包裝容器與瓶蓋設計要點

包裝容器與瓶蓋設計要點在食品、飲料、日化等快速消費品領域,包裝容器瓶是這些領域主力容器之一,可以說包裝瓶的設計是快速消費品包裝設計的重中之重。設計出一個好的包裝瓶成為以恒的話題,同時瓶與蓋的尺寸設計也就成為這個話題中重要的一環(huán)。下面就會從四個方面來介紹包裝瓶與蓋尺寸設計中的技術要求和注意事項前言螺旋瓶與螺旋蓋的設計瓶與蓋的密封設計卡口瓶與壓蓋的設計標準瓶口及螺紋型號代碼01020304目錄螺旋瓶與螺旋蓋的設計01螺旋瓶與螺旋蓋是在日化包裝容器中很常見的一種瓶與蓋,下面會從三個方面來討論螺旋瓶與螺旋蓋設計的要點螺旋瓶與螺旋蓋的設計如下圖所示，螺旋瓶與蓋的一些關鍵部位的尺寸。1.螺旋瓶與蓋的關鍵尺寸螺旋瓶與螺旋蓋的設計圖中瓶口處的T、E值與對應蓋子的T、E值就是瓶與蓋配合時的兩組關鍵尺寸,另外瓶口高度H值和蓋子的配合深度H值的大小會影響到瓶與蓋配合的間隙。如下組圖中所示為螺牙的兩種類型(M型與L型)示意圖和重要尺寸設計數(shù)據(jù)表在非標準的螺紋設計中，如下的螺紋牙型參數(shù)仍具有重要參考意義！螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇是英制惠式螺紋，TPI=threadsperinch，即每英寸長度上的螺紋個數(shù)。也就是公制螺紋的螺距。如【T.P.I是8時，公制螺紋的螺PITCH是25.4/8mm=3.18mm。UNS：是美制統(tǒng)一螺紋標準中的特殊系列螺紋，在容器包裝中很少使用。T.P.I含義螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇目前業(yè)內沒有特別明確的螺紋牙型的標準，很多公司會有自己的設計標準。M型螺紋使用比較廣泛。具體的螺紋牙型的選擇還是要根據(jù)內容物產(chǎn)品特性，瓶型蓋型設計以及灌裝生產(chǎn)線的速度等來考慮。螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇目前在國際上有一套使用的標準，國際瓶頸（neckfinish）標準。如下圖常用螺紋示圖?！窀鶕?jù)瓶頸高度分：淺連續(xù)螺紋400及425系列；中等連續(xù)螺紋410系列；高連續(xù)螺紋415系列。相同系列的瓶與蓋相互配合?！裢ǔ碇v400是一圈螺紋，410是一圈半，415是2圈螺紋?！袢缦铝斜硎遣煌吞柭菁y關鍵尺寸的參考表。螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇一般情況下●18mm-28mm的瓶頸采用410系列，有效螺紋一圈半。如：24/410型螺紋。●

大于28mm的應采用400系列，有效螺紋一圈。如：28/400型螺紋?！?/p>

小于18mm的應根據(jù)產(chǎn)品設計要求選用415或425系列?！?44系列通常不采用。各種類型螺紋的適用范圍。螺旋瓶與螺旋蓋的設計2.螺紋牙型的選擇螺紋設計中主要包括：螺紋徑向配合間隙設計、螺紋結合度以及牙型高度設計、軸向間隙配合設計、配合扭矩設計和其他一些設計要點。下面就針對這幾點展開介紹>>螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.螺紋設計外螺紋間隙是指蓋子T與瓶子T值的差別；內螺紋間隙是蓋子E與瓶子E值的差別。螺紋配合的基本功能是配合要順暢，為此，要求內外螺紋的徑向配合間隙至少雙邊0.10mm，如果產(chǎn)品螺紋部位可能會有變形或者橢圓度，最小間隙還要考慮橢圓度的影響。螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.1、螺紋設計-螺紋徑向配合間隙設計螺紋接合度表示內外螺紋徑向重合部分的多少，

是指瓶子外螺紋T與蓋子內螺紋E的差別。為了確保沒有滑牙問題，

一般至少保證接合度在雙邊0.8mm-1.0mm；強脫模時取小值,旋脫時取大值。螺旋瓶與螺旋蓋的設計螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.2、螺紋設計-螺紋結合度以及牙型高度設計軸向配合間隙是指螺距P與瓶蓋配合后螺牙寬度的差別，一般軸向間隙控制尺寸要大于等于0.2mm方可。對于要求定位且有限位卡扣的螺紋配合，由于一般其螺距較大，

