设计理论在食品包装机械设计中的应用探析

吴槟

摘 要：随着科学技术的不断发展，现代设计理论在食品包装机械设计领域中的应用越来越广泛与深入，可以说设计理论的不断发展为食品包装机械设计带来了深刻的变革。本文从现代设计的特点入手，分析了现代设计主要方法与手段，概述了食品包装机械展示设计的价值与

意义，并实际列举了平面构成方法和面立体构成法等机器外观包装设计形式，以期更加全面的展示设计理论在食品包装机械设计中的应用。

关键词：设计理论；食品包装机械；展示设计；外护板

随着计算机技术的快速发展，现代设计也得到了多方面的更新与进步，主要表现在以下几个方面：第一，设计方法越来越进步，先进的软件技术和高性能的计算机硬件是保证例如模态分析、优化、限元分析等涉及大量复杂计算的设计方法得以顺利实施的保证；第二，設计手段在不断更新，CAD技术的推广应用，使现代设计的主流由图纸分析转变成了无纸设计，大大提高了设计效率；第三，工作方式发生变化，采取并行参与的工作方式，在设计中融入了更多的新技术和新方法，缩短了设计周期，且最大限度的实现信息的交流；第四，产品表示由二维向三维转变[1]；第五，组织模式的开放，资源共享或者优势互补可以通过为完成一种设计任务而形成的动态 联盟和虚拟企业来实现，这样一来设计水平和效率就会得到极大的提高。第六，管理水平提高，传统手工管理模式随着数据库技术的发展而改变，各种PDM、MIS系统的应用既保证了设计的协同、高效、安全，又提高了设计的管理水平；第七，设计与制造一体化，提高了产品开发的效率。

1 现代设计理论与方法

设计方法分为面向特殊产品的具体方法和适合不同类型产品设计的一般方法，具体包括模块化设计方法、故障诊断方法、理论与实验模态分析方法、现代测试与信号分析技术、抗疲劳设计法、抗磨损设计法、计算机仿真与动态模拟方法、机电一体化、稳健设计方法、反求设计方法、虚拟设计方法、并行设计方法、绿色设计方法、动态设计法、可靠性设计法、最优化设计法、有限元法与边界元法、技术经济预测方法、价值工程方法、系统分析方法。

2 现代设计手段

随着数据库技术、软件技术、计算机技术的发展，设计手段也发生了深刻的变革，传统的图板被以计算机为工作平台的设计工具所替代，以数据库管理系统、智能设计与专家系统、工程分析与计算、计算机辅助几何建模、计算机绘图为主要内容的计算机辅助设计成为现代设计的主要手段，对于提高设计质量、设计水平、设计效率都发挥着重要作用。

3 食品包装机械的展示设计

食品包装机械的展示形式有限，是一种专业性很强的特殊产品，随着食品包装机械产品种类的多样化，对其的设计要求也越来越严格。但是作为一种产品，在展示上都有其共通之处，无论是动态图片的展示、网络静态的展示或者内部陈列、展会，都需要对其进行有针对性、最能贴合产品本身特性的展示设计，而且随着相关视频企业的观看体验需求的提高，食品包装机械生产企业也必须做好设计工作，充分的进行自我表达，以提高企业在市场上的竞争力。

4 食品包装机械展示设计的价值与意义

4.1 提升生产企业的自身水准

食品包装机械产品种类多样，功能不同，在对其进行设计时，必须首先对自身产品有一个清楚全面的认识，将展示设计的主体、展示时间、表达方式、空间布置等资料的详细了解作为设计的基础和前提。为了更好的实现产品设计，就要在产品和设计人员之间形成双向的良性互动，要从市场和销售部获取相关的数据，了解消费者的期望，从而为设计部门提供所需的设计表达意向，通过各个部门的相互配合，促进沟通，加深联系，既提高产品本身的设计水平，又能够有效促销和推广企业的形象。

