對相關申請的引用

本專利申請根據(jù)35u.s.c§119(e)的規(guī)定要求于2014年10月28日提交的美國臨時專利申請62/069,623的優(yōu)先權(quán)，該臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。

本發(fā)明總體涉及從板材制造用于形成容器主體的金屬杯。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于形成金屬杯的方法和裝置，該金屬杯具有縮減的高度和帶有朝內(nèi)的突出部的再成形底部。所述杯體隨后成形為金屬容器主體，例如氣霧劑容器。

背景技術：

金屬容器為產(chǎn)品提供最佳保護能力，從而為商家和消費者提供許多益處。例如，金屬容器能夠防止二氧化碳遷移并阻擋紫外輻射，而紫外輻射對個人護理、藥品和食品、以及其它對紫外線敏感的制劑有破壞作用，對產(chǎn)品的成分效用、以及香味、外觀、滋味或顏色等有不良影響。金屬容器還提供光線、水汽、油脂、氧氣和微生物無法穿透的屏障，并使容器的內(nèi)容物保持新鮮、不受外界影響，從而確保較長的保存期。

金屬容器與玻璃容器相比具有更好的耐用性，這能減少在處理和裝運過程中損壞的容器的數(shù)目，從而進一步節(jié)省費用。另外，同等尺寸的金屬容器比玻璃容器輕，從而節(jié)省運輸過程中的能耗。而且，金屬容器能夠承受很高的爆裂壓力，這使得它們在用作容納有壓產(chǎn)品的容器(例如噴霧劑容器)時非常理想并且安全。最后，金屬容器一般比玻璃和塑料容器更易回收利用，因為標簽和其它標記是直接印刷到金屬容器主體上的，而在典型情況下，玻璃和塑料容器上的標簽必須在回收利用過程中分離下來。

金屬容器可包括獨立于罐底在沖拔和罐壁壓薄(dwi)過程中成形的容器主體。dwi容器主體的制造始于從金屬原料形成杯體，在典型情況下，該金屬原料是以成卷的形式運輸和儲存的。請參考圖1，其中示出了現(xiàn)有技術的加工過程，金屬原料板4被送入沖拔-再沖拔裝置2中。如圖1a所示，坯料和沖拔模具6從板4中切出坯料8。坯料8可具有任何所需的形狀。在圖1a中，為了清晰起見，示出了從裝置2分開的裁切坯料8。然后，坯料和沖拔模具6將坯料8沖拔為具有側(cè)壁10和封閉端壁11的杯體9，封閉端壁11具有第一直徑，如圖1b所示。現(xiàn)在請參考圖1c-1d，可選地，再沖拔模具12將杯體9再沖拔為具有封閉端壁14的成形杯體13。本領域技術人員能夠理解，在再沖拔操作過程中，杯體14的側(cè)壁15的方向逆轉(zhuǎn)。因此，杯體13的開口端面向基本上與杯體9的開口端方向相反的方向。再沖拔操作一般還會使得側(cè)壁15與杯體9的側(cè)壁10相比變得更長，并減小封閉端壁14的直徑。因此，成形杯體13的端壁14具有比第一直徑小的第二直徑。然后，成形杯體13被從裝置2排出，并且板4的另一部分被送入裝置2中，如圖1e所示。在圖1所示的現(xiàn)有技術的裝置2中，成形杯體13的橫截面具有大致平直的側(cè)壁15，如圖1d所示。封閉端壁14也是大致平直的。在對杯體13進行成形后，裝置2沿基本上垂直于原料板4的方向排出杯體。然后，通過本領域技術人員熟知的方法利用制罐機將成形的杯體13成形為容器主體。一般來說，容器主體的尺寸與用于形成成形杯體13的坯料8的尺寸直接相關，即，坯料越大，則用于形成成形杯體13的材料就越多，從而隨后形成的容器主體就越大。

為了形成較高和較寬的容器主體(例如噴霧劑容器)，現(xiàn)有的制造方法需要較大尺寸的坯料，這導致成形杯體13的高度增大。例如，為了使用圖1a-1e所示的方法和裝置形成較高和較寬的容器主體，則成形杯體13的側(cè)壁15的高度會增大。但是，隨著成形杯體的高度增大，制罐機必須使用更長的沖壓行程和更長行程的再沖拔滑架才能將成形杯體13成形為容器主體，這會降低制罐機的速度和效率。

