專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造瓶罐的減薄拉深模具和沖壓裝置以及瓶罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及瓶罐的制造技術(shù)，特別涉及用于制造金屬瓶罐的減薄拉深模具、 用于制造金屬瓶罐的沖壓裝置、以及金屬瓶罐(本文將“金屬制瓶罐”簡(jiǎn)稱(chēng)為“瓶罐”)。
背景技術(shù)：
目前通常使用瓶來(lái)裝盛液體，尤其是各類(lèi)飲料。瓶一般包括用來(lái)裝盛液體的瓶罐和用于密封瓶罐的蓋，蓋可以通過(guò)與瓶罐之間的螺紋配合而反復(fù)地打開(kāi)和閉合，使得瓶罐中倒出部分液體后剩下的液體還能再被密封?，F(xiàn)有技術(shù)為了得到上述的瓶罐的制造過(guò)程主要包括首先，如圖Ia所示，對(duì)板材1進(jìn)行拉深(Cupping)處理得到毛坯1，；利用一裝設(shè)有減薄拉深模具的沖壓裝置(Punch)，通過(guò)一驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)減薄拉深模具沖擊毛坯1’，以對(duì)毛坯1’進(jìn)行減薄拉深，得到如圖Ib所示的具有底部11和壁部101 的用于成型為如圖If所示瓶罐10的有底筒狀體100 ；然后，對(duì)有底筒狀體100依次進(jìn)行切邊(Trimming)、洗滌-干燥、側(cè)涂-干燥、印刷-重涂-底部邊緣涂敷-干燥、內(nèi)表面涂敷-干燥等多道加工工序之后，再對(duì)有底筒狀體100(雖然本文所述的“有底筒狀體”在經(jīng)過(guò)每一道加工工序后均會(huì)發(fā)生形狀或結(jié)構(gòu)上的變化，但為了便于表述，本文將最終成型為如圖If所示的“瓶罐”之前的如圖Ib至圖Ie所示的所有形態(tài)統(tǒng)稱(chēng)為“有底筒狀體”、并使用統(tǒng)一的標(biāo)號(hào)“100”)的壁部101實(shí)施多次頸縮 (Necking)加工，使有底筒狀體100的壁部101形成如圖Ic中示出的軀體部12、呈錐狀的肩部13、以及沿有底筒狀體100的軸線(xiàn)方向延伸的口徑預(yù)形成部140(與“有底筒狀體”同理，本文將最終成型為如圖If所示的口徑部14之前的所有形態(tài)統(tǒng)稱(chēng)為“口徑預(yù)形成部”、并使用統(tǒng)一的標(biāo)號(hào)“140”)；而且，每次頸縮后，由于口徑預(yù)形成部140的長(zhǎng)度和直徑均會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致有底筒狀體100的高度變高、口徑預(yù)形成部140的整圈的開(kāi)口端面141也會(huì)產(chǎn)生高低不平的殘邊，因而還需要切除口徑預(yù)形成部140的整圈的開(kāi)口端面141的殘邊，以控制有底筒狀體100的高度，以及，將口徑預(yù)形成部140的整圈的開(kāi)口端面141修整平齊；對(duì)如圖Ic中示出的有底筒狀體100的口徑預(yù)形成部140的靠近肩部13的下部側(cè)壁成型出如圖Id中示出的裙部15，以及，將口徑預(yù)形成部140的整圈的開(kāi)口端面141修整平齊；對(duì)如圖Id中示出的有底筒狀體100的口徑預(yù)形成部140的位于裙部15上方的中部側(cè)壁成型出如圖Ie中示出的螺紋部16，以及，將口徑預(yù)形成部140的整圈的開(kāi)口端面 141修整平齊；將如圖Ie中示出的有底筒狀體100的口徑預(yù)形成部140的位于螺紋部16上方的遠(yuǎn)離肩部13的上部側(cè)壁向外卷曲成型為如圖If中示出的頂部17和卷曲部18，S卩，口徑預(yù)形成部140的上部側(cè)壁的內(nèi)表面經(jīng)卷曲后變?yōu)榭趶讲?4的頂部17的外表面和卷曲部18 的外表面。從而，使口徑預(yù)形成部140即最終成型為如圖If中示出的具有裙部15、螺紋部16、頂部17、以及卷曲部18的口徑部14，相應(yīng)地，有底筒狀體100也最終成型為如圖If所示的瓶罐10。在得到如圖If所示的瓶罐10之后，還需要進(jìn)行清洗、以及用于檢查瓶罐10是否存在穿孔或龜裂等缺陷的光測(cè)試，然后再對(duì)瓶罐10的各部分進(jìn)行綜合檢查。其中，對(duì)瓶罐10的綜合檢查，會(huì)由于如圖2所示的減薄拉深模具20使有底筒狀體 100形成如圖3a所示的粗糙度約在0. 2 2 μ m的粗糙表面90，進(jìn)而使瓶罐10具有如圖北所示的粗糙度約在0. 2 2 μ m的粗糙表面90，最終導(dǎo)致綜合檢查的結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。