饮料瓶的三维结构设计

华中科技大学文华学院毕业设计（论文）饮料瓶的三维结构设计学生姓名：徐某某学号：********** 学部（系）：机械与电气工程学部专业年级： 09机械设计制造与制造指导教师：韩某某职称或学位：讲师2012年 5 月 20 日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ......................................................................................................................................................... I I Key words ...................................................................................................................................................... I I 1绪论 .. (1)1.1Pro/e的发展前景 (1)1.2设计饮料瓶的目的和意义 (3)2 三维造型设计 (5)2.1设计饮料瓶的方法比较以及遇到的难点 (5)2.1.1学Pro/e需要的基础 (5)2.2 设计过程 (9)2.2.1饮料瓶设计 (9)2.3 本节小结 (13)3 二维工程图的创建 (14)3.1 设计概述 (14)3.2 设计流程 (14)3.3 本节小结 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)饮料瓶的三维结构设计摘要本次三维设计使用的是PROE软件，PRO/E作为全世界最普及的3D CAD/CAM系统．被广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、机车、自行车、航天、家电、玩具等各行业。

本文利用PROE进行饮料瓶的三维结构设计，这个模型必须使用曲面造型才能完成设计任务，在日常的模具产品设计中，曲面设计也是必不可少的。

产品结构组成作业七1﹑分析饮料瓶的结构设计(容积、瓶盖、螺纹等）饮料瓶结构设计的意义:饮料瓶的携带，这点近年有了很大的改善，一般2L以上的饮料瓶都采用了提手或手柄的形式,方便携带。

对于500-600ML的饮料瓶应该说从手握手感角度评价，做的还不错。

但是，饮料瓶的轻量化，正在让这一用户体验变差，现在，有些过薄的饮料瓶握起来就会发软。

饮料瓶的容量设置的合理性。

饮料瓶更多的是在人们外出时被使用，因此，要根据实际情况来设计饮料瓶容量,应该说经过多年的发展，国内的饮料瓶容量是很合理的。

饮料瓶的个性化设计，首先是瓶盖的个性化设计，重量更轻、密封效果更好、功能更多、更吸引眼球都是个性化瓶盖的设计追求。

饮料瓶的个性化设计，还可以从材料的合理选用、造型的独特设计以及更多新功能的开发等方面展开。

饮料瓶的个性化设计,更离不开与包装内容物-饮料的本身特性的相映成趣，更不能忽略使用的便利性和功能性。

特别是在“可持续发展”“健康的生活方式”逐渐成为共识的今天,健康的饮品、环保的包装已成为消费者的共同选择,材料的环保性、包装的轻量化也逐渐成为一种时尚和设计趋势.饮料瓶的组成：饮料瓶是由几个部分组装而成,在设计时应该考虑对主体、瓶底、瓶口分别进行设计并且各个部分装配的位置尺寸应该相符合以保证可以成型。

下面对其进行结构分析。

（主要是针对可口可乐瓶)①塑料原材料的选用：在饮料包装中,聚酯瓶应用最为成功的是碳酸软饮料（CSD）,如可乐、雪碧等，PET瓶具有外观漂亮、设计灵活、强度高。

密封和可靠的卫生性，使聚酯瓶成为CSD理想的包装容器，是迄今CSD饮料唯一广泛采用的塑料容器。

因此我们选择PET材料。

•PET瓶以其优越的性能、较为低廉的成本及对环境保护的适应性，在和其他包装材料（玻璃、马口铁、PE、PVC等)瓶类的竞争中得到了迅速发展，但其耐热性不高、阻气性欠佳局限了其在热灌装和要求气密性高的场合应用，并引起人们高度重视.在提高改进其性能的过程中，聚酯包装将获得新的发展.②容积的确定:药品类600mL以下，食品类1L以内，啤酒1。

《可乐瓶底部分的设计》项目教学设计方案一、UG曲面造型教学内容分析CAD/ UG三维快速设计入门第四章曲面造型必修模块（清华大学出版社）主要描述了曲面造型的原理，曲面造型的绘制方法和规律等。

