金属包装容器结构设计课件

2023年1月12日金属包装容器结构设计

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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：39257802023年1月12日金属包装容器结构设计

2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。内容共七章，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的结构设计方法。2023年1月12日金属包装容器结构设计

3目录1金属包装容器概论2金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2023年1月12日金属包装容器结构设计

4No.1Q/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2023年1月12日金属包装容器结构设计

5No.2Q/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2023年1月12日金属包装容器结构设计

6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2023年1月12日金属包装容器结构设计

7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2023年1月12日金属包装容器结构设计

81.1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差好差好较好一般较好好好好好一般好好好一般好2023年1月12日金属包装容器结构设计

91.1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32023年1月12日金属包装容器结构设计

101.2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2023年1月12日金属包装容器结构设计

111.2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2023年1月12日金属包装容器结构设计

121.3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2023年1月12日金属包装容器结构设计

13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：与身片的结合有整体式的两片罐，卷封式的三片罐2023年1月12日金属包装容器结构设计

141.4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0.006～0.2mm，具有优良的防潮、保香和反射功能。3不锈钢板2023年1月12日金属包装容器结构设计

15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2023年1月12日金属包装容器结构设计

16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2023年1月12日金属包装容器结构设计

173.1三片罐概述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：0.15~0.5镀锡、镀铬、优质碳素薄钢板图35三片罐组成[3]图6-361-罐盖；2-罐身；3-罐底

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18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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

192、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2023年1月12日金属包装容器结构设计

203.2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P252-2532023年1月12日金属包装容器结构设计

212罐身结构及规格尺寸〔1〕三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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

22图36.三片开顶金属圆罐图[1]图2-11〔a〕直圆罐、缩颈罐罐身结构[1]图2-12〔b〕T型罐罐身结构[1]图2-12〔c〕滑盖罐罐身结构[1]图2-122023年1月12日金属包装容器结构设计

23〔2〕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2-10〕2023年1月12日金属包装容器结构设计

24〔3〕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2-112023年1月12日金属包装容器结构设计

25(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2023年1月12日金属包装容器结构设计

26〔4〕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206/211/209×408〔355mL，65.3±0.15，115.2±0.15〕图37.易开盖三片罐[1]图2-162023年1月12日金属包装容器结构设计

273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0.3~0.5mm，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2-182023年1月12日金属包装容器结构设计

28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-熔焊式身缝；9-锡焊式身缝；10-粘结式身缝2023年1月12日金属包装容器结构设计

29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=2.9~3.4mm;H=4tb+ee≤0.2mm锁边结构2023年1月12日金属包装容器结构设计

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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2023年1月12日金属包装容器结构设计

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胶黏剂层合法罐身接缝剖面[3]图5-262023年1月12日金属包装容器结构设计

324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=〔2.5~3.4〕±0.2mm，R—翻边圆弧半径，R=2.0~2.5mm，α—翻边角度α=95°~97〔撞击式〕，α=90°〔旋压式〕β—罐身角度，β=4°(a)圆罐(b)方形罐图44罐身口部翻边尺寸[1]图2-192023年1月12日金属包装容器结构设计

335加强筋(a)均布环筋(b)分组环筋图45加强筋[1]图2-202023年1月12日金属包装容器结构设计

343.2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12-232023年1月12日金属包装容器结构设计

351罐盖结构尺寸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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

36图47切开式罐盖

[1]图2-21图48侧面卷开式罐盖

[1]图2-222023年1月12日金属包装容器结构设计

37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2-252023年1月12日金属包装容器结构设计

38图5-6新型固体包装易开盖罐

图5-5固体包装易开盖罐

罐底和罐盖图5-7液体包装易开盖

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392环圈结构尺寸：过盈配合图52环圈及杠杆开启盖结构

[1]图2-262023年1月12日金属包装容器结构设计

403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1~2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2-272023年1月12日金属包装容器结构设计

413.3二重卷边1定义及类型：二重卷边是罐身〔桶身〕与盖片、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。

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42〔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2023年1月12日金属包装容器结构设计

432023年1月12日金属包装容器结构设计

44图14.卷封机构及压辊[1]图2-91-压头；2-罐盖；3-罐身；4-底盘

图15.封罐机的机构示意图[3]图5-29

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45图55二重卷边结构尺寸[1]图2-282023年1月12日金属包装容器结构设计

