一種罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷沖壓模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬包裝行業(yè)中，罐頭食品、飲料等罐類包裝，大量的使用底蓋、頂蓋或易開蓋等密封包裝罐蓋，現(xiàn)有技術(shù)的金屬罐蓋采用落料、拉伸復(fù)合成型的模具制作，因成型時(shí)材料流動(dòng)的原因，其罐蓋埋頭筋兩側(cè)的材料變薄嚴(yán)重，變薄量通常在25%-28%之間，而罐頭包裝后為一密閉的容器，其抗變形能力主要取決于材料最薄處的材料厚度，因此為了確保罐頭的包裝質(zhì)量，需采用較大厚度的材料制作罐蓋，產(chǎn)生了很大的浪費(fèi)。另一方面，采用多次沖壓成型的技術(shù)雖然可以大大減少罐蓋材料的變薄量，從而可以使用較薄材料而達(dá)到節(jié)約材料的目的，但相應(yīng)的增加了加工工序，提高了加工成本。公開日為2013年2月20日，公開號(hào)為CN202741583U的專利文獻(xiàn)公開了一種三片罐頂蓋沖壓模具，包括上模和下模，上模由模柄、上模板、上模芯和上沖頭組成，模柄位于上模板的上方，上模板的下方設(shè)置有上模芯，上模芯的下端平面中間設(shè)置有圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的上沖頭；下模由下模板、下模芯和下沖頭組成，下模板上方設(shè)置有下模芯，且下模芯的上端平面上設(shè)置有凹型的圓環(huán)形模腔，下沖頭安裝在下模芯內(nèi)。該結(jié)構(gòu)通過改進(jìn)模具形狀，將拉伸卷邊的三工序集合到一個(gè)工位上，以單工序代替多工序。公開日為2013年4月3日，公開號(hào)為CN202845598U的專利文獻(xiàn)公開了一種金屬罐蓋一次沖壓成型及卷口模具，包括一上模板以及一下模板，還包括一成形機(jī)構(gòu)以及一卷口機(jī)構(gòu)；所述成型機(jī)構(gòu)由上壓料模、上剪口模、上成型模、下剪口模、下脫料卷圓模、下凸筋模以及下成型模組成，實(shí)現(xiàn)罐蓋坯的成型；所述卷口機(jī)構(gòu)由上脫料模以及設(shè)于所述下脫料卷圓模上端內(nèi)側(cè)的卷口圓弧槽組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)成型后的罐蓋坯進(jìn)行卷口。該結(jié)構(gòu)通過設(shè)置一成形機(jī)構(gòu)以及一卷口機(jī)構(gòu)，集數(shù)道工序于一體，克服現(xiàn)有技術(shù)中同類沖壓模具所存在的工序繁瑣、生產(chǎn)效率低、沖床配備量多及占地空間大等不足，實(shí)現(xiàn)一次沖壓成型及卷口。上述罐蓋沖壓模具均采用一次成型的方法，成型后罐蓋埋頭筋兩側(cè)的材料變薄嚴(yán)重，需用較厚的材料生產(chǎn)罐蓋，造成了很大的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的罐蓋沖壓時(shí)局部材料變薄嚴(yán)重，需采用較大厚度的材料制作罐蓋，產(chǎn)生很大的浪費(fèi)的問題以及現(xiàn)有技術(shù)的罐蓋沖壓時(shí)加工工序多，加工成本高的問題，提供一種罐蓋沖壓時(shí)材料變形量少，材料成本低且可以一次性成型、加工方便的罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用的