2013金属包装容器结构设计课件

1、 2021年3月 金属包装容器结构设计李 清中北大学机械工程与自动化学院E-Mail： 电 话：2022/10/81金属包装容器结构设计CAI简介 ?金属包装容器结构设计CAI?适用于包装工程专业?金属包装容器结构设计?专业课程的教学，该课件内容依托孙诚主编?包装结构设计?并参考周开明等主编的?销售包装结构设计?教材，宋宝丰主编?包装容器结构设计与制造?、高德编著?金属包装容器?、刘莜霞编著?金属包装容器?等书内容完成。内容共八章，分别介绍了金属包装容器概论和加工成型方法、两片罐、三片罐、金属桶、金属气雾罐以及钢桶封闭器和瓶盖的结构设计方法。 2022/10/82目录1 金属包装容器概论2 金

2、属包装容器加工成型3 两片罐结构设计4 三片罐及其衍生罐结构设计5 金属桶结构设计6 钢桶封闭器结构设计7 金属气雾罐结构设计8 瓶盖结构设计2022/10/83No.1 Q/A? 金属容器感性认识根据收集到的金属容器及图片归纳1金属包装容器的分类用途，材料，与其它材料容器纸、塑料优缺点形状，结构特点开口方式2金属包装容器的性能特点3自学第1章，整理包装设计与材料、机械和工艺关系，结构设计与造型和装潢设计关系2022/10/84No.2 Q/A? 二片罐结构测绘1两片罐结构特征，测绘工程图2查找资料：两片罐制造工艺3两片罐结构设计罐身：材料 形状 容积 壁厚 结构、精度、毛坯计算4自学二重卷边

3、2022/10/85第一章 金属包装容器概论根本要求：掌握金属包装容器的分类和组成特征教学内容及组织：1 金属包装容器的性能特点2 金属包装容器的类型和应用3 金属包装容器的组成特征4 金属包装容器常用材料重点与难点：金属包装容器的组成特征学时分配：1学时2022/10/86第一章 金属包装容器概论 1.1 金属包装容器的性能特点 1.2 金属包装容器的类型和应用 1.2 金属包装容器的组成特征 1.3 金属包装容器常用材料2022/10/871.1 金属包装容器的性能特点性能纸塑料玻璃金属阻隔性能机械强度化学稳定性加工适应性方便性装潢性经济性回收利用差差一般好好好好好较好较好较好好好较好较好

4、差好差好较好一般较好好好好好一般好好好一般好2022/10/881.1 金属包装容器的性能特点优点1优良阻隔性能 香、气、光 2机械强度 耐高温、湿，耐压食品长期保存3良好加工适应性4方便性5装潢美观6回收率高缺点1化学稳定性差 2不经济包装产值10%纸、塑、金属。第 32022/10/891.2 金属包装容器的类型和应用1 按容器材质分类：钢质容器、铝质容器及其它。2 按容器容积、形状分类金属箱：容量较大，用于军品及特殊商品包装运输；金属桶：板厚0.5mm，容量20L，用于油脂、燃油、电石等；金属罐：板厚0.49mm，容量16L，用于食品、饮料、药品、化装品、文化用品；金属盒：容量较小，高度

5、较浅，带有盒盖。用于儿童食品、化装品、文化用品；金属软管：挠性金属材料制作。用于牙膏、药品、颜料等膏状；铝箔袋：起防潮、防霉、保鲜、保味；金属喷雾罐：用于喷雾产品。特殊：集装箱，压力容器2022/10/8101.2 金属包装容器的类型和应用金属罐 金属桶 金属箱 喷雾罐 金属软管 三片罐 两片罐 三片开顶金属罐 工业薄钢板圆罐 易开三片罐 方桶 钢提桶 T型桶 S型桶 1类全开口紧耳钢提桶 3类闭口钢提桶 2类全开口封闭箍钢提桶 4类闭口直桶钢提桶 3类闭口缩颈钢提桶 正方形桶 长方形桶 1类全开口紧耳钢提桶 2类全开口封闭箍钢提桶 金属圆桶 Z型罐 Y型罐 金属包装容器2022/10/811

6、1.3 金属包装容器的结构特征 金属包装容器的根本组成是由顶片、底片、身片组成。根本构件及连接形式的变化，形成不同结构形式的容器。附件有封闭器、提环、易拉环、凸筋、波纹等。图3. 金属容器根本构件1图2-11-顶片 2-身片 3-底片2022/10/812金属容器根本构件 局部特征？1 身片：其变化决定顶片、底片的变化。其尺寸的变化不同的容积或T/S型容器；其截面形状变化决定顶片、底片的形状，形成各种形状容器。 2 顶片：具有自身变化和与身片结合形式的变化。假设、顶片与身片为密封性结合就构成密封罐、易拉罐、钢桶；假设非密封结合，形成开口容器。如滑盖罐、扣盖盒、活页盒。3 底片：与身片的结合有整

7、体式的两片罐，卷封式的三片罐2022/10/8131.4 金属包装容器常用材料强度、延伸率，屈强比1 薄钢板：厚度2mm。碳素薄钢板、优质碳素薄钢板、低合金薄钢板；镀锡薄钢板马口铁镀锌白铁皮及镀铬薄钢板。 耐腐蚀，不易生锈。特点:焊接性能好，延展性低于铝铝：焊接性能差，延展性好2 铝、铝合金薄板及铝箔 铝箔：厚度0.0060.2mm，具有优良的防潮、保香和反射功能。 3 不锈钢板2022/10/814第三章 三片罐及其衍生罐结构设计根本要求：掌握三片罐结构与尺寸设计以及二重卷边的结构特点教学内容及组织：1 罐身结构及规格尺寸2 罐盖、罐底及环圈的结构设计3 二重卷边4 三片罐制造工艺5 金属罐

