一种大口径包装罐制备方法及其制品
技术领域
本发明涉及包装罐领域,尤其涉及一种大口径包装罐制备方法及其制品。
背景技术
通常,大口径马口铁罐被广泛应用于奶粉、咖啡粉、调味料、茶叶、医用药品等食品、药品等包装领域。马口铁罐主要是罐和盖配合,经过包装加工,形成一个密封性良好的罐子,用于封存各种物品。由于马口铁罐被用于食品、药品等粉状、液状物品的包装,因此,对包装罐的密封性和阻隔性要求较高;同时,由于包装后的包装罐产品需要在不同地点间运输,因此,对包装罐耐压、抗变形、变形强度及抗冲击强度等性能要求较高。
因为技术水平的限制,现有大口径马口铁罐一般为三片罐,也称为马口铁三片罐,三片罐的组成部分为罐身、底盖和顶盖。在三片罐的制作过程中,先把罐身、底盖和顶盖分别做好,罐身通过卷封或者焊接方式制成,再将底盖和顶盖依次进行卷封,才做好一个完整的三片罐。
如图1所示,为传统包装盖的结构示意图,该包装罐10由顶盖101、顶盖101上的铝箔102、罐身103与底盖104构成,焊缝105为罐身103的结合处。顶盖101与罐身103之间、及底盖104与罐身103之间均采用卷封方式相结合。因此,传统的三片罐一共有三条气密的接缝,第一条是罐身103上的焊缝105,第二条在顶盖101与罐身103之间,第三条在底盖104与罐身103之间。除了卷封以外,为了达到气密的目的,第二条接缝与第三条接缝在保证机械构造牢固的基础上,还可以适当地用胶液(例如橡胶或树脂)进行填充,这些胶液在卷边后留在卷缝里,以增加密封可靠度。焊缝105可以通过电阻焊来实现,通过移动罐身使焊点成焊线。
由以上可知,制备三片罐的技术加工工序复杂,并且存在无法保证产品性能的风险。例如,为了保护罐身焊缝不被氧化,一般来说需要在焊缝处进行补涂处理,然而补涂处理与需要包装的食品药品之间存在矛盾,在加工过程中,稍不注意湿度处理,补涂过的焊缝处就容易产生氧化发黑现象,不适于包装奶粉等食品药品类产品。
因此,提供一种工序相对简单,效率高,满足环保要求,同时能够有效保障食品、药品安全的包装罐制造方法及其制品,显得较为迫切。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的在于提供一种大口径包装罐制备方法,工艺简单合理,减少了现有生产三片罐产品的工序,提高生产效率,并有利于环境保护。
本发明的目的在于还提供了一种大口径包装罐,包装罐罐身上不具有焊缝,能够满足食品与药品对大口径包装罐的密封要求,不会带来被包装罐污染的风险,保障食品药品的安全性能,同时,具有包装强度高、密封性好、避光性好、环保、更有效保障食品安全等性能,扩大包装罐的包装范围,制品表面光泽度明显提高。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是:
一种大口径包装罐制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预备铝箔、及若干厚度为0.19-0.35mm的金属板材;
(2)第一次变形成型:将一金属板材放入伺服电机传送装置的上料台上,并通过伺服电机传送装置将金属板材送至冲裁成型模具上,利用冲裁成型模具在90T开料冲切装置上进行开料冲裁成型操作,冲压强度为600-1000千牛,90T开料冲切装置主电机以50-150R/min的速度转动,并通过曲轴转动模具对马口铁板材进行冲切及浅变形,形成直径为190-230mm、高度为35-65mm的初次变形模胚;
(3)第二次变形成型:将初次变形模胚通过伺服电机传送装置自动输送到60T变形冲压装置上,利用变形成型模具在60T变形冲压装置上进行第二次变形成型操作,冲压强度为500-800千牛,形成直径为130-170mm、高度为65-120mm的二次变形模胚;
(4)第三次变形成型:将二次变形模胚通过伺服电机传送装置自动输送到45T冲切装置上,利用变形成型模具在45T冲切装置上进行第三次变形成型操作,形成直径为100-150mm,高度为110-250mm的一次成型半成品,该一次成型半成品为罐身与底盖一体成型的包装罐半成品,且在该罐身上部形成一罐口;
(5)剪口冲切加工与尺寸微调:利用剪口模具,在60T变形冲压装置上对罐口进行翻边加工形成翻边部,并对具有翻边部的一次成型半成品的高度和直径进行微调,形成直径为99-153mm、高度为120-200mm的二次成型半成品;
