较宽松，最宽处取到了8mm，纸盒的制造尺寸如下：3.3.1 纸盒体板制造尺寸的计算A-A: W2=Wi+2t+21/2t+k=（76+1+8）1.414=60mmW1= W3= L2=60mmW4=Wi+21/2t+t+K=59.5mmB-B L7= L2=60mm;H2=H4=Hi+21/2t+K=197+0.6+2=199.6mm;C-C L1=L3=Li+2t+21/2t+K=200mm; W6=46+4=50mm W7=W6-t-K=49mm3.3.2 纸盒盒底尺寸的计算纸盒盒底邮寄锁锁底结构，角a、角b都为70度。其中L1=L2=16mm，R=9mm，d2=d1+1=5mm其他辅助结构尺寸如制造接头、封口插舌、防尘翼等详见尺寸标注图 4市场预测及设计总结4.1市场预测洗面奶已成为平民化、大众化的化妆品，市场份额其实很大。随着经济的国际化，国外品牌进驻，而国产品牌大多还停留在技术落后、创新意识薄弱，包装的设计还处于稚嫩的阶段，如何与时俱进，利用本身优势，设计出有竞争力的包装关乎国产品牌能否在激烈的竞争中生存下去。未来的包装将越来越趋于简约、大方的设计风格，简单足够达到促进销售的效果，又能节约资源。绿色包装、合理包装都会是大的趋势，作为国产还可以结合传统文化要素来设计与国外产品相区别的特色产品。另外，以往洗面奶主要是针对女性，男性的较少，以后可以拓展这边的市场，还有对不同消费层设计相应的产品，进行系列化产品设计等。4.2设计总结洗面奶是一种乳液状护肤类化妆品，在进行容器结构设计时，对包装材料的选择非常重要，特别是内包装材料的选择，因为洗面奶直接与人的皮肤接触，而且需要多次使用，其化学稳定性、安全卫生性是首先要保证的。其次就是为了其保质期和使用次数，容器的阻隔性、密封性、柔韧性、强度等都需要考虑。为了促进销售，包装容器的设计合理也是必不可少的，既要在造型上考虑结构的美观和艺术性，更重要的是要考虑现有的工艺技术是否能够制造出设计的容器，通过几种可行的方案中还应选择经济环保的方案进行实行。当然，平面装潢设计也是非常重要的。好的包装设计可以吸引消费者眼球，可以通过其整体设计的风格影响消费者的购买欲望。如果在此基础上能再增加包装的附加价值，使其不只局限于包装的功能，那么会更受消费者亲睐。这次的课程设计，我学会了如何将课堂上的理论知识运用的实际生产设计，了解了进行包装设计的一般步骤和方法，受益匪浅。当然，由于自身知识和实践经验的不足，在此过程中也发现很多不完善的地方，对于高层级的创新设计还没有什么概念。以后仍需在生活中多研究实例，多练习，继续补充理论知识，为以后的设计做准备。参考文献1宋宝丰.包装容器结构设计与制造M.北京：印刷工业出版社，2006.11Songbaofeng.Packaging container constitution design and manufactureMBeijing: The press of the printing