授课教案 湖南工业大学包装与印刷学院 2006年5月
授 课 教 案 湖南工业大学包装与印刷学院 2006 年 5 月
第一篇包装容器结构设计基础 、基本要求:了解包装容器的功能和设计、评价方法 二、教学内容 、包装容器绪论 2、包装容器结构设计与评价 、学时分配:2学时 1包装容器绪论 1.1包装容器绪论 、包装容器的功能和结构设计要素 包装容器的功能、被包装产品、包装容器材料、环境条件等。 2、包装容器材料 纸与纸板、塑料、金属、玻璃、陶瓷等。 2包装容器结构设计与评价 21包装容器结构设计方法学 现代设计方法的特点: 程式性、创造性、系统性、优化性、综合性、计算机应用性等。 2、设计方法 突变论、信息论、系统论、离散论、智能论、控制论、对应论、优化论、寿命论、模糊论等。 22包装结构设计评价 1、评价的意义 通过全面、科学的评价,使设计更满足目标要求,保证设计质量 通过评价,使设计师和工程师在设计整个过程保持明确的方向,避免盲目性。 2、评价目标 技术评价目标、经济评价目标、社会性评价目标、审美性评价目标, 3、评价内容 ①技术方面的评价 ②经济方面的评价 ③社会方面的评价 23包装容器与人体工学 手对容器的动作总结起来有以下几种: ①把握动作一开启、移动、摇动 ②支持动作=支脱 ③触摸动作一探摸 一般来说容器的直径最小不应小于2.5厘米,需要握力很大的容器,容器的长度就要比手幅的宽度 长
第一篇 包装容器结构设计基础 一、基本要求：了解包装容器的功能和设计、评价方法 二、教学内容： 1、包装容器绪论 2、包装容器结构设计与评价 三、学时分配:2 学时 1 包装容器绪论 1.1 包装容器绪论 1、包装容器的功能和结构设计要素 包装容器的功能、被包装产品、包装容器材料、环境条件等。 2、包装容器材料 纸与纸板、塑料、金属、玻璃、陶瓷等。 2 包装容器结构设计与评价 2.1 包装容器结构设计方法学 1、现代设计方法的特点： 程式性、创造性、系统性、优化性、综合性、计算机应用性等。 2、设计方法： 突变论、信息论、系统论、离散论、智能论、控制论、对应论、优化论、寿命论、模糊论等。 2.2 包装结构设计评价 1、评价的意义 通过全面、科学的评价，使设计更满足目标要求，保证设计质量。 通过评价，使设计师和工程师在设计整个过程保持明确的方向，避免盲目性。 2、评价目标 技术评价目标、经济评价目标、社会性评价目标、审美性评价目标。 3、评价内容 ①技术方面的评价 ②经济方面的评价 ③社会方面的评价 2.3 包装容器与人体工学 手对容器的动作总结起来有以下几种： ①把握动作—开启、移动、摇动 ②支持动作==支脱 ③触摸动作—探摸 一般来说容器的直径最小不应小于 2.5 厘米，需要握力很大的容器，容器的长度就要比手幅的宽度 长
握力 11 14cm 省力 超极限 瓶盖与手的尺寸 力指数一年龄与握力大小的关系 最短 男(cm)女(cm) (cm) 大|9.7大8.7 中8.7中7.6 最大9(cm)最小2.5(cm) 小7.6小|6.6 成年男女的手幅与手部的测量参数 容器的最佳直径尺寸和长度
