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1、目录1. 内装物及设计要求分析21.1 内装物的分析21.2 包装容器设计要求分析22. 包装容器的材料以及规格的确定32.1 包装容器材料的确定32.1.1 金属包装容器以及优缺点32.1.2 金属材料种类的确定32.1.3 金属罐罐口盖材料的确定42.1.4 金属罐的辅助材料选择42.2 包装容器规格以及形状的确定53. 金属罐容器的结构尺寸设计及计算73.1 金属罐外形结构73.2 金属罐的尺寸设计73.2.1 罐身以及顶片尺寸的确定73.2.2 罐口位置及尺寸83.2.3 提手位置以及尺寸83.3 金属罐开启结构设计94. 金属罐的制造工艺104.1 金属罐制造工艺流程104.2 罐身
2、纵缝焊接 104.3 罐身与罐盖，罐底的封合 104.3.1 封合形式104.3.2 二重卷边 104.4 装潢及内外喷涂工艺114.4.1 内喷涂 114.4.2 外喷涂115. 计算校核126. 参考文献131. 内装物及设计要求分析1.1 内装物的分析内装物为橄榄油，淡黄色至黄绿色透明粘稠液体，具有特殊的微香气。密度 0.91g/cm3。凝固点-6C。不溶于水。微溶于乙醇。溶于乙醚、氯仿。不干性植 物油。主要成分为三油酸甘油脂，其次为软脂酸和亚油酸的甘油酯。露置空气中 会产酸败。可以看出对空气中的氧气和水分敏感，对阳光和温度敏感，所以应在 避光密封状态下保存。1.2包装容器设计要求分析由
3、于设计是是食用橄榄油的包装，应保证橄榄油的安全卫生，以及存储过程 中不能变质，所以对包装容器的密封性能和安全性能要求较高。内装物为粘稠状 液体，流动性比水差，所以在设计倾倒口的时候，应保证合理的大小。并且包装 橄榄油的容器不能和内装物发生化学反应，要保证内装物化学性质不变。本次设 计的橄榄油为家用实用橄榄油，所以包装容器的容量设计应该合理，如果容量过 大，开启后需要较长时间食用完，容易变质变坏，所以本次设计确定包装容器的 容量规格为 2L。2. 包装容器的材料以及规格的确定2.1 包装容器材料的确定2.1.1 金属包装容器以及优缺点金属包装容器具有以下优点：1优良的阻隔性能金属包装容器不仅可以
4、阻隔诸如空气、氧气、水蒸气、 二氧化碳等气体，还可以遮光，特别是阻隔紫外光，因此不会引起内包物的潮解、 变质、腐败褪色以及香味的变化。2优良的力学性能因为金属包装容器刚性大、易操作，能经受碰撞、振动 和堆叠，便于运输和储存，使商品的销售半径大为增加。3装潢美观金属容器一般都有美丽的金属光泽，再配以色彩艳丽的图文印 刷，更增添了商品的美观性。4废弃易处理 金属容器一般在用完后都可以回炉再生，循环使用。既回收 了资源、节约了能源，又可以消除环境污染。即使金属锈蚀后散落在土壤中，也 不会对环境造成恶劣影响。缺点：1化学稳定性差在酸、碱、盐及潮湿空气的作用下，它易于锈蚀。这在一 定程度上限制了它的使用
5、范围。但现在使用各种性能优良的涂料，使这个缺点得 以弥补。2经济性差即价格较贵。这个缺点也正在通过技术进步而逐渐得到改进。2.1.2 金属材料种类的确定镀锡薄钢板是以低碳薄钢板为原材料，两面通过热浸镀锡或电镀锡的方法， 使薄钢板两面进行等后或等差镀锡获得的。因为镀锡薄钢板因锡层无毒、无味、 柔软、附着于钢基板上，使之具有良好的焊接性能，并具有光亮的外表。具有原 材钢板的力学性能，同时又有表面锡层的保护，克服了无锡钢板易生锈、不耐腐 蚀的缺点，成型的金属包装容器，表面光亮美观，也易于涂饰和印刷，所以镀锡薄钢板在生产中被广泛应用，所以在此我们设计使用这种材料。罐身，顶片以及底片的材料用0.32mm
