浅议白酒塑料瓶盖结构设计的关联性

刘杨

摘 要：通常构件的设计都跟装配、材料工艺和加工原则相分离，通过每项所描述的不同规则来独自设计每个方面。事实上，这些方面都不是孤立的，在总体上它们关系太密切以至于不考虑其他方面而只讨论一个方面的尝试很难获得具有竞争力的产品。当这些部件放在一起作为设计程序的一部分时，就能获得更合理的构件设计。因而构件设计的整体性要大于单个零件的结构设计，这就是整体设计，或者叫关联性设计。

关键词：瓶盖；设计；关联性

中图分类号：TS262.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0066-02

塑料瓶盖不管是在酒类包装，还是在日化用品，或者是其他包装容器中，都有着举重若轻的地位。它既担负着密封隔离的基本功能性责任，也肩负着衬托整个包装风格的外观大任。同时还向消费者传导着包装设计理念，让消费者有舒服的体验感。塑料瓶盖的结构设计则既要考虑到生产，也要考虑到成本，同时还要完美的将外观理念展示在消费者面前。所以，结构设计是一款设计理念能否实现量产的关键所在。由于塑料瓶盖种类繁多，再此，仅简单谈谈白酒包装塑料瓶盖的结构设计。

1 塑料制品在包装领域的应用

塑料最大的消费市场是包装，在发达国家塑料制品的消费总量中，包装材料占1/4以上，近年来，由于环保方面的要求，对塑料包装材料提出了不少新的性能要求，导致对塑料包装材料的发展有一些不利的影响。

为了满足包装市场新的要求，塑料包装材料正在进行新的发展，主要体现在：迅速开发新的塑料包装材料；不断研究新的包装性能；尽量适应新的环保要求。现状国内外塑料制品生产厂家开发出许多新型塑料包装材料，如适应食品、饮料包装的高阻隔包装材料和无菌包装材料，可以增加食品保鲜期，延长其存放寿命。开发了可适应微波炉、电磁灶加热和耐蒸煮的耐热包装材料；具有空气调节功能、适宜水果和蔬菜储存的保鲜包装材料等具有特殊性能和用途的功能性塑料包装材料。

由于环境保护问题日益得到人们的关注，世界各国塑料加工业对改进塑料包装材料的配方设计和产品结构设计十分重视，很多塑料制品生产厂家致力于开发薄型包装容器成型技术，使包装容器在确保使用要求的前提下进来薄型化。同时，各生产厂家都十分重视适量包装，避免过剩包装，注意提高产品质量、延长使用寿命和增加包装容器的附加功能等，以此减少塑料包装材料废弃物的数量、缓解城市固体废弃物的处理问题。

2 塑料结构設计的现状

产品结构设计是针对产品内部结构的设计，机械部分的设计，是实现产品功能性的关键，不但需要与产品的外观协调，还必须考虑到模具制造，生产装配，包括物流运输等各个方面。是设计精品的重要前提和有力保障，也是整个产品设计过程中最复杂的一个工作环节，在产品形成过程中，起着至关重要的作用。

作为一名产品结构设计人员，既要构想一系列关联零件的实现其各项功能，又要考虑产品结构的紧凑，外形美观；既要考虑产品安全耐用，性能优良，又要考虑易于制造，降低成本。结构设计人员需要掌握从材料、模具到设备等方面的大量知识，积累大量经验。特别是塑料材料只有通过正确的结构设计，并采用正确的成型方法才能成为供人们使用的各种制品，从而发挥出材料的应有价值。正是由于塑料材料性能的特殊性，因此不能采用金属、木材等材料的传统设计方法来进行结构设计，塑料是黏弹性材料，即使在常温下也必须考虑它的蠕变、松弛行为。现在很多结构设计人员都不是高分子材料专业，对塑料材料的了解程度远远不够，无法满足设计要求，导致设计出来的产品，很多时候存在工艺性不够，无法实现自动化生产，生产成本居高不下。并且在产品构件之间的功能性位置设计时，也仅仅是考虑到结构本身满足单一的功能需要，并没有考虑要其他关联性。

3 结构设计的关联性

通常构件的设计都跟装配、材料工艺和加工原则相分离，通过每项所描述的不同规则来独自设计每个方面。事实上，这些方面都不是孤立的，在总体上它们关系太密切以至于不考虑其他方面而只讨论一个方面的尝试很难获得具有竞争力的产品。当这些部件放在一起作为设计程序的一部分时，就能获得更合理的构件设计。因而构件设计的整体性要大于单个零件的结构设计，这就是整体设计，或者叫关联性设计。

一般白酒塑料瓶盖五件套有内盖，外盖，瓶口，下管，内塞。它们有各自的功能和使命，但是又互为基准，关系紧密。所以在设计其中任何一个结构要素时，都必须从功能，装配，甚至自动化物流方面的考虑。任何有一点的欠缺，将造成后工序的被动，甚至出现质量隐患。瓶盖结构示意图，如图1所示。

典型关联设计一：内盖与瓶口密封环的设计，就不能仅仅只是考虑到标准要求的各种测试所需要的过盈量，保证不渗漏即可。还应该考虑到瓶盖开启及旋合的手感问题。要解决这个问题，不仅仅要选择适当的过盈量，适当的螺纹间隙。密封环长度与螺纹长度及起点的关联设计也至关重要，只有在螺纹旋合一定长度后，密封环才开始进入瓶口时，瓶盖的旋合才会相对轻松，装配时也不用采取多次压旋的方式。这样不但能够改善开启手感，还能简化装配时旋盖的次数，提高生产效率。螺纹密封环关联示意图，如图2所示。

典型关联设计二：在设计瓶盖塑料瓶口的卡勾位置，防转筋长度时，必须与内塞的下密封环位置及玻璃瓶瓶口防转筋位置进行关联设计。因为这里不只要解决瓶盖与玻璃瓶连接牢固性的问题，还要解决瓶盖在上瓶时，瓶盖防转筋是否会与玻瓶瓶口防转筋干涉，重叠，导致瓶盖压装不到位，瓶盖上瓶发白的问题。如果瓶盖上瓶时，在内塞进入以前，瓶盖防转筋不能够与玻璃瓶口防转筋进行充分导向，就会出现上述问题，发生质量事故。降低瓶盖的合格率。

典型关联设计三：在设计瓶口与下管时，如果忽视两者之间的关联，在设计圆周间隙及防转筋长度时不合理的话，在后期装配中出现的下管装配发白，上瓶发白等问题就无法解决，大大降低生产的效率及产品的合格率。

4 结语

在产品的结构设计中，各构件互为独立，又相互关联，独立的是功能，关联的是设计。只有掌握好了构件之间的关联结构，才不会在产品设计中顾此失彼。只有产品设计合理了，才能为后续生产提供有力保障，进而提高生产效率，保证产品质量。

参考文献

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