8、坯料下料尺寸计算6 三片罐及其衍生罐的技术要求重点与难点：1 罐身结构及规格尺寸2 罐盖、罐底及环圈的结构设计3 二重卷边学时分配：5学时 2022/10/815第三章 三片罐及其衍生罐结构设计 3.1 三片罐概述 3.2 罐身结构及规格尺寸 3.3 罐盖、罐底及环圈的结构设计 3.4 二重卷边 3.5 金属罐坯料下料尺寸计算 3.6 三片罐及其衍生罐的技术要求2022/10/8163.1 三片罐概述1 概述 三片罐由罐身、罐底和罐盖三局部组成。衍生罐： 罐盖：易开、滑盖、杠杆开启、紧耳等 罐身：T型锥、S型直 材料：0.150.5镀锡、镀铬、优质碳素薄钢板图35 三片罐组成3图6-361-罐

9、盖；2-罐身；3-罐底 2022/10/817同图16. 圆形三片罐结构示意2图12-13 罐身的上缘和下缘分别为罐盖与罐身、罐身与罐底的结合部，为使罐身上缘与一定规格的罐盖相封合，可设计成缩口结构。2022/10/818 2、三片罐制造工艺参看课本P2511罐盖罐底板料分切 涂油 冲裁成型 圆边 注胶 烘干罐身 板材下料 印刷 裁罐身 成圆 搭接焊结 补涂 烘干滚筋 翻边 封底 检验 罐装 封盖 2022/10/8193.2 罐身结构及规格尺寸 1 罐身截面形状图36. 常见罐身截面形状及尺寸1图2-11常见异形截面罐规格尺寸见P252-2532022/10/8202 罐身结构及规格尺寸1三

10、片罐罐身类型直圆罐罐身：罐身有纵接缝，上、下口缘翻边，以便与罐盖圆环、罐底的卷边封口。缩颈罐罐身：使罐身的一端或两端截面缩小，以配用尺寸较小的罐盖和罐底。T型罐罐身：罐身上口缘卷成圆管形，与凸耳罐盖或封闭箍罐盖的封盖相应；下口缘缩颈翻边，与罐底卷封。罐身上有两道外凸筋，靠近口缘的加强口缘强度，下凸筋防止套叠。滑盖罐罐身：上口缘有外凸筋，起止口作用，口缘内翻，不划手。2022/10/821图36.三片开顶金属圆罐图1图2-11a直圆罐、缩颈罐罐身结构1图2-12bT型罐罐身结构1图2-12c滑盖罐罐身结构1图2-122022/10/8222三片开顶金属圆罐罐身主要尺寸为罐内径、罐外高罐内高。罐内

11、高、罐外高是罐身、盖、底组装后罐的内部高度或外部高度。 设计流程：罐型 容积 规格尺寸查1表2-102022/10/8233薄钢板圆罐(b)2类(a)1类图38. T形薄钢板圆罐 1图2-15 T形薄钢板圆罐的结构尺寸 见1表2-112022/10/824(c)3类图39. S形薄钢板圆罐1图2-15(a)1类(b)2类(d)4类S形薄钢板圆罐的结构尺寸2022/10/8254标准GB/T17590-1988易开盖三片罐分缩颈和直圆两种罐型。见图37 1图2-16，1表2-12。标示代号：易开盖规格代号/罐身标准直径规格代号/罐底规格代号罐高规格代号，如206/211/209 408355mL

12、，65.30.15，115.20.15图37. 易开盖三片罐1图2-162022/10/8263 罐身接缝罐身接缝是罐身成型后罐身板两端的焊粘接接缝。有锁边、熔焊、粘结等结构。锁边结构为锡焊结构，工艺复杂，铅污染，已淘汰。熔焊结构，搭接或对接后，通过电阻焊或激光焊接，搭接宽度约0.30.5mm，焊缝厚度1.5tb。工艺优，广泛使用。胶黏剂使纵缝成型。日美应用。纵接缝的位置：设计在过渡圆弧与直面的交切点以外部位，并尽量留出较大的印铁装饰面积。图2-182022/10/827 图40 三片罐纵接缝结构示意图 2图12-121-罐盖；2-上缘；3-罐身；4-下缘；5-罐底；6-卷边；7-身缝；8-熔

13、焊式身缝；9-锡焊式身缝；10-粘结式身缝2022/10/828图41端折成形方法 3图5-13图42 端折的结构尺寸3图5-14图43 踏平后锁边接缝的结构3图5-15(a)缝钩横断面 (b)叠接缺口踏平后锁边接缝的结b构b=2.93.4mm;H=4tb+ee0.2mm锁边结构2022/10/829 成圆示意图3图5-21(a) Z形杆入口截面(b) z形杆出口截面 z形杆引导罐体形成搭接示意3图5-22 电阻焊原理3图5-18 熔焊结构2022/10/830 胶黏剂层合法罐身接缝剖面3图5-262022/10/8314 翻边罐身上、下边缘向外适当翻出，以便和罐盖或罐底进行卷边密封，罐身两端

14、被翻出的局部即翻边。翻边尺寸随容量增大而增大，见表2-13。B翻边宽度，B=2.53.40.2mm，R翻边圆弧半径，R=2.02.5mm，翻边角度=9597撞击式， =90旋压式 罐身角度，=4(a)圆罐 (b)方形罐图44 罐身口部翻边尺寸1图2-192022/10/8325 加强筋(a)均布 环筋(b)分组环筋图45 加强筋1图2-202022/10/8333.2 罐盖、罐底及环圈结构尺寸罐盖、罐底及环圈的设计应与罐身结构、尺寸相适应，满足与罐身卷边密封的要求，有承压、承重所需刚性，并考虑开启方式。罐盖厚度约为罐身壁厚的2倍。图46 罐盖2图12-232022/10/8341 罐盖结构尺寸

15、1切开式：三片密封罐用。上有膨胀圈。罐底结构尺寸与此同。图47 1图2-212侧面卷开式：易开压痕线。图48 1图2-223拉开式：拉环式、留片式、和全开式。图49 1图2-23。图50 1图2-24，1表2-14。4滑盖式：与罐口滑配合。图51 1图2-255紧耳盖、封闭箍盖：过盈配合。同T型钢提桶。2022/10/835图47 切开式罐盖 1图2-21图48 侧面卷开式罐盖 1图2-222022/10/836图49 拉开式罐盖 1图2-23图50 拉开式罐盖主要尺寸 1图2-24图51 滑盖结构尺寸 1图2-252022/10/837图5-6新型固体包装易开盖罐 图5-5 固体包装易开盖罐

