用于形成金属容器的肩部和颈部的装置和方法制造方法及图纸

提供了在金属容器的封闭端上同时形成轮廓肩部和颈部的装置和方法。更具体地，本发明专利技术涉及用于在两件式金属容器的封闭端上形成轮廓肩部和颈部的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成金属容器的肩部和颈部的装置和方法对相关申请的引用本专利申请根据35U.S.C§119(e)的规定要求于2014年10月15日提交的美国临时专利申请62/064,115的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用结合在此。
本专利技术总体涉及金属容器主体的制造。更具体地说，本专利技术涉及用于在金属容器的封闭端部分上形成轮廓肩部的方法和装置。
技术介绍
金属容器为商家和消费者提供许多益处。金属容器主体为产品提供最佳保护能力。例如，金属主体能够防止二氧化碳迁移并阻挡紫外辐射，而紫外辐射对个人护理、药品和食品、以及其它对紫外线敏感的制剂有破坏作用，对产品的成分效用、以及香味、滋味、外观或颜色等有不良影响。金属容器还提供光线、水汽、油脂、氧气和微生物无法穿透的屏障，并使容器的内容物保持新鲜、不受外界影响，从而确保较长的保存期。另外，金属容器与玻璃和塑料容器相比具有更好的耐用性，这能减少在处理和装运过程中损坏的容器的数目，从而进一步节省费用。金属容器也比玻璃容器轻，从而在运输过程中能节省能耗。而且，金属容器(例如喷雾剂容器)非常耐用，不易变形或破裂，因此更适合于容纳有压产品。最后，金属容器比玻璃和塑料容器更易回收利用，因为标签和其它标记是直接印刷到金属主体上的，而在典型情况下，玻璃和塑料容器上的标签必须在回收利用过程中分离下来。制造金属喷雾剂容器的方法在容器行业中是已知的，并且可包括通过冲拔和罐壁压薄(DWI)工艺形成金属杯的过程。通过DWI工艺制造金属杯需要多个独立的加工步骤。典型情况下，金属容器主体的制造始于从金属原料形成杯体，该金属原料通常是以成卷的形式运输和储存的。成卷的金属材料被送入坯料和冲拔压力机中，坯料和冲拔压力机从成卷的金属材料切下大致为圆形的预定直径的坯料，并通过一次或多次操作将坯料冲拔为较小直径的圆筒体，以产生成形杯体。本领域技术人员能够理解，可执行各种下料、冲拔和再冲拔步骤，以首先形成圆筒状杯体。可替代地，金属容器主体可至少部分地通过冲挤工艺形成。冲挤是一种用于从金属毛坯制造具有独特形状的金属容器和其它物品的工艺。典型情况下，毛坯由钢、镁、铜、铝、锡、铅、以及其它合金的软化金属坯料制成。在成形模具中从与冲头接触的冷毛坯形成金属容器主体。冲头的力在冲头的外径和成形模具的内径周围使金属毛坯变形，以制造成形杯体。从坯料和冲拔压力机或冲挤压力机排出的成形杯体被转移到第二台压力机上，在该压力机上，成形杯体被再冲拔和压薄。然后，将成形杯体的开口端修整至预定高度，形成修整后的金属容器主体。随后，在若干连续操作中，在金属容器主体的封闭端部中形成具有缩减直径的肩部和颈部。在Calleson等人(“Calleson”)的美国专利2,337,182和Arangelovich等人(“Arangelovich”)的美国专利3,726,244中说明了用于在金属容器主体上形成肩部和颈部的现有技术方法，这些专利的完整内容通过引用结合在此。Calleson和Arangelovich所用的在容器的封闭端上形成肩部和颈部的工具和方法比较慢，并且采用具有平直的平面的工具。这两个专利还说明在形成肩部和颈部之前使用与封闭端的内部接触的冲头在其中形成开口。而且，Calleson和Arangelovich都形成平直的肩部，而不是美观的圆形肩部。在授予DaiwaCan公司的美国专利6,499,329和美国专利6,857,304中说明了在金属容器主体的封闭端上形成肩部和颈部的另一些方法，这些专利的完整内容通过引用结合在此。金属容器的肩部是使用具有平直端部的工具通过连续步骤的过程形成的。