易拉罐的设计
铝质易拉罐成形工艺与模具设计
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铝质易拉罐成形工艺与模具设计一、铝质易拉罐成形工艺1. 拉伸成形铝制易拉罐的成形过程中,拉伸是关键工艺之一,直接影响着成品的质量。
拉伸成形时,先将铝板切成需要大小,托盘形状的平板,然后按照所需尺寸、形状和厚度拉伸成形。
在拉伸成形的过程中,需要注意一些技巧和细节,例如控制拉伸速度,调整数据配比、制定合理的拉伸路径等等。
同时,在拉伸时还需要进行调整,以保证成品的外形和质量。
2. 切割成型切割成型是指在预先成形的铝板上通过设备进行切割,成型想要形状的易拉罐杯子,成品厚度控制在0.19至0.23毫米之间。
易拉罐杯口的口缘要经过双面尖刀切割,同时调整切口深度、尖刀尺寸和切割角度等参数。
3. 凸缩成型凸缩成型是铝制易拉罐的主要成型过程之一,同时也是成品质量的决定因素之一。
凸缩成型是将铝板固定于轧机上,通过凹凸模具实现的,成型极度复杂,数控技术与手工的配合是保证好成品质量的必要条件。
凸缩成型对于模具较为关键,模具的设计和出品必须精细,以免影响到成品的质量。
4. 焊接封口焊接封口是铝制易拉罐成型方法之一,同时也是最终成型的关键一步,焊接的好坏决定了易拉罐的密封性。
焊接的时候需要特别环节保证所用焊接机的温度、压力和時間等数据,同时焊接位置也需仔细调整,保证焊点良好并且清晰,达到密封与美观的双重效果。
二、铝质易拉罐模具设计1. 模具设计规格铝制易拉罐的模具设计是关键,它决定着成品质量的好坏。
在模具设计上,需要规定一套详细、合理、科学的设计规格,包括成品尺寸、重量、物料完全利用、模具材质和性能要求以及制程工艺和相应的工艺参数等。
2. 模具生产工艺规范铝质易拉罐模具的生产工艺规范较为严格,首先需要考虑模具的材质、精度要求、表面质量以及相应检测控制规范等。
在制作模具边,精度控制是关键,要求精度高、尺寸准确、表面光洁度好,才能保证易拉罐成品质量达到标准,并且生产过程中能够保证模具的损失减少,能够尽快地完成成品生产。
3. 模具成型工艺模具成型工艺要考虑整个生产流程和各个关键节点。
产品创新设计作业——易拉罐的设计
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产品创新设计作业——易拉罐的设计在现代生活中,易拉罐被广泛应用于各种饮料的包装。
然而,随着人们对环境保护的关注日益增加,那些传统易拉罐的设计和材料却逐渐成为了问题。
因此,为了更好地适应市场需求,提高易拉罐的使用体验并减少对环境的负担,我设计了一款全新的易拉罐。
首先,我将易拉罐的形状进行了改变。
传统的易拉罐在使用后变形成为了废品,很难再次利用。
而我设计的易拉罐具有可塑性,可以根据使用者的需求进行形状的调整。
例如,在瓶装饮料的市场需求日益增加的情况下,易拉罐可以通过拉伸来改变形状,成为可以重复使用的瓶装容器,从而延长其使用寿命。
其次,在易拉罐的材料选择上,我采用了可降解材料。
传统的易拉罐是由铝制成的,铝是一种不可降解的材料,在处理过程中会对环境造成污染。
而我选择了可降解的塑料材料作为易拉罐的主要材料,这种材料在不使用后能够迅速分解,对环境影响较小。
除了形状和材料的改变,我还在易拉罐的开口设计上进行了创新。
传统的易拉罐在打开时需要使用开瓶器等工具,不方便且容易造成伤害。
而我设计的易拉罐在开口部分采用了磁力设计,只需将一个特定的磁铁靠近易拉罐的开口,磁力就会引起开口部分的自动撕裂,方便快捷。
此外,在易拉罐的喝嘴设计上,我考虑了人们饮用饮料时的舒适感。
传统的易拉罐的喝嘴是比较硬的金属材质,喝起来不够舒适,容易磨伤嘴唇。
而我设计的易拉罐的喝嘴采用了软质材料,给人们更好的使用体验,同时也减少了使用过程中对嘴唇的伤害。
最后,为了增加易拉罐的储存和携带便利性,我在设计中加入了一些创新的功能。
例如,易拉罐可以通过连接器的设计,方便地进行扎堆储存,减少占用空间。
另外,易拉罐的底部设计了一些凹槽,可以用来固定杯托或者咖啡杯,使得使用者可以在不使用杯子的情况下直接喝饮料。
总结起来,我设计的易拉罐在形状、材料、开口、喝嘴和功能等方面进行了创新,旨在提高易拉罐的使用体验并减少对环境的负担。
通过这些创新设计,我相信这款全新的易拉罐能够更好地满足使用者的需求,并在市场上取得成功。
铝质易拉罐成形工艺与模具设计
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铝质易拉罐成形工艺与模具设计铝质易拉罐是一种广泛应用于食品、饮料、药品等行业的包装容器,已成为人们生活中不可缺少的重要产品。
而铝质易拉罐的成型工艺和模具设计是保证其生产质量和生产效率的关键环节。
