近年来,随着钢桶制造技术的不断提高,钢桶结构也在不断更新,其所用板材也在不断的向薄型化发展。由于钢材的涨价,钢桶生产企业面临的形势十分严峻,面对激烈的市场竞争,钢桶的销售价格难以提高,所以制桶企业就只有接受高成本的原材料。面对如此高的原材料价格,钢桶生产企业要想盈利是很困难的。为此,各钢桶生产厂家尽其所能,想尽一切办法来降低钢桶的生产成本和费用,从而保存实力,在竞争中立于不败之地。为此,供求双方目前基本上达成共识,使钢桶在满足需求的前提下,尽量轻型化、薄型化。这样,钢桶生产企业生产钢桶的种类就不会只是国标规定的那几种,而会出现很多标准以外的钢桶系列产品。如桶身厚度为0.5mm、桶底(顶)厚度为0.65mm的200升小开口沥青桶;桶身厚度为0.6mm、桶底(顶)厚度为0.8mm的200升小开口化工桶;桶身厚度为0.8mm、桶底(顶)厚度为1.0mm的200升小开口润滑油桶等。目前,像这样的薄型桶层出不穷,但由于工艺大都采用原200升小开口钢桶的工艺和模具,生产过程中出现了一些意想不到的问题。 前天有个朋友打电话来咨询,说他们厂生产200升小开口钢桶很顺利,但最近生产一批桶身厚度为0.6mm,桶底(顶)厚度为0.8mm的200升小开口钢桶,怎么调整设备和工装也达不到理想的结果,不是卷边处出现铁舌,就是渗漏,甚至出现拉伸削边现象等。据我了解,这类问题在许多钢桶企业试生产薄型桶时都遇着过,甚至还延误了许多时间,错失了许多签单机会,直接影响了企业的经济效益和产品的质量。如果将薄型钢桶的工艺尺寸能够科学化、公式化、系列化,在生产过程中就可以少走弯路,提高工作效率和产品质量。 下面我们首先探讨一下桶身翻边和桶底、顶边宽工艺尺寸的确定。 一、桶身翻边和桶底(顶)边宽度与钢桶卷边宽度、钢板厚度的关系 要确定出正确的桶底(顶)边宽和桶身翻边宽度,我们首先得了解钢桶的卷边情况,一般情况下钢桶的卷边分为三种,即二重平卷边、双重圆卷边和三重圆卷边;近十年来,国内的钢桶生产企业生产的200升钢桶基本上全部采用三重圆卷边。但最近一两年,国外引进了一些生产线制作200升锥形桶,其卷边形式又都是二重平卷边,所以就有一部分企业效仿。但从钢桶的强度考虑,由于本身材料变薄,钢桶强度相应的也就降低,为了使钢桶卷边强度好,卷得牢,且密封性能好,就必须对卷边情况进行认真地分析。所以在条件许可的情况,应尽可能的采用三重圆卷边。 根据我们多年的工作经验和国内外同行业的实际情况得知,三重圆卷边的卷边形状并非是严格的圆形,它有多种形式,有三角形、梯形,椭圆形等,但其层数大都在七层,只是在矩形的棱角处有圆弧过渡角,其圆弧过渡角大小不同而异。为了简化研究程序,我们设定两种理想状态,如图一和图二所示为两种理想状态图形。我们所求的桶底(顶)边宽L1和桶身翻边宽度L2就在这两种理想的极限状态中L1、L2值之间。 下面在卷边宽度H和桶底(顶)材料厚度为T1,桶身材料厚度为T2已确定的情况下来研究三重卷边的情况。(说明:以下研究中,S代表卷边厚度;H代表卷边宽度;图一为矩形卷边理想状态;图二为圆形卷边理想状态) 在图一中,我们可以很容易地写出L1及L2的计算式(应以材料中性层位置来计算): L1=(3T1+3T2)+(H-T1)+(2T1+2T2)+(H-2T1-T2)+(T1+ T2)+(H-2T2- T1) 上式可简化为L1=3H+ T1+3T2 ……………………① L2=(2T2+2T1)+(H-2T1-T2)+(T1+T2)+(H-3T1- T2) 上式可简化为L2=2H+ T2-2T1 ……………………② 由于测量桶身和桶底(顶)边宽时是从材料表面开始的,所以公式①、② 均应加上 的桶身和桶底(顶)的材料厚度,即上两式可修正为: L1=3H+ T1+3T2+ T1=3H+2T1+3T2……………………③ L2=2H+ T2-2T1+ T2=2H+T2-2T1 ……………………④ 在图二中,利用圆的周长公式也可以计写出L1及L2的计算式(应以材料中性层位置来计算): 即: (公式略)……………………⑤ 即: (公式略)……………………⑥ 同样,由于测量桶身和桶底(顶)边宽时是从材料表面而不是从中性层。所以公式⑤、⑥均应加上 的桶身和桶底(顶)材料厚度,即公式⑤、⑥可修正为: (公式略)……………………⑦ (公式略)……………………⑧ 以上对两种理想状态的情况进行了计算,而实际情况正好在这两种状态之间,故: (公式略)…………┉……⑨ (公式略)…………┉……⑩ 上两式可简化为: 根据我多年的工作经验,一般情况下,上式中H=2.5T1+3.8T2+K K=2.8~3.0 当钢桶的板材较厚(T≥1)时,K取较小的值,即K=2.8;当钢桶的板材较厚(T<1)时,K取较大的值,即K=3 式⑨和式⑩给出了三重圆卷边情况下,桶底(顶)和桶身翻边宽度的范围,考虑到卷边时需填密封胶,及卷边的具体情况靠进圆卷边,所以在取桶身翻边值时,可在范围内取稍大一点的值;而在取桶底(顶)边宽时,可在范围内取稍小一点的值。 |