500ml啤酒易拉罐_兩片罐

1、 目錄1 兩片罐- 1 -2 兩片罐結構- 1 -3 工作條件分析- 1 -4 結構設計- 2 -4.1 選擇合適的金屬材料- 3 -4.2 罐型及罐容規(guī)格的選擇- 3 - 4.3 罐壁厚度- 4 -4.4 制造工藝方法- 5 -4.5 封口方式 - 5 -4.6開封形式- 7 -4.7 坯料尺寸計算- 7 -5 裝潢設計- 8 -6 技術要求- 8-6.1 罐體- 8 -6.2 罐蓋- 8 -6.3 卷邊- 8 -6.4密封性- 9 -7 校核- 9 -7.1 氣密性校核- 9 -7.2 跌落實驗校核- 9 -7.3 堆碼試驗校核- 9-7.4 罐強度試驗校核- 9 -7.5 漆膜附著力測定

2、- 9 -參考文獻- 10 -中北大學2015屆500ml啤酒易開兩片罐金屬結構課程設計1 兩片罐 兩片罐是以金屬薄板為材料經(jīng)沖壓、拉伸加工成型的罐型包裝制品，其罐身與罐底為一體，沒有罐身接縫，只有一道罐身與罐蓋的卷封線的包裝容器。其罐身制造有淺拉深、深拉深、變薄拉深三種方法，罐蓋為易開蓋。啤酒易拉兩片罐屬于變薄拉深罐。2 兩片罐結構(a)二片罐結構 (b)二片罐受力二片罐底部外形 罐身上緣罐身罐身下緣3 工作條件分析由于此金屬罐用用于盛裝啤酒，而啤酒具有一定的腐蝕性，再設計上要考慮罐體材料的抗腐蝕性能。同時啤酒還屬于充氣飲料，在設計上要保證其罐體和罐蓋材料具有有一定軸向強度和彎曲強度的要求，

3、要求材料對內(nèi)裝物所產(chǎn)生的內(nèi)壓力有足夠的耐壓強度。其啤酒配料主要為果汁、麥牙汁、乙醇、維生素及一定當量的啤酒花、純凈水，將以上原料按比例調(diào)配，經(jīng)酵母菌發(fā)酵同時充入二氧化碳氣體即成。因此，啤酒是一種弱酸型飲料。4 結構設計4.1 選擇合適的金屬材料：鋁材（鋁合金薄板）、鍍錫薄鋼板制造變薄易拉罐的材料有兩種：鋁材（鋁合金薄板）、鍍錫薄鋼板。易拉罐通常是由鋁合金板材經(jīng)多次變薄拉伸制成的罐身與馬口鐵制成的罐蓋卷封（二重卷封）而成。因為鋁材具有較高的回收再使用價值，出于對環(huán)境保護的考慮，易拉罐大量使用鋁材。鋁在包裝業(yè)中的強勁對手來自PET材料，PET材料可以通過注塑模具制成奇形怪狀，鋁材就比較難。但二者在

4、價格上存在很大的差異，PET受石油價格影響，而鋁材可通過回收循環(huán)使用，從而降低材料成本。近年來歐美等易拉罐消費活躍地區(qū)，不斷提高鋁罐及鋁質(zhì)包裝材料的回收鋁，也使得鋁罐盛行。表1 鋁合金板材的力學性能牌號供貨狀態(tài)厚度/mm抗拉強度b/MPa規(guī)定非比例伸長應力p0.2/MPa伸長率（50mm）/%1100H140.2-0.3120-145_=1H160.3-0.5130-165 _=1H180.2-0.5=155 _=13003H140.2-0.5140-180=115=1H160.2-0.5165-205=115=1H180.2-0.5=185=165=1300400.2-0.5150-200=

5、60=1H140.2-0.5220-260=170=9H160.2-0.5240-285=190=15052H140.5-0.8235-285=180=35005H120.5-0.8125-165=95=3綜合考慮，有內(nèi)壓的啤酒采用3003(或3004)鋁合金板材，狀態(tài)為H18。板材先經(jīng)氧化處理，以提高涂料附著性和耐蝕性；兩面涂漆烘干后，再進行罐蓋成形 。4.2 罐型及罐容規(guī)格的選擇圓形罐在所有的罐形容器中是制造最容易、用料最省、容積最大的（橫截面積相同的情況下，圓形周長最短，就是說容積相同（里面的飲料一樣多時）易拉罐橫截面為圓形的時候最節(jié)省材料），所以，易拉罐就是圓柱形的了。 罐體主要尺寸