曲面造型是模具设计重要内容之一，对于设计造型复杂的产品具有重要的作用，UG丰富的曲面造型方法，广泛应用于高级曲面的设计，例子汽车、家电产品的表面等。

学生通过本节的学习，掌握“能绘制简单的曲面”的知识和技能，进一步掌握比较复杂曲面造型绘制，从而培养解决实际问题的能力和复杂产品设计能力，同时本节内容也是后续知识“UG数控加工（多轴加工）应用”的基础。

二、教学对象分析通过前面章节的学习，学生能够较熟练地进行曲面造型建模，感知和体验曲面构成过程。

从学生的基础知识和技能出发，按照直观感知、操作确认、思维成型的认识过程展开，建构UG曲面建模的知识体系。

三、教学目标及分析1.知识目标：（1）理解曲面造型的基本概念和方法；（2）掌握直纹面、曲线组曲面、网格曲面、扫掠曲面、截面体曲面方法、特性及曲面成型原理和规律。

2.能力目标：（1）掌握基本曲面的绘制；（2）学会构成曲面曲线的方法和技能。

（3）掌握高级曲面建模方法和技能3.感受技术兴趣和学习态度：（1）感受UG集成技术的作用；（2）养成细致、严谨的态度。

4、教学重点：（1）掌握曲面建模原理和规律；（2）掌握曲面的编辑和曲面曲线分析。

5、教学难点：（1）高级曲面建模，曲面曲线分析。

四、教学准备利用电子教案，多媒体曲面建模演示，精选工业产品曲面模型范例。

五、教学运用在本节的教学中，将采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究、知识建构和能力拓展。

总体教学流程为：按"了解、熟悉、掌握、"三个层次要求,上机实验内容按"熟练，学会，了解， "三个层次要求，通过“感性认识—要领掌握—应用提高—练习强化，以实例与功能讲解相结合的形式，引导学生从入门到提高，掌握构建曲面建模原理与方法。

基于UG的饮料瓶中空吹塑模具设计在饮料行业中，饮料瓶中空吹塑模具是生产饮料瓶的关键设备。

本文将介绍基于UG软件的饮料瓶中空吹塑模具设计过程，包括模具外形设计、模具结构设计、模具零件设计以及模具加工制造。

一、模具外形设计模具外形设计是模具设计的第一步，主要包括根据产品需求确定模具外形大小和形状，以及确定模具的开模方式和结构。

在UG软件中，可以使用三维建模工具创建模具的三维外形，并进行参数化设计，以便于随时修改模具的尺寸和形状。

在进行模具外形设计时，需要考虑到饮料瓶的形状和大小，以及模具的开模方式。

一般来说，饮料瓶中空吹塑模具采用分体式结构，即由几个可拆卸的模具零件组成，方便进行模具的组装和调整。

在模具外形设计中，需要确定模具的分体结构和每个模具零件的位置和尺寸。

模具结构设计是模具设计的核心部分，包括模具的开模方式、模具的膛线和引线设计、模具的冷却系统设计等。

在UG软件中，可以使用模具设计模块进行模具结构设计，并进行模具结构动态仿真和优化。

模具结构设计还包括模具的膛线和引线设计。

膛线是模具中饮料瓶的空腔形状，一般采用螺旋形状，以便于塑料在吹塑过程中均匀流动。

引线是模具中饮料瓶的连接部分，用于将预吹成型的饮料瓶和真空吸塑模具连接起来。

模具结构设计中还需要考虑到模具的冷却系统设计。

在饮料瓶中空吹塑过程中，塑料瓶壁需要快速冷却，以便于形成均匀的壁厚和表面光滑。

在模具结构设计中，需要合理布置模具的冷却通道，以提高冷却效果和降低生产成本。

在进行模具零件设计时，需要根据模具结构设计要求，分别设计分模板、活动模板、导柱和导套等零件。

分模板是模具中分离饮料瓶的部分，需要与产品配合精度和开模力分布；活动模板是模具中与饮料瓶进行吹塑的部分，需要和分模板配合精度和饮料瓶形状相适应；导柱和导套是模具中引导和定位饮料瓶的部分，需要和活动模板配合精度和引线位置相适应。

