金属包装容器结构设计

金属包装容器结构设计与制造1.金属容器的分类方法：A.按容器形状分类可分为圆形罐、方形罐、椭圆形罐、扁圆形罐、梯形罐、马蹄形罐等。

2.金属容器基本制造工艺：冷冲压工艺、焊接工艺和黏结工艺。

3.金属板料弯曲过程分为弹性弯曲阶段和塑性弯曲阶段，A.弹性弯曲阶段：在弹性弯曲阶段，变形量最小，其应力仅产生于弯曲圆弧的切线方向。

与凸模接触的靠近内侧的板料，产生压缩变形，应力状态为单向受压。

与凹模接触的靠近外侧的应力状态为单向受拉。

B.塑性弯曲阶段：随着外加弯矩的增加，板材的弯曲变形增大，其内、外表层金属先达到屈服极限，板料开始由弹性变形阶段转入塑性变形阶段。

随着弯矩的不断增加，塑性变形由表向内里扩展，最后使整个断面进入塑性状态。

塑性弯曲可分为三类：a.弹塑性弯曲b.线性纯塑性弯曲c.立体纯塑性弯曲。

4.拉深工艺：将平板毛坯通过拉深模具制成开口筒形或其他断面形状的零件，或将筒形或其他断面开头毛坯再制成筒形或其他断面形状的零件。

5.缩口是将预先拉深好的圆筒形件或管件坯料通过缩口模具将其口部直径缩小的一种成形工序。

6.胀形是通过模具使空心件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面。

7.翻边是将制件的孔边缘或外边缘在模具的作用下翻出竖立的或成一定角度的直边。

8.整形一般用于弯曲、拉深或其他成型工序之后。

9.旋压是将毛坯固定在旋压机的胎具上，是毛坯随同旋压机的主轴旋转，同时操作赶棒，是赶棒加压与毛坯，毛坯便逐渐紧贴胎具，从而获得所要求的形状和尺寸的制作。

10.钎焊：采用与钎焊金属不同而熔点低得钎料作为填充金属，加热熔化钎料并渗入焊件接缝间隙内，使焊件牢固地连接1起来的一种方法。

11.焊接工艺加工技术主要应用钎焊技术（常指锡焊）和电阻焊技术（包括电焊和缝焊），目前比较先进的工艺已采用激光焊技术。

12.电阻焊是利用电流通过焊件时所产生的电阻热加热焊件的接合处，使其金属达到塑性状态或熔化状态时施加一定的压力，使焊件牢固地连接在一起的方法。

电阻焊的焊接原理：A.热过程与接触电阻。

电焊时，对电焊的加热是利用电流直接通过焊件内部及焊件间接触电阻产生的热量来实现，电阻焊的发热量应符合焦耳—楞次定律。

采用不同的电阻焊方法，两电极间电阻是不同的。

两焊件接触面上存在一定的电阻称为接触电阻。

当电流通过两焊件接触面时由于接触面实际上不是绝对平地，两焊件只能在若干点上相接触，这样电流通过接触面时就收缩，集中于这些点通过，这是一种微观的集中，由此而造成的附加电阻是形成接触电阻的主要部分。

当两焊件通过一定电流时，接触面上首先被加热到较高温度，因而较早达到焊接温度。

所以电阻焊是听过焊件间接触面上产生的电阻热作为主要热源B.焊点的形成过程：a.预压阶段b.焊接通电加热阶段c.锻压阶段13.二片罐的结构特点：A.二片冲压罐是采用适当的冲压工艺，使圆形板坯经若干次冲压拉深后成型的。

冲压成型后的杯形或其他形状的罐身，其侧壁完整、光洁、无接缝。

B.底部和侧壁为一整体，没有传统三片式组合罐的侧壁与底部的卷封接缝C.二片冲压罐很容易加工成各种圆形或异性的容器，即使是圆柱形结构的二片罐，也可以很方便地在柱体的上缘部分和下缘部分进行适当的加工修饰，既可以使二片罐结构强度得到改善，也可以使圆柱形结构容器的造型更加美观D.二片冲压罐结构的另一特点是，大多数的二片罐都采用了易开启的结构形式，使二片罐的开启方便易行。

二片罐容器的结构形式有五个部分分别是罐底、下缘部分、罐侧壁、上缘部分和管端盖。

14.三片罐是指有罐身、罐盖（顶）和罐底三个部分组合而成的一类容器。

三片罐罐身制造工艺流程为：板材落料（纵切，横切）——坯料落进——弯曲（软化）——成圆——搭接定位——焊接——接缝补涂——烘干——翻边——封底15.气雾罐（喷雾罐）是带有喷射阀门和喷雾推进剂的气密性包装容器，要求罐体能承受一定的内压力，一般采用较高强度的钢、铝、塑料和玻璃制造。

性能要求：A.耐压性，气雾罐必须具备长期耐受压力的耐压强度B.密封性，推进剂容易挥发泄漏，确保其密封性是不可缺少的条件之一C.耐蚀性，气雾剂的保质期主要是由气雾罐的耐蚀性来保证D.安全性a.赋压性b.可燃性c.毒性E.表面质量16.金属气雾罐容器为耐气压构件，主要用马口铁、无锡薄钢板、不锈钢板及铝等材料制成，如马口铁三片罐或铝二片罐，容积从15~1000Ml,其中140~650mL使用最多，约占3/4.非金属容器一般有玻璃、塑料。

用的最多的材料是马口铁和铝，而玻璃容器外观漂亮，课用于香水和花露水。

17.二重卷边的要素：卷边厚度（T）、卷边宽度(W)、埋头度(C)、身钩(BH)、盖钩(CH)、叠接长度（OL）及叠接率(OL)18.钢桶材料的厚度分类：可分为重型桶、中型桶、次中型桶和轻型桶。