在形成最终的颈部直径后，在一对成形工具之间对肩部进行延展和圆滑处理，以除去肩部的皱褶，同时延长颈部的总长度。在这些专利所述的方法中使用的压力机一般难以保养和校准，因为难以接近许多加工工位和其它部件，并且在肩部成形过程中可能发生多余材料起皱的现象。因此，需要一种能够以很高的效率和很低的成本迅速在金属容器(例如两件式喷雾剂容器)上形成外观更好的轮廓肩部和颈部的方法和装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种以经济高效、可靠的方式在金属容器主体(例如喷雾剂容器主体)上形成轮廓肩部和颈部的新方法和装置。在本专利技术的一个方面中，提供一种能同时形成平滑的轮廓肩部和颈部的装置，而不需要后续进行圆滑处理以消除金属容器主体的肩部的凹凸不平。在另一个方面中，在颈部具有最终直径后，对轮廓肩部的选定部分进行再成形，以改变颈部的下端与轮廓肩部的上部之间的半径。在本专利技术的另一个方面中，提供一种装置，该装置能够以每分钟处理200多个金属容器主体的速度对金属容器主体的封闭端进行金属冲拔和成形。在一种更优选的实施方式中，所述装置能够以每分钟处理600多个金属容器主体的速度对封闭端进行金属冲拔和成形。在本专利技术的另一个方面中，提供一种装置，与已知的冲拔压力机相比，该装置的工具和部件易于接近，更易保养、调整和校准。在本专利技术的一种实施方式中，所述装置包括四台旋转冲拔压力机。在另一种实施方式中，四台旋转冲拔压力机之中的每一台都包括转台，该转台具有10个由凸轮致动的滑枕。四台旋转冲拔压力机之中的每一台都包括一组不同的工具，这些工具可操作地连接至每一个滑枕和转台。在本专利技术的一个方面中，提供一种在具有第一形状的金属容器主体的封闭端上同时形成轮廓肩部和颈部的方法。所述方法一般包括(但不局限于)：(1)提供具有适合于邻近金属容器主体的外封闭端部布置的弧形面部的冲拔模具；(2)提供适合于布置在金属容器主体的内部并具有与冲拔模具的弧形面正对布置的弧形面的冲拔环；(3)提供具有适合于邻近金属容器主体的肩部的一部分的外面布置的弧形面部的第二冲拔模具；(4)提供适合于布置在金属容器主体的最内部分中的冲头；(5)使用冲头、冲拔模具和冲拔环在金属容器主体的封闭端上进行至少一次成形操作，以在金属容器主体的封闭端上逐渐形成具有缩减直径的弧形肩部和颈部；和(6)进行最后一次成形操作，以改变金属容器主体的弧形肩部和颈部之间的半径。在一种实施方式中，在最后一次成形操作中，导向装置支撑颈部的内表面，而夹环和第二冲拔模具以相对关系进行工作，以挤压弧形肩部和颈部之间的半径。导向装置不与金属容器主体的封闭端的内表面接触。上述方法还可包括消除颈部的一部分，以形成适合于接收端盖或分配装置的开口。在一种实施方式中，所述方法还可包括提供一个或多个附加的冲拔模具、冲拔环和冲头。可通过所述的一个或多个附加冲拔模具、附加冲拔环和附加冲头之间的互补移动进行附加的成形操作，以形成弧形肩部的几何形状，并将颈部的第一直径减小为最终直径。颈部的最终直径小于第一直径。在另一种实施方式中，上述附加成形操作包括第二成形操作和第三成形操作。第二成形操作由第二冲拔模具、第二冲拔环和第二冲头进行，用于将颈部的第一直径减小为第二直径。第三成形操作由第三冲拔模具、第三冲拔环和第三冲头进行，用于将颈部的第二直径减小为最终直径。可选地，在第三成形操作过程中，可使用外夹环和内夹环。在一种实施方式中，在最终成形操作过程中对肩部的选定部分进行再整形。在最终成形操作过程中被再整形的肩部的选定部分比金属容器主体的侧壁部更靠近颈部。