6、單位：mm名稱符號公稱尺寸極限偏差250ml275ml330ml355ml500ml罐體高度H90.9398.95115.20122.22167.840.38罐體外徑D166.04縮頸內(nèi)徑D257.400.25翻邊寬度B2.22按要求選用體積為500ml的罐體，其標準尺寸從表中查得。4.3 罐壁厚度對非壓力容器根據(jù)要求選定壁厚，一般為01505mm左右；對于壓力容器（如盛裝含氣飲料），則應按下面公式計算罐壁所需最小厚度。tbPd2式中: P罐內(nèi)壓力，MPa；(一般啤酒內(nèi)壓為0.20.3MPa)d罐內(nèi)徑，65mm；罐材的許用應力，MPa；（鋁的許用應力為400 MPa） tp罐身板材厚度，mmt

7、bPd2=0.20*65/2/400=0.1625mm故取罐壁厚度為0.17 mm。4.4 制造工藝方法：變薄拉深法4.4.1 罐蓋（拉環(huán)式） 板料下切 沖裁及成型（含鉚釘鼓包） 鉚釘成型 壓開口槽（安全折疊） 鉚合圓邊涂膠 烘干4.4.2 罐身 板料分切 涂油 落料預拉深 二次拉深 多次變薄拉深 罐底成型 修切口邊 清洗 外印涂 內(nèi)涂 縮頸，翻邊檢驗 （進入內(nèi)裝物生產(chǎn)線充填） 封蓋（二重卷封）4.5 封口方式 二重卷封結構二重卷邊是罐身與罐蓋相互卷合構成的密封形式，也是目前唯一的一種封口形式。它的結構由相互鉤合的二層罐身材料和二層罐蓋材料及嵌入它們之間的密封膠構成。其結構見圖二重卷邊結構1罐

8、蓋；2罐身4.5.1 卷邊厚度（T）。卷邊厚度T是指卷邊外部測得的垂直于卷邊疊層的最大尺寸。其計算公式如下：T3tc2tbg=1.84mm 式中： tc罐蓋（底）坯板厚度，0.45mm；tb罐身坯板厚度，0.17mm；g層間間隙之和，約為0.15 0.25mm卷邊厚度T受卷邊輪封卷壓力影響，一般壓力大T值小，壓力小則T值大。4.5.2 卷邊寬度（W）。卷邊寬度是指從卷邊外部測得的平行于卷邊疊層的最大尺寸。其計算公式如下： W2.6tcBHLc=2.9mm式中： BH身鉤長度，1.9mm；tc=0.22mmLc身鉤空隙，0.4-0.5mm，要求越小越好。 卷邊寬度大小還受壓輥溝槽的形狀、卷封壓力

9、及下托盤推力等因素影響。且身鉤長度BH對罐的影響較大，一般來說，BH值小，容易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，BH值太大則容易產(chǎn)生垂邊，故身鉤長度BH必需適中。4.5.3 埋頭度（C）。埋頭度是指卷邊項部至蓋平面的距離，它一般由上壓頭凸緣厚度決定，即：CW=3.2mm（4341）式中： W卷邊寬度，2.9mm； 修正系數(shù)，一般為0.150.30mm。4.5.4 罐身身鉤長度（BH）。罐身身鉤長度是指罐身翻邊向內(nèi)彎曲成鉤狀的長度。其值為1.82.2mm。4.5.5 蓋蓋鉤長度（CH）。罐蓋蓋鉤長度是指罐蓋圓邊翻向卷邊內(nèi)部彎曲部分的長度。蓋鉤長度取決于頭道壓輥溝槽的形狀，其值與身鉤基本一致。4.5.6 疊接長度（O

