《钢桶制造技术》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

第十一章 桶底顶成形工艺

 

第五节 桶底顶预卷边工艺

近年来，制桶行业发展很快，各厂家生产的五层矩形卷边桶已不能满足用户对质量的要求，出口包装需要强度更高、密封性更好的钢桶。在国外先进技术及工艺的影响下，七层圆弧形卷边（三重卷边）桶在我国得到了全面应用。

根据国内大多数厂家的成功经验，要生产三重卷边桶，桶底顶预卷边是较为重要的一道工序。经过预卷边的桶底顶在与桶身装配时很容易形成七层卷边，所以这道生产工艺为大多数生产厂家所接受。这也是国外三重卷边桶的工艺先进性所在。

图11-14为200升闭口钢桶桶底顶预卷后的形状及尺寸。在预卷的同时，往卷起的小圆弧里填入密封胶，放置24小时后形成一条大的密封圈。卷封装配时该密封圈被卷入七层圆弧卷边中心，起到了极好的密封效果。

图11-14 200升闭口钢桶桶底顶预卷图形

一、预卷机的工作原理

图11-15为桶底顶预卷机外形图。该机能在预卷的同时进行喷胶。预卷机的工作原理如下：

图11-15 桶底顶预卷机外形图

下盘由电机经减速轮系统减速后带动运转，工作开始时，先将桶底顶从侧面放入上下盘之间，上盘由气缸驱动下压，把桶底（顶）紧紧夹于上下盘之间并随下盘转动，然后右边预卷滚轮由凸轮驱动经滑轨导向往左移动，移向桶底顶边缘，使桶底顶边缘沿着预卷滚轮向上卷起；在此同时，喷枪喷出一股密封胶液于桶边上，在离心力作用下向已卷起的圆弧内移动，形成一完整均匀的胶圈，然后，凸轮转入低谷，滚轮退出，接着上盘气缸动作，使上盘上移离开桶底顶。桶底顶失去夹紧力，在转动惯性的驱动下甩出预卷机。接着又重复以上的过程。图11-16为预卷过程简图。驱动滚轮移动的凸轮的转动是由电机经减速器获得的。在凸轮旁安装着行程开关，用来实现气缸及喷胶的自动控制。

图11-16 桶底顶预卷过程

图11-17 预卷机预卷喷胶气动控制简图

如图11-17为预卷机自动控制气动原理图。其控制过程如下：

由空压机引出的压缩空气经过滤调压阀Y4过滤并调到稳定的压力下送给系统。气路1由调压阀Y1调至给定压力经电磁阀F1进入上盘动作气缸；气路2由调压阀Y2调压后经电磁阀F2进入喷枪，控制喷枪喷停动作；气路3由调压阀Y3调压后进入胶缸，使胶液获得一定的压力并由喷枪喷出。

电磁阀F1由行程开关K1控制；电磁阀F2由行程开关K2控制，K1和K2均安装于凸轮轴上，由滚轮的进给动作给以控制。调节Y1使气缸的压紧力足够；调节Y3使喷胶速度足够且不至于飞溅严重。

喷枪的结构如图11-18所示。压力胶液由C口进入胶腔，当压缩空气由A口进入时，阀芯被推动向右移动，顶尖堵住喷胶口D，胶液停止喷出；当电磁阀F2（如图11-17）换向，压缩空气由B口进入，则阀芯向左移动，D口打开，压力胶由喷嘴喷出。

图11-18 喷胶枪结构简图

在实际生产中，特别要引起注意的是喷胶系统，因为密封胶一般采用的是氨水胶，较易干结，所以，向胶缸中加胶时应把缸内的余胶倒出，把胶缸用清水洗干净，然后盛上清水，开机动作，以清水把整个喷胶系统冲洗干净，再倒出水，把新胶和余胶同时用50目铜丝网过滤后加入胶缸进行使用。

为防胶液干结，堵塞胶路，每天上下班都要进行清洗。待用的胶液应进行检验，是否符合生产工艺要求。一般要求胶液外观呈灰白色或带微粉红色粘性液体，不得有杂质或凝结块，使用时PH值调至6～8，粘度调至3500～3700厘泊，胶比重0.95～1.0，稀释可用清水或蒸馏水。

