從封口原理上分析二重卷邊的影響因素

一、從封口原理上分析二重卷邊的影響因素 

　　馬口鐵桶罐的封口工藝是靠二重卷邊作業(yè)法完成的。二重卷邊法指兩個具有不同溝槽形狀的卷封滾輪，通過先后次序的兩次進給運動，在罐身與罐蓋結(jié)合處，使罐蓋鉤邊與罐身翻邊相鉤合、壓緊，從而達到密封目的的方法。簡單地說，即頭道卷邊鉤合，二道卷邊壓緊成型。 

　　在封口設(shè)備中，卷封滾輪、上壓頭的托罐盤通常被稱為封口三要素。滾輪正確的溝槽形狀、壓頭的合理位置及托罐盤合適的推動力是確保正常卷封的必要條件。（參見圖1）不難看出，封口三要素作為封口設(shè)備的基本組成部件，也是影響二重卷邊的基本因素。 

　　影響二重卷邊主要有以下幾個因素： 

　　1、馬口鐵材料的物理性能 

　　如材質(zhì)、硬度等，特別是相對較小罐徑（如202徑罐）。若馬口鐵材質(zhì)薄、硬度大，其密要求的難度便會大些，因為這種情況下二重卷邊的過程中材料受力發(fā)生的塑變較小，而皺紋卻會較大。 

　　2、合適的卷封壓力 

　　如圖A1所示，在相罐身的旋轉(zhuǎn)運動過程中，滾輪溝槽在與罐蓋結(jié)合處卷封力P是由徑向力Pr、軸向力Pa和切向力Pt三個不同方向作用力的合成。其中頭道卷封力P1的作用主要表現(xiàn)為罐身、蓋周邊材料的彎曲變形，二道卷封力P2壓緊主要表現(xiàn)為塑性變形。兩道卷力的計算是通過能量守衡和塑性變形進行的。一般二道卷封力為頭道卷封力的2～3倍。 

　　在實際操作過程中，合適的卷封力是靠卷封滾輪、壓頭和托罐盤三者之間合適的配合位置關(guān)系完成的（如滾輪與壓頭的里外間隙的配合調(diào)整等）。 

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　　不同罐形的罐蓋鉤邊、罐身翻邊要符合其相應(yīng)的工藝要求，如封口前的焊不良（＞0.5mm拖尾、焊裂）、翻邊度過大過小都會影響空罐的卷封性能。 

　　4、卷封滾輪的溝槽形狀及材質(zhì)要求 

　　一般地講，不同罐型的封口滾輪都有不同的溝槽形狀。一般頭道滾輪的溝槽深而窄，二道滾輪的溝槽寬而淺。目前國內(nèi)封口設(shè)備常用的卷輪多為中碳鋼，如45#、40Cr，使用壽命短，產(chǎn)量僅限制在二、三十萬罐；較先進封口設(shè)備常用的卷輪一般為 4Cr13、9Cr18等不銹鋼經(jīng)真空熱處理而成，其硬度高、耐磨性好、壽命長，可制千萬罐左右。 

　　在封口三要素中，卷封滾輪為易損件，應(yīng)視生產(chǎn)情況及時用1 000# 或1 200# 水性砂紙拋光處理或更換，以免影響卷邊封口的工藝性能。 

　　5、密封涂料的涂布狀態(tài) 

　　罐蓋鉤邊內(nèi)膠膜的正確涂位分布是：鉤邊內(nèi)約70%、平面處約30%。此外，膠模量大小要符合它自身的工藝要求。膠量過大易形成擠膠，膠量過小又起不到密封填料的作用。 

　　6、操作者正確的操作與調(diào)整 

　　操作者嫻熟的技術(shù)技能和操作水平，以及必要日常維護和保養(yǎng)也是影響二重卷邊的一個因素。比如在更換罐型或出現(xiàn)卷封異常需作必要的調(diào)整時，除更換必須的零部件外正確合理的調(diào)整也很關(guān)鍵。一般在托罐盤合適的推動力作用下，首先要檢查頭道邊寬Tc值（2.20±0.10mm），然后目測罐蓋周邊卷緣的松緊狀況，二道卷邊完畢后進行試封時再檢查外觀缺陷及各項尺寸工藝要求。針對不同缺陷的形成原因作出正確分析和和判斷后再進行調(diào)整。 

　　注：（1）尺寸規(guī)格由解剖實驗測得；（2）頭道卷邊是二道卷邊的基礎(chǔ)和前提，一般正常生產(chǎn)時至少每周檢查一次。 

　　7、設(shè)備的完好程度 

　　封口設(shè)備的完好程度直接影響封口工藝的卷封性能，這與操作者正確的操作、維護保養(yǎng)情況有關(guān)。 

　　8、罐蓋（易開蓋或底蓋）的使用 

　　理論上講，不同廠商生產(chǎn)的易底蓋都應(yīng)具有與壓頭配合的互換性。但實際上目前國內(nèi)罐蓋生產(chǎn)線較多，生產(chǎn)的罐蓋產(chǎn)品尺寸規(guī)格與國際規(guī)定仍有定差別，主要表現(xiàn)在罐蓋埋頭與鉤邊高度上，其它尺寸偏差不大，如圖2示。 

