CN112605258B - 一种气雾罐的加工模具及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种气雾罐的加工模具及方法。本申请实施例所提供的气雾罐的加工模具，包括缩径凹模、缩径压边模和缩径凸模，缩径凸模包括凸台和直壁；凸台与直壁相切的圆弧为罐头圆弧；缩径凸模具体为第一凸模、第二凸模和第三凸模；第一凸模、第二凸模、第三凸模的罐头圆弧的半径相同，长度依次增加；缩径压边模的外径与圆形坯罐的内径相同；缩径凹模和缩径压边模的内径相同。上述模具采用了3个罐头圆弧的半径相同、长度依次增加的缩径凸模，在对罐体进行整体缩径的同时，逐步将罐体的罐头部分拉伸成成品罐的罐头形状。在拉伸至成品罐径的过程中完成圆弧面结构的成型，利用拉伸过程时的压边力以避免端部减径时可能出现的褶皱和开裂现象。

Description

一种气雾罐的加工模具及方法

技术领域

本申请涉及气雾罐技术领域，尤其涉及一种气雾罐的加工模具及方法。

背景技术

气雾罐为用于盛装气雾剂产品的一次性使用的金属容器。气雾罐常见罐型主要有三片罐和二片罐两种，二片罐包括罐身与罐底连成一体以及罐身与罐顶连成一体的两种类型，并分别配以顶盖和底盖而成。二片罐比三片罐省了卷圆、焊缝、焊缝补涂、底盖(或顶盖)成型及注胶烘干、卷封等工序，可避免罐身因焊接虚焊、飞溅、击穿、补涂固化烧焦、卷封等工序所导致的质量风险。同时，焊缝的补涂和烘干工艺也存在废气排放污染环境的问题。而且两片罐因没有焊缝其视觉效果更加完美。

请参阅图1，现有的罐身与罐顶连成一体的二片罐的罐口出进行卷口处理，罐身与底盖卷封，其加工方法为：在一次行程内，首先将圆片料经一次冲压冲出与成品罐相同内径的杯子，再通过变薄拉伸工序将罐壁减薄并将罐高拉高，同时以冲压的凹模为压边模将罐的上端缩径成圆弧面结构，最后以变薄拉伸环模为压边模在罐上端部中心拉伸出一个凸起，以完成气雾罐半成品罐的成型。

上述这种加工方法适用于厚度大且冲压性能好的基材，通过变薄拉伸使得罐壁厚度减薄及罐高增大。由于降低成本的需要，基材厚度需要明显减薄，如图2，缩径前后直径D2与D1的比值D2/D1为缩径比，缩径比越大，缩径区越大，即图2中圆弧与直壁的切点到端部的距离H1越大。基材薄和调质度越高，都会更容易导致缩径时产生褶皱。如果通过增大压边力来消除褶皱现象，则会因为缩颈比过大，导致圆弧面的上圆角处容易产生开裂现象。

因此，如何提供一种气雾罐的加工模具及方法，使得两片式气雾罐在上部圆弧面结构成形时不易起皱和开裂，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种气雾罐的加工模具及方法，解决现有技术中两片式气雾罐在上部圆弧面结构成形时的起皱和开裂问题

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种气雾罐的加工模具，包括缩径凹模、缩径压边模和缩径凸模；其特征在于，

所述缩径凸模包括凸台和直壁；

所述凸台与所述直壁相切的圆弧为罐头圆弧；

所述缩径凸模有3个，具体为第一凸模、第二凸模和第三凸模；

所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的半径相同；

所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的长度依次增加；

所述缩径压边模的外径与圆形坯罐的内径相同；

所述缩径凹模和所述缩径压边模的内径相同。

优选的，还包括拉伸凹模、拉伸压边模和拉伸凸模；

所述拉伸压边模的外壁包括圆弧外壁和直外壁；

所述直外壁的直径与所述直壁的直径相同；

所述圆弧外壁与所述直外壁相切的圆弧半径与所述罐头圆弧的半径相同，且长度大于所述第三凸模的罐头圆弧的长度；

所述拉伸凹模的内壁与所述拉伸压边模的外壁形状相匹配；

所述拉伸凸模的直径为成品罐的罐口内径。

优选的，所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的长度以等差数列依次增加。

本申请第二方面提供了一种气雾罐的加工方法，应用于上述第一方面所述的气雾罐的加工模具，包括：

S1：对经过拉伸形成的圆形坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第一凸模进行一道缩径，得到第一缩径坯罐；

S2：对所述第一缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第二凸模进行二道缩径，得到第二缩径坯罐；

