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金属异形罐生产中的问题（一）

自加入国际贸易组织后，市场对产品质量的要求越来越高，包装产品尤为突出。因为好的产品要进入国际市场，首先要解决的问题是“一类产品、二类价格、三类包装”的落后历史格局。目前国内纸类、塑料类、木材类及玻璃类包装业都红火异常，只有金属容器包装业萎缩不进，尤为突出的是国有金属容器纺织配件包装企业。现在大部分金属容器角尺包装企业都正在将产品向小型化发展。目前笔者就国内企业生产中异形金属包装桶的常见问题谈几点自己的意见。

目前主要存在的问题：一是四个圆角处有摺皱，并渗漏。二是直焊缝渗漏及焊缝三角区渗漏。

针对这些问题，我们主要从以下几个方面进行技术分析。

一、原材料对产品质量的影响

一般情况下，生产异形金属罐多数使用的是镀锡薄钢板。镀锡薄钢板是一种具有一定金属延展性，表面经过镀锡处理的低碳薄钢板。目前用于制罐的镀锡板都是电镀锡板，电镀锡板的生产工拉力试验机夹具结构与要求艺流程为：低碳钢（钢水）→浇铸钢锭并初轧（或连续浇铸）→板坯→热轧→带钢→酸洗→冷轧→电解清洗→退火→平整→裁边→电解清洗→电镀锡→软熔→钝化处理→涂油→卷取→剪切→分选→包装（电镀大豆由于供应充足且价格低廉锡板）。

为了满足制罐容器的质量要求，适应制罐工艺，生产电镀锡板时必须严格控制其工艺步骤。从电镀锡钢板的生产工艺来看，影响其机械性能的因素不仅与其热处理有关，而且还与其轧制方向有关。这些在研究桶身翻边工艺时再进行探讨。

二、底顶拉深时的变形特点对产品质量的影响

从异形罐的几何形状特点看，它的变形和圆形罐零件的变形有质的区别，其最大的差别是拉深件周边上的变形不均匀。我们可以把它分为长度分别为A2ｒ和B2ｒ的直边部分和四个半径为ｒ的圆角部分（见图1略）。圆角部分是1／4圆柱表面。假设异形件的直边部分和圆角部分之间没有联系，则可以把零件的成型假想为由直边部分的弯曲和圆角部分的拉深变形所组成。但是，由于直边部分和圆角部分是联系在一起的整体，在拉深过程中必然要有相互的作用和影响，致使这两部分都不是简单的弯曲变形。事实上，从变形的性质角度来看，在这两部分之间并不存在明确的界限。

异形件拉深时，直边部分和圆角部分的变形情况如图1所示。在拉深变形前，先在毛坯表面上圆角部分划成径向的放射线与同心圆弧所组成的格，而在直边部分划成由相互垂直的等距离平等线组成的格。如果异形件的直边部分仅产生弯曲变形，则拉深变形后在异形件侧表面上的格线应该和变形前完全相同。但是，实际上在拉深变形后异形件侧壁的格尺寸发生了横向压缩和纵向伸长的变化。变形前横向尺寸为△L1＝△L2＝△L3，而变形后成为△L1＞△L1＞△L2＞△L3的关系。

变形前纵向心寸为H1＝△H2＝△H3，而变形后成为△H3＞△H2＞△H1＞△H1的关系。从这个尺寸变化可以看出，横向压缩和纵向伸长的拉深变形，在异形零件直边部分的侧壁上的分布是不均匀的。在直边部分的中间部位上拉深变形最小，而靠近圆角部分的拉深变形最大。变形在高度方向上的分布也是不均匀的，在靠近底部位置上最小，在靠近上口的部位瓦楞纸机上最大。圆角部分的变形与圆筒形零件的拉深变形相似，但是其变形程度小于半径与高度相同的圆筒形零件。因此，在平板毛坯上的径向放射线，在拉深变形后不是成为与底看操作设计是否是公道 使用清洗是否是简单方便平面垂直的等距离平等线，而是成为上部距离大下部距离小的斜线。

上述各种现象表明，由于直边部分的横向压缩变形的存在，使圆角部分的拉深变形程度和由变形引起的硬化程度都有降低，低于直径为2ｒ高度为H的圆筒形零件。因此，圆角部分变形区产生拉深变形所必需的径向拉应力也低于尺寸相同的圆筒形零件。直边部分对圆角部分的影响，决定于异形件的圆角半径ｒ与宽度B的比值试验设备ｒ／B，或称为相对圆角半径。比值ｒ／B越小，直边部分对圆角部分的变形影响越显著，也就是说，圆角部分的变形和圆筒形件的差别越大。当ｒ／B＝0.5时，异形件就成为圆筒形零件，上述的变形差异也就不存在了。

另一方面，由于直边部分的纵向伸长变形小于圆角部分，虽然在毛坏底部直边部分与圆角部分的运动速度相同，但是在变形区内（毛坯的法兰部分）直边部分的位移速度要大于圆角部分，这样的位移速度的差别引起了在变形区内直边部分对圆角部分的带动作用，结果使圆角部分侧壁的底部，即危险断面内的拉应力数值有所降低。（未完待续）