二、桶底顶预卷工艺要求

预卷后的桶底顶零件应有光滑均匀的周边圆弧，无拉伤，卷偏等现象；圆弧内乳胶应均匀，并填满弧内，干后形成一均匀环形密封胶，不得有断胶现象；桶底顶表面应干净无胶点；各部分尺寸应符合零件所要求的尺寸。

三、预卷喷胶常见缺陷及解决措施

1．喷溅

如果喷枪喷溅严重，则可能是喷枪角度不当或压力太大，应调节喷枪角度或调节调压阀Y3，使之达到合适。

2．桶底顶不动或转速不够

如果在预卷过程中，桶底顶静止不动或转速减慢，即桶底顶在下盘上打滑，这是上下盘夹紧力不足的原因，应调节调压阀Y1使之压力足够。

3．预卷圆弧尺寸或形状不合要求

当发现卷边形状和尺寸不合要求时，可能是滚轮槽形磨损变形所致，也可能是滚轮进给或位置调节不合适。重新更换滚轮或把滚轮位置调节合适即可。

这种情况大多数是与预卷机滚轮的成形槽形有关，预卷机滚轮应根据产品要求进行设计，并在实践中加以修正，材料可用T10钢，成形圆弧部分应光滑均匀，加工成的辊轮要先进行热处理，才能长期使用。

四、钢桶对密封胶的要求

钢桶卷封用密封填料，俗称密封胶，当钢桶底顶与桶身卷封时，填入卷边缝隙中起密封作用。由于钢桶卷封后，卷边部位有一定的刚性回弹，回弹使原本卷紧的卷边出现了缝隙。所以，用密封填料填充卷边缝隙，能有效地提高钢桶的抗渗漏能力。

钢桶生产及使用对密封填料有以下几项要求：

1．相容性。由于钢桶的用途很广，盛装的货物各种各样，所以要求密封填料对各种内盛物有一定的相容性。如果某种内盛物与密封填料不相容，则可能产生化学反应、浸蚀，从而破坏了填料的密封性能，使内盛物变质或改性。

2．高温稳定性。由于目前大多数制桶厂家的钢桶涂装工艺均采用烘干炉干燥，炉内温度有的高达200℃左右，钢桶表面温度更高，在此温度下密封填料变稀流淌或焦糊变质，均会影响其密封性能。

3．较高的固份含量。由于它是密封填料，不同于单纯的粘接胶，如果固份含量低，则干燥后体积减小，使缝隙不能有效地填满，从而影响其密封性。

4．较好的粘接性能。大多数制桶厂的生产工艺都有桶底、顶预卷喷胶工序。如果胶与桶底顶预卷边的粘接力不强，则在卷边刚开始时，桶底顶与桶身翻边产生相对滑动，把预卷喷上的胶蹭掉，有时掉在外边，有时掉入桶内。不仅影响了密封性能，而且掉入桶内的胶块也影响了钢桶的内部清洁。

5．较好的弹性。在钢桶卷边过程中，由于机械力的作用，使卷边包得很紧，缝隙为最小状况。但当卷封完毕后，卷边的刚性回弹等原因使卷边稍微放松一些，缝隙也相对大一些。如果密封填料没有较好的弹性，则不能适应这种变化。另外，从技术方面讲，密封填料在卷边内应有一定的弹性压缩，它本身的弹性弹力能使密封性能更佳。

6．较好的施工性能。所谓施工性能，就是说能便于喷胶、涂胶、干燥等工艺的实施，粘度要合乎要求，不可有明显的胶粒、结块、过稀或沉淀现象。另外，由于全国各地气候条件不一致，要求它有一定的耐候性，不能因冷而结块变质，也不能因热而失效。

