浅析包装瓶与盖尺寸的设计

￣ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＰＡ口（ＡＧＩＮＧ　ＰＩ　Ｇ　ＦＡＭＩＬＹ　ｊ　０　■文／包装之家技术部　李腔、杨帆　存食品、饮料、日化等快速消费ｌ口ｌ领域，包装容器　自己的设汁标准。具体的螺纹牙　的选择还是耍根据内　瓶是这些领域主力容器之一，可以说包装瓶的设计是快　容物产品特性，考虑瓶型、盖型设计以及灌装生产线的　速消费品包装设计的最巾之重。设计出一个好的包装瓶　速度等。　成为以恒的话题，同时瓶与盖的尺寸设计也就成为这个　与盖尺寸设计中的技术要求和注意事项。　目前在国际上还是有一套使用的标准，图４所列示　话题ｒｆ１重要的一‘环。下面就会从三个方面来介绍包装瓶　即为一套常用螺纹示图及螺纹代码。　螺旋瓶与螺旋盖是在日化包装容器中很常见的一种　瓶与盖，下面会从置个方面来讨论螺旋瓶与螺旋盖设计　的要点：　ｔ　ｙ　·：；０　　于　，　爱　一　…一，一一●　　：　，　（一）螺旋瓶与盖的关键尺寸　如下图１所示，就标示出了螺旋瓶与盖的一些关键　部位的尺寸。　组图２螺牙的两种类型（Ｍ型与Ｌ型）　图中瓶口处的Ｔ、Ｅ值与对应盖子的Ｔ、Ｅ值就是瓶　Ｐ．｛ＰＩＴＣ一　０　｝　ｂ　１　ｃ　【Ｒｌ　；Ｒ已；ｆ　盖配合时的两组关键尺寸，另外瓶口高度Ｈ值和盖子　的配合深度Ｈ值的火小会影响到瓶与盖配合的间隙。　（二）螺牙　ｊ螺纹的选择　如下组图２　ｃＩ１所示为螺牙的两种类型（］ＶＩ型与Ｌ型）　示意图，其中　３巾所列示分别是Ｍ型与Ｌ型图中重要尺　５　ｌ　ｓ．嚣８　３　Ｏ５；１．ｓ２ｌ　ｌ２　｝０己ｓ｝Ｏ　７６｛口　６　ｌ　４２４ｉ已．３９；１．１９　Ｏ．９９ｆ　Ｏ．２５ｌ　ａ　７８ｊ　日｛３ｌａ　ｌ　０　ｌ３　ｌ　１．０７　ｌ　Ｏ．ｅ９｝Ｏ己Ｓ｛０　７６｝０　【　ｉ己．１ｉ｛１　２９｝０．　５ｌ　Ｏ｜‘ｌ｝Ｏ　ｉ｝Ｓ｝０　Ｏ　寸设计数据表。一般来说，Ｍ型螺纹使用比较广泛：但　是业内没有特别明确的螺纹牙型的标准，很多公司会有　图３　Ｍ型与Ｌ型图中重要尺寸设计数据表　４∞　１８ｍｍ　ｌ０　１２Ｏｍｍ　图１螺旋瓶与盖的关键尺寸示图　图４常用螺纹示图及螺纹代码　５ＨＡＮＧＨＡｌ　ＰＡＣＫＡ６１Ｎ６　ＰＩ　Ｇ　ＦＡＭＩＬＹ　／　上冒　卜－二　一螺纹配合的瓶盖，扭矩衰退是／１　町避免的。业内有　些公司做过研究，　般在一剧后扭矩衰退会到达‘个　平稳的数值，如下图６所乐。　———，　ＢＰＯｄ　ＨＯ　一１一ｍ＾ｎ　§ｕｔｉｌｔ）ｒ　组图５某个型号的螺纹关键尺寸参考列表　通常来讲图中最左侧的４００可视为一　螺纹，４ｌ０则　是一圈半，４１５就是两圈螺纹，以下组图５是某个型号的　螺纹关键尺寸参考列表。　（三）螺纹设计　螺纹设计【｛　＿主要包括了螺纹径向配合间隙设计、螺　纹结合度以及牙型高度设计、轴向间隙配合设计、配合　扭矩设计及其他一些设计要点。下面就针对这几点展开　介绍：　ｌ、螺纹径向配合间隙设计　外螺纹间隙是指盖予Ｔ与瓶子Ｔ值的差别；内螺纹问　隙是盖子Ｅ＿　瓶　Ｅ值的差别。螺纹配合的基本功能是配　合矍顺畅，为此，要求内外螺纹的径向配合间隙至少　边０．