因此，需要一種從具有較大尺寸的坯料形成杯體同時不增大杯體的高度的方法和裝置，以便將杯體再成形為較大的容器主體，而不會降低常規(guī)制罐機的速度和效率。而且，利用常規(guī)的制罐機具，能夠減少設備成本，因為不需要在制造廠增加新的機具。本發(fā)明特別適合于制造可在制罐機中用于形成噴霧劑容器的金屬杯。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于形成具有再成形封閉端壁的杯體的新方法和裝置，所述再成形封閉端壁具有朝內(nèi)的突出部，以減小杯體的總高度。在形成具有再成形封閉端壁的杯體后，可將該杯體成形為用于任何產(chǎn)品的任何尺寸、形狀或類型的容器主體。本發(fā)明的一個方面提供一種具有再成形封閉端壁的杯體。所述杯體主要包括(但不局限于)開口端、側(cè)壁、封閉端壁、以及形成在封閉端壁的一部分中的朝內(nèi)的突出部。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述杯體與從基本上相同尺寸的坯料形成的類似直徑的杯體相比具有縮減的高度。

本發(fā)明的另一個方面提供一種具有腔體的模具中心沖頭。當在杯體中形成朝內(nèi)的突出部時，所述模具中心沖頭適合于支撐杯體端壁的內(nèi)表面的一部分。

本發(fā)明的另一個方面是一種具有延長部的再成形沖頭。所述延長部適合于向杯體端壁的外表面的一部分施加壓力，以在杯體中形成朝內(nèi)的突出部。

本發(fā)明的另一個方面是一種可用于形成具有再成形的封閉端壁和縮減的杯體高度的杯體的沖拔-再沖拔裝置。在一種實施方式中，所述沖拔-再沖拔裝置包括模具中心沖頭、再成形沖頭和再成形沖拔墊。所述再成形沖拔墊在其中具有腔體，該腔體與再成形沖頭的延長部對正。延長部的至少一部分至少部分地穿過再成形沖拔墊的腔體，并向杯體的底面的預定部分施力。杯體的底部的一部分變形為形成在模具中心沖頭端部的腔體，在杯體的底部中形成朝內(nèi)的突出部。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種形成具有側(cè)壁和再成形底部的金屬杯的新方法。這包括(但不局限于)主要包含下列步驟的方法：(1)提供金屬原料板；(2)使用工具剪切所述金屬原料板，以形成具有預定尺寸的基本上為圓形的坯料；(3)使用第一工具將坯料的周緣向下推擠，同時使用第二工具支撐坯料的中央部分，從而將坯料沖拔為具有第一直徑的杯體，該杯體包括封閉端壁；(4)向杯體的封閉端壁的一部分施加壓力以形成朝內(nèi)的突出部，從而使杯體再成形，所述突出部減小杯體的內(nèi)部腔體；以及(5)排出金屬杯。在一種實施方式中，所述方法還可包括對具有第一直徑的杯體進行再沖拔，以形成具有比第一直徑小的第二直徑的杯體。

在一種實施方式中，對杯體進行再成形以形成朝內(nèi)的突出部的步驟包括利用其中形成有腔體的模具中心沖頭。所述朝內(nèi)的突出部是通過使用再成形沖頭向杯體端壁的外表面施加壓力而至少部分地在模具中心沖頭的腔體內(nèi)形成的。在一種實施方式中，所述再成形沖頭包括大致為圓筒形的延長部。在另一種實施方式中，所述延長部的水平橫截面形狀基本上與模具中心沖頭的腔體的水平橫截面形狀相符。

在一種實施方式中，由再成形沖頭的延長部在杯體的底部中形成的朝內(nèi)的突出部具有大致為圓筒形的形狀。在另一種實施方式中，杯體的底部中的朝內(nèi)突出部具有非圓筒形狀。例如，在一種實施方式中，所述再成形沖頭大致為圓錐形。在另一種實施方式中，所述再成形沖頭大致具有錐臺形狀。

在一種實施方式中，對杯體進行再成形以形成朝內(nèi)的突出部會減小杯體的高度。具有朝內(nèi)的突出部的杯體的直徑基本上與杯體的第一直徑相同。在另一種實施方式中，具有突出部的金屬杯的直徑比從大約相同直徑的坯料形成的大約相同高度但不具有朝內(nèi)的突出部的杯體的直徑至少小大約5％。在另一種實施方式中，突出部使杯體的內(nèi)腔體減小至少約10％。應理解，改變突出部的尺寸會改變具有突出部的杯體的內(nèi)部容積。相應地，在另一種實施方式中，與不具有突出部的相同杯體相比，具有突出部的杯體的內(nèi)部容積減小約15％至約22％。

在另一種實施方式中，杯體的再成形包括延展杯體的封閉端壁的未被支撐的部分。在一種實施方式中，支撐坯料的中央部分的第二工具包括其中形成有腔體的再成形沖拔墊。再成形沖拔墊布置在再成形沖頭與模具中心沖頭之間。在一種實施方式中，所述腔體在再成形沖拔墊上基本上居中布置。在另一種實施方式中，再成形沖拔墊的腔體具有大致圓形的形狀。

在一種實施方式中，坯料具有大致圓形的形狀，但是在另一種實施方式中，坯料具有非圓形形狀。在另一種實施方式中，坯料具有與橢圓形、方形、長方形、三角形、圓形或這些形狀的任意組合之中的一種類似的形狀。

