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1、第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系包装结构设计包装结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系李连进李连进冯冯 梅梅第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第一节第一节 金属包装容器金属包装容器 第二节第二节 金属包装容器加工成型金属包装容器加工成型 第三节第三节 三片罐及其衍生罐结构设计三片罐及其衍生罐结构设计 第四节第四节 两片罐结构设计两片罐结构设计 第五节第五节 金属
2、桶结构设计金属桶结构设计 第六节第六节 钢桶封闭器结构设计钢桶封闭器结构设计 第七节第七节 金属气雾罐结构设计金属气雾罐结构设计 第八节第八节 其它金属包装容器结构设计其它金属包装容器结构设计 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 1 1、研究对象：、研究对象：本章研究的是金属包装制品本章研究的是金属包装制品,是以金属或金属合是以金属或金属合金为主要材料的包装制品金为主要材料的包装制品,如金属罐、金属软管、金如金属罐、金属软管、金属桶以及其他金属制品等。属桶以及其他金属制品等。2 2、
3、研究内容：、研究内容：包括金属包装制品的结构设计与计算、加工成型包括金属包装制品的结构设计与计算、加工成型原理、生产制造工艺等。重点内容是金属罐制品的原理、生产制造工艺等。重点内容是金属罐制品的设计和制造。设计和制造。3 3、学习目的：、学习目的：掌握典型金属包装制品的结构特点、用途、加工掌握典型金属包装制品的结构特点、用途、加工工艺、成型原理及主要生产设备的基础知识。工艺、成型原理及主要生产设备的基础知识。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 第一节第一节 金属包装容器金属包装容器
4、一、金属包装容器的类型一、金属包装容器的类型 1、按容器材质分类 2、按容器的容积、形状分类 3、按包装商品分类第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系二、金属包装容器的二、金属包装容器的组组构特征构特征 1、身片 2、顶片 3、底片 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系三、金属包装容器常用材料三、金属包装容器常用材料 1、薄钢板 1）常用普通碳素薄钢板：Q195、Q215、Q23
5、5 2）常用优质碳素薄钢板：08F、10F、15F、08、10、15 3）镀锡薄钢板（马口铁）4）镀锌薄钢板（白铁皮）5）镀铬薄钢板第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 2铝及铝合金薄板 1）常用的铝合金：铝锰合金、铝 镁合金、铝硅合金、铝镁硅铜 合金、铝铁镍合金等。2）铝箔 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 表2-1列出了各种冲压加工形式对材料性能的要求，可供设计时选用材
6、料参考。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二节第二节 金属包装容器加工成型金属包装容器加工成型 包装工业中的金属容器，几乎都是包装工业中的金属容器，几乎都是薄壁容器，一般应用冷加工工艺。按其薄壁容器，一般应用冷加工工艺。按其加工性质一般分为：加工性质一般分为：第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系一、金属包装容器的加工方法一、金属包装容器的加工方法 1、剪切 剪切主要有剪裁加
7、工及其切口、切边、切角等局部加工。主要设备有剪床、板金铣床及自动裁料机等。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系一、金属包装容器的加工方法一、金属包装容器的加工方法 2、冲载 冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺，主要有落料、冲孔、切口、剖切和修边等加工方式，但是，一般指落料和冲孔。第三章成型工艺基础第三章成型工艺基础第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系冲裁加工过程 弹性变形
8、塑性变形 断裂分离第三章成型工艺基础第三章成型工艺基础第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系弹性变形。冲裁开始，凸模对材料加压，由于玩具作用，材料不仅产生弹性压缩，而且还有拉弯，并稍许把材料压进凹模腔口。此阶段内的应力状态未达到塑性条件，处于弹性变形阶段。塑性变形。凸模继续对材料加压，当材料的应力状态满足塑性条件时，产生塑性变形，同时，还伴有材料的弯曲和拉伸。随着变形的增加，模具刃口附近产生应力集中，直到应力值达到最大值并出现微裂纹。断裂分离。凸模连续压入，易形成的上、下微裂纹逐渐扩大并