S3：对所述第二缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第三凸模进行三道缩径，得到第三缩径坯罐；所述第三缩径坯罐的直壁直径为成品罐的罐径；

S4：对所述第三缩径坯罐进行罐口头部成型，得到半成品罐；所述半成品罐的罐口直径与成品罐的罐口直径一致。

优选的，所述第一缩径坯罐的缩径高度与所述第一凸模的凸台高度之比为1.6至1.9。

优选的，所述第二缩径坯罐的缩径高度与所述第二凸模的凸台高度之比为1.6至1.9。

优选的，所述步骤S1之前还包括：

S0：将原料板经过剪切拉伸成圆形坯罐。

优选的，所述步骤S0具体为：

将原料版剪切成圆片；

对所述圆片经过三次直径依次缩短的拉伸形成圆形坯罐。

优选的，所述步骤S4之后，还包括：

S5：对所述半成品罐进行罐口卷口成形和罐底缩径翻边，得到成品罐。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

本申请实施例中，提供了一种气雾罐的加工模具及方法。本申请实施例所提供的气雾罐的加工模具，包括缩径凹模、缩径压边模和缩径凸模，缩径凸模包括凸台和直壁；凸台与直壁相切的圆弧为罐头圆弧；缩径凸模有3个，具体为第一凸模、第二凸模和第三凸模；第一凸模、第二凸模、第三凸模的罐头圆弧的半径相同；第一凸模、第二凸模、第三凸模的罐头圆弧的长度依次增加；缩径压边模的外径与圆形坯罐的内径相同；缩径凹模和缩径压边模的内径相同。上述模具采用了3个罐头圆弧的半径相同、长度依次增加的缩径凸模，在对罐体进行整体缩径的同时，逐步将罐体的罐头部分拉伸成成品罐的罐头形状。在拉伸至成品罐径的过程中完成圆弧面结构的成型，利用拉伸过程时的压边力以避免端部减径时可能出现的褶皱和开裂现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为二片式成品罐的结构示意图；

图2为二片式半成品罐的头部结构示意图；

图3为本申请实施例中一道缩径的模具和第一缩径坯罐的结构示意图；

图4为本申请实施例中二道缩径的模具和第二缩径坯罐的结构示意图；

图5为本申请实施例中三道缩径的模具和第三缩径坯罐的结构示意图；

图6为本申请实施例中罐口凸起成形的模具和半成品罐的结构示意图；

图7为本申请实施例中拉伸压边模15和拉伸凹模13的截面图；

图8为本申请实施例中气雾罐的加工的整体流程图。

标号：第一凹模1；第一缩径坯罐2；第一凸模3；第一压边模4；第二缩径坯罐5；第二凹模6；第二压边模7；第二凸模8；第三缩径坯罐9；第三凹模10；第三凸模11；第三压边模12；拉伸凹模13；半成品罐14；拉伸压边模15；拉伸凸模16。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请第一方面设计了一种气雾罐的加工模具。

具体请参阅图3、图4和图5，本申请第一实施例所提供的加工模具包括：缩径凹模、缩径压边模和缩径凸模。可以理解的是，凹模、压边模、凸模为罐体拉伸加工的常用模具。在本实施例中，缩径凸模包括凸台和直壁，凸台用于将罐体的头部加工成弧形，直壁的直径为罐体经过缩径后的直径。凸台与直壁相切的圆弧直径与成品罐的罐体头部弧形的直径一致，此处简称罐头圆弧。本申请实施例所提供的气雾罐的加工模具中，缩径凸模有3个，分别为第一凸模3、第二凸模8和第三凸模11，分别用于对罐体的一道缩径、二道缩径和三道缩径。需要说明的是，在三道缩径过程中，缩径凹模和缩径压边模作用于罐体部分的尺寸一致，因此缩径凹模和缩径缩径压边模可以为同一组模具，也可以是根据工序分为3组模具，但是为了附图中区分三道工序，因此三道工序中的缩径凹模分别为第一凹模1、第二凹模6和第三凹模10；缩径压边模分别为第一压边模4、第二压边模7和第三压边模12。经过三道缩径后形成的坯罐分别为：第一缩径坯罐2、第二缩径坯罐5和第三缩径坯罐9。

第一凸模3、第二凸模8、第三凸模11的罐头圆弧的半径相同，第一凸模3、第二凸模8、第三凸模11的罐头圆弧的长度依次增加。可以理解的是，由于罐头圆弧的半径不变，长度增加，因此经过每一次缩径后，罐体的罐头部分将逐渐接近成品罐的罐头形状。保持三段成形时圆弧面相同的圆弧半径，主要是有利于防止后道工序中在已成形的圆弧面发生褶皱现象。