在一種實施方式中，金屬杯具有大致圓筒狀的形狀。在另一種實施方式中，金屬杯不是圓筒狀。

本發(fā)明的另一個方面提供一種形成具有朝內(nèi)的突出部的金屬杯的方法。所述方法主要包括(但不局限于)：(1)使用第一工具推擠基本上為圓形的金屬坯料的周緣，同時使用第二工具支撐坯料的一部分，從而將該坯料沖拔為具有第一直徑的杯體，該杯體包括封閉端壁和側(cè)壁；(2)對杯體進行再沖拔，以形成具有比第一直徑小的第二直徑的杯體；以及(3)向封閉端壁的一部分施加壓力以在杯體的內(nèi)部中形成突出部，從而使杯體再成形，該突出部減小杯體側(cè)壁的長度。

在一種實施方式中，對杯體進行再成形以形成突出部的步驟基本上不改變杯體的第二直徑。在另一種實施方式中，對杯體進行再成形的步驟包括使杯體的封閉端壁的未被支撐的部分延展到位于杯體的內(nèi)部中的模具中心沖頭的腔體中。在另一種實施方式中，在再成形過程中，再成形沖頭向杯體的封閉端壁的未被支撐的底面部分施加壓力。在一種實施方式中，在再成形過程中，在再成形沖頭與杯體的封閉端壁之間布置有再成形沖拔墊。所述再成形沖拔墊包括用于接收沖頭的至少一部分的腔體。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開一種用于形成具有圓錐形底部的金屬杯的改進裝置，該圓錐形底部具有從帶有基本上平坦的底部的杯體向內(nèi)延伸的突出部。所述改進主要包括(但不局限于)：(1)提供具有基本上平坦的底部和側(cè)壁的金屬杯；(2)用于支撐至少靠近側(cè)壁的金屬杯底部的內(nèi)表面的第一工具；以及(3)與第一工具相對的用于向金屬杯的底部的外表面施加壓力的第二反向工具，該第二工具包括突出部，該突出部至少部分地進入形成在第一工具中的腔體中，以在杯體底部中形成朝內(nèi)的突出部。

在一種實施方式中，所述第一工具包括其中形成有腔體的模具中心沖頭。在另一種實施方式中，所述第二工具包括具有向上延伸的突出部的再成形沖頭。

在一種實施方式中，在形成朝內(nèi)的突出部時，在第一工具和第二工具之間布置有再成形沖拔墊，該再成形沖拔墊具有基本上居中的腔體。在另一種實施方式中，在形成朝內(nèi)的突出部時，金屬杯的側(cè)壁被第三工具支撐。

在一種實施方式中，再成形沖拔墊的腔體具有大致為圓形、橢圓形、方形、長方形、三角形或這些形狀的任意組合的形狀。在一種實施方式中，再成形沖頭的延長部具有大致為球形、圓錐形、圓筒狀、長方形、三角形、錐臺形或這些形狀的任意組合的形狀。

上述的實施方式、目的和構(gòu)造既不是完整的，也不是詳盡的。可以理解的是，通過以單獨方式或組合方式使用上文所述或下文中詳述的一種或多種特征，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的其它實施方式。

本領域技術人員能夠理解，本發(fā)明的方法和裝置可用于形成由任何用于形成金屬容器的材料構(gòu)成的杯體，包括但不局限于鋁、錫、鋼、以及它們的組合。而且，本發(fā)明的方法和裝置可用于形成杯體，這種杯體隨后成形為可具有任何大小和形狀和可用于儲存任何行業(yè)的任何類型的產(chǎn)品的容器主體或器皿。相應地，由本發(fā)明的方法和裝置形成的杯體可成形為用于儲存或容納任何類型的液體和氣體的容器或器皿，包括消費產(chǎn)品和飲料、以及化工原料和產(chǎn)品。

在此所用的短語“至少一個”、“一個或多個”以及“和/或”是在操作上既具有聯(lián)合性又具有分離性的開放式表述。例如，“a、b和c中的至少一個”、“a、b或c中的至少一個”、“a、b和c中的一個或多個”、“a、b或c中的一個或多個”、以及“a、b和/或c”表述方式中的每一個指僅有a、僅有b、僅有c、有a和b、有a和c、有b和c、或有a、b和c。

除另有所示外，在說明書和權(quán)利要求書中用于表示數(shù)量、尺寸、條件等的所有數(shù)值應理解為在所有情況下都由術語“大約”修飾。

在此所用的術語“一個”實體指一個或多個實體。因而，術語“一個”、“一個或多個”和“至少一個”在此可互換使用。

“包含”、“包括”或“具有”等詞和其變化形式的使用意味著涵蓋其后所列的項目和同等項目、以及附加項目。因此，術語“包含”、“包括”或“具有”和其變化形式在此可互換使用。