9、向材料内部延伸，当两条裂纹重合或相交时，材料便剪断分离。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第三章成型工艺基础第三章成型工艺基础第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系所需的冲裁力的计算 式中：F：冲裁力，N；L：制件冲裁的周边长度，mm；t：板材厚度，mm；：金属板材的极限强度，N/mm2。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属
10、包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 3 3、弯曲、弯曲 1）弯曲是使工件在某一平面内形成弧度 和夹角的加工方法。2）加工设备主要用冲压机，通过凸模和 凹模使材料强制变形而实现的。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 3）弯曲变形过程的特点 变形区主要处在弯曲件的圆角部分，而在远离圆角区的两段则不发生变 形。在弯曲变形区内，其外区的切向金属 受拉伸长，其内区的切向金属受压缩 短。在这两个变形区内，有一层金属 层长度不变，即应变中性层。第二章第二章第二章第二章 金属包
11、装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系最小弯曲半径：最小弯曲半径：1）应变中性层的位置 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系2）最小弯曲半径的确定 弯曲半径r越小，外层产生的拉应力越大，当弯曲半径r小到一定限度时，材料外层因受拉应力过大而出现裂纹。通常把外层不发生裂纹的最小弯曲半径数据值，称为材料的最小弯曲半径。有时用最小相对弯曲半径rmin/t来表示，其中rmin为材料的 最小弯曲半径(mm)，t为被弯曲板材
12、的厚度(mm)。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系弯曲回弹现象弯曲回弹现象 1）回弹的定义 2）回弹的危害 3）减小回弹的措施第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系回弹的定义：回弹的定义：弯曲变形结束后不受外力作用时，总是伴有弹性变形
13、，使弯曲件的弯曲中心角与弯曲半径变得同模具的尺寸不一致，这种现象称为回弹。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 金属制件在压力作用下弯曲时，产生弹性和塑性变形，当压力去除时，材料就会产生弹性恢复，也叫弹性回跳。弹性回弹性回跳的存在，影响弯曲加工的质量和精度，跳的存在，影响弯曲加工的质量和精度，因此，需要采取必要的措施，尽量消除弹性回跳造成的不良后果。影响回弹量的因影响回弹量的因素有：素有：材料的机械性能、弯曲变形程度、弯曲中心角、弯曲方式、工件形状及模具结构。第二章第二章第二章第二章
14、金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 减小回弹的措施：减小回弹的措施：塑性变形总是伴随有弹性变形，所以，要完全消除弯曲件的回弹是极其困难的。但在生产实际中，可以采取某些措施来减少或补偿由于回弹所产生的误差。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系工件结构的设计。在弯曲工件的弯曲区，可预先设计加强筋，以增加弯曲区的刚度，提高塑性变形的程度，促使回弹减小。工件材料的选择。根据前述影响回弹因素的分析可知，为减小回
15、弹，应采用弹性模数大、屈服极限小和机械性能比较稳定的材料。模具结构的设计。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 弯曲件的工艺性：弯曲件的工艺性：1）弯曲件的弯曲半径 2）弯曲件的形状 3）弯曲件孔边距离 4）弯曲件直边高度 5）设计工艺第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系弯曲件的工艺性：弯曲件的工艺性是指弯曲工件的形状、尺寸、精度要求，材料选用及技术要求等是否合乎弯曲加工的工艺
16、要求。良好的工艺性将能达到节省原材料、简化工艺加工过程及模具结构，提高工件质量、减少废品率的目的。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 弯曲件的弯曲半径。弯曲件的弯曲半径不得小于材料的许可最小弯曲半径，否则会产生拉裂。弯曲件的形状。为保证弯曲件的弯曲精度，弯曲时应防止工件在模具内滑动，因此，弯曲零件应设计成形状对称或弯曲半径左右一致，以求力学平衡。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装
17、工程系 弯曲件孔边距。根据工序要求，往往 要弯曲预先已冲好孔的毛坯件，如果 孔的位置处于弯曲变形区内，则孔要 发生变形。为防止这种情况发生，必 须使孔处在变形区之外。在设计零件 时，根据零件厚度确定孔边至弯曲半 径 r 的中心的距离（a）：当t2mm 时，取 Lt；当t2mm 时，取 L2t。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 如果孔边至弯曲半径 r 中心的距离过小，可在弯曲线上冲工艺孔（b）或切槽（c）以防止孔在弯曲时变形。如果这些零件上孔的精度要求很高时，则最好在安排工艺顺序时，
