易拉罐加工 易拉罐制作工艺流程

易拉罐由罐盖本身的材料制成，加工成铆钉，然后通过外套上的拉环铆接紧密，并与相应的槽口配合，形成完整的罐盖。具有重量轻、体积小、不易破损、便于携带特点。制罐的材料有两种:铝和马口铁。

箱盖的制造:

下料→基础盖冲压成型→原边→注胶→发泡→标记→铆接→拱压(汽水盖)→储罐盖成型工艺

下料:

在拉伸过程中，坯料边缘的材料沿径向形成一个杯形，因此塑性流动区的单元体处于双向压缩和单向拉伸的三维应力状态。由于冲弧和拉模弧的作用，杯体下部壁厚减少10%左右，而杯口加厚25%左右。杯角的弧度大小对后续工序(罐成型)影响很大。如果控制不好，很容易坏罐。因此，在落料和拉深过程中必须考虑以下因素:杯径和拉深比、凸模圆弧、拉深模圆弧、凸模与凹模的间隙、铝材的力学性能、模具表面的摩擦性能、材料表面的润滑、拉深速度、凸耳率等。

罐体制造——铝罐体的加工:

罐体成型:

在拉深过程中，集中在模口锥形部分的金属是变形区，而传力区是通过模具后的筒壁和壳体底部。在变形区，材料处于轴向拉伸、切向压缩和径向压缩的三维应力状态。在三维应力的作用下，金属的晶粒细化，强度增加，并伴有加工硬化。在传力区，材料不同部位的受力情况不同，其中冲头圆角区的金属最差，轴向和切向受拉，径向受压缩，因此材料变薄趋势严重，此处金属容易断裂，导致拉伸失效。通过比较变形区和传力区金属的应力状态，可以看出，变薄拉深工艺能否顺利进行取决于拉深凸模拐角处金属的拉应力。当拉应力超过材料强度极限时，会造成断裂，否则拉拔过程无法顺利进行。因此，降低拉伸过程中的拉应力成为保证拉伸顺利进行的关键。

在工艺过程中，落料、拉伸、罐体成型、切边、缩径、回转缩径/翻边工序需要模具加工，其中落料、拉伸、罐体成型工序和模具是关键，其工艺水平和模具设计制造水平直接影响罐的质量和生产成本。

金属罐就是我们常说的易拉罐，其罐盖和罐身是分开生产，最后才组装在一起。制造易拉罐的材料有两种：铝材和马口铁。

概况及特点

这种金属罐子的优点很明显，它的密闭性非常好，能抗较高的内压，非常适合用于装载碳酸饮料这种仅对压力、空气和耐酸性有少许要求的饮品。

分类及其应用

分类

金属罐按制造方法分类；主要有三片罐和两片罐两种：

(1)三片罐

三片罐的应用历史已近200年，虽经多次改进，其基本组成仍由罐身、罐底和罐盖三片金属薄板(多为马口铁)制成，故得名“三片罐”。普通三片罐的罐底和罐盖的形状、尺寸及制造方法完全相同，统称为罐盖。罐身纵缝的密封形式主要有两种：锡焊和熔焊，前者使用较早，但由于焊锡中含有铅，已呈淘汰之势；后者可避免铅污染，能耗低、材料消耗少，但生产设备复杂。

三片罐具有刚性好，能生产各种形状的罐，材料利用率较高，容易变换尺寸，生产工艺成熟，包装产品种类多的特点。

三片罐制作工艺

制罐身：切板—送料—弯曲成圆—搭接定位—电阻焊—补涂—烘干—翻遍—压筋—缩颈（饮料罐）

制罐盖：涂油—切板落料—冲盖—圆边—注胶—烘干固化

最后将罐身和罐盖卷封，进行质检

(2)两片罐

两片罐是20世纪中叶问世的。整个包装罐由两件，即罐身和罐盖组成，故称两片罐。两片罐的罐身是将金属薄板，用冲床通过拉伸成型模，使其受到拉伸变形，使罐底罐身连成一体。

两片罐的罐身分类有多种：按罐身的高矮，分浅冲罐和深冲罐；按制罐材料，分铝罐和铁罐；按制造技术，分变薄拉伸罐和深冲拉拔罐等。两片罐相对于三片罐来说，具有下列优点：

①密封性好。罐身由冲拔工艺直接成型，不渗漏，可免去检漏工序.

②确保产品质量。两片罐不用焊接密封，避免焊锡罐的铅污染，且耐高温杀菌，可保证产品卫生。

③美观大方。罐身无接缝，造型美观，且罐身可连续进行装潢印刷，效果好。

④生产效率高。两片罐只有两个部件，且罐身制造工艺简单，对简化工艺过程，提高生产能力大有好处.