四、模具加工制造模具加工制造是模具设计的最后一步，主要包括模具零件的加工和装配。

3Dmax矿泉水维体瓶制作过程
制作步骤：
1、在前视图绘制如图曲线
2、使用节点编辑，大概效果如下
3、在中间的段等分为18，如
4、选择其中的节点相隔一个或者两个中，并向内移动适合的距离，大概效果如：
5、然后给该曲线增加“Lathe”，然后点击右边命令面板下方的“Min”，设定参数选项及效果如图：
所示：
8、再配置一个贴图材质作为标签，用以上方法选中瓶子中间，将该材质赋予给它，并增加”UVW Map”效果如下：
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程、加入渐变背景
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程初步渲染效果如
配置一个木纹材质，并在“Reflection”加入“Flat Mirror”，并赋予底板，参数及效果如：
3Dmax矿泉水维体瓶制作过程再次渲染效果如：
接下来给场景加上简单的灯光效果。

在场景中加入“灯光1”“灯光2”两个泛光灯和一个聚光灯“灯光3”。

位置如图：
“灯光1”参数如下
“灯光2”参数如下
“灯光3”参数如下：。

今天给大家带来的是3dmax制作饮料瓶的教程首先看看模型的效果图，如图1。

图12. 模型分析：仔细观察图1中三个模型，前两个饮料瓶子除了瓶身有一点小变形多，其它的地方还是相同的。

而最后一个模型与前者的不同在于瓶身造形上和上半部分的弧度变化的不同。

这样分析下来，可以把饮料瓶子的身体分出来制作，由于这个对象符合《重复归一》法的制作。

我们首先制作模型“1”的瓶身造型。

3. 首先创建【plane】面，并使用多边形修改器，进行一个面的修改。

选择所有的面，执行右击【Inset】，把刚产生的面使用【Extrude】拉伸出第一个高度，取消其中两个面的选择，再次执行【Extrude】。

再通过点的调节，我们调节成需要的造型，便可以复制出其余的若干个对象了，其制作流程如图2所示。

图24. 继续对这个面的造型进行调节。

选择图3所示的点，使用【Scale】工具，进行对称方式的缩放。

使其达到合适于需要的效果。

最后光滑查看效果。

如图3所示。

图35. 选择刚制作出来的一个瓶身造型，进行“由一生N”的复制，再使N个对象，实现“由N合一”，把直线对象使用【Bend】弯曲，使直线成圆。

如图4所示。

图46. 进行瓶子底部的制作：把刚才由线成圆的对象，右击转换成多边形，选择边界转换成点，焊接起来，选择一头的边界，使用Shift配合着移动复制出一段合适的高度，并把这个口使用右击使用【Cap】封起来，选底面执行【Inset】插入一些面，并使用移动调节出一定的凹槽，选择底部边，插入两条边，用来制作槽子。

如图5所示。

图57. 选择底部的刚插入的边，执行【Scale】使两边分开到合适的位置，执行【Extrude】拉伸出这两个边的一定的槽度，把内部的边执行【Chamfer】切出公道的大小，再选择外边的上下两边，再次执行【Chamfer】切开。

如图6所示。

图68. 进行上半边部分的制作。

选择上半部分的边界，按住Shift配合【Move】工具进行复制，为了制作上半部的凹槽，连续先复制几段。

可乐瓶底的三维造型和数控仿真加工1.1 CAD/CAM制造的现代化随着模具制造的技能化逐步向科学化进展，原先依靠主模型和绘制图形制造物体模具的传统方法也逐步由CAD/CAM终端将数字描述物体形状转为加工轨迹的方法所取代。