有几个问题必须引起重视：

①用于食品包装桶中时，密封胶应无毒无害，且不与食品反应。对于其它用途的钢桶，密封胶有无毒都不重要；

②水基胶的生锈问题可在施工方法上采取一些改进，如防止喷溅和及时烘干等；

③密封胶的耐溶剂性能都不是绝对的，只要对所盛物具有相对稳定性就应该是合适的。国外把密封胶分作多类，不同的用途采用不同的密封胶。

五、钢桶密封胶的选择和性能测试

1．密封胶的选择

近几年来，随着我国制桶工业的不断发展，也随之出现了一系列用于钢桶的密封胶。种类较多，一般常用的有白乳胶、聚醋酸乙烯乳液、耐油型钢桶密封胶、通用型钢桶密封胶等。

不论采用那种密封胶，其性能及特点应满足下列要求：

（1）无毒，无臭，不霉不腐，不加溶剂，不污染环境；

（2）耐温幅度宽（-30℃～200℃），物理机械性能及耐化学性能良好，使用范围广泛，成膜性好，有较好的粘附性和弹性，密封效果好；

（3）无滤渣，无沉淀，易清理，利于文明生产；

（4）价格低廉，工艺简单，使用方便，适合制桶工艺要求；

（5）外观：稀稠均匀，无结块，无杂质，不起皮；

（6）粘度：3000～5000厘泊（旋转式80℃）；

（7）pH值：6～8；

（8）抗拉强度及断裂伸长率：

（a）抗拉强度（纵）：不小于138kgf/cm2；

（b）断裂伸长率（纵）：不小于530%。

（9）应适应涂刷和喷涂等方法施工。

2．密封胶的使用

密封胶的使用，通常可按下列几个步骤进行，即预处理→涂胶→干燥。

（1）预处理

如果金属表面有油污、锈蚀、水或灰尘等，应去除干净，以便使密封胶能浸润其整个表面，充分填充表面凹陷处，并和接合面牢固结合。否则密封性能就会下降。

如果密封胶为了喷涂方便等原因需要调整粘度，重新调配，则密封胶的配制也必须事先完成。

（2）密封胶在金属接合面上的分布不是凭借扩散作用，而必须借助外力来涂布。涂胶的方法可根据情况进行选择，可用刷子手工涂胶，也可用喷枪进行自动喷涂，喷枪涂胶，快而均匀，适合流水作业。在一般情况下，涂胶厚度为0.12～1.20mm。如果有条环状涂胶，厚度可达0.50～0.70mm。厚度太厚，不仅干燥时间长，而且多涂部分在卷边时会被挤出来，不但浪费，还会污染设备，缩短滚轮寿命，甚至影响卷边质量。

（3）干燥

密封胶一般含有溶剂。有时为了施工方便，还要事先稀释调配，所以涂胶后必须进行干燥。一般要求干燥到一粘手或溶剂基本挥发后，再进行卷封。干燥时间与所用的密封胶种类、溶剂以及涂胶厚度、周围环境温度与湿度，是敞开的还是封闭的等条件有关。

密封胶必须在卷边后才能发挥其密封作用。卷边时还必须对卷层内的缝隙加以控制，通常层与层之间不应有间隙，中心空隙一般不大于钢板的厚度。缝隙超差，密封胶的密封作用就会下降，甚至完全失效。

此外，有些密封胶对某些金属敏感，在喷涂时，会造成管道、喷嘴及筛网等堵塞，因此这些部件须采用不锈钢制作。在生产过程中若发生故障暂停喷涂，需要喷嘴上涂以黄油，以防止溶剂浑发而造成密封胶凝固，堵塞通道。

密封胶有一定的储存期，若保管不善或存放时间过长，就会变质，失去效用。因而，在使用前，必须检查密封胶的出厂日期，贮存期限以及使用说明。

3．密封胶的性能测试

（1）物理化学性能测试

主要包括密封胶的形态、比重、粘度、不挥发分（指密封胶中溶剂挥发后固状物的含量）、干燥时间、贮存期等。

（2）密封胶性能测试

主要包括密封胶的耐高温、耐低温、耐压以及耐各种介质性能的测试。这些测试结果是选择密封胶的主要依据。

（3）应用试验

由于密封胶的实用性能与施工操作、制桶工艺、卷层间隙等有密切关系。所以选用时，必须预先进行模拟试验或实际应用试验。

密封胶通常需进行测试的常规项目有：①比重；②粘度；③不挥发分；④流动性；⑤热分解温度；⑥耐介质性；⑦耐压性。

 

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