16、 罐底和罐盖图5-7液体包装易开盖 2022/10/8382 环圈结构尺寸：过盈配合图52 环圈及杠杆开启盖结构 1图2-262022/10/8393 膨胀圈膨胀圈是在罐底、罐盖上冲压形成的凹凸状环状结构，一般由12道环凸筋和假设干级30环斜面构成。由罐径和温度变化范围确定。图53 1图2-27，1表2-15。膨胀圈的作用是能补偿罐身因温度变化而引起的变形，提高罐盖底的力学强度，能使罐的卷边结构免遭破坏，保护封口结构的密封性能，适应罐装食品高温灭菌时内装物膨胀的需要，并可识别变质食品。图53 环圈、凸筋 1图2-272022/10/8403.3 二重卷边1定义及类型：二重卷边是罐身桶身与盖片、

17、底片或环圈组合，以五层板材咬合卷接在一起的卷封结构。其中包括三层盖底片和两层身片材料，层板中间嵌入密封胶，是金属罐或桶的主要组装封口方式。二重卷边的形式：平卷、圆卷。2二重卷边工艺3 二重卷边的结构参数：1卷边厚度T：垂直于卷边叠层的最大厚度尺寸。2卷边宽度W：平行于卷边叠层的最大高度尺寸。3埋头度C：4叠接长度E与叠接率K：身构与盖沟叠接的长度。2022/10/841见图13.卷封过程图54 二重卷边形式 1图2-28图55 二重卷边结构尺寸 1图2-28密封填料二重平卷边二重圆卷边 三重圆卷边I卷边形式2022/10/8422022/10/843图14.卷封机构及压辊1图2-91-压头；

18、2-罐盖；3-罐身；4-底盘 图15. 封罐机的机构示意图3图5-29 2022/10/844图55 二重卷边结构尺寸 1图2-282022/10/8454二重卷边的质量检验及检验方法1铝合金Lo0.76mm，钢板Lo 1mm。E50%。 Hb、 Hc、W2卷边质量缺陷见图56。2022/10/846a 假卷c 大塌边b 锐边及快口d 跳封接缝处卷边2022/10/847e 卷边“牙齿f 铁舌g 垂唇 h 卷边碎裂i 罐身接缝盖钩完整率图56 卷边质量缺陷 1图2-302022/10/8483.4金属罐坯料下料尺寸计算1 罐身坯件周长：L=(d+tb)+ ls 0.20.3B=(h+ lb)

19、0.1搭接长度ls：需根据不同的罐身纵缝结构确定。对接激光焊=0，锁边锡焊3倍成钩宽度，电阻焊0.30.5，0.62mm，粘贴长度，按实际。翻边长度lb以口缘翻边尺寸和加强筋确定。有加强筋时，罐身坯件宽度B加大35mm。2 罐盖、罐底及环圈属落料加浅拉伸成型加工，依据面积不变原那么计算。或Dp=D+KK-修正值，表2-172022/10/8493.5三片罐及其衍生罐的技术要求完好整洁，无明显擦伤和生锈现象，印铁标签的图案、文字清晰，涂膜色泽一致，无擦伤、划伤、起皱、起泡、流挂和露底等缺陷。焊缝均匀、平滑、无渣、美观、搭接一致；焊点均匀连接，不应有焊接不良及击穿现象；焊缝的拉伸强度不低于罐身板拉

20、伸强度；接补缀涂应平滑均匀和完整，无大气泡和露铁点。包括气密、液压、跌落、堆码及提梁、提环强度方面的要求。罐用油墨、涂料、密封填料、钢板、钢丝的性能应符合有关关键标准的规定。用于盛装食品、食品添加剂的金属罐，其密封填料、内涂料要符合食品卫生法及有关标准的规定。2022/10/850第四章 两片罐结构设计根本要求：掌握两片罐结构与尺寸设计教学内容及组织：1 两片罐的类型2 两片罐结构与规格尺寸3 两片罐坯料尺寸计算及制造工艺4 两片罐的技术要求重点与难点：两片罐结构与规格尺寸学时分配：3学时2022/10/851第四章 两片罐结构设计 4.1 两片罐的类型 4.2 两片罐结构与规格尺寸 4.3

21、两片罐坯料尺寸计算及制造工艺 4.4 两片罐的技术要求2022/10/8524.1 两片罐的类型和特点1定义：两片罐指罐底和罐身用一块薄板坯件拉拔成型，然后将罐身与罐盖用二重卷边组封的金属罐。两片罐是通过拉伸工艺获得的。材料延展性要良好。2类型拉伸罐浅拉深罐深拉深罐罐变薄拉伸罐&罐 2022/10/8533 两片罐特点3 两片罐特点：罐身的侧壁和底部为一整体结构，无任何接缝，所以具有很多优点。罐身无接缝，卷封质量好，内装食品卫生质量高。外观光滑，包装装潢效果好。二片冲压罐与同容器的其它金属相比，具有重量轻、省材料的特点。成型工艺简单。2022/10/8542 两片罐制造工艺图61变薄拉伸罐身生

22、产流程3图48装潢工艺与成型工艺的顺序安排？2022/10/8554.2 两片罐结构与规格尺寸1 罐身 两片罐罐身由侧壁、罐底和口缘三局部构成。 罐身上缘罐身罐身下缘(a)二片罐结构 (b)二片罐受力图57 二片罐结构及受力示意 2图12-22022/10/8561截面形状与壁厚浅拉伸罐：形状多变深拉伸，变薄拉伸：圆形，受工艺限制。一般在0.150.5mm。可用下式计算或校核壁厚。2022/10/8572口缘、罐底口缘有直桶翻边、缩颈翻边、双、三缩颈翻边。罐底内凹，周边为环形支撑面，与罐体用斜面或圆弧过渡，提高了罐底的耐压强度和弯曲强度。不承受内压力时，可设计为平底、内凹底，可加膨胀圈。啤酒罐