導致螺紋軸向配合間隙太大，合蓋時會碰到限位卡扣。通常做法是將瓶螺紋加寬，以減小軸向配合間隙。螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.3、螺紋設計-軸向間隙配合設計

螺紋配合的瓶蓋，扭矩衰退是不可避免的。業(yè)內有一些公司做過研究，一般在一周后扭矩衰退會到達一個平穩(wěn)的數(shù)值，如下圖所示。如果要避免扭矩衰退，需要考慮一些特殊的設計，比如雙層蓋，加鎖扣等；這在電商包裝使用上非常常見。螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.4、螺紋設計-配合扭矩設計除上面陳述到的四個主要設計點之外，還會有一些其它的螺紋設計要求,分別如下:為保證螺紋模具的強度，

螺紋牙頭應該距離端面至少0.3mm，也就是說螺牙頭起始點要保證至少0.3mm出開始。為保證螺紋配合可靠，螺紋配合有效圈數(shù)至少不少于1圈，對于雙頭螺紋，每頭不少于0.5mm。多頭螺紋平衡性比較好，所有頭加起來配合的圈數(shù)至少保證1圈。當瓶頸比較小時，為消除夾邊對螺紋的影響，可在合模線處把螺紋削平。螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.5、螺紋設計-螺紋設計的其他要求●為防止螺紋牙頭互相干涉，內外螺紋長度應該比實際配合長度多出1/4圈以上?！駷橛欣诼菁y脫模，在滿足配合要求前提下，圈數(shù)盡可能少?！駷榉乐箲兔撃p傷，螺紋牙面要有足夠倒角尺寸?！駥τ贏S或者PS等硬而且脆的材料，盡可能不設計強脫螺紋；不可避免時，牙面盡可能淺而光滑，不能有尖角?！駨娒撝贿m用于PP或者PE等軟的材料，牙高設計要滿足脫模要求，牙面斜度要適當加大。螺旋瓶與螺旋蓋的設計3.5、螺紋設計-螺紋設計的其他要求卡口瓶與壓蓋的設計02卡口瓶與壓蓋一般應用在使用過程中瓶與蓋很少分離的包裝設計中，所以卡口瓶一般會與壓入式翻蓋或泵頭配合使用。使用者在使用過程中，只須打開翻蓋的上蓋或按壓泵就可以輕松地使用瓶內的液體或膏體。卡口瓶與壓蓋的設計卡口瓶與壓蓋設計原則：遵循壓入容易、拔出難。●為了滿足這個原則，設計時就要考慮到合適的上蓋力與拔蓋力，以及在裝配前要有合適的導向設計?！駷榱舜_保壓蓋壓入的準確性，即首先要確保蓋子壓入時具有良好的導向配合?？谄颗c壓蓋的設計1、蓋與瓶裝配導向設計如左下圖為常規(guī)卡口瓶與壓蓋裝配前的示意圖，右下圖為卡口瓶與壓蓋裝配后的示意圖。卡口瓶與壓蓋的設計1、蓋與瓶裝配導向設計●一般情況下會利用圖7中蓋子A部分及瓶子B部分做導向?！?/p>

導向設計的原則：蓋子A部分與瓶子B部分接觸在前，蓋子的密封環(huán)部分進入瓶口在后，如右圖所示?？谄颗c壓蓋的設計1、蓋與瓶裝配導向設計如果蓋子的密封環(huán)在蓋子A部分與瓶子B部分接觸前進入瓶口內，則蓋子的密封環(huán)很容易被損壞而導致泄漏。有時也會利用蓋子A部分下面的膠位C做預導向。所以設計結構時，蓋子卡扣與瓶子卡圈位置關系設計與密封環(huán)的長度設計要綜合一起考慮，確保符合導向設計的原則。為了滿足上蓋容易，

