导语:如何才能写好一篇纸盒包装设计方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
固定式纸容器包装造型一般比较呆板、造型多是通常所说的“方盒子”形状,这就要求设计师在对于固定式纸容器包装设计时,既要实现良好的保护商品性能,同时又要避免包装造型过于呆板以至对消费者带来不良心理感受。
随着现代包装设计的发展,折叠式纸盒迅速兴起。折叠式包装造型首先需要做纸盒开合过程的折叠程序设计,再将各种纸板材料经过裁切、压痕等,一次加工成型。生产使用中可以被撑开、折叠、盒坯运输和用后处理时可被压扁。折叠纸盒充分体现了创新性、方便性、实用性、节约性,适合于工业化大批量生产。
在设计中尤其是折叠式纸盒的造型结构必须方便于存储、流畅、陈列、销售、携带于使用。现代包装对携带方便性更讲究,因而在酒类、服装、食品、玩具等商品上手提式包装应用的十分普遍。为方便存储与流通,外包装一般呈立方体形较好,即使个体包装的形状为不规则几何体,也要考虑使它们组合成为规则的立方体包装。
保护性是纸包装造型设计的关键问题。设计的纸容器包装结构本身要结构坚固,有较好的耐冲击和抗压性能,有的商品还要求包装盒具有良好的防潮、防蚀等性能。为此,除了正确选择包装材料外,还要考虑合理的盒内商品排列定位方式,合适的分隔件及缓冲内衬,科学的盒型结构。例如冰淇淋包装设计,针对冰淇淋商品容易损坏的商品特性,包装结构良好地起到了保护商品作用。
纸包装造型设计应追求材料、造型与结构的科学性、合理性。设计者需要用到力学、数学、物理学、化学等知识,达到质量轻,材料省,强度好,即用较少的包装材料,较合理的形体、较大的容量面积比,较低的成本,保证纸容器包装具有足够的保护功能。
现代商业社会的商品种类繁多,造型也不断变化,推陈出新。纸材料容器结构的创新变化,标新立异,往往给人带来新奇与美感。同类价格与质量的商品,其包装结构设计的美、简、雅,直接刺激到消费者的心理,一定程度上可以决定商品竞争的成败。但是。过分繁琐雕饰的造型设计也不可取。创新设计关键要体现其个性与特点,还要与商品价值协调平衡,与消费者购买能力相适应,顾及实用性。
在包装产品功能特点形态允许的情况下,如果不影响产品的保护功能和成型工艺,可将容器的六面体减为五面体,四面体增加为八面体等。这种加减的方式能产生一种全新的造型感受。
在包装产品功能特点,形态等方式允许的情况下,可应用纸构成的造型方法将六面矩形包装或其他包装造型进行切角改形,切角后会增加线形改变线的方向。增加包装面可以改变面的大小比例,创造出别具一格的包装纸盒造型。
在包装造型设计中,影响容器造型主要是两大因素,一是线形,二是面形。线形的改变必然会影响并产生面形的改变,从而创造出新的造型,曲线和直线是两种不同性格,不同感受的线形,具有很强的对比关系,在包装造型中应充分应用曲、直的对比创造出新的包装形态。
盒盖是包装商品进出的门窗,所以盒盖的结构必须便于商品的装入和取出,商品装入后不能自开,能起到保护商品的作用,而在使用时又便于开启。
盒盖的种类很多,有的具有多次开启机能,有的是一次性结构,只能开启一次,不能复原。开启的位置,多在包装的最窄面或最宽面。前者用于香皂、胶卷、威士忌等小商品和长形商品,后者多用于糕点,服装等盒面积较大而且开启后可以看到全部商品的包装。
纸盒盒底的设计首先要考虑的是对内装物的保护性,即用什么材料的纸板制作成何种结构的纸盒才能使产品安全达到消费者手中。其次盒底的结构应力求简单,否则难以适应包装的机械化生产。其一般的设计原则是,既要保证强度,又要力求简单。
这种方法主要是通过增加包装的提手,设计成提手包装,使包装整体造型产生较大的变化。此类包装设计时必须根据产品的重量和尺寸的大小以及消费对象来考虑,提手的位置主要根据内装物的重量和形态来决定,一般提手的形状结构尺寸应符合人手在执握时的结构尺寸的人体工学,也可与纸盒异体成型。
开窗纸盒不用打开包装就能看到商品的形态、色彩,充分展示出内装物的一部分或全部,以便于识别内装物的一种包装造型的方式。开窗孔的大小、形状和从哪里开窗,都要根据商品的特点和画面来进行设计。天窗包装设计时要重视天窗的形状变化,能表现内装产品主要的特征。让消费者一眼就可看到被包装的物品,便于选购,起到陈列商品,宣传商品和自我介绍商品的作用。
包装的图形化造型是将包装设计成某种动物或物体的形状,加上色彩和装潢使包装具有典型的图像特征。这种包装造型生动可爱,十分生动活泼,具有很强的个性表达,这类包装特别受到年轻消费群体的青睐,在设计中主要抓住图像的典型特征进行简化、夸张、添加、变形,要注重包装的结构成型和具有必要的商品保护功能。
纸盒包装造型给消费者的认识不仅停留在外观的造型上,纸盒打开后存在着一个内观造型,特别是一些豪华高档的产品,十分注重包装打开后内观的色彩及结构造型的装饰效果。
利用纸构成的办法将本来作多边废料切除的部分保留或延伸扩大,通过结构设计将其折叠,印刷成某种色彩图形,产生与包装完全不同的色彩感,这种折叠有时还可起到隔断或内衬固定产品的作用。
增添部分专门设计成型的内衬或隔断,用合适的材料作特殊衬垫,以丰富纸盒的内部造型,增加形式效果。
对于有些产品可以采用大包装套小包装的组合形式改变内观造型。在消费者从外包装上看是四方形盒,一旦打开盒盖,就会看到多个内包装的造型。
ZB48型硬盒硬条包装机组是目前国内一流的卷烟包装机,由YB48型硬盒包装机、YB518型盒外透明纸包装机及YB618型硬条及条外透明纸包装机等组成,包装速度达到800 包/min,在国内首屈一指。
在调试期间发现,ZB48型硬盒硬条包装机组试制样机在调试过程中的故障停机率较高,严重影响了调试进度与难度,停机次数统计见表1。
从表2中可以看到YB618型硬条及条外透明纸包装机每周平均的故障停机次数高达24次,占总体故障停机率的64%,远高于YB48型硬盒包装机的每周平均7.25次(占总体故障停机率19.3%)以及YB518型盒外透明纸包装机的每周平均4.25次(占总体故障停机率16.7%),导致停机时间长,影响调试的整体计划进度,延长了ZB48型硬盒硬条包装机组的调试时间。
