金属容器壳体成形的方法技术

一种金属容器壳体成形的方法，包括压延一个具有侧壁和底壁并在底壁中有一个向上凸出的凸台的金属杯状物，该凸台在金属杯体的侧壁附近有一个横向壁和一个环壁部分，以及通过相对于上述横向壁向上辗压上述环形壁中的金属而再成形上述底壁，从而在上述横向壁和上述侧壁之间形成一个通常为截头锥形的环形壁部分。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属容器壳体成形的方法，如用一块金属坯料压延成形容器壳体，并涉及利用本方法成形的容器壳体。更具体地说，它涉及一种方法，当在容器壳体中成形底廓时该方法将尽可能减少或避免金属皱折。压延和冲薄一块金属板坯制造封装碳酸盐饮料用的薄壁罐体，这是众所周知的。同样众所周知的是，金属制造商、罐头制造商和碳酸盐饮料封装厂家已经有并继续有一个目标，那就是减轻容器的重量从而减少包装成本。减轻罐体和罐头的一种方法是模压一个底廓，它能够增强底壁承受因内压产生的膨胀。利用此方法，更薄的金属可以用于制造罐体从而减少重量和成本。美国专利3,905,507；4,099,475；4,151,927；4,177,746；4,294,373和5,105,953是涉及底廓及制造此底廓的方法的众多专利中的几个。许多饮料罐头用的底廓包括一个从罐头侧壁的底部通常向内向下倾斜的环形部分和一个由该环形部分环绕的向内凸出的拱形部分。制造容器的金属越薄，在再压延和制造拱形的过程中，金属也就越易于在向内向下凸出的环壁中形成皱折。Clowes的美国专利4,685,322公开了一种减少皱折的方法，该法是在杯子底壁中模压一个向内(向上)的凸出环形封头，随后再压延成一个容器。Elert等的美国专利4,372,143提出了另一种解决方法，该方法包括适于模压拱的设备，以便当拱成形时用一个耐压环支承下斜的环壁。另一个减轻罐重的方法是用一个直径更小的盖子封闭罐体。这种替代方案要求在罐体底廓的中央拱形也具有一个更小的横向直径，以便于罐头相互叠置，特别是在其上面叠置带小直径盖子的装满的罐头时。需要一种改进的成形方法，它尽可能减少或避免在再压延罐头底部形状中形成皱折，特别是对于用薄金属板制成和有小横向直径的底部拱形的罐头。本专利技术是一种用于将金属坯料压延和再压延以成形罐体的方法，该罐体具有一个包括通常从圆筒形罐体侧壁向内向下延伸的截头锥形环壁部分的底廓和一个由该环壁部分环绕的向内凸出的拱形部分。该方法可包括冲薄罐体的侧壁。本专利技术将一块金属坯料压延成一个杯状物，该杯状物具有一圆形凸台或环形凸出部，向内凸出或从底壁凸出。凸台具有一个位于底壁部分中的环壁，当杯状物再压延时该环壁将成形为底廓的截头锥壁。本专利技术的优点在于在再压延过程中尽可能减少罐体底廓中的皱折；为罐体提供了一个底部形状，使得具有小直径盖子的满罐可以互相叠置；以及使用更薄的金属板制造罐体。本专利技术的另一个优点是可在罐体的底廓中模压一个具有较小横向直径的拱形而同时保持耐压存贮的能力。附图说明图1A—1E是一组横向剖视图，表示根据本专利技术用铝板成形一个压延和冲薄的罐体的工艺程序。图2是设备的横向剖视图，该设备用于根据本专利技术成形一个在其底壁有一个向内凸出的圆形凸台的压延的杯状物。图3是设备的横向剖视图，该设备用于再压延和再成形图2所示的杯状物。图4—6是与图3相似的局部剖视图，表示再压延和再成形的中间状态的杯状物。图7是图3—6所示的冲模的横向剖视图，与一种典型的拱形模具相组合，用在压延和冲薄的罐体上成形底廓。图8是与图7相似的横向剖视图，表示在罐体上成形端部过程的终止状态。为了便于说明和图示，就制造一个压延和冲薄的饮料罐体而言来说明本专利技术；但显而易见，其应用不限于此。它也可以应用于一种制造没有冲薄的容器壳体如食品罐体的方法。方向“向上”或“向上地”和“向下”或“向下地”用于方便地说明一个处于直立位置而端部敞开面向上的杯状物或罐体。