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时间:2020-03-21
《易拉罐的成形-材料成型技术.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、易拉罐的成形学院:班级:姓名:学号:引言:卅我们随手在超市里用非常低廉的价格就买到一罐易拉罐装的饮料,是否曾想过如此精致小巧的罐子是如何设计生产出来的。不知不觉间,我们的生活仿佛就像离不开易拉罐一样,随处可见。半然,铝质易拉罐在饮料包装容器屮已经占有相当大的比重,易拉罐的制造融合了冶金、化工、机械、电子、食品等诸多行业的先进技术,成为铝深加工的一个缩影。下面我们就进入易拉罐的生产过程吧。方向:随着饮料包装市场竞争的不断加剧,对众多制罐企业而言,如何在易拉罐生产屮最大限度地减少板料厚度,减轻单罐质量,提高材料利用率,降低生产成本,是金业追求的重要H标。为此,以轻量化(light-weight
2、ing)为特征的技术改造和技术创新止在悄然兴起。易拉罐轻量化涉及到许多关键性技术,其屮罐体成形工艺和模具技术是十分重要的方面。加工的材料:制造易拉罐的材料有两种:一是铝材,二是马口铁。我国在易拉罐方面的材料大部是采用铝板材的,目前市面上有王老吉、红牛、肃露、基木上都是铁的,可乐,雪碧的是铝的。加工的材料使得易拉罐具有许多优点:1•不易破碎;2•质量比玻璃瓶轻得多(355ml罐重仅14g):3•—次性包装,原材料有效回收;4•能很好地码垛;5•不透光、无光照口味;6•包装啤酒可以封罐后进行巴氏杀菌。易拉罐的成形工艺和技术:易拉罐由罐身和罐盖两部分组成,行内称两片罐。下面是罐子的制作工程:1)
3、由薄铝带,(厚0.27mnT0.33mm,宽1.6nT2.2m,一卷重约3T)由冲床冲成圆杯;2)冲后的杯由拉伸机拉成罐子的形状;3)拉伸后的罐子经清洗,烘干,外表印刷并烘干,内壁喷涂并烘干,罐口缩颈返边,漏光检测后就是成形的易拉罐(没有盖子);4)罐盖也是用铝带用冲床一次冲成形的,经过喷涂烘干和检测后即完工制作过程屮不需耍热处理。1.罐体的制造罐体制造工艺流程:卷料输送一卷料润滑一落料、拉伸一罐体成形一修边一清洗/烘干一堆垛/卸〜涂底色一烘干一彩印->底涂〜烘干f内喷涂f内烘干->罐口润滑一缩颈一旋圧缩颈。在工艺流程屮,落料、拉仲、罐体成形、修边、缩径、旋压缩径/翻边工序需要模具加工,其
4、屮以落料、拉伸和罐体成形工序与模具最为关键,其工艺水平及模具设计制造水平的高低,直接影响易拉罐的质量和生产成本。(1)落料-拉仲复合工序。拉仲时,坯料边缘的材料沿着径向形成杯,如图1所示。由于受凸模圆弧和拉伸凹模圆弧的作用。杯转角处的圆弧大小对后续工序(罐休PZ5、若控制不好,易产生断罐。突耳出现在杯的最高点同吋也是最薄点,将会对罐体成形带来影响,造成修边不全,废詁率增高。(2)罐体成形工序。典型的铝罐拉伸、变薄拉伸过程如图2所示,在拉伸过程屮,集屮在凹模口内锥形部分的金属是变形区,在变形区,材料处于轴向受拉、切向受压、径向受压的三向应力状态,金属在三向应力的作用下,晶粒细化,强度增加,伴有加工硬化的产生,减小拉伸过程屮的拉应力成为保证拉伸顺利进行的关键。LB12仔远ENKDHI-込MS3.««力mtld>BS2锅«r变薄拉仲过fV(3)底部成形工艺分析。