拔蓋難的這個原則，也就意味著上蓋時蓋子的卡扣容易地導入瓶子卡圈中。影響上蓋力的因素有：a)蓋子卡扣與瓶子卡圈的過盈量b)瓶子卡圈的導向斜面斜度c)蓋子卡扣下部斜面斜度卡口瓶與壓蓋的設計2、上蓋力的設計蓋子卡扣與瓶子卡圈的過盈量一般可以設計為0.5mm左右，但也要考慮到成型工藝對尺寸的影響。瓶子卡圈的導向斜面可以設計成70度斜度，而蓋子的卡扣下部斜面設計成60度。這樣在相同的瓶子卡圈直徑下，由于瓶子卡圈的導向斜面斜度大，蓋子壓入瓶子時相對而言會比較順滑，上蓋力會相應比較小。見左圖?？谄颗c壓蓋的設計2、上蓋力的設計影響拔蓋力的因素有a)蓋子卡扣與瓶子卡圈的過盈量b)瓶子卡圈的下端面斜度c)蓋子卡扣上部斜面斜度卡口瓶與壓蓋的設計3、拔蓋力的設計瓶子卡圈的下端面斜度最好是做成平面，

與軸向方向成90度。而蓋子卡扣上部斜面斜度由于大部分蓋子的卡扣不是通過模具上的滑塊成型，而是強脫成型。由此就限制了此斜度不能太小，否則蓋子成型脫模時，卡扣會被拉壞。一般可以設計成45度，具體可見右圖。卡口瓶與壓蓋的設計3、拔蓋力的設計●由于卡口瓶一般會與壓入式翻蓋或泵配合使用，很多情況下蓋、瓶間有方向定位要求?！褚话闱闆r下，翻蓋或泵的開口會對準瓶子的正面或側面；所以蓋子上可以設計定位筋而瓶子上設計定位擋塊，當蓋子的定位筋與瓶子的定位檔塊接觸，再進行壓蓋的動作。這樣就可以確保蓋子與瓶子定位要求，當然也有利用蓋子外形與瓶子外形設計配合來定位。具體見右圖?？谄颗c壓蓋的設計4、蓋與瓶的定位設計瓶與蓋的密封設計03●此類密封方式是常見的密封方式，Liner組裝在蓋子中，與瓶組裝后依靠瓶口頂部壓縮Liner進行密封。一般是用在螺紋瓶與螺紋旋蓋上較多，卡口瓶很少單獨使用Liner提供密封作用，可見右下圖?！?/p>

Liner的選擇主要考慮如下因素密度、硬度、壓縮比、恢復比、厚度等?！裨趯嶋H應用中，大部分情況下可以通過選用不同類型的Liner來解決密封問題，只是瓶與蓋間隙或扭力會有不同。瓶與蓋的密封設計1、Liner式密封有時瓶與蓋的密封區(qū)域很小,以至墊片不能正常組在蓋子內,此種情況可以考慮采用蟹爪式密封，如下圖所示。在正常的上蓋時，此蟹爪類似于墊片與瓶口頂部配合。但此類密封不適用于較大上蓋力和需要重復開蓋的情況，因為較大上蓋力和重復開蓋有損壞蟹爪環(huán)的風險，從而導致泄漏。同時瓶口頂面最少要有0.3mm左右的平面，且要保證平面平整，不能有缺口、細小溝槽、臺階、合模線等。瓶與蓋的密封設計2、蟹爪式密封此類密封方式常常應用在圓柱形活動密封，現(xiàn)實生活中的有密封作用的按壓蓋經(jīng)常使用這個方式，確保蓋子在活動時還能有密封功能，如右圖所示。瓶與蓋的密封設計3、半圓珠式密封●此類密封方式實際應用很廣泛，通過蓋子的密封環(huán)與瓶口內徑的過盈量來達到密封效果，如右圖所示?！裼捎诿芊猸h(huán)與瓶口內徑接觸面積較大,即使瓶口內壁有時有細微的變形,缺點也不會導致泄漏。但是瓶口內徑表面一定保證光滑。瓶與蓋的密封設計4、塞入式密封一般情況下，蓋子的材料為PP。而瓶子的材料為PP、PE、PET。如下產(chǎn)品展示。瓶與蓋的密封設計●蓋子密封環(huán)壁厚一般為0.7mm左右，太厚容易使密封環(huán)的彈性不足，太薄不易成型且強度可能不夠。太薄太厚都有可能導致泄漏，如右圖所示

?！裆w子密封環(huán)由于是注塑成型，為了能順利的脫模且一般情況下密封環(huán)的高度不會太高，所以拔模角度可以設計成1度，前部分設計成30度錐度加R角過渡起導向作用。瓶與蓋的密封設計1、蓋子密封環(huán)的設計有時密封環(huán)會設計成弧面式，此方式主要應用于碳酸飲料或熱灌裝，

