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《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第四篇 包裝設計基礎
第三章 包裝容器結構設計
第三節 玻璃陶瓷包裝容器結構設計
（六）玻璃容器設計計算
1．瓶容設計計算
確定玻璃容器的實際容積，首先要知道該容積用于盛裝什么物質，使用哪一種封口方法，對可能被加熱的容器，還要確定灌裝后連瓶帶物的最高溫度。此外還必須知道內容物的公稱容量。所謂公稱容量系指在20℃使用溫度下所測得的瓶內內裝物的容積量。
瓶容計算公式如下
V1＝V＋△V （4－3－28）
式中：V1———受熱后內裝物容積（cm3）
V———公稱容量（cm3）
△V———因受熱內裝物容積凈增量（cm3）
其中
△V＝（T1－T2）βV （4－3－29）
式中：T1———內裝物最高溫度
T2———公稱溫度，即20℃
β———體膨脹系數
將式（4－3－29）代入式（4－3－28）經整理后得：
V1＝［1＋（T1－20）β］V （4－3－30）
2．瓶重設計計算
確定瓶重要考慮成品壁厚和玻璃料密度。在多數情況下，物品重量決定于生產工藝或所用的制瓶機。實際上瓶重往往只是根據經驗估算的。
瓶重的計算公式如下：
G＝（Vw－Vo）g （4－3－31）
式中：G———瓶重（g）
Vw———按外部尺寸計算的瓶全容（cm3）
Vo———瓶內腔全容（cm3）
g———玻璃密度（g／cm3）
3．瓶公差的設計計算
瓶尺寸公差應能補償模具可能發生的一切誤差和制品的變形。最重要的是變化幅度窄的瓶口尺寸公差，其次是瓶高與瓶直徑尺寸公差。
瓶高度尺寸公差按下式計算：
tb＝±h9．85＋0．15 （4－3－32）
式中：tb———瓶高度尺寸公差（mm）
h———瓶實際高度（mm）
9．85———常數
0．15———玻璃與模具收縮量，常數
一般用于計算瓶直徑尺寸公差的公式如下：
tD＝±D6．45＋0．3 （4－3－33）
式中：tD———直徑尺寸公差（mm）
D———直徑（mm）
6．45與0．3———常數
容器尺寸公差和重量可根據圖表來確定。
4．瓶型設計計算
瓶型設計計算之前應先設計好外形輪廓，然后將畫好的瓶正視圖分為口部、瓶頸肩部、瓶身和瓶底四部分。然后分別求各段容積，各段容積總和應等于按下式計算出的瓶外廓全容。
VW＝V0＋G/g （4－3－34）
式中：VW———瓶全容（cm3）
V0———瓶內腔容積（cm3）
G———瓶重（g）
g———瓶料密度（g／cm3）
當有關制品全部所需數據定出后，即可著手繪制瓶制作圖，要盡量按實物大小繪制。局部位置可專門繪制放大圖。若瓶上有文字或其它符號，也要一同繪制。
三、陶瓷包裝容器的結構設計
進行陶瓷包裝容器的結構設計必須兼顧包裝功能、包裝成本、美學價值和陶瓷成型加工工藝問題。其中包裝的功能作用是首要的，它決定了陶瓷包裝容器造型結構的基本形式，成型加工工藝及材料是陶瓷包裝容器造型結構的物質條件。良好的陶瓷包裝容器造型結構是綜合考慮這些因素的結果。
（一）陶瓷包裝容器的結構
陶瓷包裝容器的結構組成有以下幾個部分（圖4－3－108）。
圖4－3－108 陶瓷包裝容器的結構
（1）瓶口。瓶口是被包裝物裝填倒出和封閉之處。
（2）瓶頸。瓶頸是瓶口和瓶肩的連接部位，起到輔助密封作用。
（3）瓶肩。瓶肩是瓶口、瓶頸部以下，且向陶瓷包裝容器的容腔－腹部過渡的部分。
（4）瓶腹。瓶腹是裝填被包裝物的部位，是陶瓷包裝容器的主要部分。（5）瓶足。是陶瓷包裝容器的腹部到底部的過渡部分。
（6）瓶底。是陶瓷包裝容器的支承部分。
（7）瓶耳、耳環等。是陶瓷包裝容器的裝飾性附件和功能性構件。
（二）陶瓷包裝容器的結構與造型設計
進行陶瓷包裝容器的結構與造型設計時，首先要了解被包裝物的性質、形態、保護保存方法以及使用要求等來確定包裝方法。然后在此基礎上設計陶瓷包裝容器的結構、大小，以及口部的結構和密封方法等。
同時，必須考慮原材料和成型工藝方法的影響，應根據包裝功能和被包裝物的要求選擇陶瓷包裝容器制造原料，并根據原料的性能和特點設計造型結構，從成型工藝方法的角度應防止設計的造型結構出現整體或局部的變形和開裂。陶瓷包裝容器的結構設計與造型設計是相互聯系的，在造型設計中必須考慮結構，在結構設計中離不開造型，兩者應同時進行。
1．陶瓷包裝容器的局部結構與造型
（1）口部的結構與造型。口部位于容器首端，是被包裝產品裝填倒出和封口之處，在設計上應予重視。對口部的造型結構除考慮封口等要求外，重點注意口部的結構強度問題。見圖4－3－109的幾種簡式陶瓷容器瓶口結構，對這幾種瓶口結構，封口一般采用錐形軟木塞。從瓶口的結構強度比較來看，圖4－3－109和圖4－3－109的結構強度最好，而圖4－3－109的口邊結構強度最差。
圖4－3－109 簡式陶瓷容器瓶口結構
圖4－3－110所示的幾種口部結構，從造型美學上來說起到了美化口部和突出的裝飾功能效果，但從圖中可看出局部曲線變化劇烈的結構在成型中易產生開裂變形，設計時應慎用。
圖4－3－111為日常常見的敞口式瓶口，內口均設有凸緣，瓶口的強度和剛度均較高。
圖4－3－110 裝飾性陶瓷容器瓶口結構
圖4－3－111 敞口式陶瓷容器瓶口結構
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