要先噴粉后封罐機粉裂問題已成為濾清器行業的難題。從零件尺寸、噴粉設備以及原料等方面進行了研究和探討，結合生產實際，找到了解決問題的關鍵，并在生產中取得了良好的效果。
濾清器制造過程中，因為產品內部結構特殊，其封口工藝為先噴粉后封罐。這樣的產品大多存在共同缺陷，就是封口時造成粉裂，這已經成為制約生產的行業問題。
1 殼體成型方面的原因及改進
每月因此項質量事故給公司帶來數萬元的經濟損失。針對這個問題，技術人員深入現場，詳細觀察此類產品的生產工藝過程，同時反復對封口產品進行試驗，最終找到了導致此類產品粉裂的幾個因素：1.產品在封口過程中勾結厚度，以及零件配合尺寸的合理性；2.殼體授粉過程，噴涂設備噴涂粉末的均勻性能；3.粉的韌性、塑性問題。
1.1 塑性形變
濾清器產品封口的過程，是一個零件材質塑性變形的過程。材質彎曲時變形區的應力和應變狀態與彎曲變形程度有關。
1.1.1 彈性彎曲
在外加彎矩的作用下，板料產生較小的彎曲變形，應變和應力僅發生在切向方向，由外區拉應力過渡到內區拉應力，其間有一層纖維，其切向應力為零，彈性彎曲范圍內應力中性層和應變中性層是重合的，所以在變形區的內外表面，應力與應變******。
由此，彈性彎曲的條件為：
R/t ≥1/2(E/α-1) ⑴
式中：R——彎曲件的內表面圓角半徑；
t ——彎曲件厚度；
E——材料的彈性模數；
α——材料的屈服極限。
相對彎曲半徑（R/t） 是彎曲變形的重要指標，R/t越小，變形程度越大。
1.1.2 彈-塑性彎曲和線性塑性彎曲
當變形程度增大，一般材料的R/t 在5～200之間時，板料變形區處于線性塑性彎曲和彈-塑性彎曲，彈-塑性彎曲板料剖面的中心部分仍保留有很大的彈性變形區域。線性塑性彎曲時，中間彈性變形區所占比例極小。對于彈-塑性彎曲和線性塑性彎曲變形范圍內切向應力值為：
α=αs+D(εa-ε) ⑵式中：α——屈服極限；
D——硬化模數；
ε——與屈服極限相對應的切向應變；
εa——與αs相對應的切向應變；
αs——屈服強度。
1.1.3 立體純塑性彎曲
當彎曲變形程度較大時，即R/t<5 時變形區變力應變狀態由線性轉為立體狀態。
對與旋裝濾所有產品封口過程零件材質都經歷這三種過程, 都是依靠成形模具的型面對金屬板材進行成形，部分材料離開成形模具后，依靠材料內的應力作用使離開模具的材料完成變形，達到預期的要求。
在相對靜態下，材料內各質點之間產生相互作用的內力，各個質點都處于應力平衡狀態，各質點之間不發生相對位移，材料也不變形。材料發生變形，是材料內部的各質點發生了相對運動位移，各質點的相對運動是由于材料表面受到了面力的作用，也就是設備、模具對材料施加的外力。一般的金屬成型是依靠模具的型面對材料進行施壓成型，在考慮材料恢復和變形應力的情況下，使金屬材料達到要求的形狀和表面質量。而旋裝濾的封口不但要根據產品要求的形狀設定成形模具的型面，同時對離開模具后的金屬材料的運動趨勢和最終狀態也要加以控制，以達到預期的要求。因此在設定成形模具的型面時，在根據最終尺寸、形狀，計算、設計型面曲線的同時，必須充分了解材料離開模具后的變形、運動趨勢、材料內各質點相互作用力的方向。
掌握旋裝濾封口材料變形過程，是防止粉層裂及密封性的保證。
此類的封口是依靠模具在旋轉擠壓零件的過程中，利用金屬材料的塑性，使金屬材料沿模具的型面成型，離開模具的材料在應力的作用下，依靠模具對后續材料的擠壓外力繼續成型。
1.2 針對成型過程的改進
因罐體外殼的成型過程會擠壓涂層導致粉裂缺陷，因此對成型過程進行以下改進。
1.2.1 頭道成型的改進
