專利名稱：滾壓成型方法及相應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種滾壓成形的方法。具體地說(shuō)，是一種軋制容器端壁(如可啟罐蓋或深罐體的底壁的方法及其設(shè)備，但本發(fā)明又不僅僅局限于此。
可啟端蓋坯的邊緣由槽道組成，槽道的外壁呈圓柱形。為使圓柱壁向內(nèi)彎曲以與罐體的凸緣形成雙面密封，通常由一機(jī)器對(duì)其進(jìn)行軋制。在此機(jī)器內(nèi)，旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)使端蓋坯沿成形軌道軋制。隨著成形軌道與圓盤(pán)的慢慢靠近，圓柱壁便軋制成所需的卷邊。在軋制過(guò)程中，所出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是卷邊可能不規(guī)則;更壞的情況是毛坯形狀變成拱形。如果端蓋材料是剛度較大的鍍鋅薄板或具有方向特性的電鍍鉻鋼，問(wèn)題將更加嚴(yán)重。
當(dāng)軋制由圓形薄板拉制而成的罐體底壁時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相類似的問(wèn)題。普通啤酒和飲料罐均由0.010吋(0.25mm)的含鐵薄板拉制而成。罐體由側(cè)壁和底壁組成。在一種廣泛使用的飲料罐中，罐底由圓臺(tái)形環(huán)體、拱形中央面板和凸緣(或槽道)組成。側(cè)壁、圓臺(tái)形環(huán)體、凸緣和中央面板彼此相接。在英國(guó)專利No.2114031B中已討論過(guò)，如果減小凸緣的半徑，中央面板對(duì)它的阻力將大大增強(qiáng)。根據(jù)GB2114031，把容器夾在開(kāi)口處的壓板和與拱形底壁相接觸的頂板之間，軋輥對(duì)旋轉(zhuǎn)的容器底部的軋制運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生徑向壓力使凸緣的半徑減小，將取得好的軋制效果。此種方法的缺陷在于軋輥必須沿徑向行進(jìn)以產(chǎn)生對(duì)稱的成形載荷。
與模面軌道卷邊器和GB2114031所述方法的對(duì)稱載荷不同，本發(fā)明提供的方法為可旋轉(zhuǎn)的軋輥均勻地固定在工件周圍，工件在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)軸向行進(jìn)與軋輥接觸，它們之間的相互擠壓便導(dǎo)致工件成形。
本發(fā)明分兩部分，第一部分是容器端壁的軌制方法。此方法包括下列步驟a.把端壁夾在兩塊壓板之間，使它們處于同一軸線上并讓端蓋邊緣至少?gòu)膲喊迳仙斐觥?br> b.讓被夾住的端壁與裝配在基座上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥接觸。工件隨壓板一起轉(zhuǎn)動(dòng)而基座保持不動(dòng)。因此，軋輥的工作模面便使工件的伸出部分軋制成形。
c.使端壁及壓板一起與軋輥脫離。
d.把端壁從壓板中卸下。
本發(fā)明的第二部分是端壁成形軋制所需的設(shè)備。此設(shè)備包括支承件A、支承件B、使支承件旋轉(zhuǎn)的零件及用于軋制的零件。其中，支承件A可軸向移動(dòng)以對(duì)端壁加壓;支承件B(實(shí)際為一頂板)用來(lái)把支承件A和端壁置于同一軸線上;軋制零件(實(shí)際為一組固定在基座上的軋輥)均勻地分布在頂板周圍，當(dāng)工件與其互相擠壓時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)方向向內(nèi)的壓力把端壁的半徑減小。
此設(shè)備有三種類型設(shè)備1型、1型的改進(jìn)型及設(shè)備2型。在設(shè)備1型中，每個(gè)軋輥上均有用于使罐蓋形成卷邊的弓形環(huán)面。
在改型中，軋輥的軸線傾斜于罐蓋的軸線，使軋輥所受壓力與其軸線垂直，于是可使用滾柱軸承而不是滾錐軸承來(lái)支承軋輥。
在設(shè)備2型中，軋輥上有一個(gè)圓臺(tái)形表面用于在罐底上形成同樣形狀的表面，以便縮小與此面毗鄰的凸緣半徑。
軋輥能自由旋轉(zhuǎn)是我們所期望的，理想型軋輥由球或圓柱軸承支承。
為了卸下成品，有必要在頂板下裝一彈簧，以便當(dāng)工件加工完后，使它從軋輥中彈出。彈簧類型與Beueville洗碟機(jī)上的相同。由于頂板承受諸多工作壓力，因而有必要把它裝配在一個(gè)推力軸承上。
