CN1064039A - 手提圆锥形容器的生产方法和其设备 - Google Patents

Abstract

一种将矩形金属板料先行滚圆焊接成圆柱形筒 体，然后再用扩展工艺生产开口端具有360°的卷口 及桶身具有加强筋的手提圆锥形容器的生产方法和 其设备。在用锥形扩展机对两端贯通的圆柱形筒体 进行初步扩展后，用本发明的卷口翻边机同时对初步 扩展成锥形筒体的工件两端分别进行360°的卷口 和90°的翻边。再用本发明的扩张凸筋机对工件进 行扩张凸筋和对筒体进一步整形以获得所需的锥 度。最后安装桶底、焊接挂耳和安装手柄。

Description

本发明是关于容器的生产方法和其设备，特别是关于手提圆锥形容器的生产方法和其设备。

圆锥形容器与圆柱形容器相比具有可相互嵌入叠置的优点，不仅可减少空桶仓储的空间，而且可增加空桶的运输量，节约运输费用50%左右，并便于装卸。再加上圆锥形容器的开口端的孔口边缘与容器侧壁重合，装于容器中的液体（如油漆等）可无阻碍的倾倒直至流完。所以圆锥形容器逐渐在取代圆柱形容器，特别在油漆的包装中。通常生产圆锥形容器是扇形成形法，即将金属簿板裁切成扇形的坯料，用滚圆机滚成圆锥形的筒体，焊接筒体，然后再对大直径端进行卷口、滚压加强筋、焊接筒底、焊接环形底座圈、焊挂耳、装手柄。日本东商株式会社公开了一种用扩展法生产圆锥形容器的生产方法和设备。其生产的工艺流程为：1、用剪板机或下料机将冷轧金属簿板裁切成矩形的坯料。2、用三辊或多辊的滚圆机将矩形坯料滚成圆柱形筒体。3、将圆柱形筒体搭接边用点焊机点焊定位后再用缝焊机将上述搭接边焊合。4、用锥形扩展机使圆柱形筒体扩展成圆锥形筒体。5、用具有卷口模具和扩筋器的卷口扩筋机对圆锥形筒体大直径端（即容器的开口端）部进行卷口，并同时对上述大直径端附近的筒壁扩展二道凸弧状的环形加强筋。6、用扩张矫正机对圆锥形筒体从环形加强筋下方起至小直径端（即容器底端）部分进行扩张整形。7、用具有翻边压模的翻边机对已扩张整形的圆锥形筒体小直径一端进行翻边。8、放上桶底用卷边压边机将桶底与圆锥形筒体形成密封的连接。9、焊接挂耳、安装手柄。此种生产方法比扇形成形法 具有节约材料、下料方便省工、减少焊接工序节约能源等优点。但此种生产方法制造的圆锥形容器开口端的卷口和环形加强筋是同时加工成形的。由于卷口和环形加强筋距离接近，故在加工过程中金属流动受到限制，卷口的包容角度仅270°左右，所以卷口的断面形状不是一个首尾相衔接的圆环（即卷口360°）。因此，使容器开口端的刚度大大地被削弱。特别是当使用该圆锥形容器盛放像油漆之类的液体时，由于运输过程中受各种外力的冲击易使开口端变形，破坏了桶盖与开口端的密封联结状态，导致容器内的液体泄漏。