具體技術(shù)方案為:一種罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模，包括上模與下模，所述上模包括上模板，上模板上設(shè)有開口向下的上模腔，上模腔內(nèi)設(shè)有活塞體，上模腔的開口處固定有上模座，所述活塞體的下端向下延伸形成上模芯固定軸，所述上模芯固定軸穿過上模座，上模芯固定在上模芯固定軸的下端，活塞體的上方設(shè)有上模高壓氣室，上模芯固定軸的軸心處設(shè)有吸蓋氣室；上模芯上設(shè)有吸蓋凹腔，所述吸蓋氣室的下端與上模芯的吸蓋凹腔連通；上模芯固定軸的下部與上模座之間設(shè)有打蓋圈，所述打蓋圈可上下滑動(dòng)地套設(shè)在上模芯固定軸上，打蓋圈的上端與上模芯固定軸及上模座之間設(shè)有壓料氣室；打蓋圈的外周套設(shè)有凸凹模，凸凹模的下端口外沿設(shè)有上切刃，凸凹模的外側(cè)套設(shè)有卸料圈，卸料圈的上端通過彈性頂桿與凸凹模上端的凸邊抵接，卸料圈的外側(cè)套設(shè)有限位圈，限位圈的上端固定在上模座上，限位圈的下端與卸料圈之間設(shè)有防止卸料圈脫出的防脫結(jié)構(gòu)；所述下模包括下模板，下模板上設(shè)有下模座，下模座的內(nèi)腔中固定有下模芯，下模芯的底部設(shè)有下模高壓氣室；下模高壓氣室的頂部設(shè)有可沿下模芯上下滑動(dòng)的下模內(nèi)芯座，下模內(nèi)芯固定在下模內(nèi)芯座的上端，下模芯與下模座之間套設(shè)有可沿下模芯上下滑動(dòng)的壓邊圈，壓邊圈與下模芯及下模座之間設(shè)有壓邊氣室；壓邊圈的外側(cè)套設(shè)有凹模，凹模的上端口內(nèi)沿設(shè)有與上切刃適配的下切刃，凹模的下端固定在下模座上。
[0005]本實(shí)用新型的罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模包括上模與下模，上模與下模均為多個(gè)環(huán)狀單模內(nèi)外套疊的組合結(jié)構(gòu)，上下模的結(jié)合端面與罐蓋的外形相匹配。其中上模的中心為上模芯，上模芯的中央與吸蓋氣室連通，用于在上模升起時(shí)提起罐蓋，上模芯的另一端與上模高壓氣室連接；上模芯的外側(cè)套設(shè)一個(gè)可以上下移動(dòng)的打蓋圈，打蓋圈的上端與壓料氣室連接，打蓋圈的下端面與罐蓋的上弧面部分適配；打蓋圈的外側(cè)是一個(gè)與上模座固定的凸凹模，凸凹模下端面外沿的設(shè)置上切刃用于罐蓋的落料，凸凹模下端面的內(nèi)沿與罐蓋的外翻邊部分適配；凸凹模外側(cè)套設(shè)一個(gè)可以上下移動(dòng)的卸料圈，卸料圈的上端與彈性頂桿連接，這樣卸料圈在受壓后可以壓縮彈性頂桿并向上移動(dòng)，使凸凹模的下端的上切刃露出，用于切斷罐蓋材料；而卸料圈在壓力消失后受彈性頂桿的彈力作用并復(fù)位，從而將廢料推離上模；卸料圈的外側(cè)套設(shè)限位圈，用于限定卸料圈的位置。下模的中央設(shè)置下模內(nèi)芯，下模內(nèi)芯的上端用于罐蓋埋頭筋的成型，下模內(nèi)芯的下端與下模高壓氣室連接；下模內(nèi)芯的外側(cè)是與下模座固定的下模芯，下模芯外側(cè)套設(shè)一個(gè)可以上下移動(dòng)的壓邊圈，壓邊圈主要用于固定罐蓋材料，壓邊圈的下端與壓邊氣室連接；壓邊圈的外側(cè)是與下模座固定的凹模，凹模的內(nèi)沿設(shè)置下切刃用于罐蓋的落料。
