CN108213254B - 一种金属容器的加工工艺及胀型模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于五金制品制造技术领域，具体为一种金属容器的加工工艺及胀型模具，包括以下步骤：首先将管材切割成两个金属容器对应长度的工件；随后通过液压胀型设备在工件中部加工出凸起结构；最后沿工件长度方向的中部将工件切割成两个单体，使凸起结构分割成两个分别与对应单体连接的导流嘴；本发明可同时加工出壶身和导流嘴，在一次胀型中可同时加工出两个金属容器结构，与传统的工艺相比，本发明生产效率更高。

Description

一种金属容器的加工工艺及胀型模具

技术领域

本发明属于五金制品制造技术领域，具体涉及一种金属容器的加工工艺及胀型模具。

背景技术

随着工业的发展，金属容器被广泛应用在家用电器、厨具、餐具等领域上，人们对其需求日益递增，例如，现有的金属水壶，其结构一般包括壶身和壶嘴，壶身的成型包括拉伸、冲压或者液压成型等方式，而在传统的制造工艺中，通常先将壶身制造出来，然后再通过冲压或者焊接的方式加工出壶嘴，上述的制造方法虽然能实现壶身和壶嘴的制造，但存在生产效率低、工序繁琐等缺馅，因此研发一种生产效率高、工序简单的金属容器加工工艺是十分必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产效率高、工序简单的金属容器加工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种金属容器的加工工艺，包括以下步骤：

步骤a，下料：将管材切割成两个金属容器对应长度的工件。

步骤b，胀型加工：通过液压胀型设备在工件中部加工出凸起结构，并在工件对应凸起结构的位置上加工出一圈凸起部。

步骤c，分体：沿工件长度方向的中部将工件切割成两个单体，使凸起结构分割成两个分别与对应单体连接的导流嘴。

整形：

步骤d，将每个单体的上端向外折弯x度形成折弯部，优选的，所述x的范围在60至120度之间。

步骤e，将折弯部的外端向下折弯y度形成翻边，优选的，所述y的范围在60至120度之间。

步骤f，向内折弯所述翻边，使其贴合于所述折弯部的下端。

与现有技术相比，本发明提供的金属容器加工工艺，采用液压胀型设备可同时加工出金属容器结构的壶身和导流嘴，而且在一次的胀型中可同时加工出两个金属容器结构，与传统的壶身和壶嘴分开成型的制造工艺相比，本发明的生产效率更高、工序更简单。

本发明还提供一种用于上述工艺的胀型模具，所述胀型模具包括上模和下模，所述上模设有上模板以及安装在上模板的上模体组件，所述上模体组件包括上模座和上模芯，所述上模芯设于上模座的内腔中，上模座内腔的侧壁与上模芯之间的空间形成上型腔，所述上模芯的上部设有用于密封工件上端的第一密封结构；所述下模设有下模板以及安装在下模板上并且与上模体组件对应的下模体组件，所述下模体组件包括下模座和下模芯，所述下模芯设于下模座的内腔中，下模座内腔的侧壁与下模芯之间的空间形成下型腔，所述下模芯的下部设有用于密封工件下端的第二密封结构，下模板设有进液通道，下模芯设有连通进液通道和下型腔的出液通道；所述上模座的下端内侧设有第一凹部，以及对应第一凹部环绕上模座内侧设置的第一工艺台阶，所述下模座的上端内侧设有第二凹部，以及对应第二凹部环绕下模座内侧设置的第二工艺台阶，合模驱使所述第一凹部和第二凹部形成与对应两个导流嘴相对连接时形状类似的凹部，所述第一工艺台阶和第二工艺台阶形成工艺凹腔。

进一步的，所述上模体组件还包括上密封件，所述上模板设有连通上型腔并且与所述上密封件相适配的第一装配孔，所述上密封件安装在第一装配孔中，其下端与上模芯的上端密封配合；所述下模体组件还包括下密封件，所述下密封件设于下模板和下模芯之间并与两者密封配合，所述进液通道通过下密封件与出液通道连接。上述设置方式有利于提高胀型模具的密封性能，使工件的成型效果更好。

进一步的，所述上密封件的下端设有第一安装槽，所述上模芯的上端设有与所述第一安装槽相适配的第一凸部，所述第一凸部密封配合地嵌入所述第一安装槽内；所述下密封件的上端设有第二安装槽，所述下模芯的下端设有与所述第二安装槽相适配的第二凸部，所述第二凸部密封配合地嵌入所述第二安装槽内，所述下密封件的侧部与下型腔的内壁密封配合，上述结构的设置方式结构简单紧凑，可提高密封性能。