１０ｍｍ，如果产品螺纹部位町能会有变形或者椭　嫂，最小间隙还要考虑椭圆度的影响。　２、螺纹接合度以及牙型高度设计　螺纹接合度表示内外螺纹径向重合部分的多少，是　指瓶子外螺纹Ｔ与盖子内螺纹Ｅｎ９差别。为』　确保没有滑　问题，　般　少保证接合度在双边０．８ｍｍ．１．０ｍｍ：强　脱模时取小值，旋脱时取大值。　３、轴向间隙配合设汁　轴向配合间隙是指螺距Ｐ与瓶盖配合后螺牙宽度的差　圳，一般轴向问隙控制尺寸要大于等于０．２ｒａｍ方可。对于　要求定位且有限位卡扣的螺纹配合，由于一‘般其螺距较　人，导致螺纹轴向配合间隙太大，合盖时会碰到限位卡　。通常做法是将瓶螺纹加宽，以减小轴向配合问隙。　４、酉己合扭　设计　如果要避免扭矩衰退，需要考虑一嵝特殊的设汁，比　如双层盖，加锁扣等；这　电商包装使川　非常常　。　５、螺纹设计的其他要求　除上面陈述到的阴个主要设计点之外，还会有　些　其它的螺纹设计要求，分刖如下：　为保证螺纹模具的强度，螺纹牙　应该距离端　至　少０．３ｍｍ，也就是说螺牙头起始点要保证至少０．３Ｉｌｌ１１１出　开始。　为保证螺纹配合可靠，螺纹酉己合有效圈数　少　不少于ｌ圈，对于双头螺纹，每头小少于０．５ｍｍ。多头螺　纹平衡性比较好，所有头加起来配合的圈数至少保证１　圈。　当瓶颈比较小时，为消除夹边对螺纹的影响，　町在合模线处把螺纹削平。　为防止螺纹牙头互相干涉，内外螺纹长度』、　该　比实际配合长度多出１／４　以上。　为有利于螺纹脱模，在满足配合要求前提卜，　圈数尽可能少。　为防止应力和脱模损伤，螺纹牙面要有足够倒　角尺寸。　对ｆＡＳ或者ＰＳ等硬而Ｈ脆的材料，尽可能不设　计旋脱螺纹：不可避免时，牙而尽可能浅而光滑，小能　有尖角。　强脱只适用于ＰＰ或者ＰＥ等软的材料，牙高设计　要满足脱模要求，牙面斜度要适当加大。　卡口瓶与压盖一般应用在使刖过程中瓶与盖很少分　离的包装设计中，所以卡口瓶一股会与压入式翻盏或泵　配合使用。使用者在使ｆｆｊ过程中，　｛须打开翻盖的ｔ　盖　＾■４　ｆｏｒｑ＊　ｌ一　誊　图６　Ｂｏｔｔｌｅ　图７　ＨⅢ　呲ｌ　乱Ｅ．丘＾　Ｅ　、．　●Ｏ１　ｒ０”　硷‘　＃Ｇ＾，　或核ｊｆｉ　就。，Ｊ　以轻松地使用瓶内的液体或膏体。　（一）盖与瓶装配导向设计　１瓶’川ｊ溢发汁‘般要遵循压入容易、拔出难的　Ｊｌ１１。为ｊ’满　这个原则，发汁时就要考虑到合适的上　流／ＪＩｊ拔　，以及任装　前要有合适的导向设计。为　Ｊ　确保¨ｉ　¨　入的准确性，即　先要确保盖子　入时具　仃良好的导Ｉ　合。如图７为常规　瓶与压盖装配前　的示意Ｉ　，　８为　口瓶　压盖装配后的示意图。一般　情况卜ｌ八利用　７　ｆ１　Ａ部分及瓶予Ｂ部分做导向。导　波汁的　则：盖ｊ　Ａ部分与瓶予Ｂ部分接触在前，　盖　的常埘环　分进入瓶口往后，如卜图９所示。如果盖　ｊ　Ｉ，ｆ｛Ｊ　埘环　盖ｆＡ部分与瓶子Ｂ部分接触前进入瓶口　，则　的密封坏　容易被损坏而导致泄漏。有时也　会利川　Ｊ：Ａ部分卜而的胶位Ｃ做预导向。所以没　‘结　构ｌ】１ｆ，盖＇『。ｔ－：］－［１　ｊ瓶子卡罔位置ｌ关系设计与密封环的长　发没汁要综合一起芬虑，确保符合导向设汁的原则。　