本文将从以下几个方面进行探讨。
一、铝质易拉罐成型工艺铝质易拉罐成型工艺一般是由冲压、拉伸、精修等工序组成的。
具体细节如下:1.冲压工序冲压工序是将铝板切割成制罐形状的第一步。
在这个工序中,冲床先按照模具的形状对铝板进行切割,再将冲下来的制罐片通过模具形成凸台,初始制成易拉罐的基本形状。
2.拉伸工序拉伸工序是接下来进行的工序,是将冲制出来的铝质薄板加热,通过拉伸机器进行拉伸,形成整个易拉罐容器对称、光滑的表面等特点。
3.精修工序精修工序一般是针对于拉伸工序中拉伸模具与铝质薄板接触不充分造成对容器内部边缘的损害而进行的补救工序。
基本上,就是将不顺畅的罐口进行切割毛、修边、烫毛、修平等操作,使得罐口达到外观和质量双重标准。
二、铝质易拉罐模具设计铝质易拉罐模具设计是成形工艺中不可缺少的一部分,而好的模具设计可以提高生产效率,减少生产成本,优化生产流程等。
1.模具的结构设计结构设计是模具设计中的重中之重。
易拉罐模具一般分为凸模、凹模、底板等组成,凸模和凹模需要进行素描设计,而底板则需考虑铝质易拉罐容器的容量设计。
此外,为了保证模具的结构完整性,模具还需要结构稳定,以确保模具的寿命。
2.模具材料的选择模具材料的选择是模具设计中不可忽略的一部分,因为模具的结构完整性和耐腐蚀性是制造铝质易拉罐的关键因素之一。
模具材料需要具有硬度、强度、韧性、抗腐蚀性等多种性质,常见材料有钢、硬化铝板等。
3.模具的加工与调试在模具的加工和调试过程中,需要对模具进行多次校正和微调,从而保证模具的精度和准确性。
模具的加工需要采用精密加工,通过数控机床等设备实现模具的高精度。
综上所述,铝质易拉罐成型工艺和模具设计是实现铝质易拉罐生产高质量和高效率的关键环节。
ps 易拉罐设计理念
![ps 易拉罐设计理念](https://img.taocdn.com/s3/m/5f81558609a1284ac850ad02de80d4d8d15a01c6.png)
ps 易拉罐设计理念易拉罐是一种常见的饮品包装,设计理念对于它的功能和外观都至关重要。
本文将探讨易拉罐设计的理念。
首先,易拉罐的设计应该追求实用性和便利性。
易拉罐的最主要功能是保护饮品的新鲜度和品质,因此设计必须确保易拉罐能够有效地密封。
这意味着易拉罐的设计应考虑到无菌封闭,并能够避免外部空气和水分进入罐内。
另外,易拉罐的设计应该方便消费者打开和关闭,因此易拉罐上的拉环设计也很重要,它应该在使用时方便扭动和拉开,同时能够确保密封性。
此外,易拉罐的设计还应考虑到方便的倒出和饮用,比如设计一个方便饮用的出口和可倾倒的角度。
其次,易拉罐的设计也要追求美观性和个性化。
易拉罐往往是消费者们注重品味的选择,因此易拉罐的外观设计很重要。
易拉罐可以通过设计与品牌形象相符的标志和图案,来增加产品的辨识度和吸引力。
同时,易拉罐的外观设计也要考虑到消费者的审美需求,比如使用时尚的颜色、图案和造型,从而吸引消费者的眼球。
此外,易拉罐的外观设计还可以根据不同的市场定位和目标受众来做个性化调整,以满足消费者的不同需求和偏好。
最后,易拉罐的设计还应考虑到可持续发展和环保性。
随着环境问题日益严峻,易拉罐的设计应尽可能减少对环境的负面影响。
比如,可以考虑使用可回收的材料制作易拉罐,并鼓励消费者进行垃圾分类和回收利用。
此外,易拉罐的设计也可以考虑减少包装材料的使用量,以减少资源消耗和废品产生。
同时,易拉罐的设计还可以考虑到绿色和环保的理念,比如使用环保的油墨和染料,在制作过程中减少污染排放。
综上所述,易拉罐的设计理念应追求实用性、便利性、美观性和个性化,并且要考虑到可持续发展和环保性。
只有在这些方面做好设计,才能更好地满足消费者的需求和市场的需求。
易拉罐形状和尺寸的最优设计方案
![易拉罐形状和尺寸的最优设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/e3447347f7ec4afe04a1df89.png)
问题五:对易拉罐形状和尺寸的最优设计综合考虑了多方面的影响因素,并巧妙应用 拉格朗日乘数法求出了最优解析解,具有较强的实用性和推广性。
二、模型假设
模型 四个假设
1:易拉罐的 容积是一定 的;
2:所有材料 的密度都相同, 材料的价格与 其体积成正比;
3:拉环生产 成本固定, 不受易拉罐 形状和尺寸 的影响;
3
m a r1 b2 r2 c 2 r1 br2 c
图4有不同罐壁厚 度易拉罐的圆台
(3)易拉罐有不同罐壁厚度并考虑焊缝长度的情形
综合考虑两方面因素,使得易拉罐用料最少时,焊缝 长度也尽量取到最小。
由此可得 模型六:
2 2 2 2 min M 1Y 2 Z 1 r2 h m r1 r2 r1r2 r2 c h d 焊缝长度: 3 2 2 Z 2r1 1 m a r1 b r2 c r1 b r2 c 2 2r1 3 V r2 c 2 h d m a r1 b 2 r2 c 2 r1 b r2 c 3 m 0.2873 l s.t. (模型六为求解问题 r1 , r2 , l , h 0 三的完善模型) r2 r1 1 , 2 0
内容概要
七、模型评价与推广 二、模型假设 三、符号说明
一、问题重述
六、模型求解
五、模型建立
四、模型分析
一、问题重述
问题一:测量十种常见饮料的易拉罐的八项指标,我们得到了比较精确的数据。 问题二:将易拉罐分为各处壁厚相同、壁厚不同以及兼顾不同壁厚与焊接长度三种情 形,分别建立了以易拉罐表面积、材料体积、材料体积和焊缝长度为目标函数,容积 一定为约束条件的非线性规划模型,检验实测数据与理论结果吻合效果较好。 问题三:分上述三种情形分别建立模型,再用拉格朗日乘数法求得解析解之后,用 Matlab 6.5编程求得结果,并用配对样本T检验,说明实测数据与理论结果基本相符。 问题四:引入黄金分割点,综合考虑压强、环保及材料最省,设计了一种集各种优点 的新型易拉罐。
产品创新设计作业——易拉罐的设计
![产品创新设计作业——易拉罐的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7e9908ced5bbfd0a79567368.png)
经典产品开发案例——易拉罐引言易拉罐是我们日常生活中再常见不过的产品,而事实上早在1959年它便诞生了,至今已有了50多年的历史。
挑选易拉罐作为案例分析,是因为我相信简单却又经久的设计就是最成功的,这些经典产品历经了时间和用户的考验,在易拉罐简单的设计背后却有许多值得学习的常识和经验。
生活中有很多这样的产品,比如拉链、圆珠笔、白炽灯、缝纫机、复印机、剃须刀等等。
这些发明悄然地改变了世界,伴随我们的生活工作。
而我们常常忽视了它们的优秀,在科技更新速度日益飞升的今天,大多数人变得麻木,诸如“什么时候发明的”,“有什么独特的设计”,“功能是如何实现的”这些问题也仅仅是和我们打了个照面而已。
我们欣然地接受这些伟大的发明家们的创造,对于我们而言,花尽可能少的时间知道它怎么使用就足够了,甚至懒惰到可以包容一些并不合理的设计。
之所以叫易拉罐,是由于它在顶部的设计采用了易拉环的结构,这是一次开启性的革命,也给人们的生活带来了极大的便利和享受。
1 易拉罐的诞生与市场需求我们知道,新产品的开发首先应该做的就是需求分析。
需求分析首先要确认已存在产品或系统的未确认缺点及未来可能发生的潜在问题,然后确认用户目前及未来还没有满足的希望。
首先,要了解,大部分灌装饮品如汽水、啤酒等都注满二氧化碳,因此铝罐要承受的压力极大,约每6.5平方厘米需要50公斤的力度,才能把拉盖开启。
如何让使用者轻易将拉盖开启正式制造拉盖的一大难题。
最早的铝罐需要分离式的开罐器,这一局限性使得许多场合下应用都不便利。
1959年,俄亥俄州的艾玛弗兰兹发现外出郊游时喝冰啤酒很困难,于是他用汽车保险杠杆打开啤酒,弗兰兹想要找到更好的办法,思考如何将开罐头的杠杆粘在杠杆上。
他彻夜未眠,终于找到了发明的灵感,当然这也他在达顿可靠工具制造公司的工作经验密不可分,他在金属的制作和刻痕上有着丰富的经验积累,弗兰兹于1963年取得易拉罐的专利权。
他也声明,易拉罐不是他个人发明的,自1800年来大家就一直在研究这个问题,他所做的知识找出将拉环粘到罐顶部的方法。
易拉罐设计
![易拉罐设计](https://img.taocdn.com/s3/m/11e0d41cfad6195f312ba612.png)
易拉罐设计第5章罐(桶)式结构听罐包装多用于液体和粉状商品,它可以密封、利于保鲜。
通常采用镀锡薄钢板、铝材和镀烙薄钢板等,广泛用于化工、医药、日用品、食品等领域。
5.1 “鲜橙汁”易拉罐设计说明本例是一个综合性的实例,详细介绍听罐的印刷知识和设计制作的全流程。
相信读者通过学习能够在以后工作中学以致用。
如图5-1 和图5-2所示,分别为“鲜橙汁”的展开平面图和成品立体效果图。
设计前序“鲜橙汁”是名品汽水厂推出的原果鲜橙浓缩汁,饮料容器采用铝箔易拉罐。
厂商要求设计师在设计时要帮助顾客尽快了解和熟悉包装内的产品属性和特征,同时能够在商场专柜陈列中达到较好的视觉效果。
已知“鲜橙汁”易拉罐的尺寸是:高120mm 、直径67mm 。
学习要点? 设置包装的标准尺寸? 制作包装的平面展开图? 版面构成?听罐的输出制版? 制作包装的立体效果图创作思路1 .产品定位“鲜橙汁”是一种不含防腐剂的原榨鲜橙浓缩汁,其成份有:柠檬酸、维生素 C和、胡萝卜素等。
在开发“鲜橙汁”饮料之前,开发商在果汁饮料市场上已经有很多年的经验,同类产品的市场竞争已经白热化。