10、L）。疊接長度是指二重卷邊成型后，卷邊內(nèi)部蓋鉤與身鉤相互疊接的長度 。其計算公式如下：OLBHCH1.1tcW=1.6mm式中BH身鉤尺寸，1.9mm；CH蓋鉤尺寸，2.1mm；tc罐蓋（底）坯板厚度，0.45mm；W卷邊寬度，2.9mm。4.5.7 疊接率（KOL）。疊接率是表示卷邊內(nèi)部鉤蓋與身鉤相互疊接的程度。其計算公式如下：KOLOL / W(2.6tc1.1tb)100=74.7%式中： KOL疊接率，；OL疊接長度，1.6mm；W卷邊寬度，2.9mm；tc罐蓋（底）坯板厚度，0.45mm。對圓罐，KOL=74.7%50。設計符合要求4.6開封形式鋁二片易開罐罐蓋為易開蓋 易開蓋主要尺

11、寸 單位：mm名稱符號公稱尺寸極限偏差鉤邊外徑D64.820.25鉤邊開度B2.72埋頭度h16.350.13鉤邊高度H22.010.20每50.8mm蓋鉤邊的重疊個數(shù)E2624.7 坯料尺寸計算變薄拉深罐的料坯尺寸應根據(jù)體積不變原則來估算。再考慮修邊，實際圓形坯料直徑要比計算尺寸D大1030mm。經(jīng)沖拔拉深后的罐坯形狀得：（D2/4）*t0=（d2/4）*ta+dl1tb+dl2tc經(jīng)整理后得D=（d2ta+4d(l1tb+l2tc)/t0）D=（d2ta+4d(l1tb+l2tc)/t0）+(1030)=145.6+15=160.6mm （ta=0.45mm tb=0.17mm tc=0.

12、22 ta=t0 ） 毛坯落料直徑D的計算值 單位：mm材料tatbtcl1l2dD鋁合金0.45-0.500.15-0.180.22-0.25150.841765約160.6經(jīng)計算得D約為160.6mm 厚度為0.455 裝潢設計設計要突出產(chǎn)品的特點，作為產(chǎn)品的附屬物，目的是激發(fā)消費者的購買欲，提高產(chǎn)品的附加值，盡量提高經(jīng)濟效益。涂裝可以使啤酒罐具有耐酸或耐堿或兩者具備的特性，增強罐的強度、密封性及壽命，美化外觀。6 技術要求技術要求包括以下幾方面：6.1 罐體，罐蓋涂層附著良好，內(nèi)外涂層在巴氏殺毒后不得有脫落，變色，劃傷和起泡等缺陷，符合國家相關衛(wèi)生標準的要求。6.2 罐蓋，罐蓋應符合標準

13、或設計的規(guī)格尺寸要求，不應有折曲，凹痕，變形。6.3 卷邊，卷邊不應有假卷，跳封，鐵舌，垂卷和卷邊不完全等質(zhì)量問題，均勻光潔。6.4密封性，成品密封性要良好，無泄漏，耐壓強度、軸向承壓力等性能指標符合標準或設計要求，易開蓋兩拉環(huán)（片）不脫落，標準鋁易開蓋的全開力不大于45N。7 校核7.1 氣密性校核加蓋前用試壓設備進行實驗校核；加蓋后校核，在罐頂上打孔 ， 將壓力表與壓縮氣源連接，并通過連通部件固定在罐頂孔上。往罐內(nèi)充入壓縮空氣，達到試驗壓力后保持壓力2 m i n。將罐焊縫、卷邊和封閉器等部位涂上皂液或?qū)⒐藿胨袡z查有無滲漏。7.2 跌落實驗校核按照GB 4857-5的規(guī)定，將每個樣品裝入30kg的干燥沙進行罐蓋區(qū)的跌落，檢查有無滲漏。7.3 堆碼試驗校核按照GB 485-3的規(guī)定，堆碼試驗時間為24 h,經(jīng)試驗后，罐應無明顯變形與破損 。7.4 罐強度試驗校核將罐用適當?shù)姆椒ü潭?，然后在罐身上沿垂直向下方向加負載至590N,5 m i n內(nèi)檢查罐體連接部位有無破損。7.5 漆膜附著力測定與罐生產(chǎn)同