以下參照附圖，對(duì)各型設(shè)備具體說(shuō)明

圖1A是設(shè)備1型的A-A面剖視圖。
圖1B與圖1A類似，但圖示的是工作狀態(tài)。
圖1C是此設(shè)備的俯視圖。
圖2A為局部剖視圖，顯示了在夾具中被拉制的端蓋坯。
圖2B為局部剖視圖，顯示了軋制成卷邊的端蓋局部。
圖3A是改型的剖視圖，其中軋輥的軸線傾斜于端蓋坯的軸線。
圖3B是軋輥、圖3A所示的軸承座和頂板及端蓋成品的局部剖視圖。
圖4A為設(shè)備2型的剖視圖，圖示罐底壁處于軋制準(zhǔn)備狀態(tài)。
圖4B與圖4A類似，但此時(shí)罐底已加工完畢。
圖4C為設(shè)備2型的俯視圖。
參照?qǐng)D2A，被夾具夾緊的毛坯包括圓柱形邊緣環(huán)體2(直徑為D)、弓形環(huán)體或密封面板3、夾緊壁4和中央面板5。在此例中，中央面板的中心平滑部周圍是同心凸環(huán)6和7。
為把毛坯加工成圖2B所示的成品，必須把圓柱形邊緣2徑向向內(nèi)彎曲加工成卷邊9(其頂部直徑為D)，以便讓其與罐體的凸緣形成雙面密封。
圖1A、1B和1C所示設(shè)備用于把圖2A所示的毛坯加工成圖2B所示的成品。
參照?qǐng)D1A，設(shè)備1型包括壓板10、壓板11和軋輥12。其中，壓板11把罐蓋坯和壓板10置于同一軸線上，軋輥12均勻分布在壓板11周圍。
壓板10的上部13與驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)相連，它能沿軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)可選擇凸輪或操縱桿來(lái)完成。
在壓板10的底側(cè)面上，邊緣處的壓面14用于軋制工件密封面3，凸環(huán)15用于夾緊工件表面4。
在壓板11的頂面上，17是中央凹槽，16是圍繞它的凸緣。凸緣的寬度大約為密封面3的一半。如圖，當(dāng)15與4接觸后，16和14便能夾住3的靠里部分，這樣便能使壓板10、11與工件置于同一軸線上，且能使毛坯的邊緣2伸出壓板。
在壓板11上，軸18由推力軸承支撐，并在其上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。壓板11由彈簧21支撐。彈簧的類型與洗碟機(jī)上所用的相同。隨著被夾緊的毛坯與軋輥相接觸，軸18進(jìn)入機(jī)座內(nèi)。當(dāng)毛坯加工成成品后，彈簧用來(lái)把壓板連同工件一起彈出加工位置。
在軋輥12上，22為一圓臺(tái)形表面，23為形成卷邊的弧形環(huán)面，24為圓柱體，軸25由球軸承26支承。在這種類型的設(shè)備中，球軸承保證軸25自由旋轉(zhuǎn)，軋輥依靠螺釘27和墊片28被固定在軸承上，軸承沿壓板11的周圍均勻分布，這在圖1C中已充分顯示。
參照?qǐng)D1A和圖1B，便能了解軋制端蓋的邊緣需要下列步驟
a。把毛坯的中央部分8夾緊在兩塊壓板中，以便讓三者同軸及讓邊緣2伸出壓板。
b。讓毛坯與能自由旋轉(zhuǎn)的軋輥表面相接觸，以便在工件和軋輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，軋輥把毛坯的伸出部分軋制成卷邊。
c。讓壓板和工件同時(shí)退出加工位置。
d.讓壓板與工件分開(kāi)，卸下帶有卷邊的成品。
如圖1B所示，驅(qū)動(dòng)壓板10可實(shí)現(xiàn)軋制所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。同樣，驅(qū)動(dòng)壓板11或讓壓板不動(dòng)，驅(qū)動(dòng)基座讓軋輥旋轉(zhuǎn)也可實(shí)現(xiàn)此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖3A和3B顯示了改型設(shè)備。在此設(shè)備中，軋輥29裝配在被大頭螺釘32固定的軸承30上，軸承的軸線傾斜于壓板的軸線，彈簧21被置于杯狀零件31中，此零件的高度用于限制壓板11向下移動(dòng)的幅度。除以上不同外，此設(shè)備的工作方式與設(shè)備1型相同，相應(yīng)零件也以同樣的數(shù)字標(biāo)出。
參照?qǐng)D3B，對(duì)罐蓋坯的圓柱形邊緣進(jìn)行軸向擠壓及徑向壓縮，便可加工出所需的成品。如工件邊緣受到的軸向分力和徑向分力接近，則應(yīng)使軸承軸線與壓板軸線相交成45°角。因?yàn)檫@樣便能使軸承座圈免受或受到很小的剪力。