随着人们生活质量的提高,消费者对果汁饮料的要求也越来越高,新鲜、健康、浓缩、口感已经成为消费的新方向。
2 .设计手法为了使包装的画面更具可视性和号召力,在主视面的设计中利用较大的空间来安排产品或加工原料的精美图片,以诱人逼真的形象来增强其真实性和可信度,帮助顾客尽快了解和熟悉包装内的产品属性和特征。
新鲜的橙子、醒目的英文品名、橙黄色的基调、亚热带海滩风情背景、错落有序的构图突出了要表达的主题。
画面的对比强烈、图文清晰,才能具有很强的视觉冲击力和货架竞争力。
3 .印刷思路听罐印刷有两种不同方法。
一种是听罐制罐先完成后再印刷,另一种是先进行印刷再制罐。
本章“鲜橙汁”易拉罐的印刷采用先制罐后印刷的方法,被称为曲面印刷,也叫干式胶版印刷,是用四色版(黄、红、青、黑)及普通金属加工油墨进行印刷。
罐形状和尺寸的最优设计方案
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易拉罐形状和尺寸的最优设计摘要易拉罐十分流行,对易拉罐的优化设计有重要的经济意义与实际意义。
对问题一,我们通过实际测量得出(355ml )易拉罐各部分的数据。
对问题二,在假设易拉罐盖口厚度与其他部分厚度之比为3:1的条件下,建立易拉罐用料模型2()2(2)vs r rd r rππ=+,由微积分方法求最优解,结论:易拉罐高与直径之比2:1,用料最省; 在假定易拉罐高与直径2:1的条件下,将易拉罐材料设想为外体积减内体积,得用料模型:2min (,)(,)0.00s r h g r h r h v s t r h π⎧=-=⎪>⎨⎪>⎩用微积分方法得最优解:易拉罐盖子厚度与其他部分厚度为3:1。
对问题三,在易拉罐基本尺寸,高与直径之比2:1的条件下,将上面为正圆台的易拉罐用料优化设计,转化为正圆柱部分一定而研究此正圆台的用料优化设计。
模型圆台面积2()(s r r R r ππ=++用数学软件求得最优解r=1.467, h=1.93时,s=45.07最小。
结论:易拉罐总高:底直径=2:1,上下底之比=1:2,与实际比较分析了各种原因。
对问题四,从重视外观美学要求(黄金分割),认为高与直径之比1:0.4更别致、美观。
对这种比例的正圆柱体易拉罐作了实际优化分析。
另从美学及经济学的角度提出正四面柱体易拉罐的创新设想,分析了这样易拉罐的优缺点和尺寸优化设计。
对问题五,写出了我们对数学建模的体会文章。
关键词:易拉罐 最优设计 数学建模一、问题的提出每年我国易拉罐的使用量是很大的,(近年我国每年用易拉罐6070亿只),如果每个易拉罐在形状和尺寸作优化设计,节约一点用料,则总的节约就很大了。
为此提出下述问题:1.取一个饮料量为355毫升的易拉罐,例如355毫升的可口可乐饮料罐,测量验证模型所需要的数据,例如易拉罐各部分的直径、高度、厚度等,并把数据列表加以说明。
2.设易拉罐是一个正圆柱体。
什么是它的最优设计?其结果是否可以合理地说明所测量的易拉罐的形状和尺寸,例如说,半径和高之比,等等。
易拉罐的改良设计PPT课件
![易拉罐的改良设计PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/84b80b147c1cfad6185fa736.png)
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• 易拉罐与纸盒 纸盒密闭性没有易拉罐强,且纸盒容易受挤压变形让容纳的物体流出,易拉罐不会
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2.3未解决问题分析
• 饮料直接喝,接触表面不卫生 • 家庭主妇等对没有拉环的易拉罐打开费劲 • 拉环紧贴表面,容易伤指甲 • 拉环的形状,拉环与易拉罐的爱情 • 造型单一
用罐盖本身的材料经加工形成一个铆钉外套上一拉环再铆紧配以相适应的刻痕而成为一个完整的罐盖11易拉罐的分类12市场上易拉罐设计类型分析外形材质功能外包装图案色彩21存在问题分析22同类产品优缺点分析23未解决问题分析11分类饮料啤酒类饮料易拉罐拉环不小心操作不当容易坏以致于不好打开装肉类没有拉环易拉罐不好打开厨师通常用刀等尖锐东西打开易拉罐与塑料瓶因为啤酒里含有酒精等有机成份而塑料瓶中的塑料属于有机物这些有机物对人体有害有机物会溶于啤酒中人饮用时从而对人体造成危害所以啤酒不用塑料瓶来装
第10页/共13页
3 设计方向
• 针对人群:家庭主妇 饮料的消费者
• 使用环境:家庭厨房 超市购物架
• 解决的问题: 卫生问题
•
不好打开问题
•
造型单一枯燥
第11页/共13页
谢谢观看!
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谢谢您的观看!