⑤节省原材料。两片罐的罐身成型时受到拉伸变形，壁厚较三片罐的薄；另外，二片罐的罐身是整体成型，无罐身纵缝及与罐底接缝，也节省了材料。

但是，两片罐对材料性能、制罐技术、制罐设备等的要求较高，装填物料的种类较少。

二片罐制作工艺

冲拔罐：卷材下料—冲压预拉伸成坯—多次拉伸变薄—冲底成型—修边—清洗润滑油—烘干—涂白色珐琅质—表面印刷—涂内壁—烘干—缩颈翻边—捡漏

深冲拔罐：下料—顶冲杯—再冲杯（若干次）—翻边—冲底成型—修边—表面修饰—捡漏

应用

目前用于包装的金属罐主要是铝质二片罐。铝质二片罐采用铝合金薄版作为材料，在制造过程中使用了变薄拉伸工艺，所以罐壁的厚度明显比罐底薄。

金属罐是随着罐头工业的发展而兴起的。它从原料生产到制罐操作，工艺复杂、设备庞大，而且成本较高。但是，金属罐比玻璃容器轻便、强度高，比塑料容器的化学稳定性好，而且金属容器不燃、不碎，用于流通周期大且运输线路长的商品包装十分合适。金属罐比纸容器的刚度和强度都高，而且能耐湿和耐温，同时，金属容器的回收利用也较好，有利于环境保护。通常金属罐按结构可以分为二片罐和三片罐。传统的金属罐是由罐身、罐盖和罐底三部分组成，即通常所说的三片罐。在20世纪40年代人们研制开发了二片罐的制造方法，现代工艺的发展，已经使二片罐在食品、饮料及其他行业得到了广泛的应用。下面从结构、材料、用途及发展现状简单谈谈二片罐和三片罐。

二片罐与三片罐的结构

金属罐的分类见下表：

表1 金属罐的分类

结构 形状 工艺特点 代表性用途

三片罐 圆形罐、方形罐或异形罐 电阻焊管 各种饮料罐、食品罐、化工罐等

压接罐 食品罐、化工罐

粘接罐 各种饮料罐等

二片罐

圆形罐或异形罐 冲拔罐 肉罐头、水果蔬菜罐头等

深冲罐（DRD） 各种罐头

薄壁拉伸罐（DI罐） 各种充气饮料罐为主

1、二片罐（Two-pieceCan）的结构

（1）二片罐的结构特点

二片冲压罐是采用适当的冲压工艺，使圆形板坯经若干次冲压后成型的。冲压成型后的杯形或其他形状的罐身，其侧壁完整、光洁、无接缝；底部和侧壁为一整体，没有传统三片式组合罐的侧壁与底部的卷封接缝。正是由于上述结构特点，二片冲压罐很容易加工成各种圆形或异形的容器，即使是圆柱形结构的二片罐，也可以很方便地在柱体（罐身）的上缘部分和下缘部分进行适当的加工修饰，既可以使二片罐结构强度得到改善，也可以使圆柱形容器的造型更加美观。

二片冲压罐结构的另一特点是，大多数的二片罐都采用了易开启的结构形式，使二片罐的开启方便易行。

由于二片罐的罐形、结构尺寸及封口形式受到制罐设备的限制，可变化的余地很小，其结构设计在实质上是选定罐形、制造工艺方法及封口形式等。

（2）二片罐的结构

1）二片罐的结构要素

二片罐的结构要素如图1所示。其结构有五个部分，分别是罐底、下缘部分、罐侧壁、上缘部分和罐端盖。

罐底主要起支撑整个容器的作用。罐底外形主要以圆拱形为主。

下缘部分是侧壁与罐底的连接部。它常配合罐底脚设计成合适的外形，以保证二片罐具有足够的结构强度和适当的外观造型。

侧壁部分光滑平整，外表面可以进行涂装修饰。侧壁的结构设计，必须使罐体具有一定的纵向压缩强度，其强度最低值应控制在1330N。

上缘部分是侧壁与罐盖缝合的部位。由于节约材料降低成本饿缘故，二片罐罐盖直径都较小，所以二片罐上缘部分采取缩颈一缩小二片罐筒体的口径，使之与罐盖相配合。目前采用的缩颈形式有：双缩颈、三缩颈、旋压缩颈等。

罐盖部分可以根据实际需要进行设计。饮料用的二片罐通常都是采用统一规格的易开盖。

2）二片罐的底部结构

饮料用二片罐的罐底外形如图所示。

通常饮料罐内部压力较高，要求罐底的最小弯曲强度为0.58~0.62MPa。根据这一要求，早期使用较厚的板材，其底部设计成如图中a所示的外形。随着使用板材的原始厚度的降低，底部外形也设计成较复杂的结构，以保证罐底有足够的强度。