18、在弯曲工艺后进行冲孔或鉆孔。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 弯曲件直边高度。如果要保证弯曲件的直边很平直，则其直边高度不应小于 2t，最好3t以上。设计工艺孔、槽。在零件的一个局部弯曲某一段边缘时，为防止角部弯裂，可预先在边缘处切槽，槽深应大于弯曲半径；或在弯曲前预先冲出工艺孔；也可以将弯曲线移动一段距离一边离开尺寸突变处。第二章第二章
19、第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系4、拉伸、拉伸 拉伸是利用金属材料的延展性，使用拉伸模具，把一定形状的板材毛坯或半成品拉入凹模内，形成开口空心件的加工成型方法。按加工工艺分为不变薄拉伸和变薄拉伸两种。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 拉深变形过程：拉深变形过程：1）凹模口凸缘部分 2）凹模圆角部分 3）筒壁部分 4）凸模圆角部分 5）筒底部分图图3-10 3-10 拉伸毛坯的应力应
20、变状态拉伸毛坯的应力应变状态第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系1）不变薄拉伸与拉伸因数不变薄拉伸与拉伸因数 坯件拉伸前后的面积相等，制件的拉伸次数坯件拉伸前后的面积相等，制件的拉伸次数由拉伸因数确定，具体计算如下：由拉伸因数确定，具体计算如下：式中：式中：m m：拉伸因数；拉伸因数；d dn-1 n-1：多次拉伸后的坯件直径，多次拉伸后的坯件直径，mmmm；d dn n：拉伸前的坯料或坯件直径，拉伸前的坯料或坯件直径，mmmm。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容
21、器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 拉伸因数m反映了拉伸前后的塑件变形程度，且0m1。拉伸因数m越小，说明拉伸前后的工件直径差别越大，也即该道工序的变形程度越大。拉伸因数m有最小值，即极限拉仲因数。如果实际拉伸因数小于极限值，会出现侧壁断裂，这时需要冉次拉伸才能完成批伸件的最后成型。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系2）变薄拉伸）变薄拉伸在变薄拉伸中，常出现的问题有起皱和拉裂，为此，给出圆筒形工件的极限拉伸因数，供设计参考。第二
22、章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系5、翻边、翻孔 利用模具或旋压工具，将制件上外边缘材料，或孔口边缘材料，弯曲成竖直凸缘的加工方法。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 翻孔或翻边时，沿孔的径向、切向发生拉伸，凸缘口部的切向拉伸最大，根
23、部径向拉伸最大，凸缘口部材料变薄。翻孔的变形程度，用翻孔因数k表示：式中：d：翻孔前的基孔直径，mm；d1：翻孔后的凸缘孔直径，mm。k越小，变形越大，孔缘材料变薄越明显。翻边或翻孔不应出现皱折和裂口。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 6、滚压 用压筋机在金属包装容器罐身或桶身上形成环筋或波纹的加工方法。7、胀型 用撑胀和合拢的环形胀块在罐身或桶身内部形成环筋或波纹。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院
24、包装工程系天津商学院包装工程系 8、卷封 卷封是把罐身、桶身口缘的翻边部分与底或盖的外缘翻边部分紧密地卷在一起，形成封闭结构。9、焊接 焊接分锡焊、电阻焊和激光焊等几种方法。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系二、典型金属包装容器加工的工艺过程例，三片密封罐加工的工艺过程1）罐盖（罐底）板料分切涂油冲裁成型圆边注胶烘干2）罐身板材下料印刷裁罐
25、身成圆搭接焊接补涂烘干（滚筋）翻边封底（罐底、二重卷边）检验（进入内装物生产线充填）封盖（二重卷封）第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 第三节第三节 三片罐及其衍生罐结构设计三片罐及其衍生罐结构设计 三片罐是由罐盖、罐底与罐身构成的金属罐。使用的金属板材有镀锡薄钢板、镀铬薄钢板、优质碳素薄钢板等，板材料厚一般在0.15-0.5mm之间。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 一
26、、罐身结构及规格尺寸 1、罐身截面形状 圆罐、扁圆罐、椭圆罐、方罐、三角罐、梯形罐。2、罐身结构主要尺寸 1）直圆罐罐身 2）缩颈罐罐身 3）T型罐罐身 4）滑盖罐罐身 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系直圆罐和缩颈罐的罐身结构 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商
