355ml易拉啤酒罐设计说明书--16

1 内装物分析及选择材料啤酒是世界上生产量最大的酒种，也是一种含有营养成分而且平衡性良好的饮料。

啤酒的性味凉而苦涩，但苦味清爽，苦中有甜，它所含的营养成分绝大部分都能被人体所吸收，适量饮用也有一定的活血、开胃和帮助消化的作用，对高血压、心脏病、迁延性肝炎、胃肠功能紊乱、腹泻、便秘、肾脏病、肺病和神经衰弱等病人的健康恢复有帮助或有积极的治疗作用。

同时也可用来代替黄酒作为调料烹调菜肴，具有除腥去膻增香的作用。

啤酒的种类也很多。

啤酒按颜色分为有黄啤、褐啤、白啤和黑啤等，按啤酒的生熟划分有生啤和熟啤之分。

啤酒除含有糖类、酒精及二氧化碳气体之外，也含有多种维生素、多种矿物质和17种氨基酸。

就一般中度啤酒而言，每100克中约含酒精3.4克、蛋白质0.4克，热量142.4千焦，维生素B1O.2毫克，维生素B 0.01～0.11毫克，尼克酸1毫克，钙2～67毫克，一般啤酒含钙为4毫克。

含磷15毫克，铁0.3毫克。

所以啤酒包装必须满足防止二氧化碳和水分散失及保持风味稳定性的要求。

市场上常用的是玻璃瓶，但是当瓶内二氧化碳压力过高，啤酒瓶经常碰撞，消费者开启方式不当，都有可能产生爆炸伤人的后果。

为了尽量减少或避免这种现象出现，这里采用易拉罐装，其安全系数较高，通常不会发生爆炸伤人现象；其次易拉罐啤酒密封性良好，有助于品质保证；再次，携带方便，不易假冒，适合于旅游、野外聚餐等饮用。

易拉罐通常是由铝合金板材经多次变薄拉伸制成的罐身与马口铁制成的罐盖卷封（二重卷封）而成。

为了满足内装气压要求，需经过计算来确定材料厚度，一般啤酒内压为0.15～0.7MPa ，由式（1-1）计算可得材料厚度。

0.766.040.154()2[]2150b Pd t mm σ⨯===⨯ （1-1）根据国家标准GB/T 3880-1997初选铝合金材料为： 板 3003-H16 0.16×1000×1500 GB/T 3880-1997。

2 结构设计[1]易拉罐质轻，携带方便，则其容量不易太大，市场上主要有355ml的易拉罐，这里也以此为基准设计；为了开启方便，通常设计为易开盖。

根据国家标准，有206型与209型两种，其标准如表1所示。

此处以209型铝易开盖两片罐来设计。

表 1 铝易开盖两片罐罐身的主要尺寸/mm2.1 罐身设计两片罐罐身由侧壁、罐底和口缘三部分构成（如图1）。

2.1.1 截面形状设计由于变薄拉伸罐罐身较高，复杂截面成型难度大，质量也难以保证，故采用圆形截面。

圆形截面罐体在拉伸成型时板材周向各部位变形均匀，受力平衡，容易保证罐体的成型质量。

2.1.2 口缘、罐底设计两片罐口缘部分的结构有直筒翻边、缩颈翻边、双缩颈翻边和三缩颈翻边等几种形式。

翻边要图 1 两片罐罐身结构与罐盖形成二重卷边封合。

这里口缘用缩颈翻边形式。

对于盛装啤酒和充气饮料的两片罐罐底在设计时要保证轴向强度和弯曲强度的要求。

因此采用如图2所示的形式。

罐底内凹，周边为环形支承面，与罐体用斜面或圆弧过度。

这种结构使罐图 2 铝易开盖两片罐罐底结构底的耐压强度和弯曲强度有很大的提高。

2.2 罐盖设计由于采用的是拉环式易开盖形式的罐盖，其主要尺寸如表2所示。

其主要结构如图3、图4所示。

其材料厚度约为罐身的两倍，设计为0.3mm。

表 2 易开盖的主要尺寸和极限偏差/mm图 3易开罐盖结构形式图 4 拉开式易开罐盖罐盖与罐身是二重卷封密封的，其结构如图5所示。

（1）卷边厚度（T）。

卷边厚度T是指卷边外部测得的垂直于卷边叠层的最大尺寸。

其计算公式如下：T＝3t c＋2t b＋∑g=3×0.3+2×0.16+0.16=1.38(mm)式中t c———罐盖坯板厚度，mm；t b———罐身坯板厚度，mm；∑g———层间间隙之和，约为0．15～ 0．25mm。

