CN1038957A - 滚压成型方法及相应装置 - Google Patents

Abstract

用于容器端壁成型轧制的装置包括：夹紧装置即压板(10)和(11)、围绕压板均匀分布的轧辊(12)。当工件与轧辊接触后，其相对运动使端壁的伸出部分逐步成型。

经改进，此装置可用来轧制罐盖，使其边缘形成卷边；或轧制罐体，使其底部的弯折处收缩。

Description

本发明提供了一种滚压成形的方法。具体地说，是一种轧制容器端壁（如可启罐盖或深罐体的底壁的方法及其设备，但本发明又不仅仅局限于此。

可启端盖坯的边缘由槽道组成，槽道的外壁呈圆柱形。为使圆柱壁向内弯曲以与罐体的凸缘形成双面密封，通常由一机器对其进行轧制。在此机器内，旋转的圆盘使端盖坯沿成形轨道轧制。随着成形轨道与圆盘的慢慢靠近，圆柱壁便轧制成所需的卷边。在轧制过程中，所出现的一个问题是：卷边可能不规则;更坏的情况是：毛坯形状变成拱形。如果端盖材料是刚度较大的镀锌薄板或具有方向特性的电镀铬钢，问题将更加严重。

当轧制由圆形薄板拉制而成的罐体底壁时，会出现相类似的问题。普通啤酒和饮料罐均由0.010吋（0.25mm）的含铁薄板拉制而成。罐体由侧壁和底壁组成。在一种广泛使用的饮料罐中，罐底由圆台形环体、拱形中央面板和凸缘（或槽道）组成。侧壁、圆台形环体、凸缘和中央面板彼此相接。在英国专利No.2114031B中已讨论过，如果减小凸缘的半径，中央面板对它的阻力将大大增强。根据GB2114031，把容器夹在开口处的压板和与拱形底壁相接触的顶板之间，轧辊对旋转的容器底部的轧制运动产生径向压力使凸缘的半径减小，将取得好的轧制效果。此种方法的缺陷在于：轧辊必须沿径向行进以产生对称的成形载荷。

与模面轨道卷边器和GB2114031所述方法的对称载荷不同，本发明提供的方法为：可旋转的轧辊均匀地固定在工件周围，工件在旋转的同时轴向行进与轧辊接触，它们之间的相互挤压便导致工件成形。

本发明分两部分，第一部分是容器端壁的轨制方法。此方法包括下列步骤：

a.把端壁夹在两块压板之间，使它们处于同一轴线上并让端盖边缘至少从压板上伸出。

b.让被夹住的端壁与装配在基座上可自由转动的轧辊接触。工件随压板一起转动而基座保持不动。因此，轧辊的工作模面便使工件的伸出部分轧制成形。

c.使端壁及压板一起与轧辊脱离。

d.把端壁从压板中卸下。

本发明的第二部分是端壁成形轧制所需的设备。此设备包括：支承件A、支承件B、使支承件旋转的零件及用于轧制的零件。其中，支承件A可轴向移动以对端壁加压;支承件B（实际为一顶板）用来把支承件A和端壁置于同一轴线上;轧制零件（实际为一组固定在基座上的轧辊）均匀地分布在顶板周围，当工件与其互相挤压时，便产生一个方向向内的压力把端壁的半径减小。

此设备有三种类型：设备1型、1型的改进型及设备2型。在设备1型中，每个轧辊上均有用于使罐盖形成卷边的弓形环面。

在改型中，轧辊的轴线倾斜于罐盖的轴线，使轧辊所受压力与其轴线垂直，于是可使用滚柱轴承而不是滚锥轴承来支承轧辊。

在设备2型中，轧辊上有一个圆台形表面用于在罐底上形成同样形状的表面，以便缩小与此面毗邻的凸缘半径。

轧辊能自由旋转是我们所期望的，理想型轧辊由球或圆柱轴承支承。

为了卸下成品，有必要在顶板下装一弹簧，以便当工件加工完后，使它从轧辊中弹出。弹簧类型与Beueville洗碟机上的相同。由于顶板承受诸多工作压力，因而有必要把它装配在一个推力轴承上。

以下参照附图，对各型设备具体说明：

图1A是设备1型的A-A面剖视图。

图1B与图1A类似，但图示的是工作状态。

图1C是此设备的俯视图。

图2A为局部剖视图，显示了在夹具中被拉制的端盖坯。

图2B为局部剖视图，显示了轧制成卷边的端盖局部。

图3A是改型的剖视图，其中轧辊的轴线倾斜于端盖坯的轴线。

图3B是轧辊、图3A所示的轴承座和顶板及端盖成品的局部剖视图。

图4A为设备2型的剖视图，图示罐底壁处于轧制准备状态。

图4B与图4A类似，但此时罐底已加工完毕。

图4C为设备2型的俯视图。

参照图2A，被夹具夹紧的毛坯包括：圆柱形边缘环体2（直径为D）、弓形环体或密封面板3、夹紧壁4和中央面板5。在此例中，中央面板的中心平滑部周围是同心凸环6和7。

为把毛坯加工成图2B所示的成品，必须把圆柱形边缘2径向向内弯曲加工成卷边9（其顶部直径为D），以便让其与罐体的凸缘形成双面密封。

图1A、1B和1C所示设备用于把图2A所示的毛坯加工成图2B所示的成品。

参照图1A，设备1型包括：压板10、压板11和轧辊12。其中，压板11把罐盖坯和压板10置于同一轴线上，轧辊12均匀分布在压板11周围。

压板10的上部13与驱动装置（未图示）相连，它能沿轴向做往复运动，此运动可选择凸轮或操纵杆来完成。

在压板10的底侧面上，边缘处的压面14用于轧制工件密封面3，凸环15用于夹紧工件表面4。

在压板11的顶面上，17是中央凹槽，16是围绕它的凸缘。凸缘的宽度大约为密封面3的一半。如图，当15与4接触后，16和14便能夹住3的靠里部分，这样便能使压板10、11与工件置于同一轴线上，且能使毛坯的边缘2伸出压板。