27、学院包装工程系天津商学院包装工程系T型罐罐身 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系5）罐身主要尺寸 罐内径、罐内高或罐外高 国家标准GB107851989规定了通用圆罐规格尺寸。尺寸。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 国家标准GB/T15170-1994规定的工业用薄钢板圆罐，共分6类两种形式，其结构形式见右图所示。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器
28、结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 国家标准GB/T15170-1994规定的工业用薄钢板圆罐的规格尺寸见下表所示。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 标准GB/T175901998规定的易开盖三片罐，分缩颈和直圆两种罐型，其罐体结构如图所示。标示代号：易开盖规格代号/罐身标称直径规格代号/罐底规格代号罐高规格代号。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院
29、包装工程系天津商学院包装工程系3 3、罐身的纵接缝、罐身的纵接缝 1）纵接缝的结构形式 （1）锁边结构 （2）熔焊结构 （3）粘接结构 2）纵接缝的位置 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系4、罐身加工、罐身加工 1）罐身切角、切缺、切缝切角、切缝的基本尺寸为使罐身上、下端与罐盖（底）卷缝紧密而切角减薄；为使搭钩接缝较平整紧密可在切角的一侧切出若干缺口；切缝比切角约宽0.5mm，这样有缝隙，为了加热时排气，以利于焊接质量；第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设
30、计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系为防止加罐底时搭钩的二折边产生纵向错动而出现对不齐的突角，将切缝、切角的外端再切出一小角，切缝仅留11.5mm宽；切角、切缝过长，悬臂长，弹性大，罐盖（底）压紧性差；过短，不能满足加盖（底）的卷封要求；切角、切缝过宽，外观差；过窄，搭钩量过小，搭钩强度低。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系2 2）涂内表面（搭钩处不涂涂料）涂内表面（搭钩处不涂涂料）内壁涂料的必要性 A、保护内装物 B、延长金属罐存期、卫
31、生 高酸性内装物易使罐壁穿孔，有些水果可以溶出锡离子，肉、水产品中所含硫蛋白易使马口铁产生硫化斑（黑色），硫化铁脱落污染内装物。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 内壁涂料的基本要求 A.无毒、无味、无气泡，杀菌加热时不脱落（对金属表面有良好的附着性）、不软化、不变色；B.涂膜应有必要的硬度、耐冲击性，进行机加工时（如冲压、弯曲翻边、卷封等）不会现划伤痕迹；C.有良好的化学稳定性。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设
32、计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 内壁涂料的品种 基本成分：EP（环氧树脂）、丙烯酸、乙烯、聚丁二烯等，加入少量硬化剂（酚醛、脲醛）第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 3 3）卷筒）卷筒 用型轴进行加工。4 4）折边与搭钩）折边与搭钩 经过切角和切缺的罐身板，用折边机将两端各自向相反的方向弯折成钩状，以便互相搭钩。成钩即便于罐身的锁接，同时又可避免焊锡过多地渗入罐内。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天
33、津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 5 5）压平接缝）压平接缝 压平是使罐身两端的成钩部分互相钩合后通过特定的模具，利用机械压力将钩压平，形成罐身接缝。接缝凸出部在罐体内部，罐外只留一道缝钩。6 6）纵缝预热（便于粘锡）纵缝预热（便于粘锡）7 7）焊接纵缝）焊接纵缝 焊药清除焊接处的油污与氧化物；用锡铅焊料热熔浸粘，还起到密封作用。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院
34、包装工程系天津商学院包装工程系 8 8）后热（消除内应力）后热（消除内应力）9 9）外壁装饰）外壁装饰 10 10）罐身两端翻边）罐身两端翻边 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 5 5、口缘翻边、口缘翻边 为与罐盖、罐底或环圈密封。罐身口缘翻边结构如右图所示，尺寸所下：B：翻边宽度，B（2.53.4）0.2 mm R：翻边圆弧半径，R=2.02.5 mm ：翻边角度，9597.5（撞击式）；90（旋压式）：罐身角度，4。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构