本发明的目的在于提供一种用扩展法生产开口端的卷口呈360°的圆锥形容器的生产方法和其设备。

本发明的目的是这样实现的：

一、本发明的生产方法是：

1、用剪板机或下料机将冷轧金属簿板裁切成矩形的坯料。

2、用三辊或多辊的滚圆机将矩形坯料滚成圆柱形筒体。

3、将圆柱形筒体搭接边用点焊机点焊定位后再用缝焊机将上述搭接边焊合。

4、用锥形扩展机使圆柱形筒体初步扩展成圆锥形筒体。

5、用卷口翻边机同时对圆锥形筒体两端分别进行360°卷口和90°的翻边。

6、用扩张凸筋机对圆锥形筒体卷口端附近的筒壁扩展凸孤状的环形加强筋，且同时对圆锥形筒体进一步扩展整形。

7、安放桶底，用卷边压边机将桶底与圆锥形筒体形成密封的连接。

8、焊接挂耳、安装手柄。

以上工艺流程示意见图1。

本发明的卷口翻边机包含有底座、卷口底盘、翻边压盘、连接杆、传动机构和机架。卷口底盘固定在底座上。翻边压盘悬置于卷口底盘正上方。位于翻边压盘上方中心的连接杆将翻边压盘与安装在机架上的作垂直方向运动的传动机构相连。

本发明的扩张凸筋机包含有工作台、顶杆、底盘座、上压盘、下压盘、扩张器、连接轴、弹簧、活塞和缸筒。底盘座固定在工作台上。下压盘座于底盘座中心的孔内。顶杆贯穿工作台上的孔并以其两端分别与下压盘和缸筒上的联结盘相连。连接轴穿越工作台和下压盘的孔后其两端分别与活塞和上压盘相连。弹簧套在上、下压盘之间的连接轴轴身上。扩张器设置在上、下压盘之间并以其两端的内锥面分别与上、下压盘的外锥面相接。扩张器外表面设置有环状凸筋。

以下结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的工艺流程示意图。

图2是本发明的卷口翻边机。

图3是本发明的扩张凸筋机。

图4是扩张凸筋机的工作状态。

图5是图4中标记A的局部放大。

参看图1本发明首先将冷轧金属薄板用剪板机或下料机裁切成长方形的坯料。长方形的坯料由滚圈机滚成圆柱形筒体。圆柱形筒体的搭接边先点焊定位后再用缝焊机进行缝焊。焊接后的圆柱形筒形体放入锥形扩展机扩展成两端贯通的圆锥形筒体。再将上述两端贯通的圆锥形筒体放入本发明的卷口翻边机内，同时对其两端分别进行360°的卷口和90°的翻边工序。本发明的卷口翻边机如图2所示，它包含底座2、卷口底盘1、翻边压盘5、连接杆7、活塞8、缸筒9。卷口底盘1固定在底座2上。卷口底盘1上设置有一个环形槽4。环形槽4的底部为与工件卷口半径相应的半圆形，而且中心线的直径与工件卷口中心线的直径相应。翻边压盘5悬置在卷口底盘1的正上方。翻边压盘5面对卷口底盘1的端面上设置有其直径与两端贯通的圆锥形筒体3小直径端相应的环形槽6。翻边压盘5的一端面通过连接杆7与作垂直运动的传动机构的活塞8相连。活塞8在缸筒9内由空气压力或油压推动。缸筒9固定在机架上。活塞8和缸筒9构成传动机构。当活塞8处于上止点时，翻边压盘5与卷口底盘1之间的距离大于两端贯通的圆锥形筒体3的高度，以利于两端贯通的圆锥形筒体3的放置。当活塞8在气压或油压作用下向下运动时，通过连杆7使翻边压盘5向卷口底盘1接近，并将缸筒9内的压力作用在夹在翻边压盘5和卷口底盘1之间的两端贯通的圆锥形筒体3上。随着活塞8的不断下降，两端贯通的圆锥形筒体3的小端在环形槽6的引导下进行翻边，而其大端则在环形槽4的引导下进行卷口。由于两端贯通的锥形筒体3两端在翻边和卷口时的变形金属的流动互不干涉。因此当活塞8到下止点时，圆锥形筒体3的小端完成近似90°的翻边，其大端则完成360°的卷口。当活塞8返回上止点后，从卷口翻边机中取出工件。卷口翻边机的机构也可以是包含螺杆和螺母的螺旋升降机构。此时，连接杆7的一端与螺杆的尾端相连。这种螺旋升降机构若螺母固定在机架上不动，则螺杆顶端设置有水平摩擦轮，机架上设置有位于水平摩擦轮上方可通过操纵手柄作轴向移动的水平轴。上述水平轴上固定有一对分别位于水平摩擦轮两侧的垂直摩擦轮。这一对垂直摩擦轮之间的距离大于水平摩擦轮的直径。水平轴通过带轮传动与电动机相连。两侧的垂直摩擦轮分别与水平摩擦轮相接触，使螺杆向下或向上运动。如果螺旋升降装置的螺母由带轮带动作旋转运动，则螺杆杆身上设置有全程的导向槽而无需设置水平摩擦轮，同样也无需设置水平轴及垂直摩擦轮。此时，机架上则设置有与导向槽相匹配的导向键。