罐底部成形发生在凸模行程的终点,采用的是反向再拉伸工艺。图4为罐底成形受力状况示意图,底部成形力6、主要取决于摩擦力的性质以及压边力的大小。通常,材料的厚度和强度是一对矛盾,材料愈薄,强度愈低,因此轻量化技术要求减少罐底直径及设计特殊的罐底形状。工艺试验表明,罐底沟外壁夹角若a1大于40°,将大大减小罐底耐压。考虑到金属的成形性,凸模圆弧R不能小于3倍的料厚。但R太大,将会减小强度。球面和罐底沟内壁圆弧R1,至少为3倍料厚,通常R1取4~5倍料厚。减小罐底沟内壁夹角a2,罐底部有两处失效点:一为底部球而;二为连接球面和侧壁的罐底部圆弧R。罐底球而的强度取决于以下几个因素:材料的弹性模量、底部直径、材料的强度、球而半径以及在底部成形时金属的变薄程度。罐底球而半径常用公式R球=dl/O.777、确定,实际取R球=45.72mmo1.罐盖的制造ENDSTOCKUNCOILING渗呷SHELLCURLINGUOZVERSQZWZO汽3耳材圾卷TXkBSTOCKUNCOILING£7■-■5罐盖也是用铝带用冲床i次冲圧成形的。铝薄片经过冲床塑性变形获得罐盖的几何形状,并产生冷变形强化,使冲床件具有质量轻,强度高和刚性好的特点。1.外观的艺术H常生活小常见的易拉罐外观基本被广告所覆盖,饮料厂家用各种吸引人眼球的图案来获
5、若控制不好,易产生断罐。突耳出现在杯的最高点同吋也是最薄点,将会对罐体成形带来影响,造成修边不全,废詁率增高。(2)罐体成形工序。典型的铝罐拉伸、变薄拉伸过程如图2所示,在拉伸过程屮,集屮在凹模口内锥形部分的金属是变形区,在变形区,材料处于轴向受拉、切向受压、径向受压的三向应力状态,金属在三向应力的作用下,晶粒细化,强度增加,伴有加工硬化的产生,减小拉伸过程屮的拉应力成为保证拉伸顺利进行的关键。LB12仔远ENKDHI-込MS3.««力mtld>BS2锅«r变薄拉仲过fV(3)底部成形工艺分析。罐底部成形发生在凸模行程的终点,采用的是反向再拉伸工艺。图4为罐底成形受力状况示意图,底部成形力
6、主要取决于摩擦力的性质以及压边力的大小。通常,材料的厚度和强度是一对矛盾,材料愈薄,强度愈低,因此轻量化技术要求减少罐底直径及设计特殊的罐底形状。工艺试验表明,罐底沟外壁夹角若a1大于40°,将大大减小罐底耐压。考虑到金属的成形性,凸模圆弧R不能小于3倍的料厚。但R太大,将会减小强度。球面和罐底沟内壁圆弧R1,至少为3倍料厚,通常R1取4~5倍料厚。减小罐底沟内壁夹角a2,罐底部有两处失效点:一为底部球而;二为连接球面和侧壁的罐底部圆弧R。罐底球而的强度取决于以下几个因素:材料的弹性模量、底部直径、材料的强度、球而半径以及在底部成形时金属的变薄程度。罐底球而半径常用公式R球=dl/O.77
7、确定,实际取R球=45.72mmo1.罐盖的制造ENDSTOCKUNCOILING渗呷SHELLCURLINGUOZVERSQZWZO汽3耳材圾卷TXkBSTOCKUNCOILING£7■-■5罐盖也是用铝带用冲床i次冲圧成形的。铝薄片经过冲床塑性变形获得罐盖的几何形状,并产生冷变形强化,使冲床件具有质量轻,强度高和刚性好的特点。1.外观的艺术H常生活小常见的易拉罐外观基本被广告所覆盖,饮料厂家用各种吸引人眼球的图案来获
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