儿童口服药塑料容器结构设计 2.doc

儿童口服药塑料容器结构设计摘要市场调查研究表明，如今市场上药瓶均不可控量对医生开处方带来的麻烦，针对此种问题，我设计了一款全新的可以定量的包装瓶，不管是糖果还是药品，均可方便使用，以下我将具体介绍我的设计方案。关键词：设计目的、结构设计、材料选择1 设计目的 在现在的药品包装中，防止儿童打开的装置有很多种，而比较常见的就是先压后拧的装置，这种装置结构简单，操作方便，但其功能也叫单一，满足不了现代的要求。还有一个问题，据调查表明，很多成年人因治病心切，有不按医生嘱咐而多吃药的现象。比如减肥药，如果药量是三粒，则很多人会认为吃四粒、五粒效果更好一些，而且大多有这种想法的人也会这么做。这种想法和做法不但对疗效无效，而且是有害的。最严重的是，如果这种想法影响到了自己孩子，使孩子也服用超剂量的药，那严重者就可能出现生命危险了。 以上两种需求，给予了我设计一种新型药瓶的灵感，这种药瓶既能防止儿童打开，又能在患者倒出药品时起到提示他们注意药量的作用，例如医嘱药量为三粒药，则可设计成一次只能倒出三粒药的药瓶，这样就可以起到提示的作用。2 药瓶结构设计2.1 工作原理针对现如今市场上药瓶均不可控量对医生开处方带来的麻烦，我设计了一款全新的可以定量的包装瓶，不管是糖果还是药品，均可方便使用，如右图所示，具体原理如下：下挡板10在拉动拉环1时向右打开，与此同时，上挡板7随着拉环已被拉动而向左移动，将瓶口封住；放开拉环，一方面，由于弹簧的作用，下挡板10自动回到原来的位置，另一方面，由于连扳6的作用，上挡板7右移，药瓶打开，药品可以取出。此外，由于本包装瓶的瓶身设计为图中黑色部分，我们可以通过控制瓶盖5与拉环3的距离，从而控制小朋友打开包装，实现防止小朋友开启的功能。2.2 尺寸设计根据调查显示，常见的药丸颗粒尺寸大多为4 mm、6 mm、8 mm，此处，我们选择6 mm的药品尺寸作为我们设计的标准。另外，根据人机工程学的研究，药瓶的大小应该适合手掌握取习惯，因此，我设计的此款包装瓶，其外尺寸大小为高度H=100mm，直径D=50mm。具体尺寸计算如下：考虑到美观效果、方便设计，在符合设计要求的前提下，我设板7与杆6，杆6与杆1之间的夹角均为150。为满足打开盒盖，倒出药品的功能要求，将手指从开口5出伸入，拉动拉环3，使连杆6、5同时绕轴转动，带动板7向右平移8mm，从而开口，倒出药品。即m = 8mm = = 30则有n = m = 813.86 mm杆5长L1 = n + 10 = 23.86 mm根据图中的几何关系，得到：n + L2/2 = 18 mm L3 + L2/= 20 mm 联合以上两式求解得到：L2 = 8.28 mmL3 = 11.72 mm板5向右平移量 a = L1/ = 11.93 mm 12 mm即平移量小雨可移动的最大距离，满足移动范围要求。板5、杆6、杆7垂直高度h = L1 + /2(L2) + 1/2L3 = 36.99 mm 40 mm因此， b可取3 mm 。3 药瓶材料选择31 瓶身及瓶盖HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130，相对密度为0.9410.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。主要用途是根据密度来决定的，密度：这是决定HDPE特性的主要变量，虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料，少数的其它共聚单体，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也经常用于改进聚合物性能，对HDPE，以上少数单体的含量一般不超过12。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量，密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按 ASTM D1248规定， HDPE的密度在 0940g。C以上；中密度聚乙烯（MDPE）密度范围09260940gCC。其它分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的刚度，良好的防渗透性和最高的熔点，但一般具有很差抗环境应力开裂性（ESCR）。ESCR是PE抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性能，例如拉伸强度、刚度和硬度；热性能如软化点温度和热变形温度；防渗透性，如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和ESCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响，但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如，在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。分子量（MW）：较高的分子量导致较高的聚合物粘度，不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000300 000，重均分子量大致与熔融指数范围相对应，即从100 0 02910min。通常地，更高的MW（更低的熔融指数MI）增强了熔体强度、更好韧性和ESCR，但是更高MW使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。分子量分布（MWD）：PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。最常用的MWD测量指数是不匀度指数（HI），它等于重均分子量（MW）除以数均分子量（Mn）。所有HDPE品级的这个指数范围是430。窄MWD提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中