35、设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系6 6、加强筋、加强筋 在罐身上形成环形的凸凹结构（加强筋），能提高罐身的刚性。加强筋的结构如下图所示。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系乙种环筋乙种环筋甲种环筋甲种环筋第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系二、罐盖、罐底及环圈的结构尺寸二、罐盖、罐底及环圈的结构尺寸 1、罐盖的结构尺寸 1）切
36、开式 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 2）侧面卷开式：是在罐身上部预先刻出易开的痕线并带有舌状小片，当要打开金属罐时，需用开罐钥匙卷开，其结构如图2-22所示。3）拉开式：拉开式罐盖是易开罐盖，按结构分为拉环式、留片式和全开按结构分为拉环式、留片式和全开式三种式三种（见图2-23）。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装
37、容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系4 4）滑盖式）滑盖式5 5）紧耳盖、封闭箍盖）紧耳盖、封闭箍盖 一般用于一般用于T T型型金属罐的密封的结构。金属罐的密封的结构。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系2、环圈与杠杆 开启盖的结 构尺寸 3、罐底结构尺寸第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系4、膨胀圈在罐底（或罐盖）上经冲
38、压形成的凹凸状环形结构，一般由一或二道环凸筋和若干级30环斜面构成，见图2-27。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系膨胀圈作用：提高罐底（罐盖）的力学强度和刚性：罐头制品在加热冷却过程中，罐身与内装物因热胀冷缩而导致罐身永久变形，设计膨胀圈结构可避免罐身的永久变形，使冷却后罐盖（底）恢复原始状态；保证密封性：保护卷边密封结构不因温度变化而遭到破坏，保证该部位密封良好；便于识别变质产品：罐头食品腐败变质时，罐内即便产生少量气体，压力稍有变化，极易在外形上表现出来，便于剔选。第二章第二章
39、第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 三、二重卷边三、二重卷边 1、二重卷边的形式 二重卷边是罐身与盖片或底片的组合，以五层板材咬合卷接在一起的卷封结构。一般有平卷和圆卷两种。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系三、二重卷边2、结构参数 二重卷边的 结构尺寸，如 右图所示。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包
40、装工程系天津商学院包装工程系 式中：tc：罐盖（底）板材厚度，mm；tb：罐身板材厚度，mm；：层间间隙之和，一般取0.150.25 mm。1）卷边厚度卷边厚度T：从卷边外部测得的垂直于卷边叠层的最大尺寸。从卷边外部测得的垂直于卷边叠层的最大尺寸。2）卷边宽底卷边宽底W：从卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺从卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺 寸。寸。式中：tc：罐盖（底）板材厚度，mm；HB：身钩长度，mm；LC：身钩空隙，mm。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 式中：W：卷
41、边宽底，mm；：修正系数，mm，由卷封机构上压 头厚度决定。3）埋头度埋头度C：从二重卷边的顶部至靠近卷边内壁盖肩从二重卷边的顶部至靠近卷边内壁盖肩面的距离。面的距离。4）叠接长度Lo与叠接率Lo：叠接长度是二重卷边结构内部经剖切测得的身钩与盖钩互相叠接的长度；叠接率是叠接长度与叠接长度加两头空隙长度之比。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系式中：HB：身钩长度，mm；HC：盖钩长度，mm；tc：罐盖（底）板材厚度，mm；tb：罐身板材厚度，mm；W：卷边宽底，mm。叠接长度叠接长度L
42、oLo和叠接率和叠接率LoLo是评价卷边质量的重要是评价卷边质量的重要参数，一般要求铝合金罐盖（底）的参数，一般要求铝合金罐盖（底）的LoLo 0.76mm0.76mm，镀镀锡薄钢板罐盖的锡薄钢板罐盖的LoLo1mm1mm，叠接率叠接率LoLo不小于不小于5050。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系3 3、二重卷边的质量、二重卷边的质量 叠接长度Lo是评价卷边质量的重要参数。铝合金罐的叠接长度0.76mm；镀锡薄钢板罐叠接长度1mm；叠接率不小50。要求金属密封罐的二重卷边、不得有快