经卷口翻边后的圆锥形筒体从卷口翻边机中取出后放入本发明的扩张凸筋机进行环形加强筋的加工和筒体进一步扩展整形的工序。本发明的扩张凸筋机如图3所示，它包含工作台10、底盘座11、上压盘15、下压盘24、扩张器14、顶杆27、连接轴20、弹簧19和由缸筒31与活塞30构成的传传动机构。底盘座位1固定在工作台10上，其中心部设置有容纳下压盘24的孔，而顶端表面设置有半圆的环形槽26。环形槽26中心线的直径与圆锥筒体卷口端中径相等，而其断面直径与卷口的直径相等。下压盘24具有圆锥形及圆柱形两部分外壁。顶杆27穿过工作台10上的孔后，其两端分别与下压盘24的底部端面以及联结盘28相连。顶杆27至少有两根。联结盘28则与缸筒30相连。连接轴20一端与活塞29相连，另一端则用螺母17固定着上压盘15。连接轴20的轴身分别穿越工作台10和下压盘24上的孔。上压盘15设置有圆锥形的外壁和止端16。弹簧19套在连接轴20上，其两端分别支承在上压盘15和下压盘24的两个相对的端面上。扩张器14设置在上压盘15和下压盘24之间。扩张器14至少包含有16片的片状元件21。片状元件21的内侧两端为与上压盘15和下压盘24外圆锥面相接触的斜面，其外侧为一端设置有与手提圆锥形容器加强筋数量和形状相同的凸起22和23的平直表面。片状元件21的两端端面设置有凹槽。放置在上述凹槽中的两根圆环状弹簧18和25将各片状元件21彼此联结成一个向中心方向收拢并紧靠着上压盘15和下压盘24的锥形侧壁的环柱状扩张器14。而各片状元件外表的凸起22和23分别形成扩张器14上的环状凸筋13和12。为增强扩张器14向内的收缩力，各片状元件内侧壁上可增设相互牵制的拉簧。当已经过卷口翻边的工件套在扩张器14的外面时，工件的卷口端停靠在底盘座11的顶端表面上，并将卷口置于环形槽26内定位。压缩空气或压力油进入活塞30上部的缸筒空间29，气压或油压迫使活塞30下行、缸筒31上行，上、下压盘15和24相互靠近。由于上、下压盘15和24的锥形侧壁将片状元件21沿径向向外移动，形成扩张器14逐渐向外扩张，从而带动套在其外部的工件随其扩张而变形。当活塞30至下止点则变形结束，此时上压盘15的止端16与扩张器14顶端相接触，扩张器14下端边缘与环形槽26平齐（参见图4），扩张器14外表圆锥面的锥角α为3～6°。当锥角α为3°时，可使工件获得最佳效果。由于扩张器14的高度等于或略大于工件高度，故扩张终了时，紧贴在扩张器14外表面的工件一方面在卷口端附近的筒壁上形成了二条加强筋，另一方面也使整个筒体进一步整形获得所需的锥角α。为使最终的成品-手提圆锥形容器的底端能便利的进入另一个空容器内，扩张器14的顶部一段设置有其锥角大于上述锥角的圆锥面，其增加的锥角α₁不大于5°（见图5）。这样当扩张完毕，除完成加强筋、圆锥形筒体的整形外，还可使将来容器的底部具有比筒体本身更大的锥角。当压缩空气或压力油由换向阀改变方向进入活塞30下部的缸筒空间32，气压或油压迫使活塞30通过连接轴20使上压盘15向上运动，并迫使缸筒31通过联结盘28及顶杆27带动下压盘24向下运动。弹簧19加速上述的上、下压盘15和24的分离运动。扩张器14在其圆环状弹簧18和25的作用下向中心收缩，从而与已完成凸筋整形工序的工件分离，便于工件的取出。从本发明的扩张凸筋机上取下的已完成凸筋整形加工的工件按放桶底后用卷边压边机完成上桶底的工序。卷边压边机将桶底外缘与圆锥形筒体的翻边部分进行卷边和压边，从而使桶底与桶身形成密封连接。最后进行挂耳的焊接和手柄的安装工序。