（二）上盖力的设计　为Ｊ，满足　容易，拔盖难的这个原则，也就意味　柠Ｉ　时　的　于Ｉ】容易地导入瓶子卜　中。影响上盖　／　｛』　订：　ＳＨＡＮ６ＨＡｌ　ＰＡＣＫＡＧＩＮ（３　ＰＩ　Ｇ　ＦＡＭＩＬＹ　ａ１盖ｒ卡扣与瓶子卡圈的过盈　ｂ１瓶子卡圈的导向斜嘶斜瘦　ｃ）盖子卡扣下部斜面斜瞍　盖了卡扣与瓶子卡圈的过盈堪一股可以设计为　０．５ｒａｍ左右，但也要考虑到成型　Ｉ：艺对　、　，Ｊ影响。瓶　子　圈的导向斜面可以设汁成７０度斜发，而盖子的　扣　下部斜面设计成６０度。这样　相同的瓶子卡　径下，　由于瓶子卡圈的导向斜面斜度火，盖于　入瓶子时卡｝｛对　而言会比较顺滑，上盖力会栩　比较小。　罔９。　（三）拔盖力的设计　影响拔盖力的因素有：　ａ）盖　卡扣与瓶子卡　的过儡量　ｂ）瓶子卡圈的下端面斜度　ｃ１盖子卡扣一卜部斜面斜嫂　瓶子＋÷圈的下端而斜瞍最好足做成平面，与轴向方　向成９０度。而盖子卡扣上部斜面斜度｝｝｛　ｊ　大部分盖　的　扣不是通过模具上的滑块成　，而足强脱成型。由此　就限制了此斜度不能太小，否则盖了成型脱模时，卡扣　会被拉坏。一般可以设计成４５度，具体可见图９。　（四）盖与瓶的定位设计　由＿Ｆ卡口瓶一般会与　入　翻盖喊采配合使用，ｆ艮　多情况下盖、瓶间有方向定位要求。一般情况下，翻盖　或泵的开ｌ＿］会对准瓶子的正而或侧面；所以盖予　叮以　设计定位筋而瓶子上设计定位挡块，　盖　的定协筋与　瓶予的定位档块接触，冉进行　盖的动作。这样就町以　５ＨＡＮＧＨＡＩ　ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ　ＰＩ　Ｇ　ＦＡＭｌＬＹ　１０　确保盖了与瓶『．定化要求，当然也有利用盖子外形与瓶　ｒ外形设计配合来定位，具体可见　１０。　（一）Ｌｉｎｅｒ式密封　此类密封力‘式赴常见的密封　式，Ｌｉｎｅｒ组装在盖　子ｔ｝　，与瓶组装后依靠瓶口顶部压缩ｌｉｎｅｒ进行密封。一　臌是用在螺纹瓶　螺纹旋盖Ｊ　较多，卡【】瓶很少　独使　刖ｌｉｎｃｒ提供密封ｆｉ－）｝Ｊ。Ｌｉｎｅｒ的选择主要考虑如卜　素：　南发、硬度、压缩比、恢复比、厚度…．。在实际应　·ｆＩ，大部分情况　，ｒ以通过选用不同类型的ｌｉｎｅｒ来解决　密封问题，只是瓶＆盖间隙或抓力会有　同。　（二）蟹爪式密封　何时瓶与盖的密封区域很小，以至垫片不能　常组　盖了内，此种情况叮以考虑采用蟹爪式密封（如　ｌ１）。往　常的卜．芷Ｊ［ＩＬ时，此蟹爪类似于　片与瓶门顶部　配合。但此类密封小适用于较人【　盖力和需要　复开盖　的情况，　为较人上盖力和重复开盖有损坏蟹爪环的风　险，从而导致泄漏。同时瓶口顶面最少要有０．３１１１Ｉｌｌ左右　的、　面，且要保证　而平整，　能有缺口、细小沟槽、　俞阶、合模线等。　（三）半圆珠式密封　此类密封方式常常应用存网梓形活动密封，现实牛　活一ｌＩ的仃密封作ＪｆＪ的按压盖经常使用这个方式，确保盖　Ｊ－Ｙ￣！活动时还能仃密封功能（如图１２）。　（四）塞入式密封　此类密封方式实际应用很广泛，通过盖子的桁封环　ｊ瓶口内径的过　。　米达到密封效果（如图１　３）。由于　崭削’环与瓶门内径接触面积较大，即使瓶口内　仃时有　微的变形，缺点也不会导致泄漏。