CN104550477A - 一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具 - Google Patents

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Abstract

本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，包括机座、安装在所述机座内的底模、设置在所述机座外的模具壳体、设置在所述模具壳体内的凹模、驱动所述模具壳体朝向所述底模移动的第一动力机构和第二动力机构，所述模具壳体与第一动力机构相连接，所述底模具有与易拉罐罐身的外壁的形状相同的内腔，所述凹模具有圆柱形模腔，所述圆柱形模腔与所述底模的内腔同轴，所述圆柱形模腔内设置有冲头，所述冲头与第二动力机构相连接，所述冲头的头部的外轮廓与易拉罐罐身的内壁形状相同，所述冲头与所述圆柱形模腔之间具有形成易拉罐罐身侧壁的间隙。本发明提供的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其能将毛坯易拉罐进行冲压，得到形状和长度符合要求的易拉罐罐身。

Description

一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具
技术领域
本发明涉及一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具。
背景技术
易拉罐由于其容易拉开而得名，并因其方便、实用的特点受到越来越多的饮料企业的追捧，被广泛应用于各种塑料包装中，现有的易拉罐的罐身普遍采用铝罐。现有的易拉罐通常由罐身和易拉盖组成，分为两种，一种是两片罐，另一种是三片罐，两片罐是罐身加罐底为一体外加一个易拉盖，三片罐是罐身加上下罐盖，三片罐的罐身由铝材通过卷曲铆接而成，工艺比较复杂，所以现有生产中还是以两片罐居多，两片罐的制造工艺流程如下：卷料输送—卷料润滑—冲杯—拉伸—罐体成形—修边—洗罐—烘干—彩印—底涂—烘干—内喷涂—内烘干—缩颈—翻边—堆垛。在上述工艺流程中，冲杯、拉伸、罐体成形、修边、缩径、翻边工序均需要模具加工，其中以冲杯、拉伸和罐体成形工序与模具最为关键，其工艺水平及模具精度及配模质量的高低，直接影响易拉罐强度、厚薄壁和生产成本。
一般是先由板材冲裁后冲压成高度比较小的毛坯罐，然后要将毛坯罐进一步冲压拉薄形成形状符合要求并且高度较大的罐体，再经过修边、清洗和收口，就形成了成品的易拉罐罐身，因此需要将毛坯罐冲压拉薄成型的罐身成型模具。
发明内容
基于以上不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其能将毛坯罐进行冲压，得到形状和长度符合要求的易拉罐罐身。
为解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，包括机座、安装在所述机座内的底模、设置在所述机座外的模具壳体、设置在所述模具壳体内的凹模、驱动所述模具壳体朝向所述底模移动的第一动力机构，所述模具壳体与第一动力机构相连接，所述底模具有与易拉罐罐身的底壁外壁的形状相同的内腔，所述凹模具有圆柱形模腔，所述圆柱形模腔与所述底模的内腔同轴，所述圆柱形模腔内设置有冲头，还包括驱动所述冲头朝向所述底模的内腔移动的第二动力机构，所述冲头与所述第二动力机构相连接，所述冲头的头部的外轮廓与易拉罐罐身的底壁内壁形状相同，所述冲头与所述圆柱形模腔之间具有形成易拉罐罐身侧壁的间隙。
所述冲头包括位于其头部的可拆卸的冲鼻、与所述冲鼻连接的冲杆以及冲头身，所述冲头身套在所述冲杆外并与所述冲杆固定。
所述冲头身的导向锥的长度介于12mm-14mm之间，所述冲鼻的导入角的角度介于34°-35°之间。
所述底模包括底模外模和底模内模，所述底模内模安装在所述底模外模内，所述底模内模具有与易拉罐的底部外壁形状相同的内腔。
所述底模内模的内腔壁上设置有至少一个油槽。
所述凹模包括再拉凹模与拉薄凹模，所述再拉凹模与所述拉薄凹模从内到外依次设置在所述模具壳体内。
所述拉薄凹模为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔。
所述再拉凹模为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔。
所述第一动力机构为气缸。
还包括将易拉罐从所述底模中顶出的顶出机构。
采用以上技术方案，本发明所取得的有益效果是：
本发明提供了一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其能将毛坯罐进一步拉长变薄，得到长度符合要求的易拉罐罐身；冲杆与冲头之间采用三个基准面精密定位，同轴度更高，定位更加精准，保证了加工精度；冲头分为冲鼻和冲杆，在冲头损坏时仅需要更换冲鼻，大大降低了成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
图1为本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具的整体装配图；
图2为本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具的底模的结构图；
图3为本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具的冲头的结构图；
图4为本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具的冲头身的结构图；
图5为本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具的冲头身的冲鼻的结构图；
图6为经过本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具冲压成型后的易拉罐罐身。
具体实施方式
如图1-图6所示，本发明提供了一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，包括机座1、安装在所述机座1内的底模2、设置在所述机座1外的模具壳体3、设置在所述模具壳体3内的凹模4、驱动所述模具壳体3朝向所述底模2移动的第一动力机构8，所述模具壳体3与第一动力机构8相连接，所述底模2具有与易拉罐罐身7的底壁71的外壁的形状相同的内腔221，所述凹模4具有圆柱形模腔41，所述圆柱形模腔41与所述底模2的内腔221同轴，所述圆柱形模腔41内设置有冲头5，还包括驱动所述冲头5朝向所述底模2的内腔移动的第二动力机构9，所述冲头5与第二动力机构9相连接，所述冲头5的头部的外轮廓与易拉罐罐身7的底壁71的内壁形状相同，冲头5与圆柱形模腔41之间具有形成易拉罐罐身7的侧壁72的间隙。
