《钢桶制造技术》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

第四章 钢桶结构及工艺尺寸的设计

 

第三节 钢桶工艺尺寸的确定

钢桶的工艺尺寸是保证钢桶结构及性能的关键。以200升钢桶为例，其主要工艺尺寸有：桶身翻边宽度、桶底顶边宽等。

一、钢桶的卷边工艺尺寸分析

如图2-8所示钢桶的卷边，分为矩形卷边和圆卷边两种。要使卷边强度好，卷得牢，且密封性能好，就必须对卷边情况进行认真地分析，确定出正确的桶底、顶边宽和桶身折边宽度。

由图2-8中可以看出，矩形卷边形状也并非是严格的矩形，而且在矩形的棱角处有圆弧过渡角。下面我们先以二重平卷边为例对钢桶的卷边尺寸进行分析。

为了简化研究程序，我们假设两种理想状态，如图4-9和图4-10所示为两种理想状态的图形。我们所求的桶底、顶边宽L和桶身翻边宽度L＇就在这两种理想的极限状态中的L和L＇值之间。

图4-9 矩形卷边理想状态之一

图4-10 矩形卷边理想状态之二

下面在卷边宽h和材料厚度t 已确定的情况下来研究矩形卷边的情况。

在图4-9中，可以很容易地写出L及L＇的计算式（应以材料中间层位置计算）：

即    L=2h+3t                           （4-9）
      L＇=h                             （4-10）

在图4-10中，利用圆的周长公式也可求出L与L＇的计算式：

即    L=2h+(3π-7)t                    （4-11）
      L＇=h+（π-4）                   （4-12）

以上对两理想状态的情况进行了计算，而生产中最佳的实际情况正好在这两种状态之间，故

2h+3t＞L＞2h+(3π-7)t                （4-13）

h＞L＇＞h+(π-4)t                    （4-14）

式（4-13）和式（4-14）给出了二重平卷边情况下桶底、顶边宽及桶身折边宽度的范围，考虑到卷边时需填密封胶的情况，上式数值可在范围内取稍大一点的值。

按照以上方法对三重圆卷边进行分析，同样会得出下列计算公式：

        （4-15）

               （4-16）

式中：L＇——桶身翻边尺寸，mm；L——桶顶底凸缘尺寸，mm；A——三重圆形卷边厚度尺寸，mm；B——三重圆形卷边宽度尺寸，mm；t——桶板材厚度,mm；R——桶顶底转角半径，通常取（10～16）t。

A和B的计算公式如下：

A=7t+b                              （4-17）

B=7t-b                                                        （4-18）

式中：b——修正系数，一般取0.25～0.5mm。

二、钢桶外形尺寸的计算

钢桶的外形尺寸是由钢桶结构尺寸决定的，如图4-12所示。

图4-11 桶底顶与桶身卷封前工艺形状

图4-12 钢桶外形及尺寸的计算

钢桶外高为：

F=H+2t+2C                    （4-19）

式中：F——钢桶外高，mm；H——钢桶内高，mm；t——材料厚度，mm；C——桶底、顶深度，mm。

钢桶外缘直径为（三重圆卷边）：

D=d+12t                     （4-20）

式中：D——钢桶外缘直径，mm；d——钢桶内径，mm。

钢桶两环筋之间的距离由钢桶大小来决定，钢桶高度越大，环筋间距就越大。一般以下式选取：

E=F/(3~3.5)                    （4-21）

式中：E——环筋间距，mm

上式给出了钢桶环筋的间距，钢桶高度越大，取较小值；钢桶高度小，取较大值。

本章主要以圆柱形钢桶为研究对象，对于其它类型的钢桶，研究方式与之类似。

 

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