(6)将另一金属板材放入伺服电机传送装置的上料台上,并通过伺服电机传送装置将金属板材送至冲裁成型模具上,利用冲裁成型模具在90T开料冲切装置上进行开料冲压成型操作,冲压强度为688-882千牛,90T开料冲切装置主电机以50-150R/min的速度转动,形成具有开口的顶盖;并利用剪口模具,对顶盖边缘进行卷曲加工形成卷曲部,形成与二次成型半成品罐口相匹配的顶盖;
(7)利用卷封滚轮,将二次成型半成品的翻边部牢固地紧密钩合于顶盖的卷曲部形成互锁的结构,并将该互锁结构压紧,再将铝箔放置于顶盖的缺口处,通过热封或者胶黏的粘合方式密封结合,形成大口径包装罐。
作为本发明的进一步改进,所述步骤(5)还包括以下步骤:将二次成型半成品放置于滚筋模具上进行滚筋处理,在二次成型半成品上形成若干条滚筋。
作为本发明的进一步改进,所述步骤(5)还包括以下步骤:将滚筋处理后的二次成型半成品放置于缩颈模具上进行缩颈处理,形成颈口直径为83-127mm,罐颈高度为30-80mm的二次成型半成品。
作为本发明的进一步改进,所述步骤(5)中的翻边加工方法为:采用模具挤压变形翻边方式或模具冲切翻边方式。
作为本发明的进一步改进,所述步骤(6)还包括以下步骤:在顶盖内侧面涂覆一弹性涂层。
作为本发明的进一步改进,所述步骤(1)中的金属板材为马口铁板材,该马口铁板材的成分包括冷轧板与镀锡层。
实施上述方法制备出的大口径包装罐,其特征在于,由罐身、顶盖、底盖及铝箔组成,其中,该罐身与底盖一体成型,该罐身上部边缘具有一翻边部,该顶盖边缘具有一卷曲部,该翻边部与卷曲部形成互锁结构,该顶盖上开设于一开口,该铝箔位于开口处并通过热封或者胶黏方式与顶盖密封结合。
作为本发明的进一步改进,所述罐身上部往中心轴方向缩颈形成一缩颈部与一罐颈部,该罐颈部与罐身下部之间通过缩颈部连接,该缩颈部为具有圆弧面的平台,所述翻边部位于罐颈部的端部边缘,该罐颈部的颈口直径小于罐身下部的直径。
作为本发明的进一步改进,所述罐身外表面开设有若干条滚筋,该滚筋的截面与顶盖平行,且该滚筋为贯穿罐身的整个侧壁的环形凹槽,在所述底盖上开设有若干环形凹痕。
作为本发明的进一步改进,所述罐身的直径为99-153mm,高度为120-200mm;所述罐颈部的高度为30-80mm,该罐颈部的颈口直径为83-127mm。
本发明的有益效果为:大口径包装罐制备方法工艺简单合理,减少了现有生产三片罐产品的工序,提高生产效率,并有利于环境保护。制备出的大口径包装罐,包装罐罐身上不具有焊缝,能够满足食品与药品对大口径包装罐的密封要求,不会带来被包装罐污染的风险,保障食品药品的安全性能,同时,具有包装强度高、密封性好、避光性好、环保、更有效保障食品安全等性能,扩大包装罐的包装范围,制品表面光泽度明显提高。
上述是发明技术方案的概述,以下结合附图与具体实施方式,对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为现有技术三片包装罐的结构示意图;
图2为本发明具体实施方式一的大口径包装罐的结构示意图;
图3为本发明具体实施方式一的大口径包装罐的剖面图;
图4为本发明具体实施方式一的大口径包装罐的仰视图;
图5为本发明具体实施方式二的大口径包装罐的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例一:
请参照图2-4,一种大口径包装罐制备方法,包括以下步骤:
(1)预备铝箔、及若干厚度为0.19-0.35mm的金属板材;
(2)第一次变形成型:将一金属板材放入伺服电机传送装置的上料台上,并通过伺服电机传送装置将金属板材送至冲裁成型模具上,利用冲裁成型模具在90T开料冲切装置上进行开料冲裁成型操作,冲压强度为600-1000千牛,其中,以厚度为0.21mm、切口直径为320mm的马口铁板材为例,冲压强度为688千牛,以厚度为0.23mm、切口直径为470mm的马口铁板材为例,冲压强度为882千牛;90T开料冲切装置主电机以50-150R/min的速度转动,并通过曲轴转动模具对马口铁板材进行冲切及浅变形,形成直径为190-230mm、高度为35-65mm的初次变形模胚;