具體說(shuō)，如圖2所示的減薄拉深模具20具有可使有底筒狀體100形成壁部101的柱狀周面21、以及可使有底筒狀體100形成底部11的端面22，其中，柱狀周面21的外表面全部為粗糙度約在0.2 2μπι的凹凸表面23。這樣，當(dāng)利用沖壓裝置的減薄拉深模具20沖擊毛坯1’、并形成有底筒狀體100的底部11和壁部101之后，凹凸表面23的存在會(huì)使柱狀周面21與有底筒狀體100的壁部 101之間存有空隙，從而避免柱狀周面21與有底筒狀體100的壁部101過(guò)于緊密地貼附而導(dǎo)致減薄拉深模具20難以脫模。但如此一來(lái)，如圖3a(圖3a中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示，就會(huì)使有底筒狀體100的壁部101的全部?jī)?nèi)表面均為粗糙表面90，進(jìn)而如圖北(圖北中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示，導(dǎo)致于壁部101成型的瓶罐10的軀體部12、肩部13、口徑部14的內(nèi)表面均為粗糙表面90，同時(shí)，由于口徑部14的頂部17的外表面和卷曲部18的外表面是由有底筒狀體100的口徑預(yù)形成部140的上部側(cè)壁的內(nèi)表面卷曲成型，因而口徑部14的頂部17和卷曲部18的外表面也為粗糙表面90。當(dāng)按照如圖4(圖4中為了便于觀看而省略了表示粗糙表面90的陰影、以及剖面線(xiàn))所示的方式，利用圖像檢查裝置31對(duì)口徑部14的頂部17和卷曲部18進(jìn)行綜合檢查時(shí)，即便頂部17和卷曲部18不存在例如裂紋等缺陷，但由于口徑部14的頂部17和卷曲部 18的外表面為粗糙表面90，因而圖像檢查裝置31也極易將此處的粗糙表面90識(shí)別為條紋狀、或斑點(diǎn)狀等類(lèi)似于加工缺陷的圖案，從而將本應(yīng)屬于成品的瓶罐10誤識(shí)別為殘次品。當(dāng)按照如圖4所示的方式，利用圖像檢查裝置32對(duì)瓶罐10的內(nèi)表面進(jìn)行綜合檢查時(shí)，需要利用光源33對(duì)瓶罐10的內(nèi)部照明，光源33射出的光線(xiàn)(如圖4中帶有箭頭的虛線(xiàn)所示)經(jīng)底部11的內(nèi)表面(底部11的內(nèi)表面不是粗糙表面90)反射至肩部13的內(nèi)表面后，于肩部13的內(nèi)表面產(chǎn)生影子效應(yīng)而散射至瓶罐10的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓶罐10的內(nèi)部照明。但由于肩部13的內(nèi)表面為粗糙表面90，因而其產(chǎn)生的影子效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致瓶罐10的內(nèi)部照明不均勻、或照明強(qiáng)度弱，容易使圖像檢查裝置31由于照明不均勻而拍攝到類(lèi)似于加工缺陷的圖案、或由于照明強(qiáng)度弱而遺漏真實(shí)存在于瓶罐10的內(nèi)部的缺陷，從而將本應(yīng)屬于成品的瓶罐10誤識(shí)別為殘次品、或?qū)⒈緫?yīng)屬于殘次品的瓶罐10誤識(shí)別為成品。
實(shí)用新型內(nèi)容基于上述發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型提供一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具、一種用于制造瓶罐的沖壓裝置、以及一種瓶罐。本實(shí)用新型提供的一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具，具有可使用于成型為所述瓶罐的有底筒狀體形成壁部的柱狀周面、以及可使所述有底筒狀體形成底部的端面；[0020]該減薄拉深模具的主要特征在于與可成型為所述瓶罐的肩部和口徑部的所述壁部的一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的一部分表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m之間的光滑表面；以及，與可成型為所述瓶罐的軀體部的所述壁部的另一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的另一部分表面為粗糙度在0. 2 2 μ m之間的凹凸表面。