卷边厚度T受卷边轮封卷压力影响，一般压力大T值小，压力小则T值大。

图 5 二重卷封结构（2）卷边宽度（W）。

卷边宽度是指从卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺寸。

其计算公式如下：W＝2．6t c＋BH＋L c（2-2）=2.6×0.3+1.6+0.3=2.68(mm)式中BH———身钩长度，mm；Lc———身钩空隙，mm，要求越小越好。

卷边宽度大小还受压辊沟槽的形状、卷封压力及下托盘推力等因素影响。

且身钩长度BH对罐的影响较大，一般来说，BH值小，容易产生渗漏现象，BH值太大则容易产生垂边，故身钩长度BH必需适中。

（3）埋头度（C）。

埋头度是指卷边项部至盖平面的距离，它一般由上压头凸缘厚度决定，即：C＝W＋α（2-3）=2.68+0.16=2.84(mm)式中W———卷边宽度，mm；α———修正系数，一般为0．15～0．30mm。

（4）罐身身钩长度（BH）。

罐身身钩长度是指罐身翻边向内弯曲成钩状的长度。

其值为1．6mm。

（5）罐盖盖钩长度（CH）。

罐盖盖钩长度是指罐盖圆边翻向卷边内部弯曲部分的长度,取决于头道压辊沟槽的形状，其值与身钩基本一致，为1.6mm 。

（6）叠接长度（OL）。

叠接长度是指二重卷边成型后，卷边内部盖钩与身钩相互叠接的长度。

其计算公式如下：OL＝BH＋CH＋1.1t c－W （2-4）=1.6+1.6+1.1×0.3-2.58=0.95(mm)式中BH———身钩尺寸，mm；CH———盖钩尺寸，mm；t c———罐盖坯板厚度，mm；W———卷边宽度，mm。

（7）叠接率（KOL）。

叠接率是表示卷边内部钩盖与身钩相互叠接的程度。

其计算公式如下：KOL＝｛OL／［W－（2．6tc＋1．1tb）］｝×100％（2-5）={0.95/[2.68-(2.6×0.3+1.1×0.16)]} ×100%=55.1%式中KOL———叠接率，％；OL———叠接长度，mm；W———卷边宽度，mm；t c———罐盖坯板厚度，mmt b———罐身坯板厚度，mm；3 工艺流程3.1 罐盖加工工艺过程：板料分切→冲裁成型（含铆钉鼓包）→铆钉成型→压开口槽（安全折叠）→压痕→嵌拉环→铆合→圆边→涂胶→烘干3.2 罐身加工工艺过程：板料分切→涂油→落料预拉伸→二次拉伸→多次变薄拉伸→罐底成型→修切口边→清洗→外印涂→内涂→缩颈、翻边→检验3.3 罐身坯料计算铝易开盖两片罐罐体是经过预拉伸，然后再经过多次变薄拉伸成型的，根据拉伸前后体对等计算坯料尺寸，如式3-1所示。