應理解，在此所用的術語“裝置”應按照35u.s.c.第112(f)節(jié)規(guī)定的盡可能寬泛的解讀范圍理解。因此，結(jié)合有術語“裝置”的權(quán)利要求應涵蓋在此闡述的所有結(jié)構(gòu)、材料或措施，以及其所有等效形式。而且，所述結(jié)構(gòu)、材料或措施以及其等效形式應包括在發(fā)明內(nèi)容、附圖說明、具體實施方式、摘要、以及權(quán)利要求本身中所述的所有此類事物。

本發(fā)明的內(nèi)容不旨在也不應被視為代表本發(fā)明的整個范疇和范圍。而且，當在此引用“本發(fā)明”或其特征時，應理解為指本發(fā)明的特定實施方式，不應理解為所有實施方式都限制于本文的特定說明。在發(fā)明內(nèi)容部分以及本發(fā)明的附圖和詳細說明中，本發(fā)明是以不同的詳細程度說明的，在此發(fā)明內(nèi)容部分中包含或不包含特定元件或部件不旨在限制本發(fā)明的范圍。通過閱讀詳細說明(尤其是結(jié)合附圖來閱讀詳細說明)，本發(fā)明的附加特征將變得更明顯。

附圖說明

結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與上文的總體說明和下述的附圖詳細說明一起用于說明這些實施方式的原理。在某些情況中，可能略去了對于理解本公開所不必要的細節(jié)或者使其它細節(jié)難以理解的細節(jié)。當然，應理解，本發(fā)明不限于在此所示的特定實施方式。另外，應理解，附圖不一定是按比例繪制的。

圖1a-1e示出了一種用于形成金屬杯的現(xiàn)有技術方法和裝置；

圖2a-2f示出了本發(fā)明的一種實施方式的用于使用沖拔-再沖拔裝置形成杯體的方法和裝置，該杯體在封閉端壁部分中具有朝內(nèi)的突出部，這些附圖還說明了一種由所述裝置形成的具有朝內(nèi)的突出部的杯體；和

圖3a-3f示出了本發(fā)明的另一種實施方式的用于使用沖拔-再沖拔裝置形成杯體的方法和裝置，該杯體在封閉端壁部分中具有朝內(nèi)的突出部，這些附圖還說明了一種由所述裝置形成的具有朝內(nèi)的突出部的杯體。

相似的部件和/或特征可具有相同的標號。相同類型的部件可按字母加標號的方式區(qū)分。若僅使用標號，則相應的說明適用于具有相同標號的類似部件之中的任何一個。

為了便于理解本發(fā)明的實施方式，在此提供了下面的部件表和附圖中的相應標號：

標號部件

2沖拔-再沖拔裝置；

4金屬原料板

6坯料和沖拔模具

8坯料

9杯體

10側(cè)壁

11封閉端壁

12再沖拔模具

13成形的杯體

14封閉端壁

15側(cè)壁

16沖拔-再沖拔裝置

18沖切模具

20切割邊

22坯料和沖拔模具

24沖拔壓墊

26再沖拔壓墊

28再沖拔模具

29坯料與沖拔模具-再沖拔模具之間的空隙

30模具中心沖頭

31模具中心沖頭的腔體

32再成形沖拔墊

33再成形沖拔墊的腔體

34再成形沖頭

35再成形沖頭的延長部

36坯料和沖拔模具的前緣面

37前緣

38坯料

40杯體

41封閉端壁

42再沖拔的杯體

43側(cè)壁

44突出部

45開口端

46具有再成形封閉端壁的成品杯體

48坯料的直徑

50第一側(cè)壁高度

52端壁的第一直徑

54第二側(cè)壁高度

56端壁的第二直徑

58第三側(cè)壁高度

60端壁的第三直徑

62突出部高度

64突出部直徑

具體實施方式

本發(fā)明在許多方面有顯著優(yōu)點。雖然在參照所揭示的具體例子進行說明時所用的語言可能有所限制，但是本申請人的意圖是使本說明書和所附權(quán)利要求書與本發(fā)明的范圍和精神相符。為了便于與本發(fā)明最相關的領域中的技術人員理解本發(fā)明，在此參照構(gòu)成本說明書的一部分的附圖來說明本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，該優(yōu)選實施方式示出了到目前為止所考慮過的實施本發(fā)明的最佳方式。在此詳細說明一種示例性實施方式，而不是說明能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的所有不同的形式和修改。因而，在此所述的實施方式是示例性的，并且，對于本領域的技術人員來說，顯而易見的是，可在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)按許多方式進行修改。