6、厚的镀锡薄钢板或者无锡薄钢板。2.1.3 金属罐罐口盖材料的确定由于内装物是食用橄榄油，考虑到不污染内装物，并且具有良好的密封性， 罐盖要无毒无味，所以选用高密度聚乙烯制作罐口盖。2.1.4 金属罐的辅助材料选择（1）金属罐内涂料内涂料是指金属罐内表面的涂料，它是为了防止金属罐盛装内装物长期直接 接触使金属腐蚀或释放出金属离子污染内装物而必须使用的涂料，主要起保护装 物的作用。内涂料一般有以下几种：水果型涂料；谷物型涂料；肉类型涂 料；一般型涂料。（2）金属罐外涂料金属罐外壁涂覆涂料一般采用印铁方式，色泽鲜艳、光亮美观、容易保护， 集装饰、广告、说明于一体。主要分为如下几种： 打底涂料。用于金
7、属表面并与油墨起连接作用，是金属和油墨之间的一层 涂料，其作用是使涂膜牢固地附着金属表面上，并能油墨结合良好。 白色涂料。主要用于满版白色为底色的金属薄板印刷。以使印在白色上面 的彩色油墨更加鲜艳。 照光油。照光油也照光漆，涂布在印刷后的金属表面，能使表面增加光泽、 美观，并可以保护印刷面。同时，也使其增加一定硬度，使表面的涂膜具有一定 的柔顺性和耐（4）密封胶密封胶的主要功用是在金属罐的二重卷边内实现密封。在金属罐使用、装卸、 贮存、运输期间、甚至当卷边发生物理撞击时，它都能对罐内装物起到保护作用。 常用密封胶有水性密封胶和溶剂性密封胶。化学腐蚀性。2.2 包装容器规格以及形状的确定根据GB
8、173431998 （包装容器/方罐）。考虑到携带和使用的方便性，我 们选择容积为2L横截面为正方形的方罐。类别几何特征公称容积（L）实际容积（L）I33.10横截面疋止方形22.05II横截面是长方形44.334.2533.623.1722.0811.151.15表2-2 II类桶的结构尺寸类 别公称容积长宽高内长Ai外长Ao内宽Bi外宽Bo内高Hi外高Ho尺寸极限 偏差尺寸极限 偏差尺寸极限 偏差尺寸极限 偏差尺寸极限 偏差尺寸极限 偏差II4166士2169士2103士2106士2253士2261士2177士2180士2103士2106士2253士2261士23166士2169士2103
9、士2106士2212士2220士2177士2180士2103士2106士2174士2182士22166士2169士2103士2106士2127士2135士2177士2180士2103士2106士2114士2122士21120士2123士260士263士2166士2174士2115士2118士260士263士2172士2180士2金属罐的罐型、结构的确定必须考虑包装要求和制造成本等综合因素。影响成本的因素：圆形罐和其他异型罐相比，不仅制作相对容易，而且用料 较省。因此在设计金属罐时，从节约用料、降低成本这一角度出发，应尽量采用 圆形罐，但是同时必须考虑运输的方便性以及携带的方便性，因综合考虑。此
10、外， 二片罐生产线的生产效率比三片罐高，但设备投资远比三片罐大，在确定金属罐 的造型结构、进行经济核算时必须考虑这些因素。应满足内装物的包装要求：在选定罐型时，要根据内装物的特性、包装要求 来确定金属罐的结构、形状、封口形状、底和盖以及侧缝的结构等。此外，在金 属罐的盖和底上要不要设置膨胀圈，罐身周围是否需要辊压环筋，都要视生产工 艺、运输环境的具体要求而定。综上所述，由于此次设计的是橄榄油包装金属罐，所以金属罐形状确定为横 截面为正方形的三片罐。3. 金属罐容器的结构尺寸设计及计算3.1金属罐外形结构金属罐是由罐身、罐盖、罐底组成的三片罐，罐身纵接缝采用焊接成型，上 下口缘翻边成缩颈翻边，与