第二篇金属包装容器结构设计与制造 、基本要求 研究对象:本篇研究的是金属包装制品,是以金属或金属合金为主要材料的包装制品,如金属 罐、金属软管、金属桶以及其他金属制品等。 2、研究内容:包括金属包装制品的结构设计与计算、加工成型原理、生产制造工艺等。重点内容 是金属罐制品的设计和制造 3、学习目的:掌握典型金属包装制品的结构特点、用途、加工工艺、成型原理及主要生产设备的 基础知识 二、教学内容: 共分六大部分 1、成型工艺基础 2、二片罐结构设计及制造 片罐结构设计及制造 4、金属桶结构设计及制造 5、喷雾罐结构设计及制造 6、金属软管结构设计及制造 三、学时分配:16学时 3成型工艺基础 基本要求:掌握一般金属包装容器成型工艺基础 教学内容: 1、冲裁工艺 2、弯曲成型 拉伸原理 重点与难点:成型工艺原理 学时分配:2学时 3.1冲裁工艺 冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺,包括落料、冲孔、切口、剖切和修边等工艺,但在 般情况下往往指落料和冲孔。此工艺即可以直接把材料制成零件,又可以为弯曲、拉深和成型等工序做 准备。从材料上冲下所需形状的零件或毛坯,称为落料,在工件上冲出所需形状的孔,叫做冲孔 l、冲裁过程 (1)弹性变形。冲裁开始,凸模对材料加压,由于弯矩作用,材料不仅产生弹性压缩,而且还有拉 弯,并稍许把材料压进凹模腔口。此阶段内的应力状态未达到塑性条件,处于弹性变形阶段。 (2)塑性变形。凸模继续对材料加压,当材料的应力状态满足塑性条件时,产生塑性变形,同时, 还伴有材料的弯曲和拉伸。随着变形的增加,模具人口附近产生应力集中,直到应力之达到最大值并出 现微裂纹。 (3)断裂分离。凸模连续压入,已形成的上、下微裂纹逐渐 扩大并向材料内部延伸,当两条裂纹重合或相交时,材料便被剪 断分离。 2、冲裁模间隙 根据对冲裁过程的分析知道,冲裁用凸、凹模之间的间隙 对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命等影响很大。 (1)冲裁模间隙值的确定
第二篇 金属包装容器结构设计与制造 一、基本要求： 1、研究对象：本篇研究的是金属包装制品, 是以金属或金属合金为主要材料的包装制品，如金属 罐、金属软管、金属桶以及其他金属制品等。 2、研究内容：包括金属包装制品的结构设计与计算、加工成型原理、生产制造工艺等。重点内容 是金属罐制品的设计和制造。 3、学习目的：掌握典型金属包装制品的结构特点、用途、加工工艺、成型原理及主要生产设备的 基础知识。 二、教学内容： 共分六大部分: 1、成型工艺基础 2、二片罐结构设计及制造 3、三片罐结构设计及制造 4、金属桶结构设计及制造 5、喷雾罐结构设计及制造 6、金属软管结构设计及制造 三、学时分配：16 学时 3 成型工艺基础 基本要求：掌握一般金属包装容器成型工艺基础 教学内容： 1、冲裁工艺 2、弯曲成型 3、拉伸原理 重点与难点：成型工艺原理 学时分配：2 学时 3.1 冲裁工艺 冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺，包括落料、冲孔、切口、剖切和修边等工艺，但在一 般情况下往往指落料和冲孔。此工艺即可以直接把材料制成零件，又可以为弯曲、拉深和成型等工序做 准备。从材料上冲下所需形状的零件或毛坯，称为落料，在工件上冲出所需形状的孔，叫做冲孔。 1、冲裁过程 （1）弹性变形。冲裁开始，凸模对材料加压，由于弯矩作用，材料不仅产生弹性压缩，而且还有拉 弯，并稍许把材料压进凹模腔口。此阶段内的应力状态未达到塑性条件，处于弹性变形阶段。 （2）塑性变形。凸模继续对材料加压，当材料的应力状态满足塑性条件时，产生塑性变形，同时， 还伴有材料的弯曲和拉伸。随着变形的增加，模具人口附近产生应力集中，直到应力之达到最大值并出 现微裂纹。 （3）断裂分离。凸模连续压入，已形成的上、下微裂纹逐渐 扩大并向材料内部延伸，当两条裂纹重合或相交时，材料便被剪 断分离。 2、冲裁模间隙 根据对冲裁过程的分析知道，冲裁用凸、凹模之间的间隙 对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命等影响很大。 （1）冲裁模间隙值的确定