雖然下文給出了多種不同實施方式的詳細說明，但是應理解，該詳細說明僅是示例性的，而不是說明所有可能的實施方式，因為對所有可能的實施方式都進行說明即使是可能的，也是不切實際的。利用現(xiàn)有技術或在本專利的提交日期之后開發(fā)的技術可實現(xiàn)許多可替代的實施方式，但這些實施方式仍屬于所述權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。當在本專利的末尾處的權(quán)利要求書中所述的任何術語在本專利中以單數(shù)含義的形式引用時，僅是為了清晰和避免使讀者混淆的目的，不意味著暗含地或以其它方式將權(quán)利要求中的這種術語限制于該單數(shù)含義。

現(xiàn)在請參考圖2a-2f，其中提供了本發(fā)明的一種實施方式的具有一套新型模具的沖拔-再沖拔裝置16。裝置16主要包括具有切割邊20的沖切模具18、坯料和沖拔模具22、沖拔壓墊24、再沖拔壓墊26、再沖拔模具28、模具中心沖頭30、再成形沖拔墊32和再成形沖頭34?？刹僮餮b置16通過沖拔和罐壁壓薄(dwi)過程從金屬原料板4形成多個杯體?？蛇x地，裝置16可對杯體進行再沖拔。成品杯體46由具有增大的直徑48的坯料38構(gòu)成，并在封閉端壁部分中具有朝內(nèi)的突出部44，與如圖1所示的使用現(xiàn)有技術工藝從相似尺寸的坯料形成的杯體相比，該突出部44減小杯體的高度。然后，可通過其它成形操作形成用于任何類別的產(chǎn)品(包括氣溶膠容器)的任何形狀的容器主體。

如圖2a所示，金屬原料板4被送入裝置16中。然后，坯料和沖拔模具22沿第一方向朝沖切模具18和沖拔壓墊24移動，直到坯料和沖拔模具22的前緣面36與板4的上表面接觸并向該上表面施加壓力。板4被壓向沖切模具18的切割邊20，如圖2b所示。板4被剪切，形成具有預定尺寸和形狀的坯料38。為了清晰起見，在圖2b中還示出了從裝置16分開的坯料38。在一種實施方式中，坯料38具有大致圓形的形狀，具有在大約5英寸和大約10英寸之間的預定直徑48，在一些實施方式中，該直徑更優(yōu)選在大約7英寸和大約8英寸之間。在其它實施方式中，坯料的直徑在大約6.75英寸和大約8.25英寸之間，以形成尺寸較小的杯體。但是，本領域技術人員應理解，坯料38可具有任何所需的直徑，這取決于所需的成品容器的尺寸。而且，坯料可具有任何形狀，包括橢圓形、方形、長方形、三角形、圓形和/或它們的組合。

隨著坯料和沖拔模具22以及沖拔壓墊24的移動，再沖拔壓墊26和模具中心沖頭30朝再沖拔模具28移動。然后，坯料38的底面與再沖拔模具28接觸。坯料38的周緣被沿第一方向推擠，同時坯料的中央部分被支撐。坯料38在壓力下變形或被沖拔，并遵循坯料和沖拔模具22的中空內(nèi)部的內(nèi)表面，形成具有預定的大致圓筒狀形狀的杯體40。在一種可替代實施方式中，可在此階段或如下所述的后續(xù)階段在杯體中形成突出部44。杯體40主要包括開口端45、具有第一高度50的側(cè)壁43、以及具有第一直徑52的封閉端壁41，如圖2c所示。在一種實施方式中，杯體40具有大致圓筒狀的形狀，但是本領域技術人員能理解，杯體40可具有任何所需的形狀，包括非圓筒形狀。再沖拔模具28的外表面包括比坯料和沖拔模具22的中空內(nèi)部的內(nèi)徑小的外徑，該外表面嵌套在坯料和沖拔模具22的中空內(nèi)部中。隨著坯料38的變形，坯料38從坯料和沖拔模具22和沖拔壓墊24之間的空間移出。

現(xiàn)在請參考圖2d，杯體40的上表面的一部分與模具中心沖頭30接觸?？蛇x地，隨著模具中心沖頭30繼續(xù)沿第一方向移動并使杯體40的一部分在壓力下遵循再沖拔模具28的內(nèi)部形狀而變形，杯體40可再成形(或被部分地再沖拔)以形成再沖拔杯體42。如圖2d所示，杯體40的材料從坯料和沖拔模具22與再沖拔模具28之間的空間29中移出。在杯體被再沖拔時，杯體40也從再沖拔壓墊26和再沖拔模具28之間的空間中移出。圖2d中的再沖拔杯體42具有封閉端壁41，該封閉端壁41具有比圖2c中所示的杯體40的端壁直徑52小的第二直徑56。在一種實施方式中，再沖拔杯體42具有在大約2.5英寸和大約5.0英寸之間的直徑，在另一種實施方式中，再沖拔杯體42具有在大約3.5英寸和大約4.25英寸之間的直徑。對于較小的杯體，再沖拔杯體的直徑在大約2.75英寸和3.50英寸之間。圖2d中所示的再沖拔杯體42具有側(cè)壁43，側(cè)壁43的高度54可與杯體40的側(cè)壁43的高度50相同或者不同。本領域技術人員能理解，杯體40可被再成形任意次數(shù)，包括零次。杯體在每次再成形時，封閉端壁的直徑都會減小預定量。