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1.2市场上易拉罐设计类型分析
• 外形:立方体,圆柱体 • 材质:铝材,马口铁 • 功能:盛装饮料,肉类,需要密封的干货 • 外包装:贴纸,印瓶身
第5页/共13页
2 .1存在问题分析
• 饮料类饮用时候卫生状况 • 饮料类饮用不方便 • 造型单一,圆柱立方体 • 饮料易拉罐拉环不小心操作不当容易坏,以致于不好打开 • 装肉类没有拉环易拉罐不好打开,厨师通常用刀等尖锐东西打
易拉罐形状和尺寸的最优设计方案 (2)
![易拉罐形状和尺寸的最优设计方案 (2)](https://img.taocdn.com/s3/m/4933f8a76394dd88d0d233d4b14e852459fb397d.png)
04
最优设计方案探索
理想形状的探讨
圆柱形
01
圆柱形易拉罐具有较高的稳定性,便于堆放和运输,且在视觉
上给人以舒适感。
扁圆形
02
扁圆形易拉罐可以更好地利用空间,减少包装材料的使用量,
降低成本。
异形
03
异形易拉罐可以吸引消费者的注意力,提高产品附加值,但需
要考虑生产成本和实用性。
理想尺寸的探讨
小型
适用于单人使用,便于携带和储存,如饮料、咖啡等。
易拉罐形状和尺寸的最优 设计方案
• 引言 • 易拉罐的历史与现状 • 易拉罐的历史与现状 • 易拉罐形状和尺寸的重要性 • 最优设计方案探索 • 实验与验证 • 最优设计方案实施与展望 • 结论
01
引言
主题简介
• 易拉罐作为常见的包装容器,广泛应用于饮料、食品等领域。 其形状和尺寸的设计对于产品的展示、运输、储存以及消费者 的使用体验等方面具有重要影响。
中型
适用于家庭使用,满足一家人的需求,如啤酒、果汁等。
大型
适用于聚会或特殊场合,提供大量饮品,如可乐、汽水等。
材料选择与环保性考虑
1 2
可回收材料
选择可回收材料制作易拉罐,减少对环境的污染。
轻量化材料
采用轻量化材料,降低易拉罐的重量,减少资源 消耗。
3
可降解材料
在特殊情况下,可选择可降解材料制作易拉罐, 以应对环保要求。
3
政府和相关机构应加强监管和标准制定,促进易 拉罐行业的可持续发展,保护环境和公共健康。
THANKS
感谢观看
其他形状
如星形、心形等,用于吸 引消费者注意力或增加趣 味性。
易拉罐尺寸设计
小容量
易拉罐形状和尺寸的最优设计
![易拉罐形状和尺寸的最优设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e2acb497910ef12d2af9e79d.png)
2006高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目(请先阅读“对论文格式的统一要求”)C题: 易拉罐形状和尺寸的最优设计我们只要稍加留意就会发现销量很大的饮料(例如饮料量为355毫升的可口可乐、青岛啤酒等) 的饮料罐(即易拉罐)的形状和尺寸几乎都是一样的。
看来,这并非偶然,这应该是某种意义下的最优设计。
当然,对于单个的易拉罐来说,这种最优设计可以节省的钱可能是很有限的,但是如果是生产几亿,甚至几十亿个易拉罐的话,可以节约的钱就很可观了。
现在就请你们小组来研究易拉罐的形状和尺寸的最优设计问题。
具体说,请你们完成以下的任务:1.取一个饮料量为355毫升的易拉罐,例如355毫升的可口可乐饮料罐,测量你们认为验证模型所需要的数据,例如易拉罐各部分的直径、高度,厚度等,并把数据列表加以说明;如果数据不是你们自己测量得到的,那么你们必须注明出处。
2.设易拉罐是一个正圆柱体。
什么是它的最优设计?其结果是否可以合理地说明你们所测量的易拉罐的形状和尺寸,例如说,半径和高之比,等等。
3.设易拉罐的中心纵断面如下图所示,即上面部分是一个正圆台,下面部分是一个正圆柱体。
什么是它的最优设计?其结果是否可以合理地说明你们所测量的易拉罐的形状和尺寸。
4.利用你们对所测量的易拉罐的洞察和想象力,做出你们自己的关于易拉罐形状和尺寸的最优设计。
5.用你们做本题以及以前学习和实践数学建模的亲身体验,写一篇短文(不超过1000字,你们的论文中必须包括这篇短文),阐述什么是数学建模、它的关键步骤,以及难点。
易拉罐形状和尺寸的最优设计摘要本题在建立数学模型的基础上,用LINGO 实证分析了各种标准下易拉罐的优化设计问题,并将实测数据和模型摸拟结果进行了对比分析。
结论表明,易拉罐的设计不但要考虑材料成本(造价),还要满足结构稳定、美观、方便使用等方面的要求。
在第二个问题中,易拉罐被假定为圆柱体,针对材料最省的标准,得到了不同顶部、底部与侧面材料厚度比时的最优设计方案。
易拉罐的设计及制造技术研究
![易拉罐的设计及制造技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/71ab4d456d85ec3a87c24028915f804d2b1687b2.png)
易拉罐的设计及制造技术研究
易拉罐是一种方便的包装容器,广泛应用于食品、饮料、化妆品等行
业中。
它的设计及制造技术的研究对于提高易拉罐的品质、降低制造成本
具有重要意义。
1.材料选择:易拉罐的制造主要采用铝合金材料,因为铝合金具有重
量轻、耐腐蚀、易回收等优点。
在材料选择上,需要考虑到易拉罐的用途
和环境对材料的要求。
2.成型工艺:易拉罐制造的重要环节是罐体的成型。
常用的成型工艺
有冲压、拉伸、模压等。
冲压是将金属材料在模具上快速冲击成型的方法,拉伸是通过塑性变形使金属材料延伸到一定程度,然后再冷却形成的方法。
模压则是将金属材料放置在模具中进行压制形成的方法。
这些工艺的选择
取决于易拉罐的形状和大小需求。
3.封口技术:易拉罐的封口是保证产品密封性的关键环节。
常用的封
口技术有焊接和胶封。
焊接是将易拉罐的两个端口通过高温熔接实现密封,胶封则是使用胶水将易拉罐的两个端口粘合在一起。
不同的封口技术适用
于不同的易拉罐产品。
4.印刷技术:易拉罐外表的印刷是宣传和营销的重要手段。
常用的印
刷技术有凹版印刷和喷墨印刷。
凹版印刷是将油墨填充在凹陷的模具上,
然后通过压力将油墨转印到易拉罐上。