在压板11上，轴18由推力轴承支撑，并在其上做旋转运动。压板11由弹簧21支撑。弹簧的类型与洗碟机上所用的相同。随着被夹紧的毛坯与轧辊相接触，轴18进入机座内。当毛坯加工成成品后，弹簧用来把压板连同工件一起弹出加工位置。

在轧辊12上，22为一圆台形表面，23为形成卷边的弧形环面，24为圆柱体，轴25由球轴承26支承。在这种类型的设备中，球轴承保证轴25自由旋转，轧辊依靠螺钉27和垫片28被固定在轴承上，轴承沿压板11的周围均匀分布，这在图1C中已充分显示。

参照图1A和图1B，便能了解轧制端盖的边缘需要下列步骤：

a。把毛坯的中央部分8夹紧在两块压板中，以便让三者同轴及让边缘2伸出压板。

b。让毛坯与能自由旋转的轧辊表面相接触，以便在工件和轧辊的相对运动中，轧辊把毛坯的伸出部分轧制成卷边。

c。让压板和工件同时退出加工位置。

d.让压板与工件分开，卸下带有卷边的成品。

如图1B所示，驱动压板10可实现轧制所需的相对运动。同样，驱动压板11或让压板不动，驱动基座让轧辊旋转也可实现此相对运动。

图3A和3B显示了改型设备。在此设备中，轧辊29装配在被大头螺钉32固定的轴承30上，轴承的轴线倾斜于压板的轴线，弹簧21被置于杯状零件31中，此零件的高度用于限制压板11向下移动的幅度。除以上不同外，此设备的工作方式与设备1型相同，相应零件也以同样的数字标出。

参照图3B，对罐盖坯的圆柱形边缘进行轴向挤压及径向压缩，便可加工出所需的成品。如工件边缘受到的轴向分力和径向分力接近，则应使轴承轴线与压板轴线相交成45°角。因为这样便能使轴承座圈免受或受到很小的剪力。

图4A、4B和4C所示设备用于轧制深罐或铁壁罐。如图所示，加工之前，罐体包括肩部34、颈部35、凸缘36（罐口由此圈成）、底壁37。底壁37包括：圆台形环体38、凸缘39、中央拱形板40。其中40、39、38、33依次相连。为推放需要，把39轧制成凸条41（如图4B）。为使罐体的底部能套入相同罐体的顶部从而使推放稳定，凸缘39必须具有一小半径。

参照图4A和4C，设备2型包括：压板42、压板44和一组沿压板44周围均匀布置的轧辊。压板42的上部43与能进行轴向移动的旋转运动的驱动装置相连，压板44上有一拱形表面（不必全拱）与罐底的拱形表面40相配合。

当罐体上的环面38被推向轧辊46上的模面时，压板44上的弧形环面47用于支承罐底的拱形表面40。每个轧辊的模面由环面48和凹形环面49组成。48和49分别用于轧制罐底的环面和小半径凸缘。

和以上各型设备一样，压板44由弹簧21支承，并随推力轴承19的活动圈一起做旋转运动。轧辊46由装配在基座20上的球轴承支承。

使用均匀排列的轧辊同时轧制的优越性在于：工件的工作表面在圆周上对称受力从而使夹具免受弯矩作用。

Claims (7)

1、一种用于轧制容器端壁(1)的装置，此装置包括：支承件(10)、支承件(11)、轧辊(12)及保证以上部件运转的零件，支承件(10)可轴向移动以对端壁施加压力，作为顶板的支承件(11)通过其顶面(17)与端壁的中央部分相配合，把支承件(10)和端壁置于同一轴线上，当支承件(10)轴向移动直至端壁与轧辊接触时，均匀排列在支承件(11)周围的轧辊同时对端壁施加方向向里的压力，使其半径减小。

2、根据权利要求（1）所述装置，其特征在于：在轧制容器端盖时，轧辊上有一用于轧制端盖卷边的凹形环面。

3、根据权利要求（1）所述的装置，其特征在于：在轧制不与整体分离的罐体底部时，轧辊上有一用于轧制罐体底部圆台形（或凹形）表面和具有一定半径的凸缘模面。

4、根据上述任意一个权利要求所述的装置，其特征在于：轧辊由球轴承或圆柱轴承支承。

5、根据权利要求（4）所述装置，其特征在于：轴承由一大头螺钉固定，其轴线倾斜于支承件的轴线，轧辊模面对轴承的推力与其轴线垂直。

6、根据权利要求（1）～（5）所述装置，其特征在于：支承件（11或44）（又称作顶板）由推力轴承支承，弹簧产生使其上升的力。

7、轧制容器端壁的方法，包括以下步骤：

a.用两块压板夹住端壁，使三者处于同一轴线上，并使端壁边缘至少伸出压板（11或44）;

b.让被夹住的端壁与装配基座上可自由转动的轧辊接触，当工件随压板一起旋转而基座固定不动时，轧辊的工作模面使工件的伸出部分轧制成形;

c.使端壁及压板一起与轧辊分离;

d.把端壁从压板上卸下。

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