之后对YB618型硬条及条外透明纸包装机在调试时一周内的报错原因进行了统计,整理出了调试过程中YB618型硬条及条外透明纸包装机的主要停车原因,见表2。
从表2可以看出,“塔中少薄膜”、“横向输出堆叠塔”以及“条盒重量不足”三种故障次数较高,是YB618型硬条及条外透明纸包装机故障次数多的症结。经过故障检查后发现,“塔中少薄膜”、“横向输出堆叠塔”以及“条盒重量不足”三种故障都与条盒纸侧边脱开及翻折有关,而YB618型硬条及条外透明纸包装机中负责条盒纸侧边包装的部位在于条盒纸进入一号轮时的上长边折叠变换部件。
YB618型硬条及条外透明纸包装机中负责条盒纸侧面折叠的是上长边折叠变换部件,如图1所示。
上图中的红线标示处就是下长边折叠部件所负责折叠的条盒纸侧面。当条盒纸进入1号轮后,其状态如下图2中灰框圈出部分所示。
此时下方有一铲板将图2中所标B面折叠,随后烟条随着1号轮的逆时针转动而运动,此时图2中标出的红线中用A标记出的零件使得烟条侧面被折叠,随后进入上方圆弧板,如图3所示。
当条盒纸侧面脱开的情况发生后,条盒纸侧面容易发生翻折的情况,在经过透明纸包装处时使得透明纸手里不均匀从而多拉走透明纸,造成“塔中少薄膜”的故障情况发生;若未多带透明纸而进行了正常的包装,由于烟条翻折导致其大小尺寸发生变化,从而容易在横向输出处卡主导致“横向输出堆叠塔”的故障情况(即横向输出处积烟)的发生;同时在烟条称重出由于烟条的重量不均匀,从而导致称出的重量不在设定范围之内,发生“条盒重量不足”的故障。
造成盒纸侧面脱开的原因是由于在进入一号轮之前,条盒纸上已有喷胶,通过1号轮的直角旋转,将条盒纸侧边接触使其黏贴,由于800 包/min的转速相当快,因此,通过的时间过短,导致胶水仍未粘牢之前,条盒纸侧边已经失去压力,没有黏住,造成脱开。
而在脱开之后,在1号轮中流转时,脱开的条盒纸因为离上方的圆弧板有一定的间隙,因此,造成条盒纸的翻折。
分析认为,如果解决YB618型硬条及条外透明纸包装机中条盒纸粘结不住而脱开或翻折的问题,就能减少“塔中少薄膜”、“横向输出堆叠塔”以及“条盒重量不足”三种故障的发生次数,从而减低YB618型硬条及条外透明纸包装机的故障次数。
因此对于条盒纸侧边折叠所存在的问题,设计条盒纸侧边折叠的零件时唯一的方法。
改进前后的零件部分结构对比如图4~图7所示,将原本两个零件的接口处改为凹凸口形状,使其在装配时能够交叉拼接,这样能够使条盒在通过喷胶点后进入一号轮之前有足够的时间与平板接触,保证胶水的粘结。改进前后的实物对照如8和图9所示。
进入21世纪,各类卷烟工业等设备都开始趋于自动化、一体化,像ZB48机型的800 包/min的高速卷烟包装机更是首当其冲,如何改进、优化其装配、调试过程是努力的方向,面对激烈的竞争,我们应当提高自身素质,对国产烟机做出自己的贡献及努力。
如今全世界环保意识越来越强烈,绿色经济迅猛发展,人们会越来越苛刻地避免不必要的资源浪费。粗略估算,利用计算机技术寻找最优化整体包装方案的项目一旦顺利实施,将使得方案的设计效率提升10倍以上,包装材料和运输成本等综合成本降低数个百分点。利用先进的计算机技术来寻求最优化整体包装方案势在必行,也广为企业所需要。
随着整体包装解决方案(简称CPS)的引入,国内很多包装企业也都想利用这一新的概念和模式,建立自己的CPS机构,以期通过包装设计、制造、产品储运等的方案实现纸包装企业从生产向服务型的转变。目前,国外耐帆等公司已经在这方面积累了丰富的经验,国内包装企业CPS运行还处于摸索阶段。目前世界上还没有完整的提供“整体包装优化设计”概念的软件系统,只有一些局部功能的软件,如包装CAD软件、装柜软件、印刷行业ERP系统(ERP系统可以进行包装制造成本测算)等。功能上最为接近于“整体包装优化设计系统”的是包装CAD软件,而其他类型的软件系统的设计主题则与之相距甚远。
从功能上来分析,这一类软件一般都有盒型库、参数化设计、绘图、3D、拼版,少数软件有生产报价核算功能。这一类的软件都具有比较成熟的适用于包装设计的CAD功能(都能完成包装盒结构图的绘制,只是方便程度各有差异);相对不那么强大的3D效果图生成功能(3D效果图颇为粗糙,而且操作繁琐);各软件的参数化设计模块比较弱,都存在可变性差、操作性差的缺点(有些软件还存在参数设计的不够合理的问题),参数化设计的适用性不强。以上软件的售价每套都在数万元人民币以上。
纸箱、纸盒加工行业中两类产品的销售对象、用途均有不同,原材料差别也比较大,目前国内纸箱多数在瓦楞纸箱厂生产,而销售纸盒多在彩印公司生产。所使用的软件也略有不同。
包装设计领域没有任何软件是独有的应用,整体包装方案中各个环节均有某种软件可以处理。以绘结构图环节为例,AutoCAD依然是全世界应用最广泛的结构图绘制工具(即便设计师以其他方式来绘制结构图,绝大多数情况下包装生产企业的结构工程师也还是要用AutoCAD来重新绘制一次才能确保结构适合生产);但是AutoCAD是一个通用的CAD软件,并没有为包装结构设计提供专有的功能,学习难度略大、工作效率略低。致命的弱点是,AutoCAD并不能对盒型进行系统化的定义、管理和检查,所以即便是包装结构工程师都在努力追求更为专业的CAD软件,这也正是包装CAD能够作为一个独立的CAD领域兴起的原因。
然而所有的替代软件都各自是一个孤立的工具,无法提供系统化的标准化体系支持和包装设计管理,依赖的还是工程师本身的专业能力,而且耗费时间更长。更加专业的、系统性的、能够给工程师们更多帮助的系统来代替他们是必然的。
包装纸盒、纸箱CAD/CAM软件的开发和应用,将为包装设计提供技术支持。包装纸盒、纸箱CAD/CAM软件采用人机对话操作方式,可用键盘、鼠标在屏幕上任意设计纸包装结构图、排料方案、印刷图案等,可调用盒片图形库,选择盒型结构,可打印纸盒平面展开图、输出模切排料图、印刷轮廓图及背衬加工图,可将设计图形和数据传递给绘图机、打样机或模切板和背衬加工设备,保证与印版一致,提高纸盒精度。