喷墨印刷则是通过喷射油墨到易拉
罐上实现印刷。
5.内涂技术:易拉罐内涂可以提高食品等产品的品质和保质期。
常用
的内涂技术有内壁涂敷和内壁热封膜。
内壁涂敷是将特殊的涂层涂抹在易
拉罐的内壁上,而内壁热封膜则是将一层薄膜通过热封的方式粘贴在易拉罐的内壁上。
易拉罐做成的手工艺品
![易拉罐做成的手工艺品](https://img.taocdn.com/s3/m/206455ec48649b6648d7c1c708a1284ac950054f.png)
易拉罐做成的手工艺品
将空的易拉罐制作成手工艺品是一种很有创意的方式。
以下是一些常见的易拉罐手工艺品:
1. 易拉罐花瓶:将易拉罐清洗干净,剪去顶部和底部,然后油漆或贴上颜色鲜艳的纸张,最后在罐子上贴上装饰物,如珠子、丝带或贝壳,可以制作出独特的花瓶。
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2. 易拉罐笔筒:将易拉罐剪去顶部和底部,然后油漆或贴上感兴趣的图案和颜色,最后将绳子、布条等装饰在外面,可以制作成漂亮的笔筒,方便收纳文具。
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3. 易拉罐吊灯:将多个易拉罐清洗干净,剪去顶部和底部,然后在罐子上打孔,最后把彩色LED灯串穿进去,可以制作成独特的吊灯,可以放在室内或室外使用。
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4. 易拉罐手链:将易拉罐剪成小片,然后将小片通过针线串起来,可以制作成时尚的手链。
也可以将小片加工成花朵、动物等形状,制作成更加个性化的手链。
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5. 易拉罐钱包:将易拉罐剪成合适的形状,然后用皮革或布料覆盖表面,可以制作成独特的钱包。
还可以在钱包上添加卡槽和钞票夹等功能。
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这些仅仅是一些常见的易拉罐手工艺品,你可以根据自己的创意和想法制作出更多独特的作品。
记得在进行制作过程时要注意安全,剪边时小心不要划伤手指。
易拉罐的设计及制造技术研究
![易拉罐的设计及制造技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a675beac112de2bd960590c69ec3d5bbfd0adad0.png)
易拉罐的设计及制造技术研究易拉罐是一种广泛应用于饮料、食品、化妆品等包装领域的中空容器,它的设计与制造技术是影响易拉罐质量的重要因素。
本文将会从易拉罐的设计、制造工艺及质量控制三个方面对其进行系统分析。
一、易拉罐的设计易拉罐的设计是产品成功的关键之一,它需要考虑容器的结构、尺寸、材料、印刷等多方面因素。
容器结构方面,易拉罐需要满足容易堆叠、易于搬运、方便开启等要求。
尺寸方面,设计师需要考虑容器大小与容量,以适应不同的市场需求。
材料方面,选用易拉罐材料需要考虑对食品安全的要求,同时材料的强度与可塑性也是重要考虑因素。
印刷方面,易拉罐需要在印刷时保证符合容器结构与容量,印刷质量要求高,使用耐久的印刷油墨。
二、易拉罐的制造工艺易拉罐的制造工艺包括材料成形、印刷、成品制造、质量检测等多个环节。
其中,材料成形是易拉罐制造的第一步,主要包括两种方法:成型与深冲。
成型包括拉伸、冲压、转辊成型等,需要通过模具将材料成型为易拉罐形状。
深冲是用模具将材料冲压成需要的形状,主要用于制造无缝易拉罐。
印刷是为了在易拉罐表面印上品牌、产品信息等。
成品制造则包括容器缺口、易拉盖封口、外观烤漆、清洗消毒等多个工序。
质量检测需要在制造过程的每一个环节进行检测,在成品制造后进行全面检查,以保证易拉罐的质量达到标准。
三、易拉罐的质量控制易拉罐的质量控制需要进行多项检测,以确保容器质量达到要求。
检测仪器包括拉伸试验机、硬度计、厚度测量仪、表面检查仪等。
质量检测需要了解易拉罐薄壁成型引起的微变形、冲压、缺口等方面的工艺特点,同时也要考虑环保等各种方面的影响。
通过严格的质量控制,易拉罐能够在市场上保持良好的口碑,并赢得广大消费者的信赖。
总结综上所述,易拉罐的设计与制造技术对产品质量具有重要影响。
设计应考虑到容器的结构、尺寸、材料、印刷等多个因素,制造过程应注重工艺特点与环保等诸多方面的考虑。
质量控制应在材料成型、印刷、成品制造、质量检测等多个环节进行检测,确保产品质量达到标准。
易拉罐设计理念300字
![易拉罐设计理念300字](https://img.taocdn.com/s3/m/0e3dcd3d4a35eefdc8d376eeaeaad1f347931155.png)
易拉罐设计理念300字第一篇:易拉罐的上部拉开处有一小凹槽特殊作用:是方便把手指放下去把拉环拉起。
不然如果拉环和罐子贴在一起的话就很难拉起来了。
易拉罐大致的制作过程是先分别冲压做出瓶身和瓶盖两个部分,而瓶盖上的拉环又是另外冲压制成再卯上瓶盖的,拉坏撕开的形状也是预切割和冲压而成,灌入内容物之后将瓶身和瓶盖对齐,再经过翻边合二为一。
边缘部分除了是瓶身与瓶盖的契合结构,还有一圈凹陷的“缓冲地带”用于控制制造精度,因此拉环撕开的形状不可能贴边,不能切到凹陷的部分,更不可能破开边缘切到侧面,这样会给制造带来不必要的工艺困难和成本的提高。
同时易拉罐大批量出厂需要累叠运输,所以会有上下对应的扣合造型,完整的圆形自然是首选,所以边缘不应该也没有必要做多余的动作。
第二篇:众所周知,听装(易拉罐装)饮料拉环处罐口设计不贴边,导致饮料很不容易喝干净,还有值得注意的是,拉环口附近还会有一圈贴合造型的或凹或凸的造型,这个造型用于加强瓶盖的强度,不至于撕开时导致变形,所以这里有这个结构的话就更加不可能贴着边撕开了。
另外,翻边不仅仅保证了瓶身和瓶盖的严密结合,同时也使得边缘圆滑顺畅,正如瓷器边缘微微的弧度,保证了饮用时嘴唇的舒适体验。
假如撕开的形状贴着边甚至破至侧面,反而会在撕开后形成容易接触到的锋利边缘,增加了割伤的几率,比起那喝不到的几毫升,这样显然得不偿失。