4.2 利于企业的形象推广与发展

4.2.1 帮助完善企业的销售途径和网络及市场占有率

食品包装机械设计人员在进行设计时，对机械体量大小、形态结构、功能以及如果更好的吸引消费者眼球等方面的设计都直接关系着产品的销售情况，直接关系着企业的经验利润。因此针对不同的消费者，需要建立并逐渐完善相关的销售网络[3]，以生产速溶咖啡的条装生产线为例，就可以印发宣传彩页，为人们讲解企业文化，展示整个动态生产流程来体现自身产品的实用性和可靠性，从而建立完善的销售网络，推广企业的品牌价值。而且随着展示技术的发展，网络展示也成了企业自我表达的重要渠道，食品包装机械生产设计商可以搭建自己的网络展示平台，满足人们的观看体验需求，建立全新的销售网络，通过多维度的展示平台、销售途径使产品设计的功能特点呈现在人们面前，达到吸引消费者的目的。

4.2.2 节约企业的宣传成本

产品宣传是企业获得良好销售业绩的必要手段，传统的市场策划、网络宣传、电视广告并不能立马获得消费者的信赖，因此也不能即刻达到提高销售业绩的效果，而食品包装机械的独特性更是要求以最为直观的方式让消费者对产品获取基本的认知和信任，而良好的设计是拉近产品与消费者的距离，帮助消费者理解产品的功能和运作方式，是赢得消费者喜爱的最直接的方法，可以加快消费者的购买意向，从而减少宣传时间，降低宣传成本，对于企业的品牌推广和销售业绩来讲，是非常有效的促进手段。

5 食品包装机械设计的几种方法

食品包装机械一般重量较轻、结构较简单，机器的核心位置多是完成功能动作的主要机构，支承和机架部分主要是用角钢和冲压件焊接而成的，而食品包装机械要求外型要清洁、美观，因此在进行设计时还要进行一定的造型设计。

5.1 平面构成式的集中设计方法

5.1.1 利用框架的角钢和冲压件，安装外护板

平面构成式的设计需要先对角钢和冲压件焊接的机架的外表进行打光上漆，将其作为基体，再进行相关的装配设计，采取的方法可以有以下四种。

先在每面机架的里面紧贴角钢上下横向焊接两条扁钢，再在这个面上装配已加工好的外护板，利用护板的两个挂钩扦入钢板，使外护板被牢牢的固定在这个平面上从实现整个设计制造工作，这种形式一般在灰尘较少，环境较好的场合，加工简单，装卸方便，外形也比较美观。

在框架四个角的里面位置焊接上四小块扁钢，并打眼攻丝，将与框架空位置尺寸相同的已加工好的外护板直接安装在上面，并用沉头螺钉将四角拧紧。如果采用冲压件，在进行设计时就是要先将1.5mm以上的薄钢板冲压成形，做成立柱，利用冲压成的槽钢将这样立柱焊接起来组成四方体型的框架，最后在立柱上嵌入已经加工好的外护板，用螺钉将上面四个角拧紧。由于机器框架全部使用冲压件，在保证较好的密封性的同时，造型也十分美观。

采用铰接——合页的方法，现将角钢和外护板铰接在一起，根据每面的面积大小决定机架的每一面是一扇门还是两扇门，这种安装方式主要用在主机需要经常调整和加油润滑的设备上，虽然比较复杂，但是安装主机结构和维修比较方便。

如果每面需要多块包装板才能满足外观包装的要求，就可以先用钢板冲压成槽型钢，将其作为机架的立柱，分别在立柱的两槽面上下焊接两根短轴作为支托，将加工好的外护板安装到机架上，让外护板上的挂钩正好放在上下两个短轴上，将外护板固定在机架上，就完成了外部装饰。

5.1.2 利用加工的薄钢板，把机架罩起来

这种形式就是先加工不锈钢板，将其卷成方形，每面的高度和宽度要与机架的尺寸相对应，让其作为机架的围护，再用加工好的不锈钢板将剩下的未围部分安装在合适的位置上，并在机架上部罩上加工好的方壳，把包装板定位紧罩在机架上，用板托托住板底部，完成整个外部包装。这种方法一般用在机架体积较小，且常与液体、水蒸气接触的设备上，外形美观，完整性较强。