464二重卷边的质量检验及检验方法1〕铝合金Lo≥0.76mm，钢板Lo≥1mm。E≥50%。Hb、Hc、W2〕卷边质量缺陷见图56。2023年1月12日金属包装容器结构设计

47a假卷c大塌边b锐边及快口d跳封接缝处卷边2023年1月12日金属包装容器结构设计

48e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2-302023年1月12日金属包装容器结构设计

493.4金属罐坯料下料尺寸计算1罐身坯件周长：L=π(d+tb)+ls±〔0.2~0.3〕B=(h+lb)±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0.3~0.5，0.6~2mm，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3~5mm。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2-172023年1月12日金属包装容器结构设计

503.5三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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

51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2023年1月12日金属包装容器结构设计

52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

4.3两片罐坯料尺寸计算及制造工艺4.4两片罐的技术要求2023年1月12日金属包装容器结构设计

534.1两片罐的类型和特点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①拉伸罐浅拉深罐深拉深罐〔ＤＲＤ罐〕②变薄拉伸罐〔Ｄ&Ｉ罐〕2023年1月12日金属包装容器结构设计

543两片罐特点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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

552两片罐制造工艺图61变薄拉伸罐身生产流程[3]图4—8装潢工艺与成型工艺的顺序安排？2023年1月12日金属包装容器结构设计

564.2两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12-22023年1月12日金属包装容器结构设计

571〕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0.15~0.5mm。可用下式计算或校核壁厚。2023年1月12日金属包装容器结构设计

582〕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。啤酒罐底抗弯强度586~620kPaa早期罐底406-419μmb阿尔考B-53W，330μmc阿尔考B-80，320μm图58二片罐底部外形[2]图12-32023年1月12日金属包装容器结构设计

593〕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2-332023年1月12日金属包装容器结构设计

602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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

61图50拉开式罐盖主要尺寸

[1]图2-242023年1月12日金属包装容器结构设计

624.3两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=αVj罐盖：面积不变原那么2023年1月12日金属包装容器结构设计

634.4两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:≤45N2023年1月12日金属包装容器结构设计

644.5两片罐设计步骤〔1〕材料选定1〕材料选择：浅拉伸，深拉伸罐〔2〕结构设计1〕罐型：圆柱性，异性。成型工艺，容量。2〕容量计算：符合标准化2〕材料厚度确实定：强度计算公式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2023年1月12日金属包装容器结构设计

65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2023年1月12日金属包装容器结构设计

66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2023年1月12日金属包装容器结构设计

675.1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、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2-372023年1月12日金属包装容器结构设计

682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1~2.5mm，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2-382023年1月12日金属包装容器结构设计

693〕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2-402023年1月12日金属包装容器结构设计

703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2-412023年1月12日金属包装容器结构设计

715.2钢提桶1钢提桶的定义结构类型定义：钢提桶是指容积17~24L，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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

722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。Ⅰ类桶口卷管与紧耳盖、密封填料组成封盖结构；Ⅱ类桶口卷管与桶盖、密封组成封盖结构，用封闭箍夹紧固定；Ⅲ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。ⅠⅡ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。ⅢⅣ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。Ⅲ类缩颈，Ⅳ类无缩颈。规格尺寸见[1]表2-242023年1月12日金属包装容器结构设计

73〔1〕T型桶的结构尺寸(b)2类(a)1类(c)3类图67T型钢提桶的类型[1]图2-42

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74〔2〕s形桶的结构尺寸(c)3类(a)1类(b)2类(d)4类图68T型钢提桶的类型[1]图2-43

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75(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2023年1月12日金属包装容器结构设计

763钢提桶的主要构件〔1〕桶身ⅠⅡ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，Ⅲ类T型、ⅢⅣ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

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77图70闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸[1]图2-45

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78〔2〕桶盖、桶顶、桶底紧耳盖：其盖裙沿周向共有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2-47〔a〕，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〔b〕c。图71闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸[1]图2-46

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79图72闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸[1]图2-47

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805.3钢桶1定义：钢桶指用薄钢板制成，容量20~200L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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

812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74[1]图2-48，表2-26。2023年1月12日金属包装容器结构设计