面对工艺引起的不可避免的影响,少喝几毫升自然也就不那么重要了。
第三篇:在做易拉罐包装设计时首页我们要注意外观设计,虽然易拉罐的大致形象不能颠覆改变,但是我们可以从尺寸容量大小和形状入手进行加工设计,一个好的易拉罐设计肯定是有它的特殊之处,才能给人耳目一新的感觉。
再就是要做好易拉罐外观的图文设计,产品的logo的主图当然是要体现的,如何布局排版是我们要考虑进去的,不要一味的用老式的布局,老套没新鲜感,个性大胆一点的设计,效果可能会更好一些,但是一定要有美感。
还有是设计中的色彩搭配,要根据产品进行合理配色,比如说蔬菜要以绿色为主,牛奶以白色为主;在运用色彩的时候可以适当的去夸张表现一下,可能更好的引起注意,但是注意尺度,不要引起不适而伤害到客户。
易拉罐的形状和尺寸的设计介绍
![易拉罐的形状和尺寸的设计介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/d9bf269b02768e9950e7389f.png)
易拉罐的形状和尺寸的最优设计摘要本文讨论了以假设易拉罐的上、下底面及侧面所用材料相同为前提,在相同体积情况下,哪种形状的易拉罐所用材料最少。
将易拉罐设计成正圆柱体,分析并建立了非线性规划模型,用连续函数求极值的方法,获得结果;探讨了易拉罐形状为由上面圆台和下面正圆柱体组成的最优化设计,建立了非线性规划模型,分别用隐函数求导数和拉格朗日乘子两种方法求解;最后采用相同体积时球体表面积最小这一数学结论,以及便于运输和放置的实际状况,我们把易拉罐形状设计为用两个平面截去顶部后的圆台,建立非线性规划模型。
也尝试用旋转曲线建立球体最优设计。
通过计算对比结果,第二种形状(目前使用易拉罐形状)是最优的。
本文还对模型进行了推广。
关键词: 非线性规划拉格朗日定理隐函数一.问题重述日常生活中,我们稍加留意就会发现很多的饮料罐(即易拉罐)形状和尺寸几乎都一样。
看来,这并非偶然,这应该是某种意义下的最优设计。
当然,单个易拉罐的生产,对资源充分利用,节约生产成本并不明显。
但如果生产的数量非常多的话,那么节约的钱就很可观了。
为什么不同工厂的易拉罐采用统一规格?从数学的角度怎样给予合理的解释?易拉罐的圆柱底面圆的直径与圆柱的高的比是多少才为最优?和现实中的实际情况有什么差异,为什么?假设易拉罐的上、下底面及侧面所用的材料相同,则在相同的体积情况下,哪种形状和尺寸的饮料罐所用的材料最少则成本就越低,也就最合理。
需要研究的内容:(1) 对现实生活中易拉罐(可口可乐罐为例)的准确测量,包括罐体形状,尺寸等。
(2) 当易拉罐为一正圆柱体时,讨论它的最优设计方案,通过对半径和高的比值来说明和验证所测量的相关数据。
(3)当易拉罐有上面圆台和下面正圆柱体组成,如下图:讨论这种形状的最优方案,并与实际测量数据相分析比较。
(4) 查阅资料,发挥想象力,设计出易拉罐形状和尺寸最优的方案。
进行拉罐设计成本最小问题的数学建模及求解过程。
最后,总结做本题以及以前学习和实践数学建模的亲身体验,写一篇短文,阐述什么是数学建模、它的关键步骤,以及难点。
易拉罐尺寸的最优设计方案
![易拉罐尺寸的最优设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/42f9cea350e2524de4187e65.png)
根据模型分析,可得焊缝长度: Z 2r
将焊缝的长度为Z时的工作量转化为同等的材料体积,从而可以 将二者直接相加。
模型三: min M 1Y 2Z 1 r 2h r c2 h a d 2 2r
罐体直径 (cm) 6.616 6.62 6.66 6.618 6.614 6.616 6.646 6.628 6.62 6.614
h : 2r
1.529 1.524 1.517 1.528 1.529 1.529 1.522 1.527 1.527 1.529
由表3可知:所有 h : 2r
均在此范围内,在1与3之间必有一 个最优值符合实际条件,从结果可大 致得出此最优值应该在1.5附近。
12.192 12.182 12.174 12.172 12.162
0.0448 0.0462 0.0466 0.0462 0.047
0.011 0.0113 0.0108 0.0102 0.0108
醒目 轻怡 菠萝啤酒 雪花啤酒
6.646 6.628 6.62 6.614
4.55 4.552 4.548 4.55
由微积分方法求最优解,结论:易拉罐高与直径之比2:1,用料最省; 在假定易拉 罐高与直径2:1的条件下,将易拉罐材料设想为外体积减内体积,得用料模型:
min s(r, h)
g(r, h) r 2h v 0
s.t.r 0
h 0
4
二、模型建立
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高铁1602
314宿舍
1
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易拉罐的设计
生活中我们常看到圆柱形的包装容器,如易拉罐、水杯、油漆桶等。
那么,为什么这些容器都设计成了这样的形状?这样的形状有什么优势呢?显然,当一个容器需要大量使用的时候,考虑用料成本,设计一个容积足够、美观大方又节省材料的容器是极为必要的。
标签:易拉罐设计最小值
易拉罐是生活中常见的饮料容器,每天都有不计其数的易拉罐饮料从生产线上生产出来打包装箱输送到全国各地,同时被无数人购买,畅饮之后又要丢入垃圾桶。
每个易拉罐的用料不多,但是有了庞大的基数支撑,用料成本便不可忽视,节约用料是一个极为重要的问题。
根据已经掌握的知识,平面中等面积的情况下圆的周长最短,那么,可以联想到空间中等体积的情况下球体的表面积最小。
按照节省用料的考虑,为什么没有大规模使用球型的容器呢?最简单直观的缺点是不方便持握,不方便放置。
而且还有一个问题就是球型容器运输的时候放入箱子中也会浪费更多的空间。
思考一:假设包装都是标准的圆柱体,忽略包装材料的拼接,近似认为容积就等于体积,这样把问题近似转换为一个纯粹的数学问题,即:“体积一定的圆柱体,底面半径与高的比值为多少时,表面积最小?”