但是瓶口内径表面　一定保证光滑。　ｅａＩ　Ｂｅａｄ　Ｔｙｐｉｃａｔ　Ｐｌｕｇ　Ｓｅａ　图１　３　Ｃｒａｂ　Ｃｌａｗ　Ｓｅａ　图ｌｌ　ｚ　／一　／　—１　、个　古（。一　ｅｎ　Ｉ　ｒ　ｄｅ　１，５　１，４　ｍｉｌ　Ｏ，５　ｍｉｎｉ　，　『　ｌ　，　．　＿　０，７　》　图ｌ４　般情况卜，　的材料为ＰＰ，而瓶了的材料为　ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ　（一）盖子密封环的设计　ａ、盂ｒ密刳‘环　‘般为０．７ｍｍ左右，人厚容易使　密刳　环的弹性　址，爪薄　易成州且强度可能不够。人　薄太厚都有ｒ　Ｊ　能导致泄漏（　ｉ冬ｊ１４）。　ｂ、盖Ｊ　情封环“Ｉ　ｔ足　成型，为　能顺利的脱　模｝｛＿‘般悄况下密封　的舟度／ｆ　会太高，所以拔模角度　可以ｉ＿殳汁成１　，前部分设计成３０Ｉ蔓锥度加Ｒ角过渡起　导向作　。　．ｒ　．＝｜　ｃ、有时密Ｎ　会改汁成，Ｊ）ＩＬｉｆｉｉ式，此方式土要应朋　于碳酸饮料或热濉装，似此力‘ｘｔ：ｆ（，ｊ模＿具加工及成型难度　相应地』ＪＩＪ人ｊ　（奠¨　ｌ５）。　（二）瓶口部位设计　ａ、　臌设计　成０．５１１１ｍ．１ｍｍ，有４５度的斜角起　装　导Ｊ　作川。　ｂ、轨ｒ】外部特有螺纹或　环，则其位置最少耍距　离瓶１　Ｉ顶ｌｌｆｉ３ｍｍ　。　为　纹或　环处瓶Ｉ　１内部会仃　轻微缩水，　ｙ－　』　惭封环　合后仃泄漏的风险。　Ｃ、瓿口举Ｊ　不仃人薄，爪簿会有开裂的风险。一　般最小１．０ｒａｍ　。　（－－）过盈量设计　盖　崭判环　瓶ｌＩＩ大Ｊ　ｎ１Ｊ的过锰量是确保泄漏的重　５ＨＡＮＧＨＡｌ　ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ　ＰＩ　Ｇ　ＦＡＭＩＬＹ　图１５　一一　ｆａｃｅ　ｂｅａｄ　ｓｅａＩ　图１６　要闪素，过滥　没汁要合理，不可太大，也小可人小。　荇过盈量人人，帆旧壁会有歼裂的风险。符过蕊时过　小，则有泄漏的．ｒｆｊ＇ｋ２。另过盈量的改计也　瓶盖所』…佝　原材料仃关，瓶　小同材料，不同成　Ｔ艺过　精的　汁足不ｌ¨Ｊ。　ａ、ＰＰ盖，ｒ＋ＨＤＰＥ瓶子　过微量一股改计为瓶口内径的１．５％，有时最火过盈　量在不开裂的前提＿卜可以设计成　边０．２５ｒａｍ一０．３０ｒａｍ　ｂ、ＰＰ盖，　＋ＰＥＴ瓶　山于ＰＥＴ帆ｒ容易开裂，理论上过蕊量／ｆ　会太人。　对于·股的膏体，过盈量设计成　边０．１ｍｍ就可以。ｆＩ｝　对于琊　易渗测的倍体，就要选择较大的过盈皱，一般　情况卜，ｒ社边的过微量小能超过０．２ｒａｍ。但也　排除‘　些瓶口肇　较脬，　体具有对ＰＥＴ材料不　敏感特性的　瓶ｒｆ　边过盈量叮以设汁成０．３０ｒａｍ。　４、褒入式＋　片／小密封台　仃ｌｌ寸当　的密封环与瓶口　的过盈量　能做人　时，Ｈ　的褰入　密封　能完全保证无｝１ｆ｛＝漏矍求时，　则可以考虑增＿ＪＪｕ　Ｊ　‘／小密封台　瓶口顼面　次密封（如　罔１６）。特为增Ｊ　Ｊｌ】小密封台的方式，！Ｊ１１Ｊ要确　此小密封　台一定要　瓶【　ｎｎｉ接触。　（本文源自Ｊ　包装之家内部技术研讨会，由技术部　祭珲｝ｆ＝总）　３７