圖4A、4B和4C所示設(shè)備用于軋制深罐或鐵壁罐。如圖所示，加工之前，罐體包括肩部34、頸部35、凸緣36(罐口由此圈成)、底壁37。底壁37包括圓臺(tái)形環(huán)體38、凸緣39、中央拱形板40。其中40、39、38、33依次相連。為推放需要，把39軋制成凸條41(如圖4B)。為使罐體的底部能套入相同罐體的頂部從而使推放穩(wěn)定，凸緣39必須具有一小半徑。
參照?qǐng)D4A和4C，設(shè)備2型包括壓板42、壓板44和一組沿壓板44周圍均勻布置的軋輥。壓板42的上部43與能進(jìn)行軸向移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置相連，壓板44上有一拱形表面(不必全拱)與罐底的拱形表面40相配合。
當(dāng)罐體上的環(huán)面38被推向軋輥46上的模面時(shí)，壓板44上的弧形環(huán)面47用于支承罐底的拱形表面40。每個(gè)軋輥的模面由環(huán)面48和凹形環(huán)面49組成。48和49分別用于軋制罐底的環(huán)面和小半徑凸緣。
和以上各型設(shè)備一樣，壓板44由彈簧21支承，并隨推力軸承19的活動(dòng)圈一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。軋輥46由裝配在基座20上的球軸承支承。
使用均勻排列的軋輥同時(shí)軋制的優(yōu)越性在于工件的工作表面在圓周上對(duì)稱受力從而使夾具免受彎矩作用。
權(quán)利要求
1.一種用于軋制容器端壁(1)的裝置，此裝置包括支承件(10)、支承件(11)、軋輥(12)及保證以上部件運(yùn)轉(zhuǎn)的零件，支承件(10)可軸向移動(dòng)以對(duì)端壁施加壓力，作為頂板的支承件(11)通過(guò)其頂面(17)與端壁的中央部分相配合，把支承件(10)和端壁置于同一軸線上，當(dāng)支承件(10)軸向移動(dòng)直至端壁與軋輥接觸時(shí)，均勻排列在支承件(11)周圍的軋輥同時(shí)對(duì)端壁施加方向向里的壓力，使其半徑減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述裝置，其特征在于在軋制容器端蓋時(shí)，軋輥上有一用于軋制端蓋卷邊的凹形環(huán)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的裝置，其特征在于在軋制不與整體分離的罐體底部時(shí)，軋輥上有一用于軋制罐體底部圓臺(tái)形(或凹形)表面和具有一定半徑的凸緣模面。
4.根據(jù)上述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于軋輥由球軸承或圓柱軸承支承。
5.根據(jù)權(quán)利要求(4)所述裝置，其特征在于軸承由一大頭螺釘固定，其軸線傾斜于支承件的軸線，軋輥模面對(duì)軸承的推力與其軸線垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求(1)～(5)所述裝置，其特征在于支承件(11或44)(又稱作頂板)由推力軸承支承，彈簧產(chǎn)生使其上升的力。
7.軋制容器端壁的方法，包括以下步驟a.用兩塊壓板夾住端壁，使三者處于同一軸線上，并使端壁邊緣至少伸出壓板(11或44);b.讓被夾住的端壁與裝配基座上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥接觸，當(dāng)工件隨壓板一起旋轉(zhuǎn)而基座固定不動(dòng)時(shí)，軋輥的工作模面使工件的伸出部分軋制成形;c.使端壁及壓板一起與軋輥分離;d.把端壁從壓板上卸下。
全文摘要
用于容器端壁成型軋制的裝置包括夾緊裝置即壓板(10)和(11)、圍繞壓板均勻分布的軋輥(12)。當(dāng)工件與軋輥接觸后，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)使端壁的伸出部分逐步成型。
文檔編號(hào)B65D8/20GK1038957SQ8910425
公開(kāi)日1990年1月24日 申請(qǐng)日期1989年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月23日
發(fā)明者波里·博魯茲克, 凱斯·倫思特夫 申請(qǐng)人:Gmb包裹有限公司