23、底抗弯强度586620kPaa早期罐底406-419mb阿尔考B-53W，330mc阿尔考B-80，320m图58 二片罐底部外形2图12-32022/10/8583二片罐的规格尺寸 规格尺寸应尽量选用标准化规格尺寸，标准易拉罐罐身主要尺寸见图59，1表2-18。注意极限偏差的标注。设计新罐型时要根据商品的情况、包装要求及包装量，先设计罐型和结构尺寸，然后计算罐容。图59 铝易开盖两片罐罐身尺寸 1图2-332022/10/8592 罐盖罐盖设计因素与三片罐同。按罐身截面决定罐盖形状；开启方式：易拉式，切开式；二重卷边；盖面有埋头度。铝易开盖两片罐罐盖尺寸规格见1表2-19。2022/10/8

24、60图50 拉开式罐盖主要尺寸 1图2-242022/10/8614.3 两片罐坯料尺寸计算及制造工艺1 两片罐坯料尺寸计算罐身：成型前后体积不变原那么。借助1表2-20。略V=Vj罐盖：面积不变原那么2022/10/8624.4 两片罐的技术要求内外涂层：不得脱落、变色、划伤、起泡外形：罐体、罐盖符合标准或设计的规格尺寸要求，无折曲、变形、凹痕卷边密封性：耐压强度、轴向承压力符合要求，无泄漏。拉环：无脱落，开启压力:45N2022/10/8634.5 两片罐设计步骤1材料选定1材料选择：浅拉伸，深拉伸罐2材料厚度确实定：强度计算公式2结构设计1罐型：圆柱性，异性。成型工艺，容量。2容量计算：

25、符合标准化3局部结构设计罐底4罐盖结构设计5开启方式3坯料用量计算 2022/10/864第五章 金属桶结构设计根本要求：掌握钢桶、钢提桶结构及尺寸设计和三重卷边的结构特点教学内容及组织：1 方桶2 钢提桶3 钢桶4 钢桶的制造工艺5 钢桶的质量检验重点与难点：1 钢桶、钢提桶结构规格及尺寸2 三重卷边学时分配：6学时 2022/10/865第五章 金属桶结构设计5.1 方桶5.2 钢提桶5.3 钢桶5.4 钢桶的制造工艺5.5 钢桶的质量检验2022/10/8665.1 方桶1 方桶定义、类型定义：指截面为方形，容积18L的。类型：正方形、长方形。正方形：偏置小开口用于液体，中心大开口用于膏

26、、粉、固体。长方形：液体或粘稠液体。图62 正方形桶结构形式 1图2-36图63 长方形桶结构形式 1图2-372022/10/8672 方桶的主要构件及规格尺寸方桶的主要构件桶身、桶顶、桶盖，通过二重卷边组装。1桶身：由长方形板材弯曲成型，四角以圆弧过渡，纵接缝电阻焊，搭接宽度12.5mm，位置靠近角部圆弧与直边的交切点处。圆角翻边2规格尺寸见表2-21，2-22。及图2-36和2-37图64 方桶桶身结构 1图2-382022/10/8683桶盖底：桶盖高度H可适当加大，保证组装后有较深的埋头度，防止组装后封闭器、提环高于桶缘顶面。桶盖没有倾倒口，埋头度略小。图65 方桶桶盖底结构 1图2

27、-402022/10/8693 方桶用封闭器标准的采用GB13251-1991；非标准的。图2-411-螺旋盖；2-倾倒口；3桶顶；4拉环 图66 方桶桶身结构 1图2-412022/10/8705.2 钢提桶1 钢提桶的定义结构类型定义：钢提桶是指容积1724L，带有提手的桶形金属容器。板材厚度0.5mm以下。主要用于石油、涂料等化学品。类型：T型3个、S型4个类别。 2022/10/8712 钢提桶的结构规格尺寸1 T型桶的结构尺寸锥形，纵接缝电阻焊。桶身有两道环筋，左右挂耳位于两道环筋之间，点焊或铆接固定，提梁装在挂耳，桶身与桶底二重卷边组封。规格尺寸见1表2-23。类 桶口卷管与紧耳盖

28、、密封填料组成封盖结构；类 桶口卷管与桶盖、密封组成封盖结构，用封闭箍夹紧固定；类 桶身、桶顶二重卷边，利用封闭器封盖。2 S形桶的结构尺寸 直桶无锥度，纵缝电阻焊，桶身与桶底二重卷边卷封。 类 桶口卷管与紧耳盖、封闭箍、密封填料或垫圈组成封盖结构。口缘处凸环筋起加强作用，环筋之下，左右焊接挂耳，安装提梁。 类是闭口桶，桶身与桶底二重卷边组封，利用封闭器封盖倾倒口，桶顶上安装提环。 类缩颈， 类无缩颈。规格尺寸见1表2-242022/10/8721T型桶的结构尺寸(b)2类(a)1类(c)3类图67 T型钢提桶的类型 1图2-42 2022/10/8732s形桶的结构尺寸(c)3类(a)1类(

29、b)2类(d)4类图68 T型钢提桶的类型 1图2-43 2022/10/874(a)全开口紧耳盖提桶(b)全开口密封圈盖提桶(c)闭口缩颈提桶(d)闭口提桶图67 钢提桶的类型 3图6-3 第一节钢桶的结构2022/10/8753 钢提桶的主要构件1桶身 类T型S型桶是全开口，桶身结构形式及主要尺寸见图69 1图2-44和1表2-25， 类T型、 类S型桶是闭口的，桶身结构形式及主要尺寸见图70 1图2-45。图69 开口钢提桶桶身结构及主要尺寸 1图2-44 2022/10/876图70 闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸 1图2-45 2022/10/8772桶盖、桶顶、桶底紧耳盖：其盖裙沿周