各大软件公司都在致力于对新的纸盒、纸箱CAD/CAM开发研究。更新的、更便于操作的、专业化的包装设计软件将是一种趋势,这也将促进包装设计的精确化和现代化。如比较典型的美国TOPS Pro包装分析与设计软件,被公认为是一种适用于包装与运输专业技术人员的创造性设计软件。利用这一软件,设计者可从设计理念、纸盒包装、中包装、纸箱包装、托盘堆码方式、纸箱强度分析到运输器具装载等设计步骤中,使包装结构大小和形状达到最优化,运输空间最大利用,总费用最小。
此外,国内外许多公司近年来开发的集装箱装箱软件,大都有瓦楞纸箱装箱排列优化功能,可以用于瓦楞纸箱结构设计时的尺寸比例优化、内装物排列优化等。主要的有杭州火狐信息技术有限公司的“Greatfox Packer火狐智能装箱专家”软件、北京达纬科技有限公司开发的“装箱大师”软件、海汀公司开发的“SPACK集装箱智能装箱软件”等。
纸浆模塑制品的结构和模具设计一般多使用PRO/E软件进行。PRO/E软件是一个三维设计软件,是世界三大设计软件之一,被大多数相关企业作为3DCAD/CAM系统的标准软件,该软件整合了零件设计、产品组、模具开发、NC加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机械设计、动态仿真、应力分析、产品数据库管理、协同设计开发等功能于一体。
整体包装设计软件系统(包装魔术师设计软件)包括,托盘设计模块、木包装箱设计模块、瓦楞纸箱设计模块、缓缓冲包装设计模块、防潮防锈模块和省料优化、装柜优化模块,可以数倍甚至数十倍的提升工作效率。将包装设计、生产、运输的总成本降低数个百分点,节约社会资源。
目前世界上还没有完整的提供“整体包装优化设计”概念的软件系统,只有一些局部功能的软件,随着整体包装解决方案模式(CPS)的引入,国内很多包装企业都想利用计算机技术寻找最优化整体包装方案的实施,这是一个世界性的课题。2011年笔者从内外包装缓冲结构设计的150多个理论与经验公式及数学模型中,经过梳理、推算、简化、整合,通过包装结构设计原理中若干简化公式计算,取得各项技术参数,完善理论公式和经验数据,完成了《包装缓冲材料特性及其设计方法的修正研究》、《包装件三维尺寸优化设计方法及数学模型的研究》、《瓦楞纸箱结构设计简化公式计算的研究》、《瓦楞纸箱强度理论计算的简化与修正值的研究》等18篇学术论文,借此建立经验数据参数与数字化的产品设计软件开发系统。国内3家软件公司在作者的指导下,集成了《整体包装设计软件系统》一书,实现了包装设计软件全覆盖。
2.通过新的测试方法取得包装材料的各项技术参数,完善理论公式和经验数据;
3.采用目前最先进的有限元数学方法及分析技术,创建解算方案、建立各种孔径、克重参数下的数学模型;
4.开发分析导向,完成内外包装的各种分析流程及分析结果的判定:应力判定法、变形量判定法、安全系数法;
5.整个软件设计符合国家标准与国际标准。使用软件系统的校核模块,可以对包装件各种类型的结构强度与成本的合理性进行评审,减少人为的包装浪费;
6.缓冲包装关键技术平台:包装造型结构技术;轻质高强瓦楞纸箱技术;蜂窝缓冲包装技术;全纸运输托盘设计技术;纸塑缓冲包装技术。
1.缓冲包装设计模块(缓冲型式选择;跌落方式选择;缓冲材料选择;确定最佳缓冲面积和厚度;判断产品脆值、计算相应的冲击加速度):根据缓冲材料、跌落高度与初选厚度,自动优化该缓冲厚度的缓冲面积;修改缓冲面积或厚度,可计算相应的冲击力加速度;自动判断是否满足产品脆值要求;根据缓冲类型快速估算缓冲垫质量;自动生成缓冲垫工程图。
2.纸箱设计模块(箱型、楞型、尺寸链设计、纸箱缓冲结构设计、纸箱若干强度计算):自动查表确定结构形式与尺寸链模型配置;开发的“分析导向”向导可以帮助完成内外包装的各种分析流程,分析结果以图表形式判定(应力判定法、变形量判定法、安全系数判定法);创建解算方案,各构件赋予材料;设计分析系统――功能特点(静态分析、堆码分析、搬运过程分析)。
3.强度校核模块(空箱抗压、堆码层数、堆码强度、安全系数、劣变系数):自动查表得到材料边压强度和空箱抗压强度;根据堆码情况估算安全系数;根据流通环境条件估算劣变系数。
4.包装成本核算模块(包括包装件、瓦楞纸箱、瓦楞纸板、蜂窝纸板、泡沫塑料的计价与报价、计算物流成本):自动计算内外包装材料成本,包括瓦楞纸板、内衬纸板、纸护角等;根据装柜优化结果自动计算降低物流包装成本。
物流驱动型包装设计创新方法,不仅可以优化现有尺寸瓦楞纸箱的装载,还可以对现有瓦楞纸箱尺寸和内装物排列进行优化。物流驱动型包装设计创新方法PLUS系统,不仅在托盘和集装箱装载优化算法上较国际最先进水平有了大量的突破,而且集合了包装设计的丰富功能。
如何继续提高利用率?PLUS系统中集成的物流驱动型瓦楞纸箱几何设计功能包含瓦楞纸箱尺寸优化和内部产品排列优化,这两种功能都能为用户生成信息量丰富的报告,以此作为其设计的参考数据。PLUS系统会对这些排列方式的瓦楞纸箱进行装载设备的装载优化,然后根据装载适应性(包括装载数量和装载稳定性)考核每种尺寸的优劣性,并对其进行排序。
这些瓦楞纸箱设计优化功能在以往的物流包装软件中属于缺失的部分,PLUS系统则填补了这一空白。
以上两种设计方法在没有装载优化计算机算法支撑的前提下是无法实现的。装载优化算法是PLUS系统的核心技术,PLUS系统采用的是启发式算法,图1所示为PLUS系统产生的装载图。
口服液和针剂的内托通常分为塑料内托(如图1所示)和插片式卡纸内托(如图2所示)两种。其中,塑料内托通常为PE、PVC、PP、PET等材质,使用起来比较方便,但目前国内对废弃纸塑的分离回收做得并不到位,塑料内托在环境中难以自然降解,环保性不够好。插片式卡纸内托则需要通过纵横排列的插片将口服液瓶、针剂瓶分隔开来,制作时需要进行插片处理,操作略微麻烦。而且插片和瓶子之间的贴合度并不是很好,会留有一定空隙,导致药瓶在盒内依旧存在碰撞危险。此外,插片高度通常只略低于外盒高度,取用药瓶时也会造成一定的不便。