本實(shí)用新型提供的另一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具，具有可使用于成型為所述瓶罐的有底筒狀體形成壁部的柱狀周面、以及可使所述有底筒狀體形成底部的端面；該減薄拉深模具的主要特征在于與可成型為所述瓶罐的肩部、以及口徑部遠(yuǎn)離所述肩部的至少一半的所述壁部的一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的一部分表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面；以及，與可成型為所述瓶罐的軀體部、以及所述口徑部靠近所述肩部的最多一半的所述壁部的另一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的另一部分表面為粗糙度在0. 2 2 μ m的凹凸表面。由于上述兩種減薄拉深模具的柱狀周面，在對(duì)應(yīng)所述壁部的可成型為所述瓶罐的肩部表面、以及口徑部或口徑部遠(yuǎn)離所述肩部的至少一半的部分表面均為粗糙度在 0. 05 0. 2 μ m的光滑表面，因此，利用上述兩種減薄拉深模具成型出的有底筒狀體的壁部在用于成型出肩部、以及口徑部或口徑部遠(yuǎn)離所述肩部的至少一半的部分內(nèi)表面也均為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面，從而確保由該有底筒狀體成型出的瓶罐的肩部、以及口徑部或口徑部遠(yuǎn)離所述肩部的至少一半的一部分的內(nèi)表面均為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面，且，由有底筒狀體的內(nèi)表面卷曲成型的口徑部的頂部和卷曲部的外表面也為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面。由此，在利用圖像檢查裝置對(duì)瓶罐的口徑部的頂部和卷曲部進(jìn)行綜合檢查時(shí)，能夠在一定程度上避免拍攝到由粗糙表面所導(dǎo)致的類(lèi)似于加工缺陷的圖案；而且，在利用圖像檢查裝置對(duì)瓶罐的內(nèi)部進(jìn)行綜合檢查時(shí)，光源的射出的光線(xiàn)經(jīng)底部?jī)?nèi)表面反射至肩部?jī)?nèi)表面產(chǎn)生的影子效應(yīng)，也會(huì)減輕瓶罐60的內(nèi)部照明不均勻或照明強(qiáng)度弱的程度，并在一定程度上避免拍攝到由于內(nèi)部照明不均勻所導(dǎo)致的類(lèi)似于加工缺陷的圖案、以及避免照明強(qiáng)度弱所導(dǎo)致的遺漏真實(shí)存在于瓶罐的內(nèi)部的缺陷。從而，出現(xiàn)將本應(yīng)屬于成品的瓶罐誤識(shí)別為殘次品、或?qū)⒈緫?yīng)屬于殘次品的瓶罐誤識(shí)別為成品的概率將會(huì)大大降低。本實(shí)用新型提供的一種用于制造瓶罐的沖壓裝置包括上述任意一種的減薄拉深模具，以及，一種瓶罐則由該沖壓裝置所加工出的有底筒狀體加工成型，同樣也能夠避免將本應(yīng)屬于成品的瓶罐誤識(shí)別為殘次品、或?qū)⒈緫?yīng)屬于殘次品的瓶罐誤識(shí)別為成品。
圖Ia至圖If為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的由板材成型為瓶罐的制造過(guò)程的簡(jiǎn)易示意圖。圖2為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的減薄拉深模具的簡(jiǎn)易示意圖。圖3a和圖北為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的減薄拉深模具成型的有底筒狀體的內(nèi)表面、及該有底筒狀體成型得到的瓶罐的內(nèi)表面的簡(jiǎn)易剖視示意圖。圖4為檢查瓶罐時(shí)的簡(jiǎn)易剖視示意圖。圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例一的減薄拉深模具的簡(jiǎn)易示意圖。圖6a和圖6b為根據(jù)如圖5所示的減薄拉深模具成型的有底筒狀體、及該有底筒
5狀體成型得到的瓶罐的內(nèi)表面的簡(jiǎn)易剖視示意圖。圖7為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例二的減薄拉深模具的簡(jiǎn)易示意圖。圖和圖8b為根據(jù)如圖7所示的減薄拉深模具成型的有底筒狀體、及該有底筒狀體成型得到的瓶罐的內(nèi)表面的簡(jiǎn)易剖視示意圖。符號(hào)說(shuō)明1 板材1，毛坯10,60,80 瓶罐100,600,800 有底筒狀體101,601,801 壁部11、61、81 底部12、62、82 軀體部13、63、83 肩部14、64、84: 口徑部140: 口徑預(yù)形成部141 口徑預(yù)形成部的開(kāi)口端面15 裙部16 螺紋部17、67、87 頂部18、68、88:卷曲部20、50、70 減薄拉深模具21、51、71 柱狀周面22、52、72 端面23、53、73 凹凸表面31、32:圖像檢查裝置33 光源54、74 光滑表面90、91a、91b 粗糙表面92a,92b 光滑表面