①理论确定法.理论确定法的主要依据是保证冲裁时材料上、下两剪裂纹重合而交于一条连线。 ②经验确定法。根据实践经验,往往采用下述经验公式来计算合理间隙。 C=mt (2)冲裁模间隙对冲裁的影响 3、凸、凹模刃口尺寸的计算 模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素,模 具的合理间隙也要由模具刃口尺寸及其公差来保证 4、冲裁力及其降低方法 (1)冲裁力的计算:计算冲裁力的目的在于合理的选用压 力机和设计模具。显然压力机的吨位必须大于所计算的冲 裁力,以适应冲裁的要求。 (2)降低冲裁力的方法:在冲裁高强度材料或厚度大、周边长的工件时,所需冲裁力可能会超过现 有压力机吨位,此时必须考虑采取降低冲裁力的措施。 5、精密冲裁 (1)精冲法:精冲法又称齿圈压板冲裁法。这种冲裁法与普通冲裁在工艺上的区别,除凸、凹模间 隙极小与凹模刃口带圆角外,在模具结构上还比普通冲裁模多装一个齿圈压板与一个顶出圈。 (2)半精冲 6、整修 1)外缘整修:将预先留有整修余量的落料件置于整修凹模上,其凸模将毛坯压入凹模,余量被凹 模切去。外缘整修的质量与整修次数、整修余量以及整修模结构等因素有关。 (2)内孔整修:内孔整修过程与外缘整修相似,不同处就是内孔整修利用凸模切除余量。整修的目 的是校正孔的坐标位置,提高光洁度和孔的尺寸精度 32弯曲成型 1、弯曲变形过程 (1)弹性弯曲阶段。板料在外加弯曲力矩作用下发生弯曲变形,先通过弹性弯曲阶段。 (2)塑性弯曲阶段。随着外加弯矩的增加,板材的弯曲变形增大,其内、外表层金属先达到屈服极限 板料开始由弹性变形阶段转入塑性变形阶段
①理论确定法.理论确定法的主要依据是保证冲裁时材料上、下两剪裂纹重合而交于一条连线。 ②经验确定法。根据实践经验，往往采用下述经验公式来计算合理间隙。 C=mt （2）冲裁模间隙对冲裁的影响 3、凸、凹模刃口尺寸的计算 模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模 具的合理间隙也要由模具刃口尺寸及其公差来保证。 4、冲裁力及其降低方法 （1）冲裁力的计算：计算冲裁力的目的在于合理的选用压 力机和设计模具。显然压力机的吨位必须大于所计算的冲 裁力，以适应冲裁的要求。 （2）降低冲裁力的方法：在冲裁高强度材料或厚度大、周边长的工件时，所需冲裁力可能会超过现 有压力机吨位，此时必须考虑采取降低冲裁力的措施。 5、精密冲裁 （1）精冲法：精冲法又称齿圈压板冲裁法。这种冲裁法与普通冲裁在工艺上的区别，除凸、凹模间 隙极小与凹模刃口带圆角外，在模具结构上还比普通冲裁模多装一个齿圈压板与一个顶出圈。 （2）半精冲 6、整修 （1）外缘整修：将预先留有整修余量的落料件置于整修凹模上，其凸模将毛坯压入凹模，余量被凹 模切去。外缘整修的质量与整修次数、整修余量以及整修模结构等因素有关。 （2）内孔整修：内孔整修过程与外缘整修相似，不同处就是内孔整修利用凸模切除余量。整修的目 的是校正孔的坐标位置，提高光洁度和孔的尺寸精度。 3.2 弯曲成型 1、弯曲变形过程 （1）弹性弯曲阶段。板料在外加弯曲力矩作用下发生弯曲变形，先通过弹性弯曲阶段。 （2）塑性弯曲阶段。随着外加弯矩的增加，板材的弯曲变形增大，其内、外表层金属先达到屈服极限， 板料开始由弹性变形阶段转入塑性变形阶段