为解决上述问题,开孔式卡纸内托应运而生。如图3所示,首先,开孔式卡纸内托的表面会根据内装药瓶数量打上圆孔,方便插入药瓶,折叠置入外盒也比较容易;其次,开孔式卡纸内托的高度可以只是口服液瓶或者针剂瓶高度的一半或者更低,比插片式卡纸内托更加节省纸张用量;再者,开孔式卡纸内托固定产品的效果明显优于插片式卡纸内托,且瓶与瓶之间留有足够的空间,不会直接发生碰撞;最后,内托和外盒的材料一致,制作和回收处理更加方便,也比较环保。
虽然药品一直存在制假贩假问题,但鉴于成本、制作便利性等问题,药品外包装往往不采用破坏型结构,而是采用普通的开启盒结构,因此大部分药品从外盒中取出后,外盒就失去了作用。但针对一次服用不完的药品,如口服液、针剂等,消费者希望在外盒打开后还能再次闭合,以储存剩余药品,同时还能起到防伪的作用。
为此,我们可以考虑采用破坏型包装。但是,简单的破坏型包装不足以满足继续储存药品的功能,这就需要采用小插片与破坏型包装相结合的包装结构。这种包装在粘接口处设计成长短边,短边在内,长边在外,长边上打有齿线,且有插缝,短边则设置有小插片。从纸盒成型后的外观来看,这种包装和普通的破坏型包装没有任何区别,但沿破坏齿线开启纸盒后,露出短边的插片能插入长边剩余部分的插缝中,从而保证纸盒完美闭合。现在很多食品包装,如巧克力包装、饼干包装等都采用这种插片式破坏型包装结构(如图4所示),既实用又美观,便于储存未取用完的产品,同时具有一定的防伪作用。药品外盒也可以借鉴这种插片式破坏型包装结构。
普通保健品礼盒一般使用塑料内托,如维生素片礼盒、钙片礼盒等。高档保健品礼盒则往往采用泡沫塑料内托,表面装饰绸布、绒布、皮革等(如图5所示)。这种类型的内托造型美观,但成本较高。而且,特殊材料往往需要特殊胶黏剂进行黏合,一旦稍有处理不当,盒内就很容易残留异味,从而影响产品整体的观感效果。此外,内托材质复杂,较难回收处理,非常不环保。
其实,轻型的内装产品完全可以采用定量较高的卡纸内托(如图6所示)。根据产品需求,卡纸内托不仅可以裁切成长短不同的组合,也可以折叠成具有高度差的内托,以便用来放置大小、粗细不同的产品,灵活性很强。相比材料复杂的内托,卡纸内托更节省成本,且能直接印刷,设计感更强,不输于绸布、绒布等材料的装饰效果。更重要的是,卡纸内托材质与外盒一致,更便于生产和回收操作。
对于较重的易碎产品,如玻璃瓶等,则不适合采用卡纸内托,而应采用近几年逐渐推广起来的微型瓦楞纸板内托(如图7所示)。微型瓦楞纸板厚度比普通瓦楞纸板薄,比卡纸略厚,具有挺度高、弹性好、缓冲性强、重量轻等特点,作为内托,其承重性好,裁切、折盒方便,成本也不高,同样可以直接印刷。根据产品类型的不同,既可以选择不同厚度的微型瓦楞纸板,也可以采用不同颜色的微型瓦楞纸板,配合白卡纸外盒使用也不失档次。相比卡纸内托,微型瓦楞纸板内托硬度更高,边缘与外盒的贴合度更好,更不易使盒型变形,同样可以根据内装产品的大小进行不同尺寸的裁切。
GDX2小盒透明纸包装机存在透明纸包裹不紧、正面松弛、侧面长边搭口皱纹、熨烫不平等缺陷,严重影响了小盒硬包质量。究其原因分析,主要体现在以下几个方面:
因此应用TRIZ理论和方法[1-3]分析现有GDX2小盒硬包透明纸长边热封机构原理解,对GDX2包装机长边热封包装装置进行创新设计。
烟包通过通道输送带送入压紧装置内,再经过提升后,推烟器协调地将烟包推入有同步齿形带的4350CH小透明纸包装机输入通道。接着双推送器将烟包朝前推,烟包就带着输送到位的已裁切好的并粘有拉带的透明纸穿过通道的上下压板进入成型转塔的包装槽(盒模)内,此时完成了透明纸的“]形包装和烟包两端面的第一折(短边折叠)。烟包侧面长缝的第一折由活动的长缝折叠器完成,随着成型转塔的转动,侧面长缝第二折由固定的弧形瓦板内壁完成。在成型轮顺时针旋转60°和120°的两个停止工位上,烙铁对烟包先后进行了两次侧面长缝的热封,然后在180°工位上烟包被推出成型转轮而进入折叠通道。在烟包前进过程中完成烟包两端面的另一短边折叠(第二折)和下翼边折叠(第三折)。其后烟包在提升过程中两端完成了上翼边的折叠(第四折)和叠包。双包烟垛在端面热封通道中输送时被热封两端面,随后被推入输出转盘。由于热封稳定性差、热封时间相对较短、烙铁设计的不合理等因素,造成了小盒在包装时存在透明纸侧面封装有皱纹、气泡、漏气、熨烫不平等现象。
1.2 利用物质―场(Substance―field)分析模型确定小盒长边热封装置的系统技术冲突。
小盒透明纸长边热封装置系统的物质―场模型如图1。FM为机械能,S2为热封装置,S1为烟包。表明热封装置通过机械能作用于烟包,完成透明纸在热封装置中的热封。与烟包直接作用的为烙铁,成型转塔,弧形瓦板,其中的温度,时间和压力就成为了系统中的主要冲突,热封装置系统中的冲突分析如下:
(1)小盒烟包进入包装折叠成型轮完成“]”形包装后,在第二、三工位实现小盒透明纸侧面长边热封,由于烙铁宽度小于烟包侧面宽度,受热封合的透明纸与未受热封合的透明纸收缩比率不同,造成小盒侧面长边搭口皱纹、不平,且设备高速和低速的烙烫效果差异性较大,需经常进行调整,导致该系统热封稳定性极差。
(2)在GDX2(CH)包装机上,生产率为400包/分,经过计算得到每小盒烟包包装的时间为0.15秒。小盒烟包进入包装折叠成型轮完成“]”形包装后,在第二、三工位对小盒透明纸侧面长边热封时间相对较短,烙铁加热后对透明纸的烙烫不充分,造成小盒侧面长边搭口皱纹,严重影响产品美观和设备作业效率。
(3)现有的GDX2的热封烙铁的结构形式与热封机构运动过程的配合不合理,导致热封过程中烙铁的运动形式与小盒烟包的运动之间,在热封的时候采用线接触热封,热效率和热封面部不均匀,影响热封效果。
当要改造GDX2包装机的热封装置时,必须找出改造过程中会遇到的矛盾问题,例如这种热封装置精度要高,强度要大,速度要快,结构要简单,安全可靠,是否能提供安全警示等。按照将上述需要解决的问题以其重要性排列:
用TRIZ理论的39个通用工程参数将这些问题和上述热封装置系统物质―场分析可以得到2组通用的工程参数[4]。第1组为:需要改进的通用工程参数为“物体产生的有害因素” ,恶化的通用工程参数为“装置的复杂性”,交叉处的发明原理为19,1,31,由阿奇舒勒矛盾矩阵表得到这三个发明原理分别为“周期性作用”、“分割”和“多孔材料”;第2组为:希望改进的通用工程参数为“运动物体作用时间”,恶化的通用工程参数为“结构的稳定性”,交叉处发明原理编号为13,3,35,发明原理为“方向”、“局部质量”、“参数变化”。
3.1 针对60o第二工位的预封烙铁如何消除起皱现象[5-8],根据TRIZ理论中的“多孔材料”和“局部质量”原理对尺寸、凹槽及传动凸轮的改进
设备原第二工位烙铁的封接面尺寸为84mm×18mm,其长度比烟包标准长度88mm短4mm,封接时两端容易形成明显的烫痕,边上两角的皱纹也比较大;GDX2包装机烟盒烟包的厚度为23mm,烟包侧面封接区有两层薄膜,其宽度约为9.6mm,如果烙铁过宽,封接区内外薄膜受热收缩不一致,将使薄膜起皱;将第二工位烙铁底部封接面的尺寸加长减宽,改为88mm×9.6mm,这样就解决了两端烫痕和端部两角皱纹过大的问题。烙铁宽度改小后,通过调整烙铁,可使烙铁底部封接面刚好与封接区重合,这样就达到了与封接区刚好接触热合的目的,使侧面薄膜收缩一致,封接面平整无皱。在第二工位烙铁底部封接面上每隔3.0mm划一道宽0.5mm、深0.5mm的凹槽,封接时,空气就可以从凹槽中排出,减少了封接区内的气泡。这样,经最终封接后,封接面内空气就被排尽,封接面也就变得平整,如图2。
同理采用TRIZ理论中“局部质量”原理,第二工位上的弧形瓦板槽口的宽度根据第二工位烙铁的宽度(9.6mm)可以确定为11.00mm,保证第二工位上的烙铁与弧形瓦板之间能够有足够的间隙,让烙铁能够顺利落下;同时弧形瓦板尽可能多地压住透明纸的两侧,让透明纸始终不脱离弧形瓦板的束缚。这样透明纸的反弹量就非常小,小盒烟包在第二工位预封时就能达到收缩效果。
成型转塔对烟包的透明纸进行两长边的折叠和熨烫,利用TRIZ理论的“周期性”和“参数变化”,在设定的连续周期运动频率下,速度越快,整套设备的振动越厉害,温度也越高,稳定性越差,产生的有害物质也增多,烟包难以准确的到达熨烫的准确位置。为了改善这一现象,可以把连续周期运动改为脉冲信号的周期运动,同时在法兰座上加一个减震装置,消除烟包到达熨烫位置的振动,同时可以改善在此过程中的噪音,在允许的范围内,熨烫时间增长,熨烫的更为充分,同时可以把温度设定在最优的范围之内,能够保证熨烫效果最好。
利用TRIZ发明问题解决理论设计的GDX2小包透明纸长边热封是小包透明纸熨烫加工的一种新型方法,其特点是对烙铁,弧形瓦板和成型转塔的改进,在保证整套设备的高速运转的情况下,既保证了工作效率,又保证了小包烟包长边熨烫的质量。
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ZB45硬盒包装机是目前国内烟草包装设备的主流机型,设计生产能力为400包/分钟。而YB45硬盒包装机是ZB45包装机组的一个单机,其主要功能是将来自上游设备的烟支以20支按7-6-7形式排列为一个烟组,外面包裹铝箔纸、内框纸、商标纸,经过折叠胶粘而完成烟支的包装,形成合格的硬盒烟包,并将合格烟包输送给下游设备。实际生产中,烟包内烟支排列错位(7-7-6)的现象较为常见,且排列错位与机器的运行速度成正比,严重影响了小包成型的质量。
近年来,行业内也提出了缩小部分模盒内腔尺寸的思路,但实际过程中仍然不能完全消除烟支排列错位现象。现结合现有经验并延伸,对烟支排列错位产生的具体原因进行归纳分析,提出相应对策,以改进卷烟包装质量。
烟支排列错位质量缺陷是指烟包内的烟支在包装成型过程中,由原来设计要求的7-6-7排列形式变成如图1中右图所示的7-7-6形式。由图1可以看出,在设备运动过程中,部分烟包内按7-6-7排列的烟支之间产生相对运动--中间一排6支烟向右移动至盒模边缘与上下两排烟支对齐,而上下两排最左端的两支烟则分别向中间移动,最终形成排列错位的现象。
经过跟踪观察发现(经验丰富的操作工凭借手感即可在不拆开烟包的情况下将错排烟包辨认出来),盒内烟支虽然出现错排,但其排列形式仍然较为固定,如图2所示,远离铝箔纸折叠合逢处的1列只有两支,其它6列均为3支。产生烟支排列错位的烟包均具有以下两个特征:烟包内的铝箔纸包裹完好,烟支表面无任何皱褶或凹痕。烟包内铝箔纸包裹完好的实质是:根据盒模内包装成形的基本原理,烟包在第一次成形时,其烟组内的排列应该正确无误,否则其铝箔纸的包裹成形必将产生缺陷,烟包方正度必受影响。烟支表面无缺陷表明烟组未直接受到其它外力的冲击,否则烟支褶皱、凹陷一定会伴随着铝箔纸的包裹缺陷同时出现。
烟支排列错位从本质上来说是烟支之间产生相对位移,而物体产生相对位移必须具备两个条件:力以及空间。为此,从以上两方面对烟支错排现象产生的原因进行分析。
生产过程中,烟组排列成型、烟支输送盒模、一号轮、二号轮及三号轮均未检测出烟支排列错位缺陷。该缺陷最早出现于四号轮盒模内,随后五至八号轮内也相继发现。而小盒烟包在六号轮处已经成型,且外层有硬度较高的商标纸约束和保护,烟包内烟支没有移动空间,也不会受到外部冲击,发生排列错乱的可能性为零。因此,可以排除烟包在六号轮及后续包装过程中产生烟支排列错位的情况。
综上所述,烟包内烟支发生错乱的位置应该是四号轮、五号轮部位。现逐一对其分析,具体如下:
四号轮是一只外侧安装有八个盒模、水平放置、按逆时针方向转动的回转体。烟包放置在盒模中随轮体按50转/分钟的速度做间歇式旋转,由于离心力的作用,内部烟支产生向外位移的趋势。
由于四号轮盒模上圆弧压板的工作宽度仅为5mm,小于单支烟直径7.8mm,与没有出现烟支排列错位现象的三号轮圆弧压板26mm的宽度相比,约束有限。这样导致烟包纵向位置只有1列烟支可承载压力,其余6列烟支均不受压力,在卷烟纸静摩擦系数u一定的情况下,根据计算公式最大静摩擦力Fmax=μN