11、罐底罐底采用二重卷边。由于此金属罐的内装物为不 带气的液体，所以承受的压强较小，为了减少材料的，罐底采用平罐底。如图 3-1所示。图3-1金属罐3.2金属罐的尺寸设计3.2.1罐身以及顶片尺寸的确定图3-2罐身主视图尺寸1Q0,103图3-3罐身俯视图尺寸罐身的主视图尺寸如图3-2所示，内高为200mm，宽为100mm。俯视图如图3-3所示，由于罐的截面选择的是正方形方罐，所以俯视图为内边长为100mm的 正方形。第7页共13页计算金属罐的容积为V=200X 100X 100mm=2L罐身板长度尺寸计算 L=98X4+n(10+0.32) +3X2.53=432mm罐身板宽度尺寸计算B=208
12、+3.5=211.53.2.2罐口位置及尺寸为了方便倾倒，罐口位置靠近边缘，尺寸位置如图3-4所示。罐口半径为15mm，罐口中心距离边缘为25mm。3-4罐口位置尺寸3.2.3提手位置以及尺寸提手位置及外形尺寸如图3-5所示:图3-5提手位置以及外形3.3金属罐开启结构设计罐盖选用无螺纹的瓶塞式罐盖，结构简单，方便开启，尺寸如图3-6所示。1_罐盖2-罐顶图3_6罐盖结构尺寸4. 金属罐的制造工艺4.1金属罐制造工艺流程三片罐的制造工艺流程如下：(1) 罐顶片(底片)：板料分切f涂油f冲裁成型f圆边f注胶f烘干(2) 罐身：板材下料f印刷f裁罐身f成圆f搭接焊结f补涂f烘干(滚筋)f翻边f封底
13、f检验f罐装f封盖4.2罐身纵缝焊接三片金属罐的罐身板经过卷圆成型后，其侧缝需焊接，通常有锡焊和滚焊两 种焊接方法。由于锡焊焊锡中含铅量多，当内装物中含有有机硫化物时，产生黑 色的硫化铅沉淀物会堵塞阀门，还会由于乙酸盐和硝酸盐的阴离子作用而溶解， 从而引起侧缝的泄漏。目前罐体纵接缝一般采用电阻滚焊法焊接，即罐体接缝通 过电极被熔融以后加压焊合。这种焊接法最大优点是不用焊锡，除白铁皮以外的 钢板都可以使用，由于这种焊缝的强度比钢板本身高，所以不用担心锡焊罐中常 常出现的蠕变问题。4.3罐身与罐盖，罐底的封合4.3.1 封合形式三片金属罐的罐身与罐盖，罐底的结合都是采用二重卷边工艺封合的，为保 证
14、罐的气密性，卷边必须外涂密封胶。4.3.2 二重卷边罐身，罐顶片和底片使用的是同一种材料，厚度均为0.32mm。二重卷边尺寸结构如图 4-1 所示卷边厚度:T=3X0.32+2X0.32+ g=1.7卷边宽度：W=2.6X0.32+2.1+0.3=3.232叠接率：K=E/(W-2.61-1.1 t)X100%=61.77%Rsf+IJ賈工Id图4-1二重卷边4.4装潢及内外喷涂工艺4.4.1内喷涂因为金属罐容易被内装物腐蚀，容器一旦发生腐蚀造成穿孔，就会引起内装 物泄露，所以必须对罐内表面进行内涂。此外，选用的涂料生成的涂层不能和内 装物发生不良反应，使涂层从金属上剥落、以至产生碎渣和沉淀物进入阀门，造 成堵塞。常用的涂料是乙烯树脂、环氧树脂和酚醛树脂。对于侧缝罐，原料板的 内面先做辊涂，制罐时沿侧缝会不同程度的露出一些金属，对于这一部分一定要 进行侧壁涂的后处理。4.4.2外喷涂外喷涂是在金属罐的外表面喷涂油漆，使桶表面光滑美观、防止生锈、便于 印刷商标、文字等。其工艺流程为：水分烘干f外喷涂f烘干。外喷涂目前主要