43、口、假卷、大塌边、卷边不完全、卷边牙齿、铁舌、跳封、卷边破碎、锐边、垂唇和双线等缺陷；按标准在加压试验或减压试验时不泄漏。气密试验和跌落试验应符合标准的有关规定。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系 左图为常见的二重卷边缺陷形式。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系假卷假卷大塌边大塌边锐边及快口锐边及快口第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装
44、容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系卷边不完全卷边不完全跳封跳封接缝处卷边接缝处卷边卷边卷边“牙齿牙齿”铁舌铁舌垂唇垂唇 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系卷边碎裂卷边碎裂罐身接缝盖钩完整率罐身接缝盖钩完整率圆形三片罐结构示意圆形三片罐结构示意第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系印铁印铁 切板切板 切角、切缺切角、切缺卷边卷边 端折端折 成
45、圆成圆压平压平(踏平踏平)翻边翻边封底封底卷接罐的生产工艺流程卷接罐的生产工艺流程滚凸筋滚凸筋第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系四、金属罐坯件下料尺寸计算四、金属罐坯件下料尺寸计算 1、罐身坯件 1）圆罐 式中：L：罐身坯件长度，mm；B：罐身坯件宽度，mm；tb：罐身板材厚度，mm；d：罐身内径，mm；ls：罐身纵接缝搭接宽度，mm；lb：罐身口缘翻边用料宽度，mm；h：罐外高，mm。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器
46、结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系2 2）方罐下料尺寸计算）方罐下料尺寸计算 式中：L：罐身坯件长度，mm；B：罐身坯件宽度，mm；tb：罐身板材厚度，mm；h：罐外高，mm。ls：罐身纵接缝搭接宽度，mm；，lb：罐身口缘翻边用料宽度，mm；l：方罐罐内长，mm；b：方罐罐内宽，mm；r：方罐四角圆弧内半径，mm。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系3）偏圆罐下料尺寸计算 式中：L：罐身坯件长度，mm；B：罐身坯件宽度，mm；tb：罐身板材厚度，mm；h：罐外高，mm。
47、ls：罐身纵接缝搭接宽度，mm；，lb：罐身口缘翻边用料宽度，mm；l：偏圆罐罐内长，mm；R：偏圆罐两端圆内半径，mm。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系4 4）梯形罐下料尺寸计算）梯形罐下料尺寸计算 梯形罐的上下底各为大小不同的圆角矩形，纵截面近似为梯形的金属罐，其坯件需正四棱锥展开放样计算。2、罐盖、罐底及环圈、罐盖、罐底及环圈 罐盖和罐底及环圈等构件，属落料加浅拉伸成型加工，依据面积不变原则，进行面积计算。对于膨胀圈的圆罐罐盖（底），用如下公式计算尺寸：式中：D：罐内径，mm
48、；K：修正系数，对不同罐内径取值见教材表2-17。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系五、三片罐及其衍生罐的技术要求五、三片罐及其衍生罐的技术要求 1、外观质量 2、焊缝质量 3、卷边质量 4、性能要求 5、材料要求 6、卫生要求 第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系(a)(a)罐身方向与轧制方向关系罐身方向与轧制方向关系(b)A(b)A处的放大图处的放大图(c)罐身板与轧制方
49、向罐身板与轧制方向第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系成圆示意图成圆示意图(a)Z(a)Z形杆入口截面形杆入口截面(b)z(b)z形杆出口截面形杆出口截面z形杆引导罐体形成搭接示意形杆引导罐体形成搭接示意第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系第四节第四节 两片罐结构设计两片罐结构设计一、两片罐的类型一、两片罐的类型 按生产工艺分为：按生产工艺分为：不变薄拉伸罐：浅拉伸罐或浅冲罐不
50、变薄拉伸罐：浅拉伸罐或浅冲罐 变薄拉伸罐：变薄拉伸罐：深拉伸罐或深冲灌深拉伸罐或深冲灌二、两片罐的特点二、两片罐的特点 1、罐身无接缝；、罐身无接缝；2、外壁光滑无缝，印刷效果好；、外壁光滑无缝，印刷效果好；3、两片罐质量轻；、两片罐质量轻；4、成型工艺简单、生产率高。、成型工艺简单、生产率高。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计金属包装容器结构设计天津商学院包装工程系天津商学院包装工程系三、两片罐结构与规格尺寸三、两片罐结构与规格尺寸 1、罐身：罐身由侧壁、罐底和口缘三部分构成。第二章第二章第二章第二章 金属包装容器结构设计金属包装容器结构设