设易拉罐的高为h,底面半径为r,有圆柱体的体积公式V=πr2h,得到h= 。
又易拉罐表面积为S=2πr2+2πrh。
将h= 代入表面积公式得S=2πr2+ 。
[1]现在,问题转化成为了在r取何值的时候,函数S能够取到最小值。
S= ,当且仅当2πr2= ,即时,易拉罐有最小表面积,此时h=2r。
但是在实际生活中,我们绝对看不到有这样形状的容器装满饮料放在货架上,为什么呢?这种形状的圆柱体又叫等边圆柱,这种形状拿起来的手感很差,因为太粗了,不适合作为饮料的容器,作为罐头、油桶倒是不错。
那么,还有什么因素影响了易拉罐的形状呢?易拉罐的上底和下底经过观察和侧面是不一样的,一般来说,下底的材料会更加厚一些,或是更加硬一些,这可能是影响易拉罐形状的又一因素。
思考二:体积一定的圆柱形容器,上下底面的价格是侧面造价的k倍,那么底面半径和高的比为多少时表面总造价最小[2]?
经过调查,有相当一部分饮料包装的底面的单位造价是侧面单位造价的2倍左右,为了便于计算,假设k=2。
设圆柱底面半径r,高为h,侧面单位造价为a,底面单位造价为ka,圆柱体总造价为y。
V=πr2h,y=2aπrh+4aπr2。
= 。
当且仅当4r=h时,表面总造价最低。
如果材料特殊,底面单位面积造价不
为侧面的2倍,计算方法相同。
市面上大多数易拉罐装的饮料符合4r=h这一比例。
目前考虑的是上下底面造价相同的情况下,实际中可能出现特殊要求,上下底面构造不同,上下底面都要求一定的抗压能力,但是上底面还要能够打开。
价格和下底可能略有差别。
思考三:体积一定的圆柱形容器,上底面的价格是侧面造价的m倍,下底面的价格是侧面造价的n倍,那么底面半径和高的比为多少时表面总造价最小[3]?
计算方法和上面类似,过程也基本一致,最终的结果是(m+n)r=h时,表面总造价最小。
此时得到的易拉罐如图1,是一个圆柱体,但是生活中我们看到的易拉罐是如图2的形状,上面的圆台显然不可忽视,那么我们对圆台同样进行一下计算。
思考四:设易拉罐上部为一正圆台,下面是圆柱体,圆台的体积一定,底面半径设为R,上底半径r和圆台高度h的比为何值时表面积最小?
圓台的表面积=圆台顶盖面积+圆台侧面积。
S=πr2+π(r+R)。
依据圆台的体积公式有,则有S=。
限于目前的能力不能解出正确的结果,公式求导并令导数为0,则能够求出结果。
生活中常用的易拉罐底部也不是规则的图形,底部是向内凹陷的造型,凹陷进去的设计有着比较优秀的性能。
易拉罐作为容器,内部存放着饮料的时候对底部有一定的压力,向内凹陷的设计可以提升抗压能力,其次立放的时候可以更加稳定,如果是一个平面,那么支撑面不平整会导致整个易拉罐不能稳定放置,中间向上凹陷,接触面由平面与平面的接触变为平面与一个外圈接触,当平面平整,两者都能够稳定放置,如果有一个细小的突起,凹陷的设计可以使易拉罐轻微移动之后稳定放置,而平整的底面做不到;再次,饮料在夏季冰冻或是不良反应可能会增大体积,凹陷部分可以变为突出,防止罐体破裂、泄露;最后,下面的设计可以嵌入易拉罐顶部的圆内,在大量运输的时候可以提升稳定性。
易拉罐看似常见,但是其中的设计元素一点也不少。
经过了对易拉罐的研究之后,感到生活处处皆学问。
易拉罐的设计不仅仅涉及到经济因素,还和人们的价值观和美学观念有一定的联系。
希望设计师能够设计出更美观、更实用和更经济的易拉罐。
参考文献
[1]周文国. 易拉罐的设计方案[J]. 中学生数学,2002,(01):18.
[2]刘彭芝,王珉珠. 中学数学课题学习指导数学探究、数学建模与数学文化[M]. 北京:中国人民大学出版社,2010.44-45.
[3]陶锋. 易拉罐中的数学知识[J]. 数学大世界(高中生数学辅导版),2003,(12):21.。