[0006]本實(shí)用新型的罐蓋多級(jí)復(fù)合氣壓反向成型模工作時(shí)，上模高壓氣室、壓料氣室及壓邊氣室進(jìn)氣，使其位于初始位置，上模下行罐蓋材料并由卸料圈壓住罐蓋材料，凸凹模與凹模共同沖壓罐蓋材料完成下料工作，上模繼續(xù)下行，在壓邊圈與凸凹模的夾持下上模芯向下拉伸成型罐蓋的鉤邊結(jié)構(gòu)與罐蓋所需的全部材料，實(shí)現(xiàn)下料后正向拉伸時(shí)將蓋體埋頭筋成型所需材料一次性拉夠(通過增加拉伸高度實(shí)現(xiàn))，以便于拉伸時(shí)材料的流動(dòng)，減少拉伸時(shí)材料的變薄量。在壓料氣室的作用下，此時(shí)打蓋圈與下模芯已將罐蓋夾持在兩者之間，上模到達(dá)下死點(diǎn)后上模開始向上回程，此時(shí)下模高壓氣室進(jìn)氣，下模內(nèi)芯在下模高壓氣室通過下模內(nèi)芯座的推動(dòng)下，將罐蓋材料的中間部分壓入上模芯中，從而完成罐蓋中部結(jié)構(gòu)的反向成型，此工序只是將正向拉出的材料整理拉成蓋體的形狀，對(duì)罐蓋材料不再產(chǎn)生強(qiáng)的拉薄過程，可以有效減少材料的拉薄量。下模內(nèi)芯座在下模芯的限位下，停止上行，罐蓋則在吸蓋氣室負(fù)壓的作用下隨上模繼續(xù)上行，在上模的上行過程中，彈性頂桿推動(dòng)卸料圈，使廢料從凸凹模上卸下，進(jìn)入下一次的送料進(jìn)程之中，當(dāng)上模上行至規(guī)定的出蓋位時(shí)，吸蓋氣室的負(fù)壓釋放，罐蓋從上模落下，從而完成罐蓋的沖壓。這樣，本實(shí)用新型通過變換罐蓋材料的夾持點(diǎn)，對(duì)罐蓋材料進(jìn)行正反向的拉伸成型，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的罐蓋沖壓時(shí)局部材料變薄嚴(yán)重，需采用較大厚度的材料制作罐蓋，產(chǎn)生很大的浪費(fèi)的問題；根據(jù)實(shí)際測(cè)算，采用本實(shí)用新型模具沖壓的罐蓋，其變薄量通常在8%-12%之間，與現(xiàn)有技術(shù)的變薄量25%-28%相比，減少了 13%-20%，由于罐蓋生產(chǎn)材料成本占比達(dá)85%左右，因此采用本實(shí)用新型的模具可以在不增加工序與更改沖床的情況下，利用較薄的材料成型罐蓋，同時(shí)滿足罐頭食品包裝的要求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。另一方面，與采用多道工序加工的罐蓋加工技術(shù)相比，本實(shí)用新型將多道工序集中到一個(gè)成型模上，解決了現(xiàn)有技術(shù)的罐蓋沖壓時(shí)加工工序多，加工成本高的問題。
[0007]作為優(yōu)選，下模芯內(nèi)設(shè)有限制下模內(nèi)芯座上下滑動(dòng)距離的凸圈，打蓋圈與上模芯固定軸及凸凹模之間、壓邊圈與下模芯及凹模之間均設(shè)有限位結(jié)構(gòu)。凸圈及限位機(jī)構(gòu)用于限定模具部件之間的相對(duì)位置，使模具部件在工作時(shí)移動(dòng)的極限位置能夠滿足罐蓋的技術(shù)要求或模具的工作要求。
[0008]作為優(yōu)選，上模高壓氣室與上模高壓氣道連通，吸蓋氣室的上端與吸蓋氣道連通，壓料氣室與壓料氣道連通，下模高壓氣室與下模高壓氣道連通，壓邊氣室與壓邊氣道連通，活塞體與上模腔之間、打蓋圈與上模芯固定軸及上模座之間、下模內(nèi)芯座與下模座之間、壓邊圈與下模芯及下模座之間均設(shè)有密封圈。密封圈用于對(duì)各個(gè)氣室起到密封作用，防止漏氣。
[0009