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型中為了消除減薄拉深模具的柱狀周面的凹凸表面對(duì)有底筒狀體、以及瓶罐的特定位置處的內(nèi)表面的影響，有選擇性地改進(jìn)減薄拉深模具的柱狀周面的結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖5中示出的本實(shí)用新型的實(shí)施例一的減薄拉深模具50，其具有可使如圖 6a (圖6a中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示的有底筒狀體600形成壁部601的柱狀周面51、以及可使該有底筒狀體600形成底部61的端面52。其中，柱狀周面51的外表面并不是全部為粗糙度約在0. 2 2 μ m的凹凸表面53，而是只有柱狀周面51的一部分外表面為粗糙度在0. 2 2μπι之間的凹凸表面53，該一部分外表面對(duì)應(yīng)可成型為如圖6b (圖6b中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示的瓶罐60的軀體部62的壁部601的一部分。同時(shí)，柱狀周面51的另一部分外表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m之間的光滑表面M，該另一部分外表面對(duì)應(yīng)可成型為瓶罐60的肩部63和口徑部64 的壁部601的另一部分。這樣一來(lái)，當(dāng)利用減薄拉深模具50成型出有底筒狀體600后，有底筒狀體600只有用于成型出軀體部62的壁部601的部分的內(nèi)表面為粗糙度約在0. 2 2 μ m的粗糙表面91a，而用于成型出肩部63、以及口徑部64的壁部601的部分的內(nèi)表面均為粗糙度在 0. 05 0. 2 μ m的光滑表面92a。從而，由有底筒狀體600成型出的瓶罐60只有軀體部62的內(nèi)表面為粗糙表面 91a，而肩部63、以及口徑部64的內(nèi)表面均為光滑表面92a，而且，由有底筒狀體600的內(nèi)表面卷曲成型的口徑部64的頂部67的外表面和卷曲部68的外表面也為光滑表面92a。進(jìn)而，在按照與如圖4所示的相同的方式進(jìn)行綜合檢查時(shí)，由于口徑部64的頂部 67的外表面和卷曲部68的外表面為光滑表面92a，因而能夠在一定程度上避免拍攝到由粗糙表面所導(dǎo)致的類(lèi)似于加工缺陷的圖案；光源的射入至瓶罐60內(nèi)部的光線(xiàn)經(jīng)底部61 (不是粗糙表面91a)內(nèi)表面反射至肩部63的內(nèi)表面產(chǎn)生的影子效應(yīng)，也會(huì)減輕瓶罐60的內(nèi)部照明不均勻或照明強(qiáng)度弱的程度，因而能夠在一定程度上避免拍攝到由于內(nèi)部照明不均勻所導(dǎo)致的類(lèi)似于加工缺陷的圖案、以及避免照明強(qiáng)度弱所導(dǎo)致的遺漏真實(shí)存在于瓶罐60的內(nèi)部的缺陷。由此，出現(xiàn)將本應(yīng)屬于成品的瓶罐60誤識(shí)別為殘次品、或?qū)⒈緫?yīng)屬于殘次品的瓶罐60誤識(shí)別為成品的概率能夠大大降低。參見(jiàn)圖7中示出的本實(shí)用新型的實(shí)施例二的減薄拉深模具70，其具有可使如圖 8a (圖8a中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示的有底筒狀體800形成壁部801的柱狀周面71、以及可使該有底筒狀體800形成底部81的端面72。其中，與實(shí)施例一類(lèi)似，本實(shí)施例中的減薄拉深模具70的柱狀周面71的外表面并不是全部為粗糙度約在0. 2 2 μ m的凹凸表面73，但是區(qū)別于實(shí)施例一的是，與可成型為如圖8b (圖8b中為了便于觀看而省略了剖面線(xiàn))所示的瓶罐80的口徑部84靠近肩部83 的最多一半的壁部801的部分相對(duì)應(yīng)的柱狀周面71的部分外表面為粗糙度在0. 2 2 μ m 之間的凹凸表面73。S卩，柱狀周面71的一部分外表面為凹凸表面73，該一部分外表面對(duì)應(yīng)可成型為瓶罐80的軀體部82、以及口徑部84靠近肩部83的最多一半的壁部801的一部分；柱狀周面 71的另一部分外表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m之間的光滑表面74，該另一部分對(duì)應(yīng)可成型為瓶罐80的肩部83、以及口徑部84遠(yuǎn)離肩部83的至少一半的壁部801的另一部分。