在成型過程中，重疊的板材在左側滾輪軸向旋轉和自轉的徑向擠壓下，板材沿滾輪的曲面成型。在成型過程中為防止變形的材料與殼體外表面發生嚴重的擠壓，并發生軸向的位移，破壞殼體表面的噴粉涂層，在成形時，需保證成型部分達到要求的同時，成型部分不與殼體外表面發生擠壓。對圖2而言，在滾輪的擠壓下，靠滾輪型面促使材料沿型面成型，同時控制離開滾輪的材料按照預定趨勢成型，在完成成型過程的同時，盡量避免封圈的成型末梢與殼體外表面發生嚴重的擠壓，使其向成型滾輪方向運動，如圖3所示。為達到上述成型的要求，對滾輪的型面曲線要求非常嚴格，不但考慮材料在型面內的變形，也要考慮材料離開滾輪后的運動趨勢。通過多次設計和驗證，成功設計、制成了達到使用要求的滾輪。
1.2.2 二道成型的改進
為保證封口處產品的密封性，完成頭道成型后，必須進行滾輪二道擠壓成型，使變形部位各結合面緊密貼合，達到產品密封性的要求。在二道成型過程中，與頭道成型的基本過程相同，也是依靠滾輪的軸向旋轉和自轉，并在徑向的擠壓下，成型部位達到緊密的貼合。在擠壓過程中要盡量避免與殼體外表面接觸的部位發生軸向位移，只讓與殼體不接觸的部分材料發生軸向和徑向位移，以達到變形各結合面緊密貼合，而殼體外表面的涂層不受損傷。
為達到上述效果，不但對二道成型的滾輪曲面有很嚴格的要求，而且對頭道成型的型面及變形程度也有很高的要求，只有頭道與二道相互協調，才能達到******的封口狀態。在外觀涂層不出現裂紋的情況下，必須保證產品的密封性，因此在設計二道滾輪時，對產品的密封性要預以充分的保證。結合頭道滾輪的設計、驗證、制成了達到使用要求的二道滾輪。
1.3 防殼體外表面涂層裂紋的尺寸配合
除封口部位在擠壓成型過程中容易將涂層擠裂外，在封口成型的過程中，殼體表面如果發生較大的塑性變形，在塑性變形的過程中材料表面的晶體發生位移，容易引發表面晶體與涂層的分離，造成涂層的脫落和裂紋。以CLQ-87 產品為例，為減小勾結過程中殼體變形量，在封口外徑不變的情況下，需增大封圈定位塊的直徑，這樣產品在封口過程中勾結部分可提前接觸到定位塊，解決了殼體在勾結過程中勾結部分過度變形粉層脫落、粉裂問題。
2 粉末涂層方面的原因及改進
2.1 粉末涂層厚度不均勻的原因
由于生產旋裝濾的噴粉設備不存在自轉系統，噴粉過程中產品不能自轉，在噴粉過程有限距離內，殼體不能夠均勻授粉。
經測量可知噴粉厚度最小是50μm，******是150μm，粉層厚度差別大，在封口過程中殼體邊緣受力不均勻，導致粉裂。
此外在授粉過程中殼體在掛具上受到地鏈轉動震動，使殼體不停地晃動，此現象也會導致殼體授粉不均勻。
2.2 粉末涂層厚度的一致性改善
針對這兩種現象采取不同措施，首先設計專用掛具，讓殼體與掛具基本配合間隙很小，以CLQ-87為例：殼體直徑為（106.7±0.2）mm，掛具直徑為106mm，以防止殼體在授粉過程中晃動。
雖然在噴涂的過程中使用自動噴槍，系統采用自動反饋電流控制技術，上粉率高，涂層質量均勻且優異。但由于殼體結構不同于平板工件，噴槍距離遠近不同，同樣會造成局部涂層的差異。
為彌補柱形殼體涂層不均的缺陷，添加了殼體自轉裝置，使殼體在授粉過程中可以轉動，均勻授粉，這樣保證了粉層厚度的均勻。
3 粉末涂料的影響
在旋裝濾產品中，所噴涂的粉末涂料對封口粉裂也有很大的影響，我們所噴涂的是有機粉末涂料，其成分和含量為硫酸鋇20％，環氧樹脂、聚酯樹脂56％，鈦白粉20％，其余助劑4％。硫酸鋇可以提高粉層的硬度，環氧樹脂可以提高其柔韌性和上粉率，鈦白粉提高其光澤度。
對于先噴粉后封罐的產品，首先要做的是提高粉層柔韌性，如果柔韌性太差，在殼體封口變形過程中，粉層會因金屬型面變形而裂開，針對這個問題，尋找柔韌性好的配方比例，也是防止粉裂的關鍵。
4 結語
通過以上的分析和改進措施，過濾器產品的塑裂問題得到了解決。對于噴涂后有后續加工的產品，需要從產品的成型工藝、粉末涂層的厚度控制和粉末涂料配方的選擇等方面著手，才能全方位滿足特殊工藝產品的涂裝質量要求。
粵公網安備 44051102000723號