第四篇金属包装容器结构设计与制造ppt课件.ppt

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1、12金属容器结构设计与制造12.1概述12.1.1金属容器类型及其结构特性12.1.1.1金属容器的分类方法1.按容器形状分类圆形、方形、椭圆形、扁圆形、梯形、马蹄形等以及圆柱形、圆台（锥）形、棱柱形、棱台（锥）形等。2.按容器的结构特点分类主要有两片罐和三片罐。3.按容器材料分类主要有马口铁（镀锡薄钢板）、白铁皮（镀锌薄钢板）、黑铁皮、铝合金、不锈钢以及塑铁复合材料和纸铁复合材料容器等。4.按容器功能分类主要分为密封容器和非密封容器两大类。5.按容器开口方式分类主要有开口式、中口式和闭口式三类。12.1.2基本结构特征金属包装容器从力学角度看，都

2、属于薄壁容器。按其填充后的受力情况又可分为内压容器、外压容器和常压容器（工作压力70×10-3MPa）。因此，在容器设计时应根据其受压情况进行一定的强度、刚度验算，或通过实验进行检测。当强度、刚度不满足实用需要时，采用添加加强结构的手段来提高容器的强度和刚度，必要时可增加容器的壁厚。另外，金属包装容器的成型方式常采用焊接（罐身）和多重卷封（罐盖和罐底）工艺。在运输过程中，若受到冲击，这些连接部位可能会出现开裂现象。这一点在结构设计与制造工艺设计时应当加以高度重视。12.2~12.3金属容器基本制造工艺（自学，一般了解）13金属罐的结构设计与制造1

3、3.1二片罐13.1.1二片罐引述13.1.1.1二片罐发展简史20世纪40年代英国人将冲压技术用于罐头容器的生产，制造出了铝合金浅冲罐（比如有些罐身与罐底为一体的罐头）。在20世纪60年代，英国的一些企业又研制出了冲拔拉深法（DRD法）和变薄拉深法（D&I法）等制罐工艺。同时，美国在一些企业开发出易拉盖制造技术。从而使得二片罐得到了广泛的应用。铝及铝合金是金属容器制造中的第二大耗材，其特点是资源丰富、重量轻、易加工、耐腐蚀等。同时它又是一种极为重要的工业原料。近几十年来，由于对铝材需求的不断增长，铝的价格也直线攀升。另外，欧洲是一个贫铝地区，铝的

4、价格飞涨对欧洲制罐企业产生了巨大的压力。因此，20世纪70年代末起，欧洲的一些企业相续开发出的钢二片罐。目前，钢二片罐和铝二片罐在欧洲市场上呈平分天下之势。13.1.1.2二片罐的分类浅拉深罐深拉深罐（DRD）{拉深罐变薄拉深罐（D&L罐）{二片冲压罐13.1.2二片罐的结构13.1.2.1二片罐的结构特点二片罐的结构特点主要有以下4个方面：1.二片罐是采用适当的冲压工艺，使圆形板坯经若干次冲压拉伸后成型的。其罐身完整、光滑、无接缝。2.罐底与罐身浑然一体，无需卷封组装。3.二片罐的造型多为圆柱体，但其靠近罐盖与罐底的部位可以进行适当的变形，以增加

5、容器的力学性能和提高美观性。4.二片罐多采用易开结构，从而方便了用户使用。1、罐身无接缝；2、外壁光滑无缝，印刷效果好；3、两片罐质量轻；4、成型工艺简单、生产率高。13.1.2.2二片罐的结构形式1.二片罐容器的结构要素二片罐由罐身、罐底、罐盖（图中未示出）、罐身上缘和罐身下缘组成。罐身罐底罐身上缘罐身下缘罐身其作用是作为容器的主体，形状多为圆柱形，也有椭圆形甚至圆角矩形。对于变薄拉伸罐，由于工艺的限制，其形状均为圆柱形。罐底其作用主要是支撑整个容器，形状通常为圆形。对于变薄拉伸罐，由于一般用来包装含汽饮料，所以其形状基本上均为内凹的圆拱形。罐身

6、上缘其主要作用是连接罐身与罐盖。对于拉伸罐，这一部分通常不太明显，而对于变薄拉伸罐，通常采用缩口方式。其目的一方面是提高罐子的强度与刚度，改善罐子的造型；另一方面是缩小罐口的表面积，以减少被包装的饮料与空气的接触面积。罐身下缘其主要作用是连接罐身与罐底，同时提高罐子的强度与刚度。2.二片罐容器的底部结构3.二片罐上缘部分结构（自学，一般了解）13.1.3二片罐的设计13.1.3.1制罐材料的选择拉深罐的原材料有镀锡板、涂料镀锡板、黑铁皮、涂料无锡板、铝合金薄板，等。而浅拉深罐的材料则主要选用无锡板或涂料无锡板。深拉深罐由于材料变形量大，通常仅选用铝

7、合金板。目前，也常常采用镀锡板来生产深拉深罐。变薄拉深罐在生产过程中材料的变形量最大，因此常采用铝合金板或镀锡板来制造。13.1.3.2二片罐的结构设计二片罐的罐型、尺寸及封口形式均受到制罐设备的限制，因此，与其说是设计，不如说是造型。通常，根据容器所要包装的内容物及相应的标准来选择一种罐型、尺寸和封口形式。设计者所做的具体设计实际上仅为装潢设计。在罐型选择上，应考虑经济原则，即尽可能地节省材料且加工方便。因此，圆柱形罐应当为首选。尺寸选择的主要依据是内容物的包装量。封口形式常常需要考虑到内容物的物理特性。通常，二片罐的封口形式均为易开式，若内容物

8、为固体或半固体，则可能考虑侧开式；若内容物为流体，则只能选择顶开式。1、罐身：罐身由侧壁、罐底和口缘三部分构成。1）截面形