(3)第二次变形成型:将初次变形模胚通过伺服电机传送装置自动输送到60T变形冲压装置上,利用变形成型模具在60T变形冲压装置上进行第二次变形成型操作,冲压强度为500-800千牛,形成直径为130-170mm、高度为65-120mm的二次变形模胚;
(4)第三次变形成型:将二次变形模胚通过伺服电机传送装置自动输送到45T冲切装置上,利用变形成型模具在45T冲切装置上进行第三次变形成型操作,形成直径为100-150mm,高度为110-250mm的一次成型半成品,该一次成型半成品为罐身203与底盖204一体成型的包装罐半成品,且在该罐身203上部形成一罐口;
(5)剪口冲切加工与尺寸微调:利用剪口模具,在60T变形冲压装置上对罐口进行翻边加工形成翻边部205,并对具有翻边部205的一次成型半成品的高度和直径进行微调,形成直径为99-153mm、高度为120-200mm的二次成型半成品;
(6)将另一金属板材放入伺服电机传送装置的上料台上,并通过伺服电机传送装置将金属板材送至冲裁成型模具上,利用冲裁成型模具在90T开料冲切装置上进行开料冲压成型操作,冲压强度为688-882千牛,90T开料冲切装置主电机以50-150R/min的速度转动,形成具有开口的顶盖201;并利用剪口模具,对顶盖201边缘进行卷曲加工形成卷曲部,形成与二次成型半成品罐口相匹配的顶盖201;
(7)利用卷封滚轮,将二次成型半成品的翻边部205牢固地紧密钩合于顶盖201的卷曲部形成互锁的结构,并将该互锁结构压紧,再将铝箔202放置于顶盖201的缺口处,通过热封或者胶黏的粘合方式密封结合,形成大口径包装罐。一般情况下,铝箔在食品或药品装载至包装罐之后,再与顶盖201通过热封或者胶黏方式密封结合。
所述步骤(1)中的金属板材为马口铁板材,该马口铁板材的成分包括冷轧板与镀锡层。在此需要说明的是,制备包装罐的材料不限于马口铁板材,本实施例采用安全的马口铁材料。
所述步骤(5)中的翻边加工方法为:采用模具挤压变形翻边方式。由于剪口模具为精密模具,60T变形冲压装置为高精度冲切系统,因此,经过剪口冲切加工步骤处理过的翻边具有安全,美观的特点。
所述步骤(6)还包括以下步骤:在顶盖内侧面涂覆一弹性涂层。该弹性涂层可以为弹性胶膜或其它弹性涂料,有助于提高包装罐的整体密封性。
在本实施例中,在所述步骤(7)中,所述热封粘合方式包括板式热封、滚轮式热封、带式热封、滑动加压式热封、脉冲热封、熔断式热封、高频热封或超声波热封等方式。
在所述步骤(7)中,二次成型半成品的翻边部205与顶盖201的卷曲部的结合,采用的是二重卷封方式,二次成型半成品的翻边部205与顶盖201的卷曲部紧密钩合后,形成五层材料,分别为三层顶盖,两层罐身。
通过本实施例制备方法制备出大口径包装罐后,马口铁板材的厚度依然为0.19-0.35mm,即在生产过程中,马口铁板材材料厚度的变形范围几乎为零。
通过本实施例的制备方法,在制备罐身与底盖一体成型的包装罐半成品时,分别进行了第一次变形成型、第二次变形成型与第三次变形成型,第一次变形成型后,获得初次变形模胚;第二次变形成型后,获得二次变形模胚,与初次变形模胚相比,二次变形模胚较深,底盖面积较小;第三次变形成型后,获得包装罐半成品,与二次变形模胚相比,包装罐的罐身较深,底盖面积较小,接近于目标产品包装罐的形状与尺寸。
实施例二:
本实施例与实施例一的主要区别在于:所述步骤(5)还包括以下步骤:将二次成型半成品放置于滚筋模具上进行滚筋处理,在二次成型半成品上形成若干条滚筋206。其他步骤与实施例一相同,在此不再赘述。
本实施例的滚筋处理步骤,能够更好地加强罐身的强度。所述滚筋可以为一条或多条,根据包装罐高度大小、所包装的物品成分与特点来决定。
实施例三:
请参照图5,本实施例与实施例二的主要区别在于:所述步骤(5)还包括以下步骤:将滚筋处理后的二次成型半成品放置于缩颈模具上进行缩颈处理,形成颈口直径为83-127mm,罐颈511高度为30-80mm的二次成型半成品。该步骤中的翻边加工方法为:采用模具冲切翻边方式。其他步骤与实施例二相同,在此不再赘述。
本实施例的缩颈处理步骤,目的是为了使罐颈511的颈口尺寸与顶盖501和铝箔502的尺寸相配合,整体减少包装罐50所需要的马口铁板材尺寸。
