《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第四篇　包装设计基础

第三章　包装容器结构设计

第三节　玻璃陶瓷包装容器结构设计

（四）玻璃容器结构设计要点

1．形状设计

玻璃容器壁厚要均匀，如果结构上特需不同的壁厚，应设计成平缓的圆弧过渡，容器的最大尺寸必须根据所选用的玻璃性质来确定；容器的棱角应呈圆弧形，因为外部的尖棱容易被碰掉；增加容器强度的方法不是增加厚度，而是采用表面起棱。如图4－3－103所示。

图4－3－103　增加容器强度方法

2．壁厚设计

凡是重量和尺寸已定的玻璃容器，与之相应的最适宜的壁厚也是一定的。这一厚度决定于送入模内的料温、模温、料的成分、容器重量以及玻璃料等。

3．斜度设计

在用压制法成型时，也应考虑好脱模斜度，而斜度的大小取决于压制制品壁的深度或高度以及玻琉料的收缩率。

4．瓶底圆角设计

瓶身底部的圆角取决于模身与模底的结合方式。若成型模身模底的结合系垂直于矫轴线，即圆角和瓶身的过渡处是水平的，则应选用表4－3－26的有关尺寸；如果圆角系做在模身上，即模身是以挤压法制造的，则选用表4－3－27所列尺寸。

表4－3－26　瓶底圆角尺寸之一（mm）

续上表

表4－3－27　瓶底圆角尺寸之二（mm）

续上表

5．螺纹设计

玻璃包装容器大多用外螺纹。图4－3－104所示为轻工部颁布的酒瓶螺纹牙型，其尺寸见表4－3－28所列。

表4－3－28　酒瓶螺纹牙型数值

注：如旋盖的30°螺纹角在使用金属材料加工有困难时，也可以采用60°螺纹角。

（五）玻璃瓶结构强度

1．内压强度内压强度是瓶强度最普通的表示方法。它与瓶型有关，一般而言，瓶型愈复杂耐内压强度就愈低。其计算公式为：

S＝DP/2t　　　　（4－3－26）

式中：S———瓶的玻璃强度（Pa）

　　D———瓶身直径（cm）

　　t———瓶壁厚（cm）

　　P———瓶内压力（Pa）

　　2．热冲击强度

冲击强度是瓶耐骤冷骤热性的指标。由于玻璃瓶受骤冷骤热作用发生热胀冷缩，使瓶壁产生复杂的张应力，当此应力超过玻璃强度时，瓶子即破裂。

对圆瓶骤冷作用产生的张应力大致如下式表示：

S＝3．5△Tt　　　　（4－3－27）

式中：S———骤冷作用下产生的张应力（Pa）

　　△T———温度差（℃）

　　t———瓶壁厚（mm）3．机械冲击强度

图4－3－104　酒瓶螺纹牙型

玻璃瓶破裂的直接原因大多是机械冲击，但是由于很难得出标准冲击强度的正确结论，至今仍没有以定量表示冲击强度的标准。瓶侧壁受冲击后产生的各种应力如图4－3－105所示。

图4－3－105　瓶侧壁受冲击后产生的各种应力

4．垂直载荷强度

指瓶子开盖或堆码时承受垂直载荷的作用。普通瓶的垂直载荷的垂直载荷强度是很高的，范围也比较大。

5．瓶型结构强度分析

一般情况下，瓶型越高、越复杂则应力集中越大，强度越小，瓶型越接近于球型，应力集中越小，强度越大。

瓶肩形状对强度影响很大，如图4－3－106所示；瓶身下部与瓶底的形状对强度的影响如图4－3－107所示。

编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
强度\型状
垂直荷重强度	劣	良	良
机械冲击强度	劣	尚可	良
水冲击强度	劣	尚可	良

图4－3－106　瓶肩形状与强度的关系

编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
强度\型状
机械冲击强度	劣	良	良
垂直荷重强度	良	尚可	尚可
热冲击强度	劣	良	良
水冲击强度	劣	尚可	劣

图4－3－107　瓶身下部与底的形状对强度的影响

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