3）二片罐上缘部分结构

早期的二片罐上缘采用简单的缩颈方式。随着罐盖直径的进一步缩小，二片罐罐身口径也进一步缩小。从20世纪80年代开始，出现了双缩颈、三缩颈、四缩颈等罐形。英国的METALBOX公司发明了旋压缩颈盖，旋压缩颈的结构在加工上有很大的优势，近年越来越多的二片罐都采用了这种工艺。

2、三片罐(Three-pieceCan)的结构

三片罐由罐身、罐底和罐盖三部分组成。罐身的上缘和下缘分别为罐盖与罐身、罐身与

罐底的结合部，为使罐身上缘与一定规格的罐盖相缝合，可设计成缩口结构。

1-罐盖 2-罐身 3-罐底

（1）、罐身

1）罐身接缝。罐身接缝是罐身成型后罐身板两端的焊（粘）接接缝，共有4种接缝形式，如图示。

2）环筋。当罐身直径和高度较大时，为防止罐身发生内凹和外凸，可在其圆周方向滚压

环筋，如图所示。

3）翻边。罐身上、下边缘向外适当翻出，以便和罐盖或罐底进行卷边密封，罐身两端被

翻出的部分即翻边，翻边结构如图示。

（2）、 罐底和罐盖

1）膨胀圈。作用是能避免罐身因温度变化而引起的永久变形，提高罐盖（底）的力学强

度，能使罐的卷边结构免遭破坏，保护封口结构的密封性能，便于识别变质食品。膨胀圈结构如图。

　 2）圆边。是罐盖（底）边缘向内弯曲形成的边钩，以便于罐身的翻边作卷边密封。结构如图示。

　 罐盖和罐底的不同之处在于罐盖具有较深的埋头度，以便固定罐钥匙。

（3）、 易开结构

20世纪50年代，美国人发明了易开盖。它的盖上有一梨形刻痕，当拉环拉起时，由铆钉带动，沿压痕撕离罐盖的一小部分成梨形孔口，内装液可由此孔吸出或倒出。由于易开盖使用方便，因而受到消费者的欢迎。

易开盖按结构可分为：拉环式、留片式和全开式易开盖，如下图所示。拉环式和留片式易开盖主要用于饮料、啤酒罐，而全开式易开盖主要用于固体和粘稠食品的罐（如八宝粥等）。这三种易开盖的拉开方式也不同，拉环式和全开式在拉开时把拉环和压痕片整个撕离，这容易造成环境污染，在某些场所（如游泳沙滩）还可能造成伤害；留片式的压痕片在开口后留在罐上，没有环境污染问题。

（4）二重卷边结构

二重卷边是目前广泛采用的金属罐罐身与罐盖(底)的封口方法，不仅适宜制罐、装罐和

封罐的高速度、大批量、自动化生产，而且也容易保证金属罐的气密性。 二重卷边的结构如图所示。

①二重卷边的内部结构。包括身钩、盖钩、叠接长度、叠接率、盖钩空隙和身钩空隙。

　 ②二重卷边的外部结构 包括卷边厚度、卷边宽度和埋头度。

3、二片罐与三片罐的比较

（1）相同点：二者皆为金属罐体，采用材料大致一致，它们大都做成易拉罐的形式，其顶盖都是易开盖的结构。二者在罐体与罐盖接缝处理上都采用了二重卷边结构。

（2）不同点：其成型方式不同，二片罐更为简单，结构上，二片罐常在颈部进行缩颈处理，使罐体积更小，更为美观。

（3）同三片罐相比，二片罐具有以下优点：

①外表面可全面印刷和装潢，提高包装效果

　 ②二片罐质轻、壁薄

　 ③罐身与罐底为一体且无接缝，力学强度高，密封性好

　 ④与罐盖卷封作业容易

　 ⑤成型工艺简单、成型速度快

总之，二片罐与三片罐各有其特点，在实际应用中，通常根据实际情况选择性使用二者。

二、二片罐与三片罐的材料

金属罐的制罐材料大都为各种镀金属板以及轻金属合金等，常见材料及罐形见表2。

表2 常用食品金属罐的特点和用途

材料 结构形状 特点和用途

镀锡薄钢板 三片罐、二片浅冲罐、二片深冲罐、二片薄壁拉伸罐 需要内涂料，应用于热加工食品（如鱼肉、蔬菜、家禽等）和非加工食品（如干粉、酱类、食油等）以及各种饮料包装（饮料包装主要用二片罐）

