金属包装容器结构设计课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Principles of Database Systems,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属包装容器结构设计,*,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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：,3925780,2024年9月16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。,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,4,No.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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,5,No.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,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,8,1.1,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,9,1.1,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,3,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,10,1.2,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,11,1.2,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,12,1.3,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2-1,1-顶片 2-身片 3-底片,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,14,1.4,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,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,17,3.1,三片罐概述,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6-3,6,1-,罐盖；,2-,罐身；,3-,罐底,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,19,2,、三片罐制造工艺,参看课本P251,1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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,20,3.2,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,P252-253,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,21,2,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。,2024年9月16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,bT型罐罐身结构1图2-12,c滑盖罐罐身结构1图2-12,2024年9月16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2-10,2024年9月16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,2-11,2024年9月16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,2024年9月16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 408355mL，65.30.15，115.20.15,图,37.,易开盖三片罐,1,图,2-16,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,27,3,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2-18,2024年9月16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,12-12,1-,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,2024年9月16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=2.93.4mm;,H=4tb+e,e,0.2mm,锁边结构,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,30,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,31,胶黏剂层合法罐身接缝剖面,3,图,5-26,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,32,4,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=2.53.40.2mm，,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,2-19,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,33,5,加强筋,(a),均布 环,筋,(b),分组环筋,图,45,加强筋,1,图,2-20,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,34,3.2,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,12-23,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,35,1,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2-21,2侧面卷开式：易开压痕线。图48 1图2-22,3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2-25,5紧耳盖、封闭箍盖：过盈配合。同T型钢提桶。,2024年9月16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,2-22,2024年9月16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,2-25,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,39,2,环圈结构尺寸：,过盈配合,图,52,环圈及杠杆开启盖结构,1,图,2-26,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,40,3,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,2-27,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,41,3.3,二重卷边,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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,43,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,44,图,14.,卷封机构及压辊,1,图,2-9,1-,压头；,2-,罐盖；,3-,罐身；,4-,底盘,图,15.,封罐机的机构示意,图,3,图,5-29,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,45,图,55,二重卷边结构尺寸,1,图,2-28,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,46,4,二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、W,2卷边质量缺陷见图56。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,47,a,假卷,c,大塌边,b,锐边及快口,d,跳封,接缝处卷边,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,48,e 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,2-30,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,49,3.4,金属罐坯料下料尺寸计算,1 罐身坯件,周长：L=(d+tb)+ ls 0.20.3,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0.30.5，0.62mm，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+K,K-修正值，表2-17,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,50,3.5,三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。,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,53,4.1,两片罐的类型和特点,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,54,3,两片罐特点,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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,55,2,两片罐制造工艺,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？,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,56,4.2,两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,12-2,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,57,1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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,58,2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,586620kPa,a,早期罐底,406-419m,b,阿尔考,B-53W,，,330m,c,阿尔考,B-80,，,320m,图,58,二片罐底部外形,2,图,12-3,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,59,3二片罐的规格尺寸,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,2-33,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,60,2,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,。,2024年9月16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,2-24,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,62,4.3,两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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,63,4.4,两片罐的技术要求,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,:45N,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,64,4.5,两片罐设计步骤,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,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,67,5.1,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,2-37,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,68,2,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,2-38,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,69,3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2-40,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,70,3,方桶用封闭器,标准的采用,GB13251-1991,；,非标准的。图,2-41,1-,螺旋盖；,2-,倾倒口；,3,桶顶；,4,拉环,图,66,方桶桶身结构,1,图,2-41,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,71,5.2,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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,72,2,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、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2-24,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,73,1T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,2-42,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,74,2s形桶的结构尺寸,(,c)3,类,(,a)1,类,(,b)2,类,(,d)4,类,图,68 T,型钢提桶的类型,1,图,2-43,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,76,3,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,2-44,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,77,图,70,闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸,1,图,2-45,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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2-47a，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,2-46,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,79,图,72,闭口钢提桶桶身结构及主要尺寸,1,图,2-47,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,80,5.3,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。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,81,2,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741图2-48，表2-26。,2024年9月16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,2-49,2024年9月16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,2-49,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,84,3 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。,2024年9月16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,2-50/51,2024年9月16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。,2024年9月16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,2-55,2024年9月16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,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,2-56,2024年9月16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,，,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,2-57,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,90,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,91,三重卷边的成型过程,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,6-39,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,92,500,kPa,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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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：,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,2024年9月16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,2024年9月16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6-2,8,图,84,桶身波纹及环筋的结构尺寸,3,图6-2,9,2024年9月16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-,32,2024年9月16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。,桶口卷线,桶口缩颈,图,88,开口桶桶口卷线,3,图6-,33,2024年9月16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-,34,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,100,(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)形状、尺寸示意图,3,图6-,35,2024年9月16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,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,102,4,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,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,6-45,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,103,5.5,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10KPa，保压5min无渗透。,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,104,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：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,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,105,(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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,106,(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,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,110,6.1,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,2-3239,1,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,2-61,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,111,2,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,2-64,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,112,(,a)TM60，TG2,桶塞 (,b)TM27，1G34,桶塞图,图,99,挤压桶塞,结构,1,图,2-66,2024年9月16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,2-67,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,114,6.2,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,2-69,2024年9月16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,2-70,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,116,1,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,2-71,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,117,6.3,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,2-74,2024年9月16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,2-75,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,119,1.,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,2-42,6.4,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,2-76,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,120,图111 杠杆型封闭箍1 1图2-77,1拉手；2连接片；3、4接头；5、6铆钉；7平安板,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,121,2.,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,2-44,1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2-77,2024年9月16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,2024年9月16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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,124,1,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,7-1,2024年9月16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,7-3,1喷出特性,2,推进剂,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,126,2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,2024年9月16日,金属包装容器结构设计,127,压缩气体：,N,2 ,CO,2,，,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