易拉盖开启力不稳定因素解析

日期:2018-3-21阅读:1512次

  易拉盖是一种在开启部位有刻痕,装有提附拉环,以方便开启的罐盖。按开启方式不同分为孔开式撕脱型易拉盖(RPT)、孔开式掀压留片型易拉盖(SOT)和全开式易拉盖。开启力是易拉盖品质控制的一个重要环节,为保证罐装食品利于开启,而在储运时刻痕处不易破损。国家对易拉盖的开启力有严格要求:RPT型开启力9-15N(GB/T17950-1998)。易拉盖开启力不稳定有多方面原因,在此以RPT型为例,将不稳定因素作一些分析、探讨:

  一、 铝材因素影响开启力

  1、 不同合金铝材生产的易拉盖开启力不同。易拉盖用材一般选用开罐性能优良的5052、5182等合金铝材,含有4%-5%镁和0.35%锰的5182型是一种适宜制造啤酒或碳酸饮料等耐压强度较高的硬质材料(630kpa )。5052软质材料常用于果汁、茶类等耐内压较低的罐盖(310kpa )。试验证明,5182材比5052材生产的罐盖开启力约大1-2N。

  2、 不同厂家铝材生产的易拉盖开启力不同。为保证易开盖品质,目前国内易拉盖用材主要依赖进口。也有些企业选用浙江华扬铝材作为替代品。但每个铝材厂家的生产工艺、合金分布情况都有差异,对易拉盖的开启力也有一定影响。

  3、 铝材纹路影响开启力。铝材是由二次冷轧成型,用显微镜观察,能明显看出其成型纹路。实验证明:纹路与拉环开启方向同向的易拉盖,其开启力比纹路横向的盖大0.3-0.5N。

  4、铝材存放时间影响开启力。镁铝合金在室温存放过程中有软化现象。

  因此铝材及易拉盖的存放周期也对开启力有一定的影响。针对铝材开启力的影响,应加强对供应厂家来料的检验、批次区分、库存管理并根据不同型材在符合国标的要求下对加工工艺、企业标准作适当修改。

  二、 刻线残留量不符合规格影响开启力

  刻线残留量规格是根据国家标准对开启力的要求,结合材料、设备等因素制定的。与开启力成正比关系。残留量小,因材料薄于周边,强度变小,在剪切力作用下开裂而开启。残留量是调整模具,控制开启力的重要依据,其精度要求非常高,以微米为单位。生产中机台油温,模具温度的变化会改变冲压下死点残留量的改变,造成开启力超标,首先检测残留量是否正负偏差大或左右不平行,必要时,对刀口模具作调整。

  三、 刻线模具异常影响开启力

  1、 刻线刀口磨损造成开启力大。刻线上模刀口是50o利角,刀口前端有0.038+0.013-0.000mm平口,其冲压的刻线截面为梯形,在外力作用下,梯形切口角受力集中易开裂,而刀口磨损后,其前端刀口变为R角,冲压后的刻线截面为圆形,在外力作用下,受力均匀,不易开裂,启破力增大。

  2、 刻线下模异常影响力。RPT果汁盖刀口下模设计有两个段差,开启处的残厚约比全开处小0.05-0.06mm,以保证刻线利于开启,全开段又符合跌落试验要求,当下模两个段差起模点前后偏移,段差接处R角修磨不当或平面左右对称不平行,表面光洁度毛糙,都会造成开启异常。解决模具对开启力的影响,主要以预防检查为主,一般切线上刀口模在冲压3000-5000万次、下模冲压1亿次左右后,需用40倍以上显微镜对其表面光洁度,刀口磨损情况进行检查,并结合残厚,开启力数据分析确定是否修磨或更换模具。

  四、 拉环与盖未能紧密配合影响开启力

  拉环与盖的铆合是易拉盖制程中的关键点,当拉环或基础盖成型不良,拉环不能沉到基础盖底部与盖紧密铆合,造成开启支点不固定而影响开启力主要有两种情况:

  1、拉环铆钉冲孔针磨损或冲压时带料润滑油不足,造成铆钉孔毛边变型或反孔,铆合时拉环底沉不到基础盖底部。

  2、盖模第三站铆钉成型模具磨损,导致基础盖起泡R角大,拉环沉不到基础盖底部。预防铆合对开启力的影响,需定期对冲孔针修磨,定期对前三站基础盖及拉环带料检测,并注意拉环润滑油量的控制。

  五、 盖盘面松动影响开启力

  易拉盖盘面松动,开启时,盘面变形,应力不集中,需加大开启力,刻痕才能开裂而开启,造成盘面松动,影响开启力主要有三个因素:

  1、盘面加强筋尺寸调整不当。易拉盖在制程中,经过拉伸冲压后,盘面变形松弛,因此在盖模的第四站设计有盘面收缩加强工程,如工程尺寸调整不当,不能达到预期的盘面收缩加强效果影响开启力。

  2、盖模第六站铆接上下模异常影响开启力。为保证拉环与盖的精密铆合,在第六站设计有给拉环定位的指环定位冲头和给盖定位的定位杯(或定位针)。冲压时定位冲头和定位杯通过弹簧顶升接触盖中心和反面肩部,如两模具内铝屑、太多或弹簧过硬,在高速冲压时,指环定位冲头易对盖盘面进行二次拉伸造成盘面松动。

  3、盖模前三站工程尺寸调整不当造成盘面松动,盖模的第一站拉泡太高,二三站精密冲压太紧造成严重变形、松弛影响第四站收缩加强。

  六、 检测仪器方法不规范影响开启力

  1、检测仪器原因。RPT型易拉盖开启测试仪模拟人工开罐方式设计成盖面30度倾斜正拉,国内制盖企业普遍采用此型数显自动拉力仪,但仍有部分小企业使用手摇平拉仪,因手动用力不均匀且开启角度异常会造成开启力高的假象。

  2、检测方法异常。易拉盖在测试拉力前需经200℃烘箱10分钟烘烤,待自然冷却后,再作试验,这是根据罐盖在制罐烘炉及灌装厂杀菌工序所作的模拟试验,此过程实际上是一个金属材料热处理过程,如温度、时间、冷却方式未控制好,对易开盖开启力也有一定影响。

   

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