82(a)直开口钢桶(b)开口缩颈钢桶图73全开口钢桶[1]图2-492023年1月12日金属包装容器结构设计

83(a)小开口钢桶(b)中开口钢桶图74闭口钢桶结构尺寸[1]图2-492023年1月12日金属包装容器结构设计

843钢桶的构件〔1〕〔1〕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3~5mm。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75[1]图2-50，卷管直径见表2-27。桶身环筋及波纹起减少滚动摩擦，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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

85图75钢桶桶身口缘、加强筋结构[1]图2-50/512023年1月12日金属包装容器结构设计

86钢桶的构件〔2〕〔2〕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、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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

87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2-552023年1月12日金属包装容器结构设计

88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①有较好的密封性②有较强的搞冲击强度③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2-562023年1月12日金属包装容器结构设计

89〔3〕三重卷边结构的设计计算 钢桶级别分为ⅠⅡⅢ，Ⅰ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2-572023年1月12日金属包装容器结构设计

902023年1月12日金属包装容器结构设计

91①三重卷边的成型过程②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6-392023年1月12日金属包装容器结构设计

92500kPa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6-7/8〔5〕三重卷边结构的破坏情况 2023年1月12日金属包装容器结构设计

93图82钢桶制造工艺过程示意图[3]图6-27(h)(i)(j)5.4钢桶的制造工艺

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94(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：①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②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。③卷圆④焊接⑤翻边⑥滚波纹⑦胀环筋1桶身制造工艺2023年1月12日金属包装容器结构设计

95原材料剪切磨边卷圆点焊缝焊翻边滚波纹胀环筋2023年1月12日金属包装容器结构设计

96(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6-292023年1月12日金属包装容器结构设计

97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6-322023年1月12日金属包装容器结构设计

98(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。①桶口卷线②桶口缩颈图88开口桶桶口卷线[3]图6-332023年1月12日金属包装容器结构设计

99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6-342023年1月12日金属包装容器结构设计

100

(1)桶底制造工艺①剪板②落料、拉伸③涂封缝胶(2)桶顶制造工艺①冲孔翻边②锁装③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)形状、尺寸示意图[3]图6-352023年1月12日金属包装容器结构设计

101〔1〕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①空气喷涂法②高压无气喷涂法③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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1024钢桶的自动化生产(1)制桶自动化的最新成果①桶底和桶顶的自动成型②桶身翻边搭接局部的自动修整③桶身的纵向缝焊④复全检测中心⑤水平涂装设备⑥印刷版自动制作系统⑦钢桶的自动测漏系统⑧仓库堆栈系统(2)未来制桶自动开展的动向①全开口钢桶自动化生产设备②自动喷印装置③桶口件自动生产线④最正确焊接控制⑤钢桶的自动检测设备图94钢桶静电喷漆[3]图6-452023年1月12日金属包装容器结构设计

1035.5钢桶的质量检验1钢桶的质量检测〔１〕根本要求①钢桶的容量和结构尺寸应符合国标规定②桶身、桶顶、桶底均由整张薄钢板制成，不允许拼接③桶身焊缝要采用电阻焊缝④桶顶上应根据开口形式设置(２)性能要求①钢桶的气密试验②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。Ⅱ级小开口钢桶气密度要求20KPa，液密度要求10KPa，保压5min无渗透。2023年1月12日金属包装容器结构设计

104③钢桶的跌落试验：1级钢桶跌落高度1.8m,Ⅱ级钢桶跌落高度1.2，Ⅲ级钢桶跌落高度0.8m。④钢桶的堆码试验：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。(3)质量要求①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。②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。③外观质量要求：圆整无毛刺和机械损伤，桶内整洁、无锈、无渣。④卷边、焊缝2023年1月12日金属包装容器结构设计

105(4)钢捅的使用及维护①在运输、装卸中应尺量防止撞、摔和滚动②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③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事故④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2023年1月12日金属包装容器结构设计

106(2)试验方法①结构尺寸及外观质量②气密试验③液压试验④跌落试验⑤堆码试验⑥提梁、提环强度试验⑦漆膜附着力测定2023年1月12日金属包装容器结构设计

107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2023年1月12日金属包装容器结构设计

108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

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109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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1106.1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2-32~391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旋盖封闭器的结构[1]图2-612023年1月12日金属包装容器结构设计

1112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2-642023年1月12日金属包装容器结构设计

112(a)TM60，TG2桶塞(b)TM27，1．G3／4桶塞图图99挤压桶塞结构[1]图2-662023年1月12日金属包装容器结构设计

113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2-672023年1月12日金属包装容器结构设计

1146.2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2-692023年1月12日金属包装容器结构设计