在此需要说明的是,实施例二的滚筋处理步骤与实施例三的缩缩颈处理步骤可以先后完成,或者分别在滚筋、缩颈组合装置上的滚筋模具、缩颈模具或滚筋及缩颈组合模具完成。
通过实施上述实施例一至实施例三的大口径包装罐制备方法,可以制备出多种包装罐,下面以两种具体实施方式进行说明。
请参照图2与图4,具体实施方式一提供一种实施上述制备方法制备出的大口径包装罐20,由罐身203、顶盖201、底盖204及铝箔202组成,其中,该罐身203与底盖204一体成型,该罐身203上部边缘具有一翻边部205,该顶盖201边缘具有一卷曲部(图中未示出),该翻边部205与卷曲部形成互锁结构,该顶盖201上开设于一开口(图中未示出),该铝箔202位于开口处并通过热封或者胶黏方式与顶盖密封结合。所述罐身203的直径为99-153mm,高度为120-200mm。
如图3与图4所示,所述罐身203外表面开设有若干条滚筋206,该滚筋206的截面与顶盖201平行,且该滚筋206为贯穿罐身203的整个侧壁的环形凹槽,滚筋206的作用主要是为了增强罐身203强度,由于包装罐罐身203与底盖204为一体成型,因此罐身203与底盖204的环形结合处208没有焊缝或者相结合部分。在所述底盖201上开设有若干环形凹痕207,环形凹痕207的目的为了加强底盖204的强度,从而增加大口径包装罐20的总体强度,将包装与运输过程中的冲击力力分散,减小包装、运输中对环形结合处208的冲击力,减小产品破裂的可能。
在本具体实施方式中,翻边部205的作用主要是为了防止在开罐过程中包装罐的边缘对手指或身体其它部分造成伤害,翻边部205略比圆柱形的罐身203略宽,以便于制备过程中实现翻边操作。
请参照图5,具体实施方式二提供一种实施上述制备方法制备出的大口径包装罐50,由罐身503、顶盖501、底盖504及铝箔502组成,其中,该罐身503与底盖504一体成型,该罐身503上部边缘具有一翻边部(图中未示出),该顶盖501边缘具有一卷曲部(图中未示出)。本具体实施方式与上述具体实施方式一的主要区别在于:所述罐身503上部往中心轴方向缩颈形成一缩颈部509与一罐颈部511,该罐颈部511与罐身503下部之间通过缩颈部连接,该缩颈部509为具有圆弧面的平台,所述翻边部位于罐颈部511的端部边缘,该罐颈部511的颈口直径小于罐身503下部的直径,同时,缩颈部509与罐颈部511仍然属于罐身503的一部分,即缩颈部509、罐颈部511与罐身503下部一体成型,缩颈部509与罐身503之间的结合处、缩颈部509与罐颈部511的环形结合处510均不具有焊缝。该缩颈部509端部边缘的翻边部与卷曲部形成互锁结构,该顶盖501上开设于一开口(图中未示出),该铝箔502位于开口处并通过热封或者胶黏方式与顶盖密封结合。
同时,所述罐身503的直径为99-153mm,高度为120-200mm;所述罐颈部511的高度为30-80mm,该罐颈部511的颈口直径为83-127mm。
本发明大口径包装罐是与小口径包装罐相对的称谓,一般来说是指口径尺寸大于或等于99毫米、主体形状基本上为圆柱体的包装罐,该种包装罐的特点在同样包装材料的情况下,承载较多的、消耗性较大的食品或药品,例如奶粉、咖啡粉、可可粉等。大口径包装罐由于不具有焊缝,因此能够保证其中承载的食品或药品不会因为包装罐焊缝的氧化而变质。
一体成型技术本身广泛应用于食品包装罐领域,然而仅限于小口径包装罐,例如食品罐头罐、可乐罐等。现有技术中一直无法解决如何获得大口径包装罐一体成型的技术难点。本发明实施例采用可靠可控的工艺过程,实现大口径包装罐的一体成型,获得不具有焊缝的一体成型大口径包装罐,从而从根本上降低现有技术中焊缝给食品药品包装带来的风险。
本发明的重点主要在于,大口径包装罐制备方法工艺简单合理,减少了现有生产三片罐产品的工序,提高生产效率,并有利于环境保护。制备出的大口径包装罐,包装罐罐身上不具有焊缝,能够满足食品与药品对大口径包装罐的密封要求,不会带来被包装罐污染的风险,保障食品药品的安全性能,同时,具有包装强度高、密封性好、避光性好、环保、更有效保障食品安全等性能,扩大包装罐的包装范围,制品表面光泽度明显提高。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征,均在本发明的保护范围之内。