进一步的，所述上模体组件和下模体组件并列设置有多组，以提高生产效率。

与现有技术相比，本发明提供的胀型模具可同时加工出金属容器结构的壶身和导流嘴，而且通过在胀型模具中并列设置多组上模体组件和下模体组件，可实现在一次的胀型中同时加工出多个金属容器结构，与传统的壶身和壶嘴分开成型的制造工艺相比，使采用本发明提供的胀型模具的生产工艺提高了生产效率，而且其工序也更简单便捷。

附图说明

图1为胀型模具的结构图

图2为工件在各工序中的结构示意图

图3为工件在折边工序时的结构示意图

图4为工件在翻口工序时的结构示意图

图5为工件在平口工序时的结构示意图

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，所述“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以下结合附图说明本发明的一种优选的具体实施方式，本实施例以加工水壶内胆作为说明的例子。

参见图1至图5，一种金属容器的加工工艺，涉及液压胀型设备，具体的，所述液压胀型设备包括胀型模具，所述胀型模具包括上模1和下模2，所述上模1设有上模板11以及安装在上模板11上的上模体组件1a，所述下模2设有下模板21以及安装在下模板21上的的下模体组件2a。

所述上模体组件1a包括上模座12、上模芯13和上密封件14，所述上模芯13设于上模座12的内腔中，上模座12内腔的侧壁与上模芯13之间的空间形成上型腔10，所述上模芯13的上部设有用于密封工件上端的第一密封结构131，所述第一密封结构131包括形成于上模芯13上端侧部并向外侧延伸的第一密封部，所述第一密封部的外径由下至上逐渐递增，其上端侧部与工件的上端内壁紧密贴合，所述上模板11设有连通上型腔10并且与所述上密封件14相适配的第一装配孔111，所述上密封件14安装在第一装配孔111中并与其密封配合，上密封件14的下端设有第一安装槽141，所述上模芯13的上端设有与所述第一安装槽141相适配的第一凸部132，所述第一凸部132嵌入第一安装槽141内并与第一安装槽141的内壁贴合实现密封，在一种具体的实施方式中，上模芯13与上密封件14固定连接，例如螺纹连接、螺钉连接等。

所述第一装配孔111贯穿上模板11的上壁和下壁，所述上密封件14的上端环设有向外延伸的凸沿142，所述上模板11上端位于所述第一装配孔111的外侧设有与所述凸沿142相适配的限位槽112，所述凸沿142安装在限位槽112中并与限位槽112的内壁紧密贴合，上述设置方式便于上模芯13的安装拆卸，安装时，可将上密封件14连接在上模芯13的上端，再将上模芯13由上至下从第一装配孔111中插入上模座12内，直至上密封件14的凸沿142装配在限位槽112中，该设置方式便于上模芯13的安装。

所述下模体组件2a包括下模座22、下模芯23和下密封件24，所述下模芯23设于下模座22的内腔中，下模座22内腔的侧壁与下模芯23之间的空间形成下型腔20，所述下模芯23的下部设有用于密封工件下端的第二密封结构231，所述第二密封结构231包括形成于下模芯23下端侧部并向外侧延伸的第二密封部，所述第二密封部的外径由上至下逐渐递增，其下端侧部与工件的下端内壁紧密贴合，所述下密封件24设于下模板21和下模芯23之间，其上端设有第二安装槽241，所述下模芯23的下端设有与所述第二安装槽241相适配的第二凸部232，所述第二凸部232嵌入所述第二安装槽241内并与第二安装槽241的内壁贴合，所述下密封件24的侧部与下型腔20的内壁贴合实现密封，所述下模板21设有进液通道211，下密封件24设有连接进液通道211的过孔242，下模芯23设有连通下型腔20的出液通道233，进液通道211通过过孔242与出液通道233连接，液体通过进液通道211和出液通道233进入胀型模具的下型腔20和下型腔20中。