在另一种实施方式中，在最终成形操作中使用的第二冲拔模具的弧形面部分的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有第一形状的金属容器主体的封闭端上同时形成轮廓肩部和颈部的方法，包括：提供具有适合于邻近所述金属容器主体的外封闭端部布置的弧形面部的冲拔模具；提供适合于布置在所述金属容器主体的内部并具有与所述冲拔模具的所述弧形面正对布置的弧形面的冲拔环；提供具有适合于邻近所述金属容器主体的肩部的一部分的外面布置的弧形面部的第二冲拔模具；提供适合于布置在所述金属容器主体的最内部分中的冲头；使用冲头、冲拔模具和冲拔环在金属容器主体的封闭端上进行至少一次成形操作，以在所述金属容器主体的封闭端上逐渐形成具有缩减直径的弧形肩部和颈部；和进行最终成形操作，以改变所述金属容器主体的弧形肩部和颈部之间的半径，其中，导向装置支撑颈部的内表面，但不与所述金属容器主体的封闭端的内表面接触，而夹环和第二冲拔模具以相对关系进行工作，以挤压弧形肩部和颈部之间的半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.15 US 62/064,1151.一种用于在具有第一形状的金属容器主体的封闭端上同时形成轮廓肩部和颈部的方法，包括：提供具有适合于邻近所述金属容器主体的外封闭端部布置的弧形面部的冲拔模具；提供适合于布置在所述金属容器主体的内部并具有与所述冲拔模具的所述弧形面正对布置的弧形面的冲拔环；提供具有适合于邻近所述金属容器主体的肩部的一部分的外面布置的弧形面部的第二冲拔模具；提供适合于布置在所述金属容器主体的最内部分中的冲头；使用冲头、冲拔模具和冲拔环在金属容器主体的封闭端上进行至少一次成形操作，以在所述金属容器主体的封闭端上逐渐形成具有缩减直径的弧形肩部和颈部；和进行最终成形操作，以改变所述金属容器主体的弧形肩部和颈部之间的半径，其中，导向装置支撑颈部的内表面，但不与所述金属容器主体的封闭端的内表面接触，而夹环和第二冲拔模具以相对关系进行工作，以挤压弧形肩部和颈部之间的半径。2.如权利要求1所述的方法，其中，在最终成形操作过程中对肩部的选定部分进行再整形。3.如权利要求2所述的方法，其中，在最终成形操作过程中被再整形的肩部的选定部分比所述金属容器主体的侧壁部更靠近颈部。4.如权利要求1所述的方法，其中，在最终成形操作过程中不改变颈部的缩减直径。5.如权利要求1所述的方法，其中，在最终成形操作过程中，颈部的高度不增大。6.如权利要求1所述的方法，其中，第二冲拔模具的弧形面部具有比所述金属容器主体的肩部的最大外径小的最大内径。7.如权利要求1所述的方法，还包括：提供一个或多个附加的冲拔模具、冲拔环和冲头；和通过所述的一个或多个附加冲拔模具、附加冲拔环和附加冲头之间的互补移动进行附加的成形操作，以形成弧形肩部的几何形状，并将颈部的第一直径减小为最终直径，其中，颈部的最终直径小于第一直径。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述附加的成形操作包括第二成形操作和第三成形操作，其中，第二成形操作由第二冲拔模具、第二冲拔环和第二冲头进行，用于将颈部的第一直径减小为第二直径，其中，第三成形操作由第三冲拔模具、第三冲拔环和第三冲头进行，用于将颈部的第二直径减小为最终直径。9.一种在金属容器的封闭端部上同时形成轮廓肩部和具有缩减直径的颈部的方法，包括：提供包括开口端、封闭端部和在这两个部分之间延伸的侧壁部的金属容器；提供布置为在封闭端部的最中心部分的内表面上施力的冲头；提供邻近冲头布置并具有弧形前端的冲拔环；提供布置在封闭端部的外表面上的冲拔模具，该冲拔模具具有弧形冲拔模具面以及预定直径的上凹部，该预定直径小于金属容器的封闭端的直径；使所述金属容器的侧壁部和封闭端部的内外表面与冲拔环和冲拔模具接合以提供夹力，以在封闭端部上形成具有缩减直径的颈部，同时改变金属容器的肩部的形状；重复冲拔环与冲拔模具的接合操作至少一次以修改金属容器的肩部，同时至少减小封闭端部的直径一次，直到颈部具有最终外径；和使用第二冲拔模...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM卡安塔，DA爱德华兹，
申请(专利权)人：鲍尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US