19.桶口件结构类型：A.螺旋式a.旋塞型b.旋盖型B.揿压式a.压塞式b.揿盖式C.顶压式a.压盖型b.螺栓式D.封闭箍式a.螺杆型b.杠杆型20.金属软管是由具有良好的塑性和韧性的金属制成的管状包装容器。

21.金属软管包括管盖、管颈、管肩、管壁、封折。

管径常用类型：普通管嘴、凸型管嘴、“鱼雷”管嘴、塑料管嘴、无颈管嘴。

22.铁塑桶具具有金属和塑料包装容器的特性，并具有双层结构和双重密封性，是安全性和阻隔性极高的一种包装容器，特别适合包装危险物品。

铁塑桶具有如下特性：A.良好的强度、刚度和表面硬度B.良好的密封性和化学稳定性C结构复杂、自重大，运输和回收等费用高，所以主要使用在运输环境及被包装物品具有危险性等较差条件下。

23.三片罐的结构设计内容： A.选择合适的金属材料B.罐型及罐容规格的选择C.罐身的设计及罐身坯料厚度计算D,罐盖和罐底的设计E.二重卷边。

24.三片罐设计步骤：三片罐中最常用的罐形是圆形罐(竖圆罐、平圆罐)，此外还有方形罐、椭圆形罐、梯形罐等异形罐。

在罐形的选择上应综合考虑包装要求和成本等因素。

圆形罐在所有的罐形容器中是制造最容易、用料最省、容积最大的，但外形无特色。

异形罐造型独特，但制造较困难，用料及成本较大。

从最经济化原则考虑在设计中应尽量选用圆形罐，在有特殊要求的情况下才选异形罐。

罐的规格，即罐容器的规格尺寸。

对于通用三片罐可以根据标准的规格系列来确定。

对于有特殊要求的或特殊形状的罐类容器，可以根据实际需要确定其规格。

三片罐规格尺寸的确定过程为：①根据被包装物的包装要求确定罐形；②根据被包装物的包装量计算所需容量，并以被包装物的填装率(约85％～95％)来核算罐容；③最后根据计算结果选定罐的规格尺寸。

25.金属包装容器之所以得到广泛应用，是因为它具有许多独特的优点：①机械性能好。

金属容器相对于其它包装容器，如塑料、玻璃、纸类容器等的强度均大，且刚性好，不易破裂。

不但可用于小型销售包装，而且是大型运输包装的主要容器。

②阻隔性优异。

金属薄板有比其它任何材料均优异的阻隔性，阻气性、防潮性、遮光性、保香性均好，加之密封可靠，能可靠地保护产品。

③易于实现自动化生产。

金属容器的生产历史悠久，工艺成熟有与之相配套的一整套生产设备，生产效率高，能满足各种产品的包装需要。

④装潢精美。

金属材料印刷性能好；图案商标鲜艳美观，所制得的包装容器引人注目，是一种优良的销售包装。

⑤形状多样。

金属容器可根据不同需要制成各种形状，如圆形、椭圆形、方形、马蹄形、梯形等，既满足了不同产品的包装需要，又使包装容器更具变化，促进了销售。

（1）具有优异的阻隔性能和优良的综合防护性能金属包装材料对气、水及水蒸气的透过率极低（几乎为零），保香性好，并且完全不透光，能够有效地避免紫外线的有害影响；其阻气性、防潮性、遮光性和保香性远远超过塑料、纸张等其他类型的包装材料。

因此，金属包装能为内装物提供优良的保护性能，有利于长时间保持商品的质量。

（2）具有良好的机械性能、可加工性能和高强度金属包装材料具有很好的延展性和较高的强度，可以进行冲压、轧制、拉伸、焊接等加工，可以制成薄壁、耐压强度高、不易破损的包装容器，也可以与其他多种材料复合形成综合性能优良的复合包装材料。

（3）具有特殊的金属光泽，表面装饰性好特殊的金属光泽加上精美的装潢印刷，可以使商品外表富贵华丽、美观适销，同时可以提高商品的价值。

（4）方便、卫生性好金属包装容器及内涂料一般均能达到卫生安全的要求，用其包装的产品携带和使用方便（一般设有易开装置，如易拉罐的拉环等），能够适应不同的气候条件。

且废弃物处理性较好，可回收循环利用。

虽然金属包装材料有很多优点，但也有不足之处，主要包括：化学稳定性较差，尤其是钢质材料容易锈蚀，一般应涂覆防锈物质；耐酸碱能力较弱，包装酸性物质（尤其是食品）时，金属离子会析出而影响产品质量，一般均需要内涂层隔离保护；金属包装材料比其他包装材料的价格高，综合包装成本也较高。

26.二重卷边：金属罐的密封是指罐身的翻边和罐盖的圆边在封口机中进行卷封，使罐身和罐盖相互卷合，压紧而形成紧密重叠的卷边的过程。

所形成的卷边称之为二重卷边。

二重卷边封口机完成罐头的封口主要靠压头，托盘头道滚轮和二道滚轮器大部件，在四大部件的协同作用下完成金属的封口。

27.三重卷边：指从金属桶卷边纵边剖视图上来看，以桶身与桶顶（底）的钩接中心部位划横线，一个板材厚度按一层计，则从最内侧的桶顶（底）材料厚度数到最外侧的桶顶（底）材料板厚，共有七层，故又称七层卷边，主要用于重型闭口钢桶。

三重卷边的特点：A.密封性较好B.抗冲击强度较高C.工艺要求较高。