隨著模具中心沖頭30繼續(xù)沿第一方向移動，再成形的再沖拔杯體42的封閉端壁部與再成形沖拔墊32接觸，并使再成形沖拔墊32沿第一方向朝再成形沖頭34移動，形成可選的再沖拔杯體42。再成形沖頭34的延長部35基本上與通過再成形沖拔墊32形成的腔體33同心。在一種實施方式中，延長部35具有大致圓筒狀的形狀，帶有錐形或圓形上緣37。但是，本領域技術人員應理解，延長部35可具有任何所需的形狀。在一種實施方式中，延長部的橫截面具有圓形形狀、橢圓形狀、方形形狀、長方形形狀、三角形形狀、錐臺形狀和/或這些形狀的組合。再成形沖拔墊32的腔體33具有適合于至少部分地接收再成形沖頭34的延長部35的形狀。在一種實施方式中，腔體33具有大致圓形的形狀，其內(nèi)徑在大約2.0英寸和大約2.75英寸之間，更優(yōu)選在大約1.5英寸和大約3.0英寸之間，大于延長部35的外徑。因此，腔體33的內(nèi)徑在沖拔墊32的直徑的大約40％和大約75％之間，在其它一些實施方式中，腔體33的內(nèi)徑在腔體33的直徑的大約50％和大約65％之間。本領域技術人員能理解，腔體33可具有適合于至少部分地接收延長部35的任何所需的形狀。在一種實施方式中，腔體33在再成形沖拔墊32上基本上居中布置。在另一種實施方式中，腔體具有不同于延長部的橫截面形狀的形狀。

現(xiàn)在請參考圖2e，隨著模具中心沖頭30繼續(xù)沿第一方向移動以形成再沖拔杯體42，再成形沖拔墊32也繼續(xù)沿第一方向移動。再成形沖頭34的延長部35至少部分穿過腔體33并與再沖拔杯體42的封閉端壁部分41接觸。延長部35向封閉端壁41施力，并對封閉端壁進行再成形，使封閉端壁至少部分地移入模具中心沖頭30的腔體31中。腔體31適合于至少部分地接收延長部35和再沖拔杯體42的封閉端壁的一部分。在一種實施方式中，腔體31具有大致圓筒狀的形狀，并且基本上與再成形沖拔墊32的腔體33同心。腔體31具有至少等于沖頭延長部35的外徑的直徑。因此，延長部35推擠杯體42的封閉端壁41的未被支撐的部分。在延長部35推擠端壁的外表面的同時，封閉端壁的內(nèi)表面的一部分被支撐。

在一種實施方式中，腔體31的內(nèi)徑至少等于再成形沖拔墊32的腔體33的內(nèi)徑。在一種實施方式中，腔體31具有在大約1.5英寸和大約3.0英寸之間的直徑，可替代地，腔體31具有在大約2.0英寸和大約2.75英寸之間的直徑。隨著延長部35向再沖拔杯體42的封閉端壁部分施力，再沖拔杯體42的封閉端壁部分被再成形，在成品杯體46的封閉端壁41的一部分中形成朝內(nèi)的突出部44。雖然在附圖中所示的朝內(nèi)的突出部44是形成在再沖拔杯體42上的，但是應理解，使用本發(fā)明的方法和裝置，也可在未被再成形的杯體40中形成朝內(nèi)的突出部44。

圖2e中示出的成品杯體46具有封閉端壁41，封閉端壁41具有在大約2.5英寸和大約5.0英寸之間的預定直徑60，優(yōu)選具有在大約3.5英寸和大約4.25英寸之間的預定直徑60。在一種實施方式中，直徑60基本上與圖2d中所示的再沖拔杯體42的直徑56相同。杯體46的側(cè)壁43具有在大約2.0英寸和大約5.0英寸之間的預定高度58，更優(yōu)選具有在大約2.5英寸和大約4.5英寸之間的預定高度58。突出部44具有在大約0.25英寸和大約1.5英寸之間的預定高度62，更優(yōu)選具有在大約0.5英寸和大約1.25英寸之間的預定高度62。突出部44的直徑64在大約1.5英寸和大約3.0英寸之間。在一種更優(yōu)選的實施方式中，該直徑在大約2.0英寸和大約2.75英寸之間。朝內(nèi)的突出部44可具有任何所需的尺寸或形狀。在一種實施方式中，突出部44的橫截面為截錐形或錐臺形，其鄰近成品杯體46的封閉端壁表面41的第一直徑64大于突出部44的頂部處的第二直徑。在另一種實施方式中，突出部具有大致圓筒狀的形狀，具有基本上恒定的直徑。因此，與圖2e中所示的杯體46相比，圖2c中所示的杯體40的體積減小大約15％至大約50％。更優(yōu)選地，內(nèi)部容積減少大約20％至大約45％。當然，應理解，突出部44的尺寸(或體積)是可以改變的。相應地，杯體46的內(nèi)部容積也可改變。在一種實施方式中，在形成突出部44以產(chǎn)生杯體46時，杯體40的內(nèi)部容積減小大約5％至大約15％。在一種更優(yōu)選的實施方式中，杯體46的內(nèi)部容積比杯體40大約小10％。在另一種實施方式中，杯體46的內(nèi)部容積比杯體40至少小7％。