30、向共有18或16个凸耳，半自开工具或封盖机封盖，可设计封闭器。图71 1图2-46。封闭箍盖图72 1图2-47a，桶盖周向的半圆形结构与桶盖圆管相配合，中间置入密封圈夹紧密封图72 1图2-47 bc。图71 闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸 1图2-46 2022/10/878图72 闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸 1图2-47 2022/10/8795.3 钢桶1 定义：钢桶指用薄钢板制成，容量20200L的桶状金属容器。一般壁厚0.5mm。用于油脂，军品、化工原辅料。壁厚见表2-28，P55。按结构形式和倾倒口直径的大小，分为两类四种形式。 1全开口钢桶：桶口为敞开式，由封闭箍、夹扣或其它装

31、置将桶盖固定在桶身上的钢桶。分为直开口钢桶、开口缩颈钢桶。2闭口钢桶：指桶身与桶顶卷封成闭口结构，在桶顶上设置封闭器的钢桶。注入口直径70mm为小开口钢桶；注入口直径70mm为中开口钢桶。2022/10/8802 钢桶的结构、规格尺寸钢桶为三片结构，桶身卷桶并通过电阻焊成型，桶底卷边密封，闭口钢桶桶盖卷边密封，全开口钢桶桶口卷管，由封闭箍、夹扣或其它装置将桶盖固定在桶身上。 确定钢桶尺寸，首先确定钢桶最大外径尺寸，应符合GB13201-1997圆柱体运输包装尺寸系列的规定，使钢桶的装运可采用托盘、集装箱等现代化运输方式。然后对桶身纵接缝、上口缘、下口缘、桶身环筋、波纹等进行形式、尺寸设计。1全

32、开口钢桶：图73 1图2-49，表2-27。A凸筋高，B环筋高2闭口钢桶：图741图2-48，表2-26。2022/10/881(a)直开口钢桶(b)开口缩颈钢桶图73全开口钢桶1图2-492022/10/882(a)小开口钢桶 (b)中开口钢桶图74 闭口钢桶结构尺寸1图2-492022/10/8833 钢桶的构件11桶身 直径要符合GB13201-1997，确定了内径、内高尺寸后，再对纵接缝、上、下口缘、桶身环筋及波纹进行设计。纵接缝：搭接宽度35mm。上、下口缘：闭口钢桶上、下口缘翻边，全开口钢桶下口缘翻边，上口缘卷管。图751图2-50，卷管直径见表2-27。桶身环筋及波纹起减少滚动摩

33、擦，保护外涂外表的作用。加强桶身刚性作用，环筋和波纹尺寸A、B见表2-26和表2-27。2022/10/884图75 钢桶桶身口缘、加强筋结构1图2-50/512022/10/885钢桶的构件22桶盖、桶底顶:桶底结构图 1图2-52，h1是埋头度，见表2-26和表2-27，d与桶身内径尺寸卡口定位，Do以保证三重卷边质量。桶盖：桶底结构如图77，尺寸h1是埋头度，见表2-26，2-27，尺寸d与桶身内径卡口定位，Do通过三重卷边计算。全开口钢桶盖是用封闭箍与桶身压紧、固定并实现密封，图2-53，桶盖、封闭箍与桶身配合关系图76 1图2-54，尺寸表2-29。闭口钢桶底、顶同，但桶顶有注入孔、

34、透气孔。 图77 1图2-55为使用旋塞型封闭器的桶顶底孔结构。2022/10/886图76 全开口钢桶桶口密封结构1图2-54图77桶顶及封闭器结构1图2-552022/10/887钢桶桶顶、桶底与桶身的卷封结构，有二重平卷边、二重圆卷边 三重圆卷边。(1)三重卷边：又称七层卷边，它是闭口钢桶桶身与桶底顶咬合卷接在一起，经3次重叠，形成5层以上板材连接卷封结构。(2)三重卷边的特点 有较好的密封性 有较强的搞冲击强度 有较高的工艺要求密封填料二重平卷边二重圆卷边 三重圆卷边I卷边形式4 钢桶卷封结构图78钢桶卷封结构形式1图2-562022/10/8883三重卷边结构的设计计算钢桶级别分为，

35、级试验强度最高，必须用三重卷边结构。三重卷边结构尺寸计算：其桶身桶盖组合尺寸如图79 1图2-57：图79钢桶卷封结构形式1图2-572022/10/8892022/10/890 三重卷边的成型过程 影响三重卷边质量的主要因素 (1) (2) (3) (4) (5)(6) (7) (8) (9)4三重卷边的加工工艺 图80三重卷边成型过程3图6-392022/10/891500kPa水压下两种卷边的破坏情况(a)七层卷边(b)五层平卷边图81卷封边跌落破坏情况3图6-7/85三重卷边结构的破坏情况2022/10/892图82 钢桶制造工艺过程示意图 3图6-27(h) (i) (j)5.4 钢

36、桶的制造工艺 2022/10/893(1)圆形闭口钢桶桶身制造工艺 圆形闭口钢桶桶身的生产工艺流程：下料 下料尺寸是否精确关系到桶身质量及组装的成功与否磨边 磨边由专用磨边机完成，注意不能磨削过度引起磨面发蓝、烧焦。卷圆焊接翻边滚波纹 胀环筋1桶身制造工艺2022/10/894原材料剪切磨边卷圆点焊缝焊翻边滚波纹胀环筋2022/10/895(a)桶身的形状尺寸 (b)桶身板的形状尺寸图83 圆桶桶身及桶身板的结构尺寸3图6-28图84 桶身波纹及环筋的结构尺寸3图6-292022/10/896图85 磨边机工作示意3图6-30图86三辊卷圆机工作原理 3图6-31图87桶身的翻边3图6-322

37、022/10/897(2)圆形开口钢桶桶身的加工工艺与闭口桶的桶身制造工艺相比多了 一道桶口卷线工序。桶口卷线桶口缩颈图88开口桶桶口卷线3图6-332022/10/898剪切一1 剪切一2 磨边 卷桶成型 焊缝 抛光 扩口 开口部卷边 底部翻边 底部卷边封口 吊耳焊接 试漏 手提环安装 套叠 与桶体起筋 空气 钢丝 手把吊耳底板3提桶桶身的制造工艺图89提桶生产工艺流程 3图6-342022/10/899 (1)桶底制造工艺剪板落料、拉伸 涂封缝胶 (2)桶顶制造工艺 冲孔翻边 锁装 打印标记 2、桶顶与桶底制造工艺(3)桶盖制造工艺 图91桶顶冲孔、翻边后的形状3图6-36图90 桶底(顶