如图3-图5所示，所述冲头5包括位于其头部的可拆卸的冲鼻51、与所述冲鼻51连接的冲杆52以及冲头身53，所述冲头身53套在所述冲杆52外并与所述冲杆52固定，冲头身53内依次设置有第一阶梯孔531、第二阶梯孔532和第三阶梯孔533，三个阶梯孔作为冲头身安装于冲杆52上的定位面，保证冲头身53与冲杆52之间同轴度更高，重复定位使精度更高，从而进一步保证冲压后的易拉罐罐身的壁厚更加均匀，保证加工精度，冲出来的易拉罐质量高，并且适合机器高速作业。采用此结构，当冲头5的头部在冲压时磨损，只需要将冲鼻51拆卸下来更换，无需更换整个冲头5，大大降低了成本。
如图4和图5所示，冲头身53的导向锥534的长度为12mm-14mm，冲鼻51的导入角511的角度设计为34°-35°，保证了底部的厚度，以确保易拉罐的轴向压力和底部压力，使冲出来的罐体的底部承压能力更强。
如图1和图2所示，所述底模2包括底模外模21和底模内模22，所述底模内模22安装在所述底模外模21内，所述底模内模22具有与易拉罐的外壁形状相适应的内腔221，内腔221的壁上设置有至少一个油槽222，油槽222用于排放润滑油，将底模2设计成底模外膜21加底模内模22的结构，更换底模2时可以不用整体更换，而只需要更换底模内模22即可，节省成本，更加经济实用。
如图1所示，所述凹模4包括拉薄凹模4与再拉凹模4，所述再拉凹模4与所述拉薄凹模4从内到外依次设置在所述模具壳体3内。所述拉薄凹模4为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔6。再拉凹模4为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔6。拉薄凹模4和再拉凹模4上的通孔6起到排气和排油的作用，使得在冲压过程中产生的压缩空气可以部分从通孔6中排出，冲头身53上的润滑油也能在冲压过程中排放到通孔6中，并在冲头5退回时又能慢慢流出到凹模4的圆柱形模腔41内，可以重复润滑。
其中，第一动力机构8为气缸。
其中，还包括将易拉罐罐身7从所述底模2中顶出的顶出机构，顶出机构位于底模2远离模具壳体3的一侧。
本发明高强薄壁铝合金易拉罐成型模具在使用时，在冲头5前端装上易拉罐毛坯，第一动力机构8压住罐毛坯推动模具壳体3向底模2移动并靠拢，底模2的内腔221与模具壳体3内的凹模4的模腔41共同形成供冲头5移动冲压的冲压模腔41，然后第二动力机构9推动冲头5冲压易拉罐毛坯经过凹模4的模腔41冲向底模2的内腔221，将位于冲头5前端的易拉罐毛坯冲压拉薄成为高度较大的罐体，然后第二动力机构9带动冲头5退出底模2的内腔221和凹模4的模腔41，第一动力机构8回程使模具壳体3朝远离底模2的方向移动到原位，顶出机构启动将加工完毕的罐体顶出底模2的内腔221。
在拉伸过程中，铝合金材料处于轴向受拉、径向受压、切向受压的三向应力状态，铝合金在三向应力的挤压下，易拉罐强度会增加，因此，采用合理的模具配比是减小拉伸过程中三向应力的关键，成为保证高强的决定因素。冲头身的导向锥的长度为12mm—14mm，冲鼻导入角的角度设计为34°—35°，极大的提高了易拉罐的强度，由此模具生产出来的易拉罐产品壁薄并且强度大。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：包括机座、安装在所述机座内的底模、设置在所述机座外的模具壳体、设置在所述模具壳体内的凹模、驱动所述模具壳体朝向所述底模移动的第一动力机构，所述模具壳体与第一动力机构相连接，所述底模具有与易拉罐罐身的底壁外壁的形状相同的内腔，所述凹模具有圆柱形模腔，所述圆柱形模腔与所述底模的内腔同轴，所述圆柱形模腔内设置有冲头，还包括驱动所述冲头朝向所述底模的内腔移动的第二动力机构，所述冲头与所述第二动力机构相连接，所述冲头的头部的外轮廓与易拉罐罐身的底壁内壁形状相同，所述冲头与所述圆柱形模腔之间具有形成易拉罐罐身侧壁的间隙。
2.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述冲头包括位于其头部的可拆卸的冲鼻、与所述冲鼻连接的冲杆以及冲头身，所述冲头身套在所述冲杆外并与所述冲杆固定。
3.根据权利要求2所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述冲头身的导向锥的长度介于12mm-14mm之间，所述冲鼻的导入角的角度介于34°-35°之间。
4.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述底模包括底模外模和底模内模，所述底模内模安装在所述底模外模内，所述底模内模具有与易拉罐的底部外壁形状相同的内腔。
5.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述底模内模的内腔壁上设置有至少一个油槽。
6.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述凹模包括再拉凹模与拉薄凹模，所述再拉凹模与所述拉薄凹模从内到外依次设置在所述模具壳体内。
7.根据权利要求6所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述拉薄凹模为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔。
8.根据权利要求6所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述再拉凹模为空心圆柱体状，并沿其径向方向开设有至少一个通孔。
9.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：所述第一动力机构为气缸。
10.根据权利要求1所述的高强薄壁铝合金易拉罐成型模具，其特征在于：还包括将易拉罐从所述底模中顶出的顶出机构。
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