在形成突出部44后，將工具分離或和/或抽出，并且排出具有再成形底部的成品杯體46，如圖2f所示。在一種實施方式中，模具中心沖頭30、再成形沖拔墊32、和再沖拔壓墊26分別沿第二方向朝圖2a中所示的起始位置移動。隨著再成形沖拔墊32沿第二方向移動，成品杯體46從再沖拔模具28中移出，直到成品杯體46的底面基本上與沖切模具18的上表面齊平。然后，成品杯體46被從裝置16排出，并且金屬原料板4的另一部分被送入裝置16中，如圖2a所示。在一種實施方式中，成品杯體46被從裝置16沿側(cè)向排出。

現(xiàn)在請參考圖3a-3f，其中示出了本發(fā)明的另一種實施方式的沖拔-再沖拔裝置16a。裝置16a用于按照與圖2a-2f中所示的方法類似的方式通過若干順次步驟形成具有朝內(nèi)的突出部44的成品杯體46。在裝置16a中，與參照圖2所述的本發(fā)明的實施方式的再成形沖頭34的位置相比，再成形沖頭34a布置在相對于再沖拔模具28遠離金屬原料板4的位置。因此，圖3d中所示的可選的對杯體40進行再沖拔以形成再沖拔杯體42的步驟基本上是在圖3e中所示的再成形沖頭34a對再沖拔杯體42的封閉端壁部分進行再成形的步驟之前完成的。在一種實施方式中，再成形沖頭34a具有基本上與再成形沖頭34a相同的尺寸和形狀。

現(xiàn)在請參考圖3a，金屬原料板4被送入裝置16a中。如圖3b所示，從板4上剪切出具有直徑48的坯料38。圖3b中所示的坯料38可與圖2b中所示的坯料38相同，或者與之類似。類似地，如上文中參照圖2b所述，直徑48可以具有相同或類似的尺寸。

現(xiàn)在請參考圖3c，裝置16a將坯料38成形為具有預定形狀的杯體40。杯體40可具有與圖2c中所示的杯體40相同的形狀、端壁直徑52和側(cè)壁高度50。可選地，可對杯體40進行再沖拔，以形成再沖拔杯體42，如圖3d所示。圖3d中所示的再沖拔杯體42可具有與圖2d中所示的再沖拔杯體42相同的端壁直徑56。但是，在本發(fā)明的這個實施方式中，側(cè)壁43基本上是在封閉端壁41再成形之前完全再沖拔出的。相應地，圖3d中所示的再沖拔杯體42的側(cè)壁具有大致直線的截面高度54，這不同于圖2d中所示的實施方式的杯體42的側(cè)壁形狀和尺寸。在一種實施方式中，圖3d中所示的杯體42的高度54在大約2.0英寸和大約4.5英寸之間。更優(yōu)選地，該高度54在大約2.5英寸和大約3.75英寸之間。本領域技術人員能夠理解，在一種實施方式中，圖3d中所示的杯體42可從裝置16a中排出，并用于形成容器。因此，在一種實施方式中，圖3d中所示的杯體42可用于形成具有預定形狀和尺寸的容器，在杯體的封閉端壁中不形成突出部。

再沖拔杯體42的封閉端壁41通過再成形沖頭34a再成形，以形成具有再成形的封閉端壁的成品杯體46，該再成形的封閉端壁包括朝內(nèi)的突出部44，如圖3e所示。在形成朝內(nèi)的突出部44后，杯體46的高度58比圖3d中所示的杯體42的高度54小。因此，杯體42的總內(nèi)部容積(或滿溢容積)減小。更具體地說，圖3e中所示的杯體46的容積相對于圖3d中所示的杯體42的容積減小大約5％至大約40％。在一種更優(yōu)選的實施方式中，杯體46的容積比圖3d中所示的杯體42的內(nèi)部容積小大約10％至大約30％。在另一種實施方式中，杯體46的容積比圖3d中所示的杯體42的內(nèi)部容積小大約15％至大約21％。在一種更優(yōu)選的實施方式中，杯體46的容積比圖3d中的杯體42的容積小大約18％。本領域技術人員能夠理解，改變突出部44的尺寸或形狀會改變杯體42和46的相對容積。因此，在本發(fā)明的另一種實施方式中，當形成突出部44以產(chǎn)生杯體46時，圖3d中的杯體42的容積減少至少10％。圖3e中所示的杯體46和突出部44一般可具有與上文中參照圖2e示出和說明的杯體46和突出部44相同的形狀和尺寸。因此，在一種實施方式中，杯體46具有與圖2e中所示的本發(fā)明的實施方式的杯體46相同的端壁直徑60、側(cè)壁高度58、突出部直徑64和突出部高度62。

