第二章 金属罐的结构设计与制造 §2.1 二片罐 二片罐指的是由罐盖和带底的整体无缝的罐身两个部分组成的金属容器 山东大学包装工程系.

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1 第二章 金属罐的结构设计与制造 §2.1 二片罐 二片罐指的是由罐盖和带底的整体无缝的罐身两个部分组成的金属容器 山东大学包装工程系

2 一、二片罐概述 1、二片冲压罐的特点：罐身的侧壁和底部为一整体结构，无任何接缝 (1)内装食品卫生质量高 (2)内装物安全 (3)包装装横效果好 (4)重量轻、省材料 (5)成型工艺简单

3 一、二片罐概述 2、二片罐的分类 浅拉深罐 （H:D≤1:2） 拉深罐 一般拉深罐 深拉深罐 （H:D≥1） 成型工艺 变薄拉深罐

4 二、二片罐的结构 1、二片罐的结构特点 侧壁完整、光洁、无接缝 底部和侧壁为一整体 采用易开启的结构形式

5 二、二片罐的结构 2、二片罐容器的结构形式 (1) 结构要素 (2) 底部结构 (3) 上缘部分结构

6 三、二片冲压罐的设计 1、制罐材料 拉深罐：镀锡板、涂料镀锡板、黑铁皮、涂料无锡钢板、铝合金薄板 变薄拉深罐：铝合金薄板、镀锡薄钢板
浅拉深罐：无锡钢板、涂料无锡钢板 深拉深罐：镀锡板、铝合金薄板 变薄拉深罐：铝合金薄板、镀锡薄钢板

7 三、二片冲压罐的设计 2、二片罐的结构设计 罐型 材料 封口方式：顶开式、侧面卷开式、易开盖、整体拉开盖 装潢设计 采用标准化规格尺寸

8 三、二片冲压罐的设计 3、二片罐用料计算 圆形坯料的落料尺寸根据表面积或体积不变的原则计算 拉深罐：表面积不变的原则
变薄拉深罐：体积不变的原则

9 四、二片罐罐身的制造 1、浅拉深罐 板料→落料→拉深→罐底成型→翻边→修边

10 四、二片罐罐身的制造 1、浅拉深罐 板料→落料→拉深→罐底成型→翻边→修边

11 四、二片罐罐身的制造 2、深拉深罐 板料→落料→预拉深→再拉深（若干次）→翻边→罐底成型→修边 再次拉伸原理

12 四、二片罐罐身的制造 3、变薄拉深罐 卷料展开→涂润滑剂→下料和预拉深→再拉深→多次变薄拉深→罐底成型→修边→清洗→表面印刷→内壁涂覆→缩颈→检验→包装 变薄拉伸原理

13 四、二片罐罐身的制造 3、变薄拉深罐

14 §2.2 三片罐 山东大学包装工程系

15 一、三片罐的结构 1、三片罐的结构要素

16 一、三片罐的结构 2、三片罐力学分析 a 受力状态 罐内的正压 或罐内的负压：设计膨胀圈 外部机械力 b 容器强度校核
容器壁面内各点三向应力状态： 1 (切向) 2 (纵向) 3 (厚度方向) 最大切应力强度理论：

17 一、三片罐的结构 形状改变比能强度理论：

18 一、三片罐的结构 3、三片罐容器的设计和选用 容器的外型：圆形罐（竖圆罐、平圆罐）和异型罐（方形罐、梯形罐、椭圆形罐）
容器的密封状态：气密式和非气密式 罐壁接缝方式：钩接式、粘接式、熔焊式 容器的开启方式：切开式、卷开式、拉开式

19 一、三片罐的结构 3、三片罐容器的设计和选用 设计包括：选定容器的结构、造型、材料、卷封结构、装潢设计
(1) 容器结构和外形的确定：考虑包装要求和成本 (2) 容器的规格尺寸的确定：参照标准或根据实际 (3) 材料的选择：根据结构强度选择材料及其厚度 (4) 装潢设计：设计和印刷