所述上模座12的下端内侧设有第一凹部121，以及对应第一凹部121环绕上模座12内侧设置的第一工艺台阶122；所述下模座22的上端内侧设有第二凹部221，以及对应第二凹部221环绕下模座22内侧设置的第二工艺台阶222；加工时，工件33的下部放置在下型腔20中，合模后，上型腔10与下型腔20构成胀型模具的型腔，工件33的上部置于上型腔10中，所述第一凹部121和第二凹部221连接形成与对应两个导流嘴336相对连接时形状类似的凹部，凹部用于在工件33上加工出凸起结构331，所述第一工艺台阶122与第二工艺台阶222连接形成工艺凹腔，工艺凹腔用于在工件33上加工出一圈凸起部335；作为一种优选的方式，所述第一凹部121与第二凹部221呈镜面对称设置，所述第一台阶122与第二台阶222呈镜面对称设置，以便后续加工出两个形状相同的水壶内胆；当然，所述第一凹部121和第二凹部221、第一工艺台阶122和第二工艺台阶222也可以设置成不相同，以便后续加工出两个形状不相同的水壶内胆。另外，通过改变上型腔10或者下型腔20的形状和/或尺寸，从而便于后续加工出两个壶身不相同的水壶内胆。上述设置方式有利于生产不同规格的金属容器，提高模具的实用性，所述第一工艺台阶122与第二工艺台阶222形成的工艺凹腔可使工件33在加工凸起结构331的同时加工出一圈凸起部335，为加工凸起结构331提供料位，同时可消除位于凸起结构331处的应力，防止凸起结构331加工时出现爆裂的情况。

为了提高胀型模具的生产效率，所述上模体组件1a和下模体组件2a并列设有多组，所述上模板11对应上模体组件1a设有多个所述第一装配孔111，如图1所示，在本实施例中，以设有两组上模体组件1a和下模体组件2a作为说明的例子。

参见图1至图5，所述金属容器加工工艺包括以下步骤：

材料准备阶段：

步骤一，制管，通过制管设备将片材卷制并焊接成管材。

步骤二，下料，根据实际生产需求，通过切管设备将管材切割成两个金属容器对应长度的工件33，如图2所示，上述对应长度理解为包括了两个金属容器所需要的长度以及后续的切割余量。

步骤三，平整焊缝，采用滚轮辗轧工件33的焊缝处，从而压平焊缝，提高工件33表面的平整度。

胀型阶段：

步骤四，将上述步骤三的工件33放入胀型模具的下模2中，以使工件33的下部置于下型腔20中并套设在下模芯23的外侧，然后合上上模1，使工件33的上部置于上型腔10中并套设在上模芯13的外侧，从而密封工件两端。

步骤五，将胀型模具内的汽体排出，并确保其密封性，随后向工件33内侧注满液体。

步骤六，成型，对工件33内侧的液体施加压力，使工件33发生塑性变形分别贴合上模座12和下模座22的侧壁，从而加工出与上模座12和下模座22内壁相适应的形状，其中包括加工出两个金属容器的壶身、位于工件33中部并且与所述凹部对应的凸起结构331、以及在对应凸起结构331的位置上加工出一圈与所述工艺凹腔对应的凸起部335，如图2所示。

步骤七，分体，沿工件33长度方向的中部将工件33切割成两个单体332，使凸起结构331分割成两个分别与对应单体332连接的导流嘴336，以及将所述凸起部335进行分割，从而得到两个金属容器结构；例如，当需要加工出两个长度相同的水壶内胆时，沿工件33长度方向的中线切割工件33，从而得到两个长度相同的单体332，如图2所示；当需要加工出两个长度不相同的水壶内胆时，切割的基准则与上述工件33长度方向的中线存在竖向的偏移。作为一种具体的实施方式，在进行上述步骤七之前，可先对成型后的工件33端部进行切口处理，调整工件33的长度以适应实际金属容器所需的长度。

整形阶段：

如图2所示，将单体332设有导流嘴336的一端定义为上端，相对的一端定义为下端。

步骤八，折边，将每个单体332的上端向外折弯x度形成折弯部333，所述x的取值范围在60至120度之间，优选为60度、90度和120度，如图2和图3所示。

步骤九，修边，根据产品实际的标准要求，将折弯部333外端多余的部分切除，如图2所示。

步骤十，翻口，将切除多余部分后的折弯部333的外端向下折弯y度形成翻边334，所述y的取值范围在60至120度之间，优选为60度、90度和120度，如图2和图4所示。