現(xiàn)在請參考圖3f，成品杯體46被從裝置16a排出。在一種實施方式中，成品杯體46被從裝置16沿側(cè)向排出。然后，可使用制罐機通過本領域技術人員熟知的任何方法將成品杯體46成形為容器主體。

在多種實施方式中，氣動壓縮空氣裝置或其它裝置向在此所述的沖拔-再沖拔裝置16的一個或多個工具部件提供動力。例如，在一種實施方式中，工具部件(例如再沖拔壓墊26)獲得“內(nèi)部”氣壓，該氣壓施加夾持力，如圖2b-2d和3b-3d所示，另一個工具部件(例如沖拔壓墊24)獲得“外部”氣壓，在圖2b和3b中，該“外部”氣壓以夾緊力示出。

通過將成品杯體46的封閉端壁部分41再成形為具有突出部44，與通過現(xiàn)有技術方法形成的杯體13的高度相比，成品杯體46的高度58被減小。相應地，可使用現(xiàn)有的工具和制罐機將杯體46成形為較大的容器主體。通過這種方式，可形成高度和/或直徑增大的容器主體。雖然用于形成杯體13、46的坯料8、38的直徑48基本上相等，但是成品杯體46的高度58比使用現(xiàn)有技術方法和裝置形成的成形杯體13的高度小。

而且，對成品杯體46的封閉端壁部分進行再成形能夠使得在形成容器主體時所用的制罐機的滑枕的行程和再沖拔滑架的行程縮短。因此，與從再成形的封閉端壁沒有朝內(nèi)的突出部的杯體13形成容器主體的情況相比，制罐機能夠以更高的速度工作。本領域技術人員能夠理解，在后續(xù)的再沖拔步驟中可被制罐機減小的杯體直徑的最大量稱為“沖拔比”。通過在具有與制罐機的沖拔比對應的直徑的成品杯體46的封閉端壁部分上形成朝內(nèi)的突出部44，能夠增加成品杯體46的材料量，同時減小成品杯體46的高度58。因此，可利用常規(guī)的制罐機將成品杯體46成形為容器主體。

對成品杯體46的封閉端壁部分41進行再成形的另一個優(yōu)點是，與不這樣做的情況相比，具有預定坯料尺寸和最大高度的成品杯體46的縱向截面的橫向尺寸可以更小。例如，與由相同尺寸的坯料制成的相同高度的圓筒狀杯體相比，具有再成形的封閉端壁和規(guī)定的最大高度的圓筒狀杯體可具有較小的直徑。在本發(fā)明的一種實施方式中，與不具有朝內(nèi)的突出部44的相同高度的圓筒狀杯體13相比，具有再成形的封閉端壁的圓筒狀成形杯體46的直徑60大約小5％，雖然這兩種杯體13、46是由基本上相同尺寸的坯料8、38形成的。成品杯體46的橫向尺寸的減小有利于制罐機中的再沖拔操作。制罐機中的再沖拔操作必須將圓筒狀杯體的內(nèi)徑減小為成品容器主體的直徑。在杯體直徑的縮減量很小時，能夠最可靠地完成將杯體直徑減小為成品容器主體直徑的過程。若企圖實現(xiàn)的直徑縮減量過大，則再沖拔操作會由于多種原因而失敗，包括杯體材料起皺或破裂。在一種實施方式中，從杯體直徑減小為容器主體直徑的縮減量與杯體直徑的比值限制于不超過40％。在另一種實施方式中，該縮減量限制于不超過35％。

上文中的本發(fā)明的說明僅是示例性和描述性的，而不是詳盡的，也不旨在將本發(fā)明限制于所公開的形式。對本領域技術人員來說顯而易見的是，能夠做出多種修改和變化。附圖中所述和所示的實施方式是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用以及幫助本領域普通技術人員更好地理解本發(fā)明而選擇和說明的。

雖然在上文中詳細說明了本發(fā)明的多種實施方式，但是顯而易見的是，本領域技術人員能夠?qū)@些實施方式做出各種修改和變化。而且，在本文中對“本發(fā)明”或其方面的引用應理解為指本發(fā)明的特定實施方式，不應理解為所有實施方式都限制于本文的特定說明。應明確理解的是，這種修改和變化在下文的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。