铝罐的加工技术
铝质易拉罐在饮料包装容器中占有相当大的比重。易拉罐的制造融合了冶金、化工、机械、电子、食品等诸多行业的先进技术,成为铝深加工的一个缩影。随着饮料包装市场竞争的不断加剧,对众多制罐企业而言,如何在易拉罐生产中最大限度地减少板料厚度,减轻单罐重量,提高材料利用率,降低生产成本,是企业追求的重要目标。
罐体的主要制造工艺流程如下:卷料输送→卷料润滑→落料→涂底色→烘干→彩印→底涂→烘干→内喷涂→内烘干→罐口润滑→缩颈→旋压缩颈。在工艺流程中,落料、拉伸、罐体成形、修边、缩径、旋压缩径/翻边工序需要模具加工,其中以落料、拉伸和罐体成形工序与模具最为关键,其工艺水平及模具设计制造水平的高低,直接影响易拉罐的质量和生产成本。
拉伸时,坯料边缘的材料沿着径向形成杯状,因此在塑性流动区域的单元体为双向受压、单向受拉的三向应力状态。由于受凸模圆弧和拉伸凹模圆弧的作用,杯下部壁厚约减薄10%,而杯口增厚约25%。在成形过程中,影响金属内部所受拉应力大小的因素很多,其中凹模锥角的取值直接关系到变形区金属的流动特性,进而影响拉伸所需成形力的大小,所以,其数值合理与否对工艺的实施有着重要影响。
罐体拉伸过程实际上是筒形件的拉伸过程,拉伸过程中,其材料的凸缘部分在压应力作用下易失稳,导致起皱,因此必须考虑设置防止起皱的压边装置。当材料通过凹模时,凹模圆角部分是一个过渡区,其变形较复杂,除了径向拉伸与切向压缩外,还受弯曲作用,因此凹模圆角选择尤为重要。材料通过凹模圆角后,处于拉伸状态,由于拉伸力来自凸模压力,是经过凸模圆角处传递的,凸模圆角处的材料变薄最严重,此处成为最易破裂的危险断面。