(N表示正压力)可知,部分烟支的最大静摩擦力较小,难以维持烟支做圆周运动的向心力,产生离心现象,存在向外运动的趋势(见图3分解图Ⅰ)。
烟包内上、下两排烟支受到盒模内腔壁对其的约束,无法向外移动。但中间一排只有6支烟,且距离盒模外侧内腔壁尚有一定距离,在四号轮做圆周运动时产生离心现象,中间一排烟支挤开上、下两排烟支,向外移动,当受到盒模内壁限制时便停止位移。此时,三排烟支处于右对齐的排列状态(见图3分解图Ⅱ)。中间一排烟支向右位移后,其左侧就留出了较大的活动空间。此时,上下两排最左侧的烟支,分别向中间靠拢产生错动,最终形成了如图3中分解图Ⅲ的排列状态。
当四号轮提升杆上升到顶端时,其上平面与五号轮盒模的左、右半模及底面组成容纳烟包的内腔,此内腔尺寸大小是烟支排列发生变化的关键。在这个位置上测量提升杆上平面与五号轮模盒底面距离是24.5mm,而容纳的烟包厚度只有22mm,比其高了2.5mm。(见图4)
也就是说烟包到达五号轮模盒后,与模盒间存在2.5mm间隙。宽度方向上,烟包与模盒尺寸都是55.4mm,两者此方向正好吻合没有间隙,可以排除。由于烟包在模盒厚度方向上有2.5mm间隙,烟包的铝箔纸有张开空间,五号轮高速间歇转动时,在启动和停止的瞬间惯性作用下,烟支被冲击,挤压一边,烟包内烟支也容易出现7-7-6排列。可见在厚度上,模盒内腔尺寸大于烟包的,是此处烟支排列错误的主要原因。
主要为消除离心力影响,为此需增大与盒模内烟支运动趋势方向相反的静摩擦力,由于烟支静摩擦力与所受压力成正比例关系,简洁的途径便是增加四号轮盒模外圆弧压板的工作面宽度,以此增大对烟支承载的压力。由于盒模结构与圆弧压板宽度的限制关系,为保证四号轮旋转过程中压板能顺利通过盒模中的导槽,须同步增大导槽宽度。
盒模中原槽的宽度为20mm,在不破坏原件基本结构的基础上,通过测绘最大可将槽的宽度改为30mm,之后根据新槽宽度及圆弧半径计算,盒模外圆弧压板的工作面最大可加宽到22mm。图5为改进前后的四号轮圆弧压板示意图。
图6为改进前后的四号轮圆弧压板与四号轮盒模工作配合的示意图。可以看出,改进后的圆弧压板对盒模内烟支的限位作用明显加大。通过在一台硬线机组连续一周的跟踪试验对比,见表1,发现四号轮的烟支排列错位现象基本消除。
年轻化、新锐化、商业化是当代酒包装的鲜明特征,这就要求酒盒在色彩搭配、材料选择、制作工艺及设计风格等方面紧随市场和消费者的需求而变化。
除了白板纸、白卡纸、铜版纸、牛皮纸这四大酒包装的承印材料外,越来越多的新型材料,如金银卡纸、镭射卡纸、镀铝纸、特种纸等也开始在酒包装中得到广泛应用。
随着包装印刷市场的迅速发展,酒包装印刷企业在油墨方面有了更多选择。例如,从普通四色油墨到专色油墨、UV油墨、珠光油墨等,这些新型油墨的研发和应用将为酒包装印刷企业创造更大的竞争优势。
随着全球经济的融合以及互联网技术的发展,消费者已不再仅仅满足于对酒的口感和品牌的追求,而是对酒盒的外观形象和文化内涵投入了更多关注。文化创意是酒盒印前设计的灵魂,印前设计人员也常常以此为突破口,恰如其分地将中国传统文化与酒包装完美融合,使得当代酒包装具有很强的本土特色,且个性鲜明,文化底蕴浓厚。此外,面对产品高度同质化竞争的不断加剧,将文化创意融入酒盒印前设计也是一种提高酒产品附加值的有效手段。
同时,印前设计人员还需要积极开拓视野,关注最新的行业动态和市场需求,通过借鉴国内外先进技术,掌握酒盒印前设计新工艺,并善于运用国际一流包装设计与制作软件,将酒盒印制的每一个细节在印前设计中获得完美再现。
当代酒盒大多色彩艳丽、光泽鲜亮,这主要得益于印刷技术的发展与创新。酒盒印刷是多种印刷工艺的集合体,其既具有传统胶印、凹印、网印、柔印的优势,也融合了数字印刷、立体印刷等新型印刷技术。与此同时,这些印刷技术本身也在不断地发展和完善。
网印技术集墨层厚实、图文层次丰富、立体感强、承印材料范围广等众多优点于一身,目前在高档酒盒印刷中应用广泛。尤其是采用UV网印油墨进行印刷,不仅可以在酒盒上呈现出磨砂、折光、冰花、皱纹等特殊效果,而且可以达到环保要求,顺应当前行业发展。
在网印设备方面,平压平网印生产线由于印刷速度低、油墨固化速度慢、印刷质量难以控制、材料耗用量大,且供纸、供墨还未完全实现自动化,因此无法满足大规模酒盒的印刷生产。而高速卷筒纸网印生产线在供纸、供墨、印刷、干燥、收纸等环节均由计算机自动控制,印刷速度快,生产效率高,特别适合大批量精美酒盒的印刷生产,尤其是其圆形网版采用电铸成型,整个网面平整匀薄,既能印刷出磨砂、冰花等特殊效果,也能与烫印全息防伪、压凹凸、模切等印后加工工序联机工作。
特种光泽印刷技术是近年来包装印刷界较为流行的一种新技术,主要包括金属光泽印刷、珠光印刷、珍珠光泽印刷、折光印刷、哑光印刷等工艺,目前在酒盒印刷领域也得到了应用。
金属光泽印刷通过在铝箔类金属复合纸表面印刷透明油墨,可在酒盒上形成特殊的金属光泽;珠光印刷则在酒盒表面先印刷一层银浆,再印以透明油墨,银浆层透过油墨层可以折射出珠光效果;珍珠光泽印刷采用掺入云母颗粒的油墨进行印刷,可使酒盒表面产生一种类似珍珠、贝壳的光泽效果;折光印刷可采用折光版通过一定的压力将图文压印在酒盒表面,从而产生光折射的独特效果;哑光印刷采用哑光油墨或普通油墨进行印刷后,再覆以消光膜,可呈现出朦胧的弱光泽,具有良好的防伪作用。
为提高酒包装的防伪功效,酒盒印刷企业开始在防伪油墨印刷技术中寻找出路。防伪油墨印刷技术是酒包装防伪技术的重要分支,具有操作简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方便、再现性强等优点。按防伪功能的不同,防伪油墨主要包括磁性防伪油墨、荧光油墨、反应变色油墨、防涂改油墨、智能防伪油墨等。值得注意的是,要想通过该技术取得理想的防伪效果需要充分考虑印刷方式及印刷设备的选用、印品的加工处理、防伪油墨的使用等因素,水平要求很高。