38、)形状、尺寸示意图3图6-352022/10/81001钢桶外表涂装的作用 涂装可以使钢桶具有耐酸或耐碱或两者具备的特性，增强桶的强度、密封性及寿命，美化外观。2涂装工艺空气喷涂法高压无气喷涂法静电喷涂法 3 内、外喷涂工艺图92 钢桶喷漆室示意3图图93高压无气喷涂原理示意3图3外喷涂工艺2022/10/81014 钢桶的自动化生产(1) 制桶自动化的最新成果 桶底和桶顶的自动成型 桶身翻边搭接局部的自动修整 桶身的纵向缝焊 复全检测中心 水平涂装设备 印刷版自动制作系统 钢桶的自动测漏系统 仓库堆栈系统(2) 未来制桶自动开展的动向 全开口钢桶自动化生产设备 自动喷印装置 桶口件自动生产线

39、 最正确焊接控制 钢桶的自动检测设备图94 钢桶静电喷漆3图6-452022/10/81025.5钢桶的质量检验1 钢桶的质量检测根本要求钢桶的容量和结构尺寸应符合国标规定桶身、桶顶、桶底均由整张薄钢板制成，不允许拼接桶身焊缝要采用电阻焊缝桶顶上应根据开口形式设置() 性能要求钢桶的气密试验钢桶的液压试验：1级小开口钢桶气密度要求30KPa，液密度要求250KPa，保压5min无渗透。 级小开口钢桶气密度要求20KPa，液密度要求100KPa，保压5min无渗透。2022/10/8103钢桶的跌落试验： 1级钢桶跌落高度1.8m, 级钢桶跌落高度1.2，级钢桶跌落高度0.8m。钢桶的堆码试验：

40、堆码高度8m，持续时间24h，其变形不应引起严重缺陷，或堆码不稳定。F=k(H-h)W/h(3) 质量要求封闭器装配质量规定：装配后密封良好，保证互换性。小开口钢桶封闭器高度要低于卷边口沿。 钢桶内外外表保护层质量：涂膜平整光滑，色泽均匀，涂膜附着力不低于标准规定的二级，锌层厚度不小于0.020mm。 外观质量要求：圆整无毛刺和机械损伤，桶内整洁、无锈、无渣。 卷边、焊缝2022/10/8104(4) 钢捅的使用及维护在运输、装卸中应尺量防止撞、摔和滚动钢桶不宜露天堆放，堆码时底层应置垫层，室外应加盖毡布，以防日晒、雨淋和水泡包装过易燃、易爆或某些有毒物品的钢桶发生破漏，不得补焊以免 引发危险

41、事故回收复用的钢桶应进行检修和补涂，以免锈蚀2 钢提桶的质量检验 (1) 性能、质量要求2022/10/8105(2) 试验方法结构尺寸及外观质量气密试验液压试验跌落试验堆码试验提梁、提环强度试验漆膜附着力测定2022/10/8106第六章 钢桶封闭器根本要求：掌握螺旋式封闭器、掀压式封闭器结构设计教学内容及组织：1 螺旋式封闭器2 掀压式封闭器3 顶压式封闭器4 封闭箍重点： 螺旋式封闭器、掀压式封闭器难点：顶压式封闭器、封闭箍学时分配：2学时2022/10/8107第六章 钢桶封闭器 6.1 螺旋式封闭器 6.2 掀压式封闭器 6.3 顶压式封闭器 6.4 封闭箍 2022/10/8108

42、概述封闭器是金属容器上的封闭结构，使内装物保持在容器里，防止污染。GB13251-1991规定了封闭器类型、结构尺寸和设计要求。设计时作为通用配件选用，选用时根据内装物形态和密封要求确定，桶顶上安装封闭器的底孔结构形状与选用的封闭器相适应。分类：封闭器有四类八种形式。类型选用：小开口钢桶宜采用旋塞型、旋盖型或压塞型、掀盖型；中开口宜采用螺栓顶压型、压盖型；全开口钢桶宜采用螺杆型或杠杆型。小开口中开口全开口2022/10/81096.1 螺旋式封闭器螺旋式封闭器分为旋盖型、旋塞型两种型式。规格尺寸见表2-32391 旋盖型封闭器 ：由螺纹盖和螺纹颈口组成。(a)螺纹盖 (b)螺纹颈口图95旋盖封

43、闭器的结构1图2-612022/10/81102 旋塞型封闭器 1桶顶；2 封盖； 3 桶塞； 4 密封垫圈； 5 螺圈； 6密封衬垫图96旋塞型封闭器1图2-62图97螺圈结构1图2-63图98 密封垫圈、衬垫结构1图2-642022/10/8111(a)TM60，TG2桶塞 (b)TM27，1G34桶塞图图99挤压桶塞结构1图2-662022/10/8112图6-13压铸桶塞结构图100 压铸成型桶塞结构1图2-65图101封盖结构1图2-672022/10/81136.2 揿压式封闭器(b)桶口(a)按盖(b)压扣颈口图102掀盖型封闭器结构1图2-68图103压塞型封闭器结构1图2-6

44、92022/10/8114(a)压盖与桶口结构(b)压盖尺寸图104压盖型封闭器结构1图2-702022/10/81151盖；2 三角； 3 螺栓； 4 螺母； 5 密封垫圈； 6三角圈；7桶顶图105螺栓顶压式封闭器结构1图2-712022/10/81166.3 顶压式封闭器:螺栓型和压盖型图106 封闭器盖结构1图2-72图107 三角结构1图2-742022/10/8117图108 三角圈结构1图2-73图109垫圈1图2-752022/10/81181.螺杆型封闭箍：通过螺栓旋紧环形封闭箍，紧固后封闭箍首尾相对，间距不小于10mm。图110，表2-426.4 封闭箍1紧耳；2螺母；3螺