镀铬薄钢板 三片罐、二片浅冲罐、二片深冲罐、二片薄壁拉伸罐 需要内涂料，主要应用于热加工食品包装，也可用于饮料包装或制作喷雾罐

铝合金板 二片浅冲罐、二片深冲罐、二片薄壁拉伸罐、三片粘结罐

主要用于啤酒和各种饮料的包装

三片罐所用材料大多为镀锡板、无锡板、镀铬板、低碳薄钢板以及其它涂料铁板等。

二片罐由于制罐工艺较多，故其可用材料更为丰富。拉伸罐的原材料有镀锡板、涂料镀锡板、黑铁皮、涂料无锡钢板、铝合金薄板等。浅拉伸罐材料主要选用无锡钢板或涂料无锡钢板以及铝镁合金板。在国外市场上约90%的浅拉伸罐都使用无锡钢板。深拉伸罐宜采用铝合金薄板或镀锡薄板以及铝锰合金板。变薄拉伸罐的原材料主要有铝合金薄板和镀锡薄钢板，现在人们普遍选用的是美国铝业协会标准（AA标准）的3000系列铝合金，如3003、3004等。镀锡板主要选用MR系列钢材，如T-4-CA（JIS标准），镀锡量为2.8/2.8（双面g/m2),HR30=58~64镀锡板。近年由于国际上铝合金的价格不断上扬，国内外许多厂家都转向选用镀锡板来制造变薄拉伸罐。

三、二片罐与三片罐的应用及发展情况

1、现状及应用

自罐头问世以来，三片罐一直是食品罐头行业的主要包装容器。以食品罐头行业发展为动力，三片罐的制造技术也在不断地发展和完善。三片罐除了在罐头行业普遍应用外，在其他行业，如非罐头食品、化工、日用品工业等行业也有广泛的用途/

目前，我国金属容器制造业的装备已具备强大的实力。两片罐有26条生产线，年生产能力达120多亿只（目前市场需求约70亿只）。虽然大有潜力可挖，但铝制二片罐市场的进一步拓展还有赖于铝板国产化程度的提高。目前基本上还是依靠进口铝板，花费很多外汇。马口铁三片罐制造设备已拥有各种型号的进口和国产全自动或半自动生产线约500余条，其产品一年供应饮料行业约40亿只，食品罐头行业约38亿只。气雾罐年产量能达6亿只。 我国现有以马口铁为原料的三片饮料罐生产线300条左右（国外引进约六成），其中40%的高速生产线为每分钟800—1200罐，其余为中低速生产线，平均每分钟400罐。年总生产能力近200亿罐。但目前实际的消费需求仅为60亿罐左右。盲目引进造成严重供大于求。全行业马口铁年需求量约140万吨左右。随着国产马口铁生产能力的提高，马口铁进口将逐步减少，不久便可自给自足，但部分高档产品尚需少量进口。两片和三片饮料罐，今后随着经济增长人民生活提高必然有发展空间,建议有关部门慎重审批勿再盲目引进，东部地区闲置设备建议向西部转移。

我国金属包装的最大用户是食品工业，其次是化工产品，此外，化妆品和药品也占一定的比例。随着中国国民经济持续发展，人民消费继续增长，上游相关行业的快速发展将推动金属包装行业走出低谷。

当前饮料行业发展迅猛，虽然采用塑料瓶、玻璃瓶、复合纸包等包装占有一定份额，但二片罐、三片罐仍占优势，如金属罐包装的啤酒市场份额不断增长。2001年金属包装制品总产量已达205万吨（包括冷热板），2005年已达到288万吨。在新世纪初，中国加入了世贸组织，金属包装行业更要提高产业化水平，提高行业的综合实力，把握住西部大开发的机遇，共同创造良性发展的广阔空间。

从人均消费量来看，国内金属包装市场尚有很大潜力。目前全世界每年约生产各种金属罐为4100亿只。其中饮料罐约3200亿只、食品罐为750亿只、喷雾罐为100亿只；欧洲每年饮料罐和食品罐销售量分别为330亿只和270亿只；亚洲饮料罐和食品罐销售量在过去10年的增长率分别为：两片饮料罐250％、三片饮料罐63％、食品罐71％；我国饮料罐年消费量110亿罐（二片罐70亿只、三片罐40亿只），人均消费不足8罐，而日本的年消费量是180亿罐，韩国是32亿罐。

如果我国年人均消费量提高到10罐，每年就要求130亿罐的供应能力；此外，中国罐头食品消费水平偏低，人均年消费不足1.5公斤，欧洲罐头食品人均年消费水平为50公斤，日本人均年消费水平为23公斤。目前国内金属包装市场呈现供大于求的趋势，但从人均消费量分析，还存在较大发展空间。

2、发展方向

首先，树立国产品牌、推动强强联合，增强企业竞争实力。

其次，我国金属包装空罐技术已接近国际水平，目前还要努力提高产品质量，使用超薄马口铁及铝材，进行技术改造和开发新产品。

此外，要解决食品饮料罐最重要的几个问题，如漏罐、易开盖拉环易破损等问题，下大力气提高各种产品质量。