多色串印也称“彩虹印刷”,是指在同一印刷单元上使用不同颜色的油墨,从而使一个完整的“团状图文”在不同的部分具有不同的颜色,而且这些颜色的变换是逐渐过渡的,没有明显的界限,犹如天空中七色彩虹的渐变。要实现这种彩虹效果,需要将胶印机原有的墨槽按照所需的颜色和位置用分离器分隔成几部分,按照顺序放置不同颜色的油墨,然后改变原有的串墨辊传墨幅度,使其能在机械控制下有规律地左右串动,使墨槽里多种颜色的油墨混合,产生所需的彩虹效果,再通过橡皮布转移到承印物上。这种印刷方式也能起到一定的防伪作用,尤其在大面积底纹印刷中采用,防伪效果更为突出。
压纹技术在金银卡纸、镀铝纸上的应用较为广泛,其可在压纹设备的冲压下,使酒盒表面的印刷图文展现出极好的视觉效果,同时还具有较强的防伪功能。
把“模切”和“压凹凸”两道独立的工序整合为一道工序的“模切+压凹凸”技术在相同的压力条件下,既能达到模切成型的功效,也能实现凹凸效果。该技术还能有效提高设备利用率,降低酒盒的印制成本。
包装是企业创造利润的重要手段之一。卷烟包装也不例外,它主要有4项功能:保护产品、防伪、装饰美化及宣传产品。没有好的包装就没有好的市场,这已经是一条市场营销规律。近几年,我国卷烟包装有了很大发展,有些包装远远超过了一些国际著名品牌的包装水平,但同时也存在一些问题:首先是部分企业过于追求豪华包装,包装档次越来越高,造成包装材料在产品成本中占有非常大的比例。其次是不可降解铝箔、金银卡纸、镜面纸等其他非环保材料的使用日益增多,这些包装物废弃后难以回收利用、难以降解,造成环境污染和资源浪费。再次是这些高档材料的使用降低了包装机的速度和效率。卷烟包装盒也就是我们平时所说的香烟盒,它是卷烟的外包装。卷烟包装盒一般由外包装盒、铝箔内忖纸、BOPP烟膜、烟用拆封拉带构成。
外包装盒的材料一般为白卡纸(硬盒)和铜版纸(软盒)。白卡纸是一种坚挺厚实、定量较大的厚纸,由于表面不上色,习称白卡纸。烟包用白卡纸要求有较高的挺度、耐破度、平滑度和白度,纸面要求平整,不许有条痕、斑点、凹凸、翘曲变形的产生。铜版纸有单面铜版纸、双面铜版纸之分。按照习惯,通常说的铜版纸是指双面铜版纸,不必特别声明,而单面铜版纸必须说明,不能简化。此外,还有光面铜版纸、亚光铜版纸、粒面铜版纸、布纹铜版纸等之别。铜版纸的特点:纸面洁白平整、平滑度好、光泽度高。
常规卷烟硬盒的规格尺寸:长86mm,宽55mm,高22mm,其开盖处的前后面分别离盒顶26mm和18mm。其他烟盒因装烟数目不同而都有区别。对于工艺品烟盒,其实在人们吸食、使用烟草时已产生,只是当时并没有大规模生产及使用。当时的烟盒一般都用贵重材料制作而成,其使用功能与赏玩收藏功能并举。例如,在福建出土发现的银质烟盒,长4.7cm,宽3.7cm,宽1.7cm,重65g,锦地镂空雕花鸟全银烟盒,极其精美。(如图2)
(1)便携式时尚烟盒。(如图3)此类烟盒是工艺品烟盒的主流,主要为追求时尚的年轻烟民和社会名流所使用。其功能为在保护卷烟的同时,彰显个人尊贵身份和个性气质。它的制作材料一般有金属、皮革以及绒类等。其图案形式也因人兴趣、爱好而异,不尽相同。年轻人的烟盒图案显得个性张扬,无拘无束。而中老年烟民的烟盒图案、色彩简练而又不失高贵气质。
(2)家居式礼品烟盒。(如图4)家居式烟盒的造型相对不是很小巧,因为它主要是家庭和其他会所中用来待客的器具,相反,这样的烟盒一般工艺会显得更为复杂,造型更别致,它像茶具、酒具一样显露出主人的个人品质和修养。这种烟盒的材料一般比较名贵,如贵重金属、檀木等。
(3)纪念型烟盒。纪念性烟盒一般是由烟草厂家甚至其他知名企业适逢重大纪念性节日,如建国周年、厂庆等特殊日期,或者逢重大事件时特别制作的纪念烟盒,同时还包括战争纪念烟盒等。一般这样的烟盒具有政治意义和纪念意义。例如,摩洛哥与我国建交时赠送的金质烟盒。其制作材料也因事件的大小、轻重程度不一。一般也是由金属、木质、皮革、塑料等制作而成。
随着我国加入WTO后,对外开放不断扩大,因为和WHO《烟草控制框架公约》的签署,烟草行业正面临着许多新机遇、新挑战、新课题,特别是《公约》的签署,将对卷烟包装的影响更为深远,对商标设计、印刷工艺、烟包材料及机械设备等提出了更高要求。各卷烟生产企业如何改善卷烟包装,使其既增加产品竞争力,又符合国际潮流和法律法规,是企业必须面对的现实而又紧迫的问题。
工艺品烟盒不仅具有很高的收藏价值,同时更能体现出消费者的品位与格调,更主要的它也是一种文化的传承。在改革开放30周年之际,辽宁省发行了纪念中国改革开放的金钻银烟盒,受到市场的欢迎。中国改革开放纪念金钻银烟盒与其他收藏品有一个显著的区别,就是实用性,收藏者可以随身携带,使用方便。据发行人员介绍说,银烟盒首开藏品实用先河,将贵金属藏品引向日常生活,在收藏界具有里程碑的意义。这反映出了人们对改革开放30周年纪念题材的重视,和在目前经济环境下对纯金纯银藏品的认可,同时也体现出收藏品市场的一个新趋势:实用性藏品有着更加广阔的市场前景。
随着我国经济的不断发展,人民生活水平和生活质量地不断提升,以及国内外烟草消费环境地不断变化,人们对卷烟的要求不仅仅再停留在消费的基本功能,人们更加追求一种精神上的需求,这就是彰显个性与尊贵。特别是一些追求时尚的年轻才俊和功成名就的社会精英对这一需求显得尤为迫切,虽然各烟草厂家为此应运而生了许多高档卷烟品牌,并且在包装上将各种新材料新工艺充分应用到极致,引起了卷烟包装行业的革新比拼,但仍满足不了人们的这一精神需求,于是工艺品烟盒的发展将成为一种时代趋势。
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包装容器设计与制造课程是包装工程专业的主干和核心课程之一。该课程主要研究不同材料的包装容器结构设计等方面,包括纸包装容器(折叠纸盒、粘贴纸盒、瓦楞纸箱)、塑料包装容器(注射、压制容器、中空吹塑容器和其他)、玻璃包装容器、金属包装容器等内容【1】。课程的知识体系大体上包括容器类型、容器设计方法与步骤、容器用材料简介及成型工艺等。通过本课程的学习,要求学生掌握典型包装容器的设计步骤和方法,了解包装容器常见结构类型、使用材料、成型工艺。使学生具备系统的包装容器结构设计知识和一定的空间想象力,能从包装容器的选型入手进行结构设计。