5.2 面立体构成的几种形式

面立体构成是用厚度和空间来表现构成，是按照一定的原则将形状要素创造占据三元空间的形体。面立体构成形式可以增加设备局部的动感、量感和立体感，在进行设计的过程中，可以根据机器的具体结构情况确定外护板加工成形的厚度，主要安装采用形式有以下几种。

5.3 采用旋片固定外护板

采用这种设计方法也需要首先在机架的外表打光上漆，将其作为基体。根据每个面的面积大小确定旋片的数量，并要将其安装在框架每面角钢的上面。一般情况下共有6个旋片，旋片轴固定在角钢和冲压件上，要保证旋片轴所围的面积要与外护板的面积相同，且轴伸出的长度与外护板的厚度相同。将加工好的外护桩板到位，旋动旋片，使其牢牢卡住外护板，完成外观包装。

还可以采用内旋片，将其安装在外护板上，这种方式同样需要保证旋片轴长度与外护板和角钢的厚度相同，将外护板盖在框架的一侧面，使旋片将角钢卡住，采用这种方式安装更方便，外观也更美观。

5.4 采用弹簧钢珠，固定外护板

这种形式是在角钢上焊接两对钢珠架，保证安装尺寸位置相同，与钢珠架一一对应，把凸块相对点焊在外护板的里面，装配时，只需将外护板上的凸块对准钢珠架一插就可以将外护板固定在机架上，采用这种形式外形光洁、美观，装卸方便，加工制造又比较容易。

也可以只用一对凸块来固定外护板，在另一边采用合页的方法，即可。

5.5 采用弹性夹，固定外护板

采用这种形式主要是在外护板上增加用1.5mm左右的薄钢板加工成的一对弹性夹。安装时，先在框架的每面中部焊接一长条扁钢，作为夹板，在外护板里面的中间位置，且在一条水平线上点焊两个弹性点，让弹性夹夹住框架上的夹板，就完成了装配。采用这种方法可实现包装板的横向移动，且外型光洁整齐。

也可以将弹性夹安装在外护板的下部，这样一来可以用下面的角钢代替框架中部焊上的扁钢，另外需要安装两个螺钉在框架的上角钢或者冲压件上，作为上定位托，还要在外护板里面的上边缘点焊弹性夹，加工两个缺口。安装时，将外护板上的两个缺口对准框架上的2个螺钉，用下弹性夹夹住框架下面的角钢，就完成了外护板的安装。这种方法在设计制造中的应用最为广泛，装卸方便、加工简单，外型也比较美观。

设计理论在食品包装机械设计中的应用能够有效提高设计的智能化、通用化、标准化，减少设计的随意性和盲目性，是缩短设计周期，降低设计成本，提高产品设计质量的有效手段，相关设计人员或单位只有基于设计理论的基础才能为产品的良好设计效果提供保障。

参考文献：

[1]赵雪梅，叶兴乾，席屿芳.我国食品机械工业现状及其发展对策[J]. 农业机械学报. 2012（01） 第11-12页.

[2]吴瑞平.我国包装机械发展的动向和特点——1984年全国包装和食品机械展览会巡礼[J]. 包装与食品机械. 2011（04）第33-34页.

[3]王国扣，赵美华，高维美，王智慧.国外食品包装机械发展的基本特征[J]. 农产品加工（创新版）. 2012（08）第17-19页.

[4]何孝武，杜健.自动化控制产品在食品包装机械行业的应用现状以及发展趋向[J]. 饮料工业. 2011（05）第9-10页.

[5]徐鹏，肖衡，吳玉月，郭飞. 特殊物料包装生产线发展趋势及关键技术探讨[J]. 包装与食品机械. 2014（06） 第25-26页.