45、栓；4封闭箍图110螺杆型封闭箍 1图2-762022/10/8119图111 杠杆型封闭箍1 1图2-771拉手；2连接片；3、4接头；5、6铆钉；7平安板2022/10/81202.杠杆型封闭箍通过杠杆拉紧环形封闭箍，紧固后封闭箍首尾相对，间距不小于10mm。图2-78，表2-441拉手；2连接片；3、4铆钉；5平安板图112 杠杆型封闭箍2 1图2-772022/10/8121根本要求：掌握喷雾罐和喷雾罐阀门的工作原理、结构特点.教学内容： 1喷雾罐的工作原理及特点2喷雾罐的结构设计3喷雾罐阀门的结构和工作原理 4 喷雾罐的质量检测重点与难点：喷雾罐、喷雾阀的工作原理 学时分配：4时第七

46、章 金属喷雾罐结构设计箍2022/10/8122第七章 金属喷雾罐结构设计箍 7.1 喷雾罐的工作原理及特点 7.2 喷雾罐的类型 7.3 喷雾罐的结构设计 7.4 喷雾罐阀门的结构和工作原理 7.5 金属喷雾罐的质量检测 7.6 喷雾罐设计要点总结2022/10/8123 1 喷雾罐的工作原理及特点 典型的喷雾罐由罐体、罐盖、阀门和导管组成。其内装物一般由处于一定压力下的液态产品，加上一种半液态、半气态的雾化剂构成。由于雾化剂气化，上部空间始终充满了一定压力的气体。当触动器使阀门开启，罐内气压使液体从导管上升经阀门喷出，同时罐内雾化剂气化，维持罐内压力。 喷雾罐是一种带有喷雾阀门和喷雾推进剂

47、的气密性包装容器。多采用高强度的钢、铝、塑料或玻璃制造。由罐体、阀门杯、阀门及导管组成结构说明7.1 喷雾罐的工作原理及特点图113喷雾罐的工作原理2图7-12022/10/8124干式喷雾：气、液、固湿式喷雾：气、液泡沫粉状膏状射流状定量喷出图115 标准闸门结构示意3图7-31喷出特性2推进剂2022/10/81252喷出系统气液两相式 物料与液态雾化剂能充分混合时，罐内容只存在气液两相。 气、液、液三相 罐内液态雾化剂和液物料互 不相溶在罐内容分为两层。固、气、液三相 罐内有固相、液相的商品 及液相与气相的雾化时呈 固、气、液三相2022/10/8126压缩气体：N2 , CO2，碳氢化

48、合物：易燃，比重轻，上部碳氟化合物：不易燃，比重大，下部。表7-1 碳氢化合物推进剂的性质3表7-2 碳氟化合物推进剂的性质3 3常用推进剂2022/10/8127三片型二片型 2. 按材质 按照材质分为Z型罐：镀锡薄钢板的三片罐，有直罐和缩颈。Y型罐：铝质两片或一片喷雾罐。结构说明有圆肩、斜肩、阶梯罐肩。图116 Y、Z型罐3图7.2 喷雾罐的类型2022/10/8128整体一片喷雾罐缩颈喷雾罐图117 喷雾罐罐身3图2022/10/81297.3 喷雾罐的结构设计1 罐身、罐底结构说明1材料厚度：2罐体内径按表2-45选取3罐底为凹球面，以提高耐压强度。4容积按国际标准，1000ml。2

49、罐口结构：卷管，与阀杯卷封，实现密封。图119，1表2-462022/10/8130图119 喷雾罐罐口设计1图2-81图118 喷雾罐罐底结构1图2-802022/10/8131图120 喷雾罐底部的二重卷边3 喷雾罐罐口的密封图121 喷雾罐罐口密封2022/10/8132U形盖安装方式GV 盖的安装方式：玻璃瓶图122 U形盖安装方式的容器常见喷雾罐罐口密封方式2022/10/8133图123 GV 盖的安装方式的容器2022/10/81341.喷雾罐阀门的类型非定量和定量使用方向：正向、倒向和360按压式和侧推式雌、雄7.4 喷雾罐阀门的结构和工作原理2022/10/8135 2.标准

50、阀门阀门的结构及工作原理1-触动器 2-阀杆 3-阀座 4-衬垫 5-阀门杯 6-蒸发开关 7-阀体 8-阀体喷嘴 9-导管 10-弹簧 11-混合室12-阀杆喷嘴 13-喷嘴 阀门的主要构件见图114 标准闸门结构示意2图7-22022/10/8136工作原理按下触动器，阀杆和阀体下行，阀杆孔与阀杯型腔连通，罐内液体由于压力差沿导管上行至阀杯型腔，并与蒸发开关10进来的压缩空气混合，沿阀杆至喷嘴雾化喷出，同时阀体底面与阀杯孔接触，阻断来自导管的液体继续涌入，实现定量喷出。释放触动器，阀杆孔在弹簧力作用下上行，被衬垫密封，与外界隔绝，喷雾停止。 2022/10/8137a 凸型阀门b 凹型阀门

51、图124 气雾剂阀门结构 12-822022/10/8138密封阀门计量闸门图128 计量阀门3图129 压缩气体用计量阀门3 2 特殊阀门2022/10/8139泡沫阀门图130 泡沫阀3下倒立剩余分子用阀门图131 正立倒立两用阀3图132 360阀32022/10/8140涂料用阀门图133 涂料用阀3挠性导管阀门图134 “UD阀门32022/10/8141图125 一件型按钮开关及喷嘴形状3图126 二件型按钮开关3图127 机械破碎式按钮开关32022/10/81424 阀与喷雾罐的装配阀门的U形盖和阀体之间要配合紧密、牢固，并通过橡胶阀座保持密封。阀门和喷雾罐容器是通过U形盖的边

