大开口钢桶桶口浮动卷边与胎模

云南省建水县金属包装容器厂 李贵祥

从钢桶的生产中，可总结出不同结构卷边理论和方法。但笔者认为，我们对卷边原理的系统讨论与研究不够，不能很好地解决卷边中的某些问题。于是，笔者曾在本刊发表过题为： 《开口钢桶桶口卷边的应用》一文。目的在于有效地解决卷边应用方面的问题。因篇幅所限，只探讨了桶身浮转的方法，浮动量的计算以及对卷边作业的影响。问题尚未得到妥当的解决，故以本文补充之。

桶身的桶口卷边，有一个明显的特点：当工件和滚轮随胎模同时转动时，由于滚轮卷边力的作用，使工件相对于胎模作浮动性的转动。当卷边半径较大时，采用增大浮动量的方法卷边，效果很好。

为了更好地了解浮动量及胎模轴向有效厚度对桶身装取的关系，必须知道轴向浮动卷边模轮结构的装置及操作。模轮结构的装置如图1所示。其操作过程是：

在前胎模随主机运转时，操作者将桶身卷边端，从上方套装于后胎模上。摆正桶身后，摇动大拖板手柄使另一端套进前胎模。当手离开工件后，由于工件失圆有一定的夹持力，而迅速旋转。此时，按不同要求摇动车床的大、中拖板手柄。使滚轮能沿桶身的向或径向产生进、退及必要的复合动作，一次完成桶口卷边。此后，迅速轴向退回滚轮，以不防碍装取工件为宜。操作者对面的另一辅助工，用带着手套的右手施压力于工件的中段。在前后胎模自转的情况下，因工件失去滚压力，故工件停止转动，左手抓住桶身的卷边部位，在移开前胎模的瞬间，右手用力往内收，将桶身从后胎模的一侧迅速取下，转身装入压筋模上。从而，完成了桶身浮动卷边的全过程。

图1

浮动卷边系指被卷钢桶的公称内径与后胎模直径相差一个量值。在卷边过程中在胎模的径向上使桶身接触滚轮的部位离开了胎模，而在同—遭径的对面又紧紧地贴合在胎模上，同时连续运转。在卷边过程中，由于滚轮卷边力的作用，使桶身对后胎模作浮动旋转的方法，称之为浮动卷边。

浮动程度的大小， 取决于浮动量的多少。确定最小浮动量，应以便于桶身的装取为原则。因此，确定最小浮动量与后胎模直径有关。

由于桶身圆度差的存在，则后胎模直径应小于桶身的公称内径。其差值的大小与桶身的公称内径、搭接接缝或锁边接缝的宽度、材质、料厚、卷圆曲率的调整等因素有关。实际上，一般可将桶身的公称内径减去2-3mm做为前胎模的工作直径，使问题得到简化。此时，最小浮动量可按下式计算：

式中 D——钢桶的公称内径，mm；B——后胎模的轴向工作厚度，mm；Kmin——确保桶身能装取时的最小浮动量，mm。

不过，在后胎模的制作中，一般应把理论计算同实际工装验证相结合，从而将胎模的直径取得更合理。具体做法是：先取浮动量最小值，即取后胎模直径最大值：

后胎模直径

然后进行工装验证，依次从大到小逐次把胎模的直径车小2mm进行卷边试验。直到卷边达到要求和方便装取得操作时为止。但是，不同卷边半径的浮动量必须按以下原则选取：

当卷边半径等于或小于3.3倍被卷料厚时，浮动量取大于最小值的较小值，当卷边半径大于3.3倍被卷料厚时，浮动量取较大值。

应该指出的是，当无浮动量时卷边效果较差，反之卷边效果较好。

在桶口卷边过程中，合理地确定浮动量，是确保卷边质量，提高卷边效率的决定性因素，不可忽视。但是，浮动量的取值能否有意义，又取决于后胎模的轴向有效工作厚度。若有效工作厚度取得过大，假如大于三分之二桶身高。那么，轴向卷边将失去意义，即工件装取困难。实际上工件、后胎模、滚轮的运转是无法实现连续性的，更谈不上按要求设计所需的浮动量。因此，后胎模的轴向工作厚度是有一定限度的。只有当桶身具备一定的高度条件时，才能获得合理的浮动卷边。为此，按GB325《包装容器 钢桶》国标中20-80L钢桶桶口的卷边直径、用料厚度、规格尺寸等规定制作其桶口卷边时，取后胎模的有效厚度为12-20mm为宜。若卷制大规格的桶身时，应适当加大后胎模的有效厚度。

综上所述，对桶身轴向浮动卷边原理的研究及应用，都必须确保工件的浮动效果和迅速装取。把合理地确定浮动量与工件的材质、料厚、转速多进轮速度；滚轮直径的大小及形状多操作技能的发挥等有机地结合，对提高钢桶桶口卷边的效率及质量，都有着重要的意义及实用价值。