　　故在實際使用過程中要注意以下幾個方面：（1）底蓋的材質(zhì)要好，既要一定抗拉強度，又要有一定的柔韌性；（2）結(jié)構(gòu)尺寸；（3）密封膠干量；（4）啟破力；（5）易開蓋、底蓋與壓頭配合的松緊程度要合適（前者相互輕微轉(zhuǎn)動即可，后者則相對較緊）；（6）空罐生產(chǎn)落蓋前或?qū)嵐逇⒕笠嗽诰磉叢课煌磕ㄟm量液體石臘或植物油，以防造成機械擦傷及生銹。 

　　二、從封口結(jié)構(gòu)上看二重卷邊的工藝要求 

　　 馬口鐵桶罐封口工藝的外觀要求主要表現(xiàn)在：（1）二重卷邊要均勻光滑，表面無明顯油污和損傷；（2）卷邊部位不得有滑封、假卷、卷邊碎裂、雙線、擠膠等缺陷；規(guī)格尺寸要求主要表現(xiàn)在：（1）不同罐型的卷邊尺寸要符合相應(yīng)的工藝尺寸要求；（2）迭接長度和迭接率、緊密度、接縫蓋鉤完整率。 

　　二重卷邊的封口結(jié)構(gòu)可用罐邊切割機取樣，在投影儀上會清晰地看到罐身的身鉤BH與罐蓋CH的鉤合狀態(tài)。其五層結(jié)構(gòu)如圖3。 

　　那么，在空罐生產(chǎn)或?qū)嵐薰嘌b過程中如何獲得良好的封口結(jié)構(gòu)及正常的卷邊呢？從品管要求上講必須注意和滿足以下幾點： 

　　1、W、T、H 

　　卷邊封口解剖實驗時三點尺寸（W、T、H）要均勻一致，內(nèi)部尺寸（BH、CH）偏差不得超出給定值。 

　　2、迭接長度OL和疊接率OL%。 

　　封鋁合金易開蓋時OL≥0.95mmm～1.2mm,OL%≥60%～75%；封馬口鐵罐底或易開蓋時OL≥1.00mm,OL%≥50%。OL和OL%可用計算法、投影儀縱裁法、及查表法三種方法。 

　　3、皺紋度WR%和緊密度TR%。 

　　封口結(jié)構(gòu)的緊密度是罐頭密封性要求的一項重要指標，它通常用目測解剖實驗時蓋鉤內(nèi)測的皺紋度大小來評定，如圖4，WR%分0%～20%Ⅰ級，25～50%Ⅱ度，60%～100%Ⅲ級三級，即相應(yīng)的TR%≥75%。 

　　4、接縫蓋鉤完整率JR%。 

　　指焊縫外卷邊蓋鉤因內(nèi)垂唇造成有效蓋鉤不足形成的，一般在滿足OL、OL%和TR%和條件下，JR%不另作要求。 

　　三、建立三級檢驗網(wǎng)絡(luò)的必要性和重要性 

　　馬口鐵桶罐空罐生產(chǎn)為流水線作業(yè)，每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將直接影響下一工序的正常操作。因而要獲得良好的卷封質(zhì)量，必須在各工序間做好品管檢查，把問題消除在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以免流入到成品中。 

　　三級檢驗網(wǎng)絡(luò)即本工序的生產(chǎn)自檢、前后工序的質(zhì)量互檢和生產(chǎn)過程中的質(zhì)量抽檢。建立了三級檢驗網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品質(zhì)量才有保障。封口質(zhì)量離不開三級檢驗網(wǎng)絡(luò)。 

　　在成品的品管檢查過程中，封口質(zhì)量作為全面質(zhì)量檢查的一項重要指標，在滿足外部各工藝尺寸條件下，主要注意：1、卷邊滑封、碎裂、擠膠、翻邊豁口、卡罐等；2、封口結(jié)構(gòu)及規(guī)格尺寸要求；3、密封性要求?？展迌?nèi)空壓0.15Mpa保壓1min不滲漏、漲罐和變形，實罐若高溫殺菌卸壓下不漲罐和滲漏。 

　　總之，能過以上幾方面的分析，我們對封口工藝的質(zhì)量和綜合管制便有了一個初步的認識，在出現(xiàn)不同的卷邊質(zhì)量缺陷時，我們才能做出及時、準確的分析和判斷