這樣一來(lái)，當(dāng)利用減薄拉深模具70成型出有底筒狀體800后，有底筒狀體800的壁部801只有用于成型出軀體部82、以及口徑部84靠近肩部83的最多一半的一部分內(nèi)表面為粗糙度約在0. 2 2μπι的粗糙表面91b，而壁部801的用于成型出肩部83、以及口徑部84遠(yuǎn)離肩部83的至少一半的另一部分內(nèi)表面均為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面 92b。從而，由有底筒狀體800成型出的瓶罐80只有軀體部82、以及口徑部84靠近肩部83的最多一半的部分的內(nèi)表面為粗糙表面91b，而肩部83、以及口徑部84遠(yuǎn)離肩部83的至少一半的另一部分的內(nèi)表面均為光滑表面92b，而且，由有底筒狀體800的內(nèi)表面卷曲成型的口徑部84的頂部87的外表面和卷曲部88的外表面也為光滑表面92b。基于前述的本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別，本實(shí)施例主要適用于允許將口徑部84 靠近肩部83的最多一半設(shè)置為高粗糙度時(shí)的情況。在本實(shí)施例所適用的這種情況下，除了能夠產(chǎn)生與實(shí)施例一相同的技術(shù)效果之外，還能夠通過(guò)增加了減薄拉深模具70的柱狀周面71的外表面凹凸表面73的面積而產(chǎn)生比實(shí)施例一更好的脫模效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具，具有可使用于成型為所述瓶罐的有底筒狀體形成壁部的柱狀周面、以及可使所述有底筒狀體形成底部的端面；其特征在于與可成型為所述瓶罐的肩部和口徑部的所述壁部的一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的一部分表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m之間的光滑表面；與可成型為所述瓶罐的軀體部的所述壁部的另一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的另一部分表面為粗糙度在0. 2 2μπι之間的凹凸表面。
2.一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具，具有可使用于成型為所述瓶罐的有底筒狀體形成壁部的柱狀周面、以及可使所述有底筒狀體形成底部的端面；其特征在于與可成型為所述瓶罐的肩部、以及口徑部遠(yuǎn)離所述肩部的至少一半的所述壁部的一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的一部分表面為粗糙度在0. 05 0. 2 μ m的光滑表面；與可成型為所述瓶罐的軀體部、以及所述口徑部靠近所述肩部的最多一半的所述壁部的另一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的另一部分表面為粗糙度在0. 2 2 μ m的凹凸表面。
3.一種用于制造瓶罐的沖壓裝置，包括如權(quán)利要求1或2所述的減薄拉深模具、以及可驅(qū)動(dòng)所述減薄拉深模具的部件。
4.一種瓶罐，其特征在于，所述瓶罐由如權(quán)利要求3所述的沖壓裝置加工得到的有底筒狀體加工成型。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于制造瓶罐的減薄拉深模具和沖壓裝置以及瓶罐。本實(shí)用新型所公開(kāi)的減薄拉深模具，具有可使用于成型為所述瓶罐的有底筒狀體形成壁部的柱狀周面、以及可使所述有底筒狀體形成底部的端面；其中，與可成型為所述瓶罐的肩部和口徑部的所述壁部的一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的一部分表面為粗糙度在0.05～0.2μm之間的光滑表面；以及，與可成型為所述瓶罐的軀體部的所述壁部的另一部分相對(duì)應(yīng)的所述柱狀周面的另一部分表面為粗糙度在0.2～2μm之間的凹凸表面。本實(shí)用新型所公開(kāi)的沖壓裝置包括上述的減薄拉深模具，本實(shí)用新型所公開(kāi)的瓶罐由上述的沖壓裝置所加工出的有底筒狀體加工成型。
文檔編號(hào)B21D37/10GK202114137SQ201020699608
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者坂卷光男, 村松昭二, 花房達(dá)也 申請(qǐng)人:環(huán)宇制罐株式會(huì)社