本专业的技术人员将会理解，这样的杯状物和罐体在其制造实践中可以有其它取向。术语“向内地”和“向外地”用于表示向着或离开一个杯状物或罐体的内部或是向着或离开一个杯状物或罐体的纵轴的方向。在一种制造压延和冲薄的罐体的典型的生产方法中，从一张轻型金属板(如3004—H19型铝合金)切割或冲切出一张圆盘或坯料，然后将该坯料压延成杯状物。而后将杯状物输送到一个由冲床组成的壳体制造机，冲床可沿纵向移动并使杯状物挤压通过一个再压延的模具，然后通过同轴对中的冲薄环。当再压延的杯状物被挤压通过冲薄环时，侧壁被冲薄。在冲压行程的末端，一个底部成形模具与冲头配合在罐体的底壁中模压成形底廓。这个底廓的成形过程通常称为“拱起”。通过实施本专利技术的一种方法，可以将更薄的金属板，例如厚度为0.229至0.254mm(0.009至0.010英寸)而不是0.295mm〔0.0116英寸〕的铝合金成形为一个罐体，这至少在罐体端壁部分中节省金属。本专利技术也可以成形具有横向直径更小的底部拱形的薄型金属罐体而皱折很少或无皱折。这便于通过能够叠置带有直径更小的盖子的装满的罐头而额外节省金属。在本方法的实施中使用的铝合金可以是3000系列合金(如3004—H19)或其它成形性好的高强铝合金。本专利技术的方法也可以用于用钢板或其它金属板模压成形罐体。图1表示根据本专利技术的一个罐体成形的工艺程序。首先从一张铝合金板切割出一张圆板或坯料10，圆板10再成形为杯状物12，在杯状物的底壁中模压成形一个环形的凸出部或凹台14，将杯状物12再压延为一个再压延的杯状物16，然后将再压延的杯状物冲薄和再成形为罐体18。图1的罐体18有一个压延和冲薄的侧壁20和一个具有耐压形状的底壁。底廓包括一个通常从侧壁20向内向下延伸的外截头锥壁部分24、一个向内凸出的拱形部分26和一个连接截头锥壁部分24和拱形部分26的弧形部分28。切割坯料或圆板10并将圆板压延成杯状物12的第一步在本
中是熟知的，因而此处不再示出。在用任何适当的压延方法成形杯状物12之后，如图2中所示，再成形杯状物的底壁而在底壁中模压一个向内凸出的凸台14。如此处所用，“凸台”指杯状物底部中的一个圆形凸出部。凸台14最好如图1所示地伸入杯状物12，但也可以从杯状物向下凸出。凸台14有一个环形壁15，该环形壁通常位于杯状物12的底壁部分中，它将成形为再压延杯状物1 6的向内和向下延伸的截头锥壁17和罐体18的截头锥形壁24。作为另一个参照点，设置环形壁15的最佳位置是在紧靠再压延、冲薄和成形底廓所用的冲模头的外部，这在下面参照图3—8说明。取决于其它物体中的工具构型，该环形壁15可以具有各种形状，如图2和3中所示的曲线形状或大体上为截头锥形。在本专利技术的实施中重要的是壁15的位置而不是它的形状。图2表示在杯状物12的底壁中模压凹入的凸台14所用的装置。该装置包括一个最好与弹簧或压力机构一起弹性地安装在压机中的定位压力环30、一个胎模32、顶件34和可以移动的成形套筒36。套筒36在胎模32上压延杯状物并紧靠着压力环30成形杯状物中的凸台14。在完成成形操作而向上移动套筒时，顶件34从套筒36上脱下杯状物12。或者是，可以用一个没有示出的脱模环代替顶件34，脱模环可设置在成形套筒36的周围。虽然图1和2表示在现有的工序中凸台14是在不同的模具中压延杯状物12中成形的，但最佳的方法是在用于压延杯状物的同一压机和模具中成形凸台，从而免去一个各自分别成形的步骤。在其底壁中具有凸台14的压延的杯状物12成形后，杯状物传送到一个再压延该杯状物的壳体制造机中，冲薄其侧壁并再成形其底壁。图3—8例示其操作程序。该壳体制造机有一个往返凸轮，该往返凸轮有一个冲薄用的冲压套筒40、一个冲薄用的冲头42和安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·H·狄克霍夫，小乔治·L·史密斯，
申请(专利权)人：美国铝公司，
类型：发明
国别省市：