但此方式的模具加工及成型難度相應大很多，如右圖所示

。瓶與蓋的密封設計1、蓋子密封環(huán)的設計a）內徑一般設計0.5-1mm，45度的斜角起裝配導向作用。b）瓶口外部若有螺紋或卡環(huán)，則其位置最少要距離瓶口頂面3mm左右。因為螺紋或卡環(huán)處瓶口內部會有輕微縮水，與蓋子密封環(huán)配合后有泄漏的風險。c）瓶口壁厚不宜太薄，太薄會有開裂的風險。一般最小1.0mm左右。瓶與蓋的密封設計2、瓶口部位設計●蓋子密封環(huán)與瓶口內徑間的過盈量是確保泄漏的重要因素，過盈量設計要合理，不可太大，也不可太小。若過盈量太大，瓶口壁會有開裂的風險。若過盈量過小，則有泄漏的可能。●另過盈量的設計也與瓶蓋所用的原材料有關，瓶子不同材料，不同成型工藝，過盈量的設計也不同。瓶與蓋的密封設計2、過盈量設計a）PP蓋子+HDPE瓶子過盈量一般設計為瓶口內徑的1.5%，有時最大過盈量在不開裂的前提下可以設計成單邊0.25mm-0.30mm。b）PP蓋子+PET瓶子由于PET瓶子容易開裂，理論上過盈量不會太大?！駥τ谝话愕母囿w，過盈量設計成單邊0.1mm就可以?！駥τ谀切┮诐B漏的膏體，就要選擇較大的過盈量，一般情況下，單邊的過盈量不能超過0.2mm。但也不排除一些瓶口壁厚較厚,膏體具有對PET材料不太敏感的特性，所以瓶子單邊過盈量可以設計成0.30mm。瓶與蓋的密封設計3、過盈量設計有時當蓋子的密封環(huán)與瓶口徑的過盈量不能做大時，且單一的塞入式密封不能完全保證無泄漏要求時，則可以考慮增加墊片/小密封臺與瓶口頂面二次密封，如右圖示

。若為增加小密封臺的方式，則要確保此小密封臺一定要與瓶口頂面接觸。瓶與蓋的密封設計2、塞入式+墊片/小密封臺標準瓶口及螺紋型號代碼04※術語和定義●塑料防盜瓶蓋tamper-evidentplasticclosure用塑料制成，經(jīng)封裝，開啟后，不能恢復其原包裝形式?！?/p>

開啟扭矩removaltorque開啟封裝防盜蓋時，所需的最大力矩。標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋●

扭斷扭矩bridgebreaktorque扭斷防盜環(huán)時，所需的最大力矩?！?/p>

防盜環(huán)amper-evidentband由橋連接，開啟后與蓋身全部或部分斷開的組成。●PCO

（plascticclosureso-ring簡稱）是PET螺旋狀瓶口瓶頸類型及瓶口規(guī)格。●

ALCOA美國鋁業(yè)公司，美國奧克亞奧克亞是世界知名的制蓋機械制造公司，是世界第一個塑料瓶口和瓶蓋的設計者，所以最初的PET塑料瓶的瓶口叫alcoa瓶口，代碼是1716。●

HRPCO是熱灌裝PCO瓶口的簡稱，分結晶瓶口和非結晶瓶口，如圖。標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋●世界上第一個塑料瓶口是ALCOA公司為美國市場設計的1716瓶口?！竦诙€就是這個PCO瓶口，按英國標準（BPF）設計的，也叫做1810瓶口。后來發(fā)展成為一個系列，1816、1817、1821、1823等等?！穹诸悾篴）按功能又分為：碳酸、熱灌、無菌等；b）按材料內部的結構又分為：結晶瓶口、非結晶瓶口；c）現(xiàn)在已逐步被輕量化的1881瓶口取代。※塑料瓶口發(fā)展史標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)–HR-1716瓶口標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)–HR-1716瓶口規(guī)格標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)–HR-PCO瓶口標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)–HR-PCO瓶口規(guī)格標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)-PCO1810瓶口標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)-PCO1810瓶口規(guī)格標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)-PCO1881瓶口標準瓶口及螺紋型號代碼1、碳酸飲料瓶蓋及非碳酸飲料瓶蓋標準瓶口及瓶口標準參數(shù)-PCO1881瓶口規(guī)