包装容器设计与制造课程内容庞杂,知识点多,章节之间的联系性低,对实践的要求高【2】。近年来,西南林业大学材料学院针对包装容器设计与制造课程的特点,进行了卓有成效的实践教学改革,并取得令人瞩目的成效。
包装容器设计与制造课程是一门应用性很强的课程,是艺术和技术的结合,仅仅是理论教学是很难让学生全面掌握各种材质容器的设计法则和成型工艺的,实践教学环节是该门课程重要的组成部分。课程的实践教学分为实验和实习,传统实验多是一些纸板、塑料等材料性能的验证性实验,实验缺乏创新性,也容易和包装材料等课程的实验内容重复;课程实习以校内课程设计的方式完成,这种方式的弊端是选题的虚拟性和设计的封闭性,学生在完成时常常忽略了市场因素、社会因素、工艺因素等而且内容单一。因此实践教学的改革宗旨是使课程实验更贴合理论教学内容,培养启发学生的创新能力,减少验证性实验而增加设计性实验的比重;课程实习从校内走向校外,通过校外实习基地的建立,让学生到工厂一线实习,让学生对所学理论知识有更深入全面的认识,同时提高思维的广阔性。
包装容器设计与制造课程知识点多,教学内容缺乏连贯性,因而在实践教学环节我们做了大量的教学模具,采取现场教学与多媒体教学、展示教学相结合。实践环节要突出本课程的特色,启发学生的创新思维,培养学生的动手能力。为此,我们采取了以下措施:
(1)实验教学环节改革。第一实验设计的合理性。我校该门课程有16学时,实验内容涉及折叠纸盒、粘贴纸盒、瓦楞纸箱设计,瓦楞纸箱跌落实验,塑料容器的压缩实验等。实验内容覆盖面广。第二实验形式的多样性。设计性实验和验证性实验结合。
在讲授纸盒内容时,从简单易懂的入手,逐步推入,渐进式讲授,同时在课间穿插着实验,要求学生制作盒子,从简单的管式、盘式盒开始,到复杂的间壁封底式、非管非盘式,并引导学生进行了大量异形盒的设计制作。第三利用实验设备完善实验室建设。我院现有的包装结构实验室有电脑及结构设计软件、扫描仪、彩色打印机及各种切刀,便于学生在实验室里尽情发挥设计才能,另外包装结构还有专门的展示室,对市场上特色结构的包装和优秀学生作品展示,让学生有好的交流平台,相互学习。
(2)课程设计环节改革。课程设计是包装容器设计与制造的一个比较关键的实践性教学环节,学生通过对某种日常用品的整体包装设计将前续课程及该课程所学知识初步的综合运用,为后续毕业设计打下良好的基础。将课程设计规范为以下几个步骤:1)选择一种日常用品作为设计主题;2)做市场调查,可通过超市和网络消费者做一个虚拟上市产品的销售定位;3)选择于产品相适应的结构及装潢设计;4)选择与销售定位及功能相适应的包装材料;5)选择合适的包装工艺;6)对整个设计做一个设计功能评估;7)得出设计结论。在整个课程设计中要求学生熟练掌握多种设计软件的使用。通过课程设计迅速提高实际设计的能力。
(3)实习环节改革。课程实习是实践教学的重要环节,是理论教学的重要补充,我校通过多年的努力与积累,在校外建立了多个实习基地。实习基地的生产内容覆盖了理论教学所涉及的纸质、塑料、玻璃、金属容器的生产成型。实习教学内容,改变了以往单一的校内实习,而将校内外优势结合起来,按人才培养的方案,将实习内容分为三个层次:第一个层次是针对包装容器设计与制造的整体认知和相关材料的基本性能测试和设备操作的校内实习。这个层次首先让学生了解自己所学的相关专业的一个整体概况,其次与各相关理论课和实验教学相关联,对学生进行实验培训,为后续的实习做好准备。第二个层次是针对包装容器相关工艺和原理技术的认知实习。这个层次是在校外实习基地(参观)认知学习,这个过程一是对理论教学的知识点有更升入的形象化认识,二是了解包装企业及行业的动态。第二个层次是学生分组到企业的生产实习,学生能具体细致的学习一种容器的生产过程,培养学生的动手能力。
(1)通过实践教学的改革,在校外建立了2个企业实习基地,和多家企业有合作往来,实习面得到全面拓宽,也加强了校企之间的技术交流。
(2)学生的实习内容更丰富,门类更齐全,动手能力显著提高。学生可以结合自己的兴趣选择适合的单位进行实习并进行实践创新活动,较好地达到了增强素质教育、提高开拓创新能力,解决好工程能力培养与理论、实践教学相脱节的问题。很多学生在实习期间和企业就已经达成就业意向,学生的就业率得到提高。
包装容器设计与制造课程的实践教改已经取得了一定成效,但是还需要继续创新,进一步从实验内容,实验手段,实习形式上全面提高教学质量,使之成为适应21世纪现代化建设需要的优秀课程。
《课标》指出:“教学中应当努力创设源于学生生活的现实情境。好的现实情境,应当是学生熟悉的、简明的、有利于引向数学本质的、真实或合理的。
在教学《长方体和正方体》这一单元的知识时,我们给学生提供生活中随处可见的包装盒。在这种真实的、简明的、熟悉的素材中研究长、正方体的特征、体积,表面积、研究如何为长方体和正方体的物体设计包装盒,构成了一系列的情境串,让学生感受到学习长、正方体是现实生活的需要,是解决问题所必需的,从而产生浓厚的学习兴趣。
师:母亲节就要到了,老师到商店选了两盒礼物想送给自己的母亲,瞧:盒子形状是长方体的,老师想把这个盒子用精美的包装纸包起来。你们有什么问题要问吗?
师:小组同学商量一下,哪种方法可行?然后利用手中的纸和长、正方体包装盒做一下实验。
我们在教学中应尽量给学生创设一种现实的情境,提供学生熟悉的素材,以使学生感受到学习数学的价值和趣味.
小学阶段的学生基本以直观加想像为主,因此测量部分的教学均要建立在学生大量操作感知的基础上。学具操作,能帮助学生形成空间观念,学具操作能促动创新意识的生成。
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