步骤十一，平口，向内折弯所述翻边334，使其贴合于所述折弯部333的下端，如图2和图5所示。

在一种具体的实施方式中，上述修整阶段的步骤均可通过冲压设备完成。

与现有技术相比，本发明提供的金属容器加工工艺，采用胀型模具可同时加工出金属容器结构的壶身和导流嘴336，而且通过在胀型模具中并列设置多组上模体组件1a和下模体组件2a，可实现在一次的胀型中同时加工出多个金属容器结构，与传统的壶身和壶嘴分开成型的制造工艺相比，本发明提供的生产工艺大大地提高了生产效率，而且其工序也更简单便捷。

实施例二：

参见图1至图5，本实施例提供一种用于实施例一的加工工艺的胀型模具，所述胀型模具包括上模1和下模2，所述上模1设有上模板11以及安装在上模板11上的上模体组件1a，所述下模2设有下模板21以及安装在下模板21上的的下模体组件2a。

所述上模体组件1a包括上模座12、上模芯13和上密封件14，所述上模芯13设于上模座12的内腔中，上模座12内腔的侧壁与上模芯13之间的空间形成上型腔10，所述上模芯13的上部设有用于密封工件上端的第一密封结构131，所述第一密封结构131包括形成于上模芯13上端侧部并向外侧延伸的第一密封部，所述第一密封部的外径由下至上逐渐递增，其上端侧部与工件的上端内壁紧密贴合，所述上模板11设有连通上型腔10并且与所述上密封件14相适配的第一装配孔111，所述上密封件14安装在第一装配孔111中并与其密封配合，上密封件14的下端设有第一安装槽141，所述上模芯13的上端设有与所述第一安装槽141相适配的第一凸部132，所述第一凸部132嵌入第一安装槽141内并与第一安装槽141的内壁贴合实现密封，在一种具体的实施方式中，上模芯13与上密封件14固定连接，例如螺纹连接、螺钉连接等。

所述第一装配孔111贯穿上模板11的上壁和下壁，所述上密封件14的上端环设有向外延伸的凸沿142，所述上模板11上端位于所述第一装配孔111的外侧设有与所述凸沿142相适配的限位槽112，所述凸沿142安装在限位槽112中并与限位槽112的内壁紧密贴合，上述设置方式便于上模芯13的安装拆卸，安装时，可将上密封件14连接在上模芯13的上端，再将上模芯13由上至下从第一装配孔111中插入上模座12内，直至上密封件14的凸沿142装配在限位槽112中，该设置方式便于上模芯13的安装。

所述下模体组件2a包括下模座22、下模芯23和下密封件24，所述下模芯23设于下模座22的内腔中，下模座22内腔的侧壁与下模芯23之间的空间形成下型腔20，所述下模芯23的下部设有用于密封工件下端的第二密封结构231，所述第二密封结构231包括形成于下模芯23下端侧部并向外侧延伸的第二密封部，所述第二密封部的外径由上至下逐渐递增，其下端侧部与工件的下端内壁紧密贴合，所述下密封件24设于下模板21和下模芯23之间，其上端设有第二安装槽241，所述下模芯23的下端设有与所述第二安装槽241相适配的第二凸部232，所述第二凸部232嵌入所述第二安装槽241内并与第二安装槽241的内壁贴合，所述下密封件24的侧部与下型腔20的内壁贴合实现密封，所述下模板21设有进液通道211，下密封件24设有连接进液通道211的过孔242，下模芯23设有连通下型腔20的出液通道233，进液通道211通过过孔242与出液通道233连接，液体通过进液通道211和出液通道233进入胀型模具的下型腔20和下型腔20中。

所述上模座12的下端内侧设有第一凹部121，以及对应第一凹部121环绕上模座12内侧设置的第一工艺台阶122；所述下模座22的上端内侧设有第二凹部221，以及对应第二凹部221环绕下模座22内侧设置的第二工艺台阶222；加工时，工件33的下部放置在下型腔20中，合模后，上型腔10与下型腔20构成胀型模具的型腔，工件33的上部置于上型腔10中，所述第一凹部121和第二凹部221连接形成与对应两个导流嘴336相对连接时形状类似的凹部，凹部用于在工件33上加工出凸起结构331，所述第一工艺台阶122与第二工艺台阶222连接形成工艺凹腔，工艺凹腔用于在工件33上加工出一圈凸起部335；作为一种优选的方式，所述第一凹部121与第二凹部221呈镜面对称设置，所述第一台阶122与第二台阶222呈镜面对称设置，以便后续加工出两个形状相同的水壶内胆；当然，所述第一凹部121和第二凹部221、第一工艺台阶122和第二工艺台阶222也可以设置成不相同，以便后续加工出两个形状不相同的水壶内胆。另外，通过改变上型腔10或者下型腔20的形状和/或尺寸，从而便于后续加工出两个壶身不相同的水壶内胆。上述设置方式有利于生产不同规格的金属容器，提高模具的实用性，所述第一工艺台阶122与第二工艺台阶222形成的工艺凹腔可使工件33在加工凸起结构331的同时加工出一圈凸起部335，为加工凸起结构331提供料位，同时可消除位于凸起结构331处的应力，防止凸起结构331加工时出现爆裂的情况。