用线路遥控加工过程则又将模具制造科学化的水平推向一个新高度。

回忆往常，在加工物体时，必须绘制相近的蓝图和冲件精确尺寸制造的主模型。

能够说模型是设计和制造模具的母型。

再用铸造方法制造模具时，第一必须置备物体的样件。

按照一定比例制成的模型称之为“靠模”，常被用作仿形加工中的母型，或作为现实铣床加工轨迹的辅助模型。

仿形铣床上的靠模指沿靠模轮廓形状移动，铣刀则按照靠模指的移动对模具材料进行铣削加工，仿出所需的模具型腔。

现在的加工方法的作用发生了全然性的变化。

由客户所提供的CAD数据生成铣刀的切削加工轨迹，自动缴纳高出物体的冲压模具和进行塑料板材模压成型和型腔模具。

尽管用这种新工艺能比以往方法更精确地加工出模具的两对合面，但关于压型还要进行试膜，并对试样进行测量。

通常由CAD数据正确地加工出模具的型腔表面，然后由防止磨损整块和其他零件与要紧型腔面向配合。

各种CAD/CAM软件能够关心工程师进行模具设计和生成CNC铣床的刀具轨迹，还能够提供用于改进铸造品质的有限元分析和模具的热性能分析，实际上，任何客户的数据库都不易直截了当被输入，或者通过转换以后输入。

从而给客户提供了极大的方便。

CAM软件的选择及简介:在这次设计中我选择的是CAXA制造工程师软件，它是国内自主版权加工软件的代表，是北航海尔软件公司及北京航空航天大学科技实力的具体表达，是取代国外软件的最佳选择。

随着全球制造业向中国的转移，以及我国加入WTO，企业面临的将是一个全球化的市场与竞争。

为了能在猛烈的国际竞争中赢得先机，您需要一个能适应中国国情，而且能与国际先进技术接轨的创新三维设计软件，这确实是CAXA制造工程师。

CAXA多年来在CAD/CAM领域的体会积存及对国内五万家用户的了解相结合，使企业参与国际化竞争的必备工具。

目录1设计目标 (1)2椭球体 (1)3图层改名 (2)4新建图层 (3)5创建辅助基准面 (4)6修剪瓶身 (6)7瓶底变形 (6)8瓶底倒圆 (7)9球体切除 (8)10圆柱体瓶口 (9)11删除面 (9)12放样曲面 (10)13斑马线检测 (11)14抽壳 (12)15瓶口倒圆角 (12)16螺牙草图 (13)17瓶口螺纹 (13)18肩部草图 (15)19肩部旋转 (16)20肩部倒角 (16)21材质贴图 (17)22背景贴图 (17)1设计目标下图是本演示要完成最终效果图插图1-12椭球体椭球体中心在绝对零坐标上，尺寸为：X轴长度= 80Y轴长度= 50Z轴长度= 200插图2-1插图2-23图层改名把图层Layer0000改名为01-瓶身插图3-14新建图层新建图层02-辅助基准面，并激活该图层。

插图4-15创建辅助基准面偏移复制XY基准面，偏移距离分别为85和-60各做两个基准面，把他们放置在图层02-辅助基准面里。

双击图层02-辅助基准面，隐藏和显示图层中的辅助基准面，展示通过图层的关闭和开启来控制对象的隐藏和显示功能。

插图5-1插图5-26修剪瓶身使用平面2为修剪面修剪椭球体瓶身。

插图6-1插图6-27瓶底变形使用由指定点开始变形实体命令，凹进去3mm，影响为50。

插图7-1插图7-28瓶底倒圆倒圆3mm插图8-19球体切除以平面1 原点为插入点，球体直径为60mm。

插图9-1插图9-210圆柱体瓶口中心位置：平面1原点半径：15mm长度：30mm插图10-1插图10-211删除面把上面做的圆柱体地面和瓶身上面的球面删除掉。

插图11-1插图11-212放样曲面使用放样把圆柱体和瓶身连接在一起。

插图12-1 连续方式为相切即可。

插图12-213斑马线检测使用分型面进行斑马线的曲面检查。

插图13-114抽壳抽壳厚度为-1mm插图14-115瓶口倒圆角倒圆0.2mm插图15-116螺牙草图以工作平面XZ 为基准面创建螺牙草图，具体尺寸如下图。