本发明不仅可使所加工的手提圆锥形容器具有高刚度的开口端，减少了因变形而造成了储液泄漏，而且简化了工序。这就意味着减少了生产设备的投资和厂房的建设，缩短了生产时间，提高了生产效率，从而使生产成本下降。这是本发明初始未曾料及的有益成果。

Claims (8)

1、一种采用扩展工艺的手提圆锥形容器的生产方法，其特征在于：将裁切成矩形的金属坯料先滚圆后再焊接成两端贯通的圆形筒体，用锥形扩展机将上述圆形筒体初步扩展成圆锥筒体，用卷口翻边机同时对上述圆锥筒体两端分别进行360°卷口和90°翻边，用扩张凸筋机对卷口端附近的筒壁进行加强筋的扩展成形並对圆锥形筒体进一步扩展整形，安放桶底后用卷边压边机将桶底密封安装在圆锥形筒体的翻边端，焊接挂耳，安装手柄。

2、根据权利要求1所述的卷口翻边机，其特征在于包含底座、卷口底盘、翻边压盘、连接杆、传动机构和机架、卷口底盘固定在底座上、翻边压盘悬置于卷口底盘正上方，位于翻边压盘上方中心的连接杆将翻边压盘与安装在机架上的作垂直方向运动的传动机构相连。

3、根据权利要求2所述的卷口翻边机，其特征在于所述的传动机构包含活塞和缸筒，翻边压盘上方中心的连接杆将翻边压盘与活塞相连，缸筒固定在机架上。

4、根据权利要求2所述的卷口翻边机，其特征在于所述的传动机构是包含螺杆和螺母的升降机构，螺母固定在机架上不动、螺杆的一端与连接杆相连另一端设置有水平摩擦轮，机架上设置有位于水平摩擦轮上方可轴向移动的水平轴、水平轴上固定有一对分别位于水平摩擦轮两侧的垂直摩擦轮，两垂直摩擦轮之间的距离大于水平摩擦轮直径。

5、根据权利要求1所述的扩张凸筋机，其特征在于包含有工作台、顶杆、底盘座、上压盘、下压盘、扩张器、连接轴、弹簧、活塞和缸筒，底盘座固定在工作台上，下压盘座于底盘座中心的孔内，顶杆贯穿工作台上的孔并以其两端分别与下压盘和缸筒上的联结盘相连，连接轴穿越工作台和下压盘上的孔后其两端分别与活塞和上压盘相连，弹簧套在上、下压盘之间的连接轴轴身上，扩张器设置在上、下压盘之间並以其内侧两端和锥面分别与上、下压盘外部侧壁锥面接触，扩张器外表面设置有环状凸筋。

6、根据权利要求5所述的扩张凸筋机，其特征在于所述的扩张器包含至少16片片状元件，各片状元件外表平直表面设置有形成环状凸筋的凸起，各片状元件上、下端分别设置有凹槽，上述的凹槽内设置有圆环状弹簧。

7、根据权利要求5所述的扩张凸筋机，其特征在于所述的扩张器在扩张最大时，其外表圆锥面的锥角α为3～6°，以3°锥角为最佳。

8、根据权利要求7所述的扩张凸筋机，其特征在于所述的扩张器位于上压盘处的尾端外表设置有一段其锥角大于锥角α的圆锥面，其增加的锥角α₁不大于5°。

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