《包裝機械設計》（3）
二、兩片罐的制造技術及設備
兩片罐是為替代有嚴重鉛污染的錫焊三片罐而發展起來的。兩片罐是采用一定形狀的金屬板片，用沖床通過拉深成型模具，使之經拉深、壓延變形，成為罐底罐身為一體的包裝容器。將空罐充入包裝物品后，套上罐蓋進行卷邊封口，即可得到完整的銷售包裝件。因其整個罐體由兩件組成，故稱之為兩片罐。
兩片罐與三片罐相比具有如下優點。如罐身無接縫、罐身與罐底無卷邊封接，故密封性好，且節省了原材料；罐身可進行全面積裝潢印刷；制罐程序簡單，效率高等。但也有不足之處，如對制罐材料的性能要求高，設備投資都較大，制罐技術、設備與模具精度要求也較高等。
兩片罐的類型：按罐身的高低分有淺沖罐和深沖罐；按罐材分有兩片鋁罐和兩片馬口鐵罐（鍍錫板罐）；按罐身成型方法分有變薄拉深兩片罐和深沖拉拔兩片罐；按罐形分有圓罐和異形罐。本節只介紹圓形罐的加工設備。
（一）變薄拉深兩片罐成型加工及設備
最早出現的變薄拉深兩片罐是變薄拉深兩片鋁罐，后來才出現了變薄拉深鍍錫鋼板（馬口鐵）兩片罐。
圖17-13 變薄拉深兩片罐加工工藝流程圖
1-板坯料; 2-沖壓預拉深;3-再拉深; 4、5變薄拉深; 6-再變薄拉深完成成型;7-切罐身高度、齊邊
變薄拉深兩片罐是在沖床上經模具內拉拔伸展而成型。所用板坯材料的厚度為0.3～0.4mm，成型后的罐身壁厚為0.1～0.14mm，罐底基本保持原坯厚。這種罐主要用于啤酒及含氣的碳酸類飲料的包裝。
1.變薄拉深兩片罐加工工藝
變薄拉深的工藝流程為：原材料（板材）→涂潤滑油→下料（坯料）→沖拉→多次變薄拉深（1~3次不等）→切邊（切罐口平齊）→清洗→烘干→罐內外表面噴涂→縮頸或翻邊（直罐縮頸可省）→裝潢印刷。圖17－13為變薄拉深兩片罐的加工工藝流程圖。
2.變薄拉深兩片罐的主要成型設備
一套完整的變薄拉深兩片罐生產線由十多臺不同類型的設備組成。主要有薄板輸送機、涂油機、多功能沖壓機、再次涂油機、剪板機、坯料堆碼機、整形沖機、控制裝置及系統、后續處理設備和附屬設備等。大部分設備與焊接三片罐相同。完成變薄拉深的關鍵設備是沖壓機床和成型加工的配套模具。
能否實現變薄拉深，模具是關鍵，各次成型加工的模具是不同的。現代制罐機中多采用復合式制罐模具。這種模具設計與制造要求較高，以便承受成型加工的沖擊力和壓應力，并保證加工質量和模具壽命。圖17-14所示為沖切-沖壓預拉深-再拉深復合模具的結構，圖右曲線為該模具的沖床滑塊行程曲線。該模具一次沖壓加工能完成沖切、預拉深和再拉深。圖17-15所示為變薄拉深和成型復合模具，該模具一個行程可完成變薄拉深三次而成型。
圖17-14 沖切-預拉深-再拉深復合模具
1-再拉深凸模; 2-預拉深凸模; 3-沖切模; 4-壓料環; 5-板坯料; 6-預拉深環
7-預拉深模; 8-再拉深模; 9-再拉深環; 10-模座
（二）深沖拉拔兩片罐成型加工設備
深沖拉拔罐又稱沖拉罐。它分淺沖罐和深沖罐兩種，淺沖罐只需沖拉一至二次即可，而深沖罐則需多次再沖拉才能完成加工成型，具體再沖拉次數決定于所用材料性能與罐身高度。其余前后加工工序與變薄拉深兩片罐相同。
淺沖罐有圓罐、橢圓罐、方形罐及其它異形罐等多種，深沖罐則只有圓形罐。
沖拉罐用材為厚度0.2~0.3mm的鋁板和鍍錫鋼板（馬口鐵）。
1.深沖拉拔兩片罐加工工藝
沖拉兩片罐比變薄拉深兩片罐的加工工藝簡單。圖17-16為沖拉罐加工工藝流程圖，加工過程為：原板料（板材或卷材）→沖切成波形板料→涂敷潤滑劑→圓片坯下料→沖杯→再沖拉（一至多次，依罐尺寸而定）→罐底成型→凸緣切邊→檢驗。
圖17-15 變薄拉深-成型復合模具
1-成品; 2-罐底成型模; 3-變薄拉深環; 4-模具殼體;5-膠管; 6- 再拉深所得杯筒; 7-沖頭模; 8-滑塊
沖拉兩片罐成型后，罐身各處厚度基本上與罐坯材料相同，沖拉罐身的材料（拉長）靠凸緣處的材料流動作補償。故坯料大小與罐沖拉深度、材料性能、沖切模具結構均有較大關系。
圖17-16 沖拉罐制罐工藝流程圖
1-板坯; 2-預拉深杯; 3-第二道拉深杯; 4-第三道拉深杯; 5-整形與壓低成型加工; 6-沖切修整
2.沖拉制罐成型及主要成型設備
沖拉制罐原理如圖17-17所示。直徑為D的制罐壞料置于凹模上，用壓料環3壓住坯料周邊，直徑為d0的上沖模下沖時，坯料圓周方向產生收縮性塑性變形流動，以補償拉深的周邊縱向變形，并保持厚度不變。壓料環壓住板坯料周邊、限制板坯料在沖拉中起皺。壓料環施加壓力Q的大小應適中，太小不能防止起皺；太大會阻礙拉深。模具間隙也應恰當，太大罐身會起皺且罐身壁厚會加大；太小需要沖拉力就大，且易擦傷罐身。
圖17-17 沖拉罐沖拉原理圖
1-下模; 2-板坯料; 3-壓料環
沖拉罐常用主要加工設備：關鍵設備是壓力機及其配套模具。常用壓力機為多頭、多段、連續動作的壓力機；模具多采用多工位組合模具。圖17-18所示為沖拉罐成型加工的主要設備配置示意圖。它使用了一臺六工位壓力機，其后并排配置三臺雙動拉深壓力機。每臺雙動拉深壓力機上并排安裝兩排四個連續工序的模具，它們分別完成第二道拉深、第三道拉深、整形和底部成型及最后的切邊加工。其它配套加工設備與變薄拉深兩片罐相同。
圖17-18 沖拉罐成型加工主要設備配置圖
1-坯料供給裝置; 2-六工位壓力機; 3-雙動拉深壓力機