参见图1，为了提高胀型模具的生产效率，所述上模体组件1a和下模体组件2a并列设有多组，所述上模板11对应上模体组件1a设有多个所述第一装配孔111，本实施例以设有两组上模体组件1a和下模体组件2a作为说明的例子。

与现有技术相比，本发明提供的胀型模具可同时加工出金属容器结构的壶身和导流嘴，而且通过在胀型模具中并列设置多组上模体组件1a和下模体组件2a，可实现在一次的胀型中同时加工出多个金属容器结构，与传统的壶身和壶嘴分开成型的制造工艺相比，使采用本发明提供的胀型模具的生产工艺大大地提高了生产效率，而且其工序也更简单便捷。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种金属容器的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a.下料：将管材切割成两个金属容器对应长度的工件；

b.胀型加工：通过液压胀型设备在工件中部加工出凸起结构，工件在对应凸起结构的位置上加工出一圈凸起部；

c.分体：沿工件长度方向的中部将工件切割成两个单体，使凸起结构分割成两个分别与对应单体连接的导流嘴；

d.将每个单体的上端向外折弯x度形成折弯部；

e.将折弯部的外端向下折弯y度形成翻边；

f.向内折弯所述翻边，使其贴合于所述折弯部的下端。

2.根据权利要求1所述的一种金属容器的加工工艺，其特征在于：还包括位于步骤d和步骤e之间的步骤h，根据产品实际标准要求，将折弯部外端多余的部分切除。

3.根据权利要求1所述的一种金属容器的加工工艺，其特征在于：所述x的范围在60至120度之间，所述y的范围在60至120度之间。

4.根据权利要求1所述的一种金属容器的加工工艺，其特征在于：还包括位于步骤a之前的制管步骤a1，通过制管设备将片材卷制并焊接成所述管材。

5.根据权利要求4所述的一种金属容器的加工工艺，其特征在于：还包括位于步骤a和步骤b之间的步骤a2，辗轧工件的焊缝处，压平焊缝。

6.一种用于权利要求1至5任一项所述的金属容器的加工工艺的胀型模具，其特征在于，包括上模和下模；

所述上模设有上模板以及安装在上模板的上模体组件，所述上模体组件包括上模座和上模芯，所述上模芯设于上模座的内腔中，上模座内腔的侧壁与上模芯之间的空间形成上型腔，所述上模芯的上部设有用于密封工件上端的第一密封结构；

所述下模设有下模板以及安装在下模板上并且与上模体组件对应的下模体组件，所述下模体组件包括下模座和下模芯，所述下模芯设于下模座的内腔中，下模座内腔的侧壁与下模芯之间的空间形成下型腔，所述下模芯的下部设有用于密封工件下端的第二密封结构，下模板设有进液通道，下模芯设有连通进液通道和下型腔的出液通道；

所述上模座的下端内侧设有第一凹部，以及对应第一凹部环绕上模座内侧设置的第一工艺台阶，所述下模座的上端内侧设有第二凹部，以及对应第二凹部环绕下模座内侧设置的第二工艺台阶，合模驱使所述第一凹部和第二凹部形成与对应两个导流嘴相对连接时形状类似的凹部，所述第一工艺台阶和第二工艺台阶形成工艺凹腔。

7.根据权利要求6所述的胀型模具，其特征在于：所述上模体组件还包括上密封件，所述上模板设有连通上型腔并且与所述上密封件相适配的第一装配孔，所述上密封件安装在第一装配孔中，其下端与上模芯的上端密封配合；

所述下模体组件还包括下密封件，所述下密封件设于下模板和下模芯之间并与两者密封配合，所述进液通道通过下密封件与出液通道连接。

8.根据权利要求6或7所述的胀型模具，其特征在于：所述上模体组件和下模体组件并列设有多组。

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