115(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2-702023年1月12日金属包装容器结构设计

1161—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2-712023年1月12日金属包装容器结构设计

1176.3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2-742023年1月12日金属包装容器结构设计

118图108三角圈结构[1]图2-73图109垫圈[1]图2-752023年1月12日金属包装容器结构设计

1191.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—螺栓；4—封闭箍图110螺杆型封闭箍

[1]图2-762023年1月12日金属包装容器结构设计

120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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1212.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2-772023年1月12日金属包装容器结构设计

122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

第七章金属喷雾罐结构设计箍2023年1月12日金属包装容器结构设计

123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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1241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7-12023年1月12日金属包装容器结构设计

125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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1262〕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2023年1月12日金属包装容器结构设计

127压缩气体：N2,CO2，碳氢化合物：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2023年1月12日金属包装容器结构设计

128三片型二片型

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116Y、Z型罐[3]图7.2喷雾罐的类型2023年1月12日金属包装容器结构设计

129整体〔一片〕喷雾罐缩颈喷雾罐图117喷雾罐罐身[3]图2023年1月12日金属包装容器结构设计

1307.3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罐口结构：卷管，与阀杯卷封，实现密封。图119，[1]表2-462023年1月12日金属包装容器结构设计

131图119喷雾罐罐口设计[1]图2-81图118喷雾罐罐底结构[1]图2-802023年1月12日金属包装容器结构设计

132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2023年1月12日金属包装容器结构设计

133U形盖安装方式GV盖的安装方式：玻璃瓶图122U形盖安装方式的容器常见喷雾罐罐口密封方式2023年1月12日金属包装容器结构设计

134图123

GV盖的安装方式的容器2023年1月12日金属包装容器结构设计

1351.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2023年1月12日金属包装容器结构设计

136

2.标准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②阀门的主要构件见图114标准闸门结构示意[2]图7-22023年1月12日金属包装容器结构设计

137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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

138a凸型阀门b

凹型阀门图124

气雾剂阀门结构

[1]2-822023年1月12日金属包装容器结构设计

139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2023年1月12日金属包装容器结构设计

140③泡沫阀门图130泡沫阀[3]④下倒立剩余分子用阀门图131正立倒立两用阀[3]图132

360°阀[3]2023年1月12日金属包装容器结构设计

141⑤涂料用阀门图133涂料用阀[3]⑦挠性导管阀门图134“UD〞阀门[3]2023年1月12日金属包装容器结构设计

142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[3]2023年1月12日金属包装容器结构设计

1434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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1443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[1]2-85见图121喷雾罐的阀门与罐口卷边结构2023年1月12日金属包装容器结构设计

145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2-842023年1月12日金属包装容器结构设计

1467.5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1min，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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

147〔1〕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〔8〕GB面积13042—91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GB1732执行〕和漆膜光泽度(按ZBA82001执行)2质量检测2023年1月12日金属包装容器结构设计

148〔9〕可燃性实验可燃性实验闭封圆桶实验图139闭封圆桶实验[2]6"18"物料喷入蜡烛图138气可燃性实验[2]2023年1月12日金属包装容器结构设计

149〔10〕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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1507.6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2023年1月12日金属包装容器结构设计

151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2023年1月12日金属包装容器结构设计

152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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1532.1

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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

1542.1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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

155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2-42023年1月12日金属包装容器结构设计

1562.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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

157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2023年1月12日金属包装容器结构设计

1583弯曲成型〔1〕定义：弯曲成型是使制件在某一平面内形成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ｒ越小，那么拉应力越大。当弯曲半径ｒ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ｒｍｉｎ／ｔ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。

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159图6弯曲成型[1]图2-5图7弯曲成型的弹性回跳[1]图2-62023年1月12日金属包装容器结构设计

1604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。2023年1月12日金属包装容器结构设计

161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①材料的机械性能②毛坯的相对厚度③拉深方式④拉深程序⑤模具结构⑥润滑条件图8制件的拉伸成型2023年1月12日金属包装容器结构设计

1625翻边、翻孔翻边、翻孔是利用模具将制件外边缘或孔口边缘材料弯曲成竖直凸缘的加工方法。翻孔因数：翻孔前基孔直径与翻孔后凸缘孔直径之比。K越小，变形越大。