52、缘和罐口卷边的咬合进行连接的组装阀门中要注意保护构件上的内涂保护膜2022/10/81433 阀与喷雾罐的装配喷雾罐的阀门与罐口配合结构与尺寸见图137，1表2-47，2-48图137 气雾阀的主要结构尺寸 12-85见图121 喷雾罐的阀门与罐口卷边结构2022/10/8144见图119 喷雾罐罐口设计1图2-81图138 喷雾罐罐口设计1图2-842022/10/81457.5 金属喷雾罐的质量检测1 技术要求1气密性要求：0.8MPa内压条件下，1min内不得泄漏。2耐压强度要求：1.2MPa，保压10s，不发生塑性变形； 1.4MPa，保压10s，不发出爆裂现象； 1.8MPa，保压1

53、min，h变形量不大于0.3mm。3导管的拉脱力40N；4内外涂层要求：附着力200g/2级，55水浴条件，保温15min，涂层不脱落，不起皱。2022/10/81461泄漏检验2变形碱度力和爆破压力试验3气雾阀变形压力试验4气雾阀泄漏试验5铝罐内涂层电导测定 6外观检查7规格尺寸检查8GB面积1304291 中还规定，对喷雾罐还要检测漆膜附着力按 GB1720 执行，漆膜冲击强度按 GB 1732 执行和漆膜光泽度(按 ZBA 82001 执行)2 质量检测2022/10/81479可燃性实验可燃性实验闭封圆桶实验图139 闭封圆桶实验2618物料喷入蜡烛图138 气可燃性实验22022/1

54、0/814810喷雾罐的包装、运输和储存喷雾罐要采用瓦楞纸箱包装，产品采用竖直排列、产品之间 要十字纸板隔开，用塑料打包带捆扎包装箱上应印有产品名称、规格、数量、包装箱的外部尺寸、毛重、生产厂家、出厂日期。喷雾罐要储存在通风、枯燥、清洁之处、不能重压喷雾罐头在运输、使用过程中，要轻拿轻放，严禁抛掷，以防碰撞，还要防止雨淋、曝晒及污染2022/10/81497.6 喷雾罐设计要点总结内装物形态 雾化要求 容积喷雾阀选择 气雾化剂 罐内径、内高 壁厚设计装潢设计局部结构设计罐型2022/10/8150第二章 金属包装容器加工成型根本要求：掌握冲裁、弯曲、拉伸成型工艺特点，掌握两片罐、三片罐成型工艺

55、教学内容及组织：1 加工成型方法2 典型金属包装容器加工工艺重点：冲裁、弯曲、拉伸，二片罐、三片罐成型工艺难点：三片罐、钢提桶成型工艺学时分配：4学时2022/10/8151第二章 金属包装容器加工成型2.1 加工成型方法2.2 典型金属包装容器加工工艺2022/10/81522.1 加工成型方法1. 概述 金属容器的构件及其组装成型主要通过冷冲压加工完成。 冷冲压加工：常温下利用压力将金属板材别离、成型，从而获得所需制件或容器的加工成型方法。冷冲压加工是以金属塑性变形为根底的加工方法，分为别离、成型两大类。别离有剪切、冲裁两种，成型有弯曲、拉伸、局部成型、翻边、滚压、胀形、卷边、缩颈等。20

56、22/10/81532.1 加工成型方法1.剪切剪切是成型前的下料工序，可剪切方形坯料，完成切口、切边、切角等局部加工，各类剪床完成。剪切下料的尺寸由容器的最大展开尺寸确定。2022/10/8154图4 冲裁加工的根本形式1图2-3图5 冲裁加工材料别离过程1图2-42022/10/81552.冲裁冲裁是利用冲模使材料别离的一种冲压工艺，包括落料、冲孔、切口、剖切和修边等工序，但在一般情况先往往指落料和冲孔。落料：通过冲裁使坯件从被冲板材上别离下来。冲下局部是所需的坯件或制品。冲孔：通过冲裁把孔内多余的材料别离下来，获得所需尺寸、所需形状的孔。 切口：获得局部材料别离。2022/10/8156

57、 冲裁过程：冲裁过程分三阶段： 1弹性变形。冲裁开始，凸模对材料加压，由于弯矩作用，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到达塑性条件，处于弹性变形阶段。2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，直到应力值到达最大值并出现微裂纹。3断裂别离。凸模连续压入，已形成的上、下微裂纹逐渐扩大并向材料内部延伸，当两条裂纹重合或相交时，材料便被剪断别离。图3-1 冲裁件断面特征区2022/10/81573 弯曲成型1定义： 弯曲成型是使制件在某一平面内形成

58、弧度和夹角的加工方法。是在冲压设备上，借助模具使材料强制变形实现的最小弯曲半径：在弯曲过程中，材料外层纤维受拉应力，当材料的厚度一定时，弯曲半径越小，那么拉应力越大。当弯曲半径小到一定限值时，材料外层纤维应力过大，而使弯曲件的外层出现裂纹及破裂。通常把不致使材料弯曲时发生破坏与折断时减小弯曲半径的极限值，成为此材料的最小弯曲半径。常用最小相对弯曲来表示。弹性回跳：金属制件在压力作用下弯曲，产生弹性和塑性变形，当压力去除时，材料产生弹性恢复的现象。2弯曲变形过程： 弹性弯曲阶段；塑性弯曲阶段。 2022/10/8158图6 弯曲成型1图2-5图7 弯曲成型的弹性回跳1图2-62022/10/81594 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模具内，形成开口空心件的加工成型方法。其器壁与底一体，不需组装，器壁完整无接缝。拉伸工艺有不变薄拉伸和变薄拉伸。不变薄拉伸：拉伸前坯件的面积、厚度等于空心制件的。变薄拉伸：通过不变薄拉伸使初型坯件的内径到达设计所要求的内径，然后对坯件屡次变薄拉伸，最后到达所需壁厚和壁高。2022/10/8160拉伸系数：每次拉深变形后圆筒工件的直径与拉深前毛坯或半成品的直径之比。极限拉伸系数：单次拉伸不出现侧壁断裂时，所允许的最下拉伸系数。 影响拉深系数的因素材料的机械性能毛坯的相对厚度拉深方式拉深程序模具结构