20 二、三片罐罐身的制造 1、板料的准备和落料尺寸的计算 材料：镀锡板、镀铬板以及其它涂料铁板
罐身尺寸计算：罐身板长度L＝π(d+tb)+0.3 罐身板宽度H＝h(+3~3.5) (a)罐身方向与轧制方向关系 (b)A处的放大图 (c)罐身板与轧制方向 罐身与板材轧制方向关系

21 二、三片罐罐身的制造 2、罐身制造工艺流程 电阻焊罐：板材落料→坯料送进→弯曲(软化)→成圆→搭接定位→焊接→接缝补涂→烘干→翻边→封底
成圆示意图

22 二、三片罐罐身的制造 3、焊缝质量的检验 外观检验 焊缝接头性能测试：撕裂和环压试验 (b)原理图 (a)外形图 焊缝接头性能测试装置

23 三、其它制罐工艺 1、锡焊罐制作工艺 焊料：锡+40%~50%铅 板材：镀锡板、涂料镀锡板

24 三、其它制罐工艺 粘接方法 2、粘接罐制造工艺 粘板工序：板料纵切→包镶尼龙黏合层→热压粘板 制筒工序：切罐身板→切角和成圆→加热粘接
→加压粘紧→速冷固化 补涂、翻边、封底 粘接方法

25 三、其它制罐工艺 2、粘接罐制造工艺 粘接罐的主要特点： 使用镀铬板，成本低 节省锡，减少污染 可满板，不留空印刷 耗能少 耐热、耐水性较差

26 三、其它制罐工艺 胶黏剂压合法 胶黏剂层合法 粘接工艺

27 三、其它制罐工艺 黏合三片罐的成型方法： 原板切条→预热涂胶黏剂→切罐身板→切角→成圆对折→罐身黏合→冲击黏合→急冷→翻边→封底→喷内涂料→烘干

28 §2.3 方罐（桶）

29 一、结构与材料 1、结构形状与尺寸

30 一、结构与材料 1、结构形状与尺寸

31 一、结构与材料 1、结构形状与尺寸

32 一、结构与材料 1、结构形状与尺寸

33 一、结构与材料 2、制罐材料 镀锡薄钢板或无锡薄钢板

34 二、制造工艺

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36 §2.4 金属气雾罐

37 一、概述 喷雾罐是一种带有喷射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。

38 一、概述 特点： 使用携带方便 使用量易于控制，使用方便 喷出效果好 安全可靠 内装物不易被污染、内装物易以理想的形状喷出
为采用吸收作用的药物包装开辟新市场 结构复杂，成本高。对强度、气密性要求高，存放时间长难免产生渗漏。注意安全性。

39 一、概述 应用领域： 家庭 个人 医药 工业及汽车用 其它

40 二、喷雾罐工作原理及特征 典型的喷雾罐是由罐体、罐盖、阀门和导管组成。
喷雾罐的内装物一般是由处在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。 雾化剂气化时能填充的体积约为原体积的250倍左右。

41 二、喷雾罐工作原理及特征 耐压性 密封性 耐蚀性 安全性：耐压性、可燃性、毒性 表面质量 气雾罐的性能要求

42 填补内装物喷出后的空间，保持内部压力不变 气雾剂的作用
三、气雾剂 气化内装物 填补内装物喷出后的空间，保持内部压力不变 气雾剂的作用

43 三、气雾剂 气雾 泡沫 粉状 膏状 射流状 定量 空间气雾：液化气 表面气雾：压缩空气 气雾剂 喷出特性

44 三、气雾剂 喷出系统 气态推进剂＋推进剂和液体内装物的混合物 压缩气体推进剂＋液体内装物 两相系统 气态推进剂＋推进剂和内装物乳化混合物
压缩气体推进剂＋粉末内装物 气态推进剂＋不混容液态推进剂＋液态内装物 三相系统 气态推进剂＋液态推进剂＋(隔开的)固相内装物