0d ==（3-1）4 装潢设计一瓶啤酒质量的好坏，对消费者来说，首先看到的是这瓶啤酒的包装。

产品包装既是产品的卖点，又是市场的亮点，新颖独特的包装往往最容易打动消费者的心。

因此，啤酒企业不仅要生产合乎标准和品质上乘的产品，而且要有端庄美观的商标和包装，如此才能使其产品更具吸引力和竞争力，提高产品的附加价值，使其品牌更加深入人心。

见 图4-1。

4.1 基本文字包装牌号，品名和出产企业名称。

一般安排在馐的主要展示面上，生产企业名称也可以编排在侧面或背面。

牌名字体一般作规范化处理，有助于树立产品形象。

品名文字可以加以装饰变化。

4.2 资料文字资料文字包括产品成分，容量，型号，规格等。

编排部位多在包装的侧面，背面，也可以安排在正面。

设计要采用印刷字体。

4.3 说明文字说明产品用途、用法、保养、注意事项等。

文字内容要简明扼要、字体应采用印刷体。

一般不编排在包装的正面。

4.4 图案设计 图4-1图案美观大方，生动形象，不落俗套，尽可能独立创造，要特别注意消费者追求新颖、方便、实用、高贵的心理，使人耳目一新5 技术要求5.1 基本要求5.1.1 产品应符合本标准的要求，并按规定程序批准的图样和技术文件制造。

5.1.2 产品出厂时必须符合GB 11677的卫生要求。

5.2 缩颈翻边罐体5.2.1 罐体的主要性能应符合表3的规定。

表 3 罐体性能5.2.2 涂层的质量要求罐体涂层必须附着良好，在巴氏杀菌后不得有脱落、变色和起泡等缺陷。

5.2.3 外观质量要求5.2.3.1 产品的图案及颜色应由供需双方协商确定.5.2-3.2 外观质量要求见表4表 4 罐体外观质量5.3 易开盖5.3.1 易开盖主要性能应符合表5的规定。

表 5 易开盖主要性能5.3.2 涂层质量要求内外涂层附着良好，在巴氏杀菌后不得有脱落、变色和起泡等缺陷。

5.3.3 外观质量要求外观质量要求见表6。

表 6 易开盖外观质量要求6 试脸方法[2]6.1 外观检查用目测，在自然光线下，用正常视力相距60 cm检查。

6.2 尺寸检查用专用或通用量具(仪)测量，量具(仪)精度0. 01 mm,6.3 罐体内涂膜完整性试验使用读数值。

. 5 mA的内涂膜完整性测试仪，在罐内加入电解液，液面距罐口3 mm,读取第4s的电流值.电解液是用1 000 mL的1%氯化钠水溶液和4 mL的5%二辛基丁二酸醋磺酸钠混和而成。

6.4 罐体耐压强度试验使用读数值不大于10 kPa的罐底耐压强度侧试仪，读取罐底部变形的最大指示值。

6.5罐体轴向承压力试脸用读数值不大于1O N的罐体轴向承压力侧试仪读取罐体变形的最大指示值。

6-6 易开盖开启力、全开力试验使用读数值不大于1N的开启力、全开力测试仪，仪器的全行程时间为15s，把易开盖放在测量支架上，支架固定在后倾300(即与水平面成600)位置，先后读取盖开启瞬间和拉环完全脱离盖体时的指示值。

6.7 易开盖耐压强度试验使用读数值不大于10 kPa的易开盖耐压强度测试仪，读取盖变形时的指示值。

6.8 易开盖内涂膜完整性试验使用读数值0.5 mA的内涂膜完整性测试仪，对盖内涂膜测试，读取第4s的电流值。

电解液同6.3。

.6.9 内涂膜质量试验6.9.1 内涂膜巴氏杀菌试验使用恒温水浴箱，将试样放入温度为68士2℃的蒸馏水中，恒温30 min后取出，检查内涂膜有无变色、起泡、脱落等现象.6.9.2 内涂膜附着力试验用单面刀片在涂层表面划出长为15 mm，间距为2 mm的6道平行划痕，然后转900，用同样方法划割成正方格，划痕须齐直，并且完全割穿内涂膜，在方格上紧贴宽度为15 mm,粘结力为15士2 g/mm的粘胶带，快速从涂膜上撕下，检查涂层有无脱落。

6.10 易开盖密封性试验在进行6.7试验时将测试压力保持在610 kPa,观察试样有否漏气现象.6.11 封口胶干膜质量使用感量为0.0001 g的精密天平，把易开盖拉环除去，称重为W1，再用溶剂除去封口胶，烘干后称重为W2，封口胶干膜质量W=W1一W2。

6.12 开启可靠性试验使用手或简单工具开启易开盖，拉环(片)不脱落。

7参考文献[1] .周开明.销售包装结构设计.北京：化学工业出版社，2004.1[2] .王德忠.金属包装容器.北京：化学工业出版社，2003.911。