45 三、气雾剂 喷出系统

46 三、气雾剂 喷出物为雾状 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剂时，呈固、气、液三相。其中物料以悬浮方式存在。

47 三、气雾剂 喷出物为泡状 水乳状泡沫：含水较大的乳剂商品＋5～10％雾化剂。 干醇乳状泡沫：甘油、乙二醇与其衍生物将商品调成乳状＋雾化剂。
除对阀门有要求外，主要取决于内装物的配方。 水乳状泡沫：含水较大的乳剂商品＋5～10％雾化剂。 干醇乳状泡沫：甘油、乙二醇与其衍生物将商品调成乳状＋雾化剂。

48 三、气雾剂 常用推进剂 压缩气体 碳氢化合物 碳氟化合物 CO2、N2、NO 丙烷、丁烷、异丁烷类天然气体
二氯二氟代甲烷、三氯氟甲烷（最安全一类）

49 四、喷雾罐的结构和制造工艺 1、气雾罐的罐体结构 制作喷雾罐容器的材料:金属、玻璃和塑料。
塑料质地轻、色泽好、易成型，但由于塑料易被玷污、易与内装物起化学反应； 玻璃透明、美观，但玻璃易碎 现在喷雾罐容器还是以金属材料为主。 制作喷雾罐的材料一般是马口铁和铝。

50 四、喷雾罐的结构和制造工艺

51 四、喷雾罐的结构和制造工艺

52 四、喷雾罐的结构和制造工艺 2、气雾罐的开口结构

53 四、喷雾罐的结构和制造工艺 3、气雾罐的密封结构

54 四、喷雾罐的结构和制造工艺 4、气雾罐的制造工艺 马口铁喷雾罐的制造工艺 二片罐、三片罐 铝制喷雾罐的制造工艺 整体罐、二片罐
喷雾罐的内喷涂 气液相界面、不良反应

55 四、喷雾罐的结构和制造工艺 马口铁喷雾罐结构及制造工艺 三片型： 罐底、罐盖、罐体 二片型：罐盖、罐体

56 四、喷雾罐的结构和制造工艺 铝制喷雾罐结构及制造工艺 二片型：罐盖、罐体 一片型

57 四、喷雾罐的结构和制造工艺 玻璃喷雾罐 容器破坏时，要防止碎片飞溅伤人 要保护玻璃表面和防止紫外线穿透玻璃
可得到与聚乙烯表面一样漂亮的外观和色彩 玻璃喷雾罐瓶口结构

58 四、喷雾罐的结构和制造工艺 喷雾罐的内喷涂 防止罐体被腐蚀 喷涂料会进入溶液，堵塞阀门

59 五、气雾阀 1、普通阀门 1-触动器 2-阀杆 3-阀座 4-衬垫 5-阀门杯 6-排气孔 7-阀体 8-阀体喷孔 9-导管 10-弹簧
1-触动器 2-阀杆 3-阀座 4-衬垫 5-阀门杯 6-排气孔 7-阀体 8-阀体喷孔 9-导管 10-弹簧 11-混合室 12-阀杆喷孔 13-喷孔 普通阀门结构示意图

60 五、气雾阀 1、普通阀门

61 五、气雾阀 2、特殊阀门 正立倒立两用阀门

62 五、气雾阀 2、特殊阀门 倒立用阀门

63 五、气雾阀

64 §2.4 金属气雾罐 五、气雾阀

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66 五、气雾阀 “UD”阀门

67 五、气雾阀 3、阀门罩

68 六、气雾罐的检测 1、气密性检测：放入热水 2、罐内涂层检测：5％氯化钠溶液通电试验，电流大于55mA为不合格。 3、可燃性试验

69 六、气雾罐的检测 18英寸为可燃

70 六、气雾罐的检测 55加仑