缩径压边模的外径与圆形坯罐的内径相同，缩径凹模和缩径压边模的内径相同。

本申请实施例所提供的气雾罐的加工模具，采用了3个罐头圆弧的半径相同、长度依次增加的缩径凸模，在对罐体进行整体缩径的同时，逐步将罐体的罐头部分拉伸成成品罐的罐头形状。在拉伸至成品罐径的过程中完成圆弧面结构的成型，因此可以利用拉伸过程时的压边力以避免端部减径时可能出现的褶皱和开裂现象。相比起现有技术中在达到成品罐径后再进行圆弧面结构成型，解决了只能通过圆弧面成形模具之间的压合来防止褶皱，一旦开始时产生褶皱则难以完全消除的问题。此外，三次缩径过程中的缩径凹模和缩径压边模作用于罐体部分的尺寸一致，因此在三道工序中的缩径凹模和缩径压边模可以为同种模具，只需定做一次即可，节约了模具生产成本。

进一步的，在上述第一实施例的基础下，本申请第二实施例中的气雾罐的加工模具还包括拉伸凹模、拉伸压边模和拉伸凸模。

请参阅图6，拉伸凹模13、拉伸压边模15和拉伸凸模16用于拉伸出气雾罐的罐头部分。拉伸压边模15的外壁包括圆弧外壁和直外壁，直外壁的直径与上述缩径凸模的直壁的直径相同。圆弧外壁与直外壁相切的圆弧半径与罐头圆弧的半径相同，且长度大于第三凸模的罐头圆弧的长度。即拉伸压边模15的外表面与经过三次缩径后的罐体的形状相匹配，且拉伸凹模13的内壁与拉伸压边模15的外壁形状相匹配，两者共同作用于罐体，并且在拉伸过程中继续将罐体的罐头部分进行进一步的圆弧面结构的成型。

拉伸凸模的直径为成品罐的罐口内径，用于拉伸出罐口结构。经过罐口拉伸后，形成半成品罐14。

进一步的，第一凸模3、第二凸模8、第三凸模11的罐头圆弧的长度以等差数列依次增加。优选的，第一凸模3、第二凸模8、第三凸模11的罐头圆弧的长度，以及拉伸压边模15的圆弧外壁的圆弧长度依次增加。

在上述第一实施例的基础上，本申请实施例还提供了罐口加工模具，且在罐口加工的过程中进行进一步的圆弧面结构的成型，从而进一步降低了圆弧面结构成型时出现的褶皱和开裂现象的风险。

本申请第二方面提供了一种气雾罐的加工方法，应用于上述第一方面的的气雾罐的加工模具，请参阅图8，图8为本申请实施例中气雾罐的加工的整体流程图。

本申请实施例所提供的气雾罐的加工方法包括：

S1：对经过拉伸形成的圆形坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第一凸模进行一道缩径，得到第一缩径坯罐；

S2：对第一缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第二凸模进行二道缩径，得到第二缩径坯罐；

S3：对第二缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第三凸模进行三道缩径，得到第三缩径坯罐；第三缩径坯罐的直壁直径为成品罐的罐径；

S4：对第三缩径坯罐进行罐口头部成型，得到半成品罐40；半成品罐的罐口直径与成品罐的罐口直径一致。

本申请实施例所提供的气雾罐的加工方法，通过上述第一方面所提供的加工模具对经过拉伸形成的圆形坯罐进行三道缩径，在缩径过程中进行罐体上部圆弧面结构的成型，相比于现有技术，由于每段缩径量及高度减小且压边力可以调整，从而保证每段成形时不会产生褶皱或者开裂，解决了现有技术中两片式气雾罐在上部圆弧面结构成形时的起皱和开裂问题。其中步骤S4中罐口头部成型模具可以为上述第二实施例中的拉伸凹模、拉伸压边模和拉伸凸模，也可以为其他符合加工要求的拉伸模具。

进一步的，在步骤S1之前还包括：

S0：将原料板经过剪切拉伸成圆形坯罐。

具体的，步骤S0为：将原料版剪切成圆片；对圆片经过三次直径依次缩短的拉伸形成圆形坯罐。

进一步的，在步骤S4之后，还包括：

S5：对半成品罐进行罐口卷口成形和罐底缩径翻边，得到成品罐。

可以理解的是，步骤S0和步骤S5的方法和采用的模具均为现有技术中容易得到的，且为本领域技术人员容易理解的，此处不再进行赘述。

优选的，经过两道缩径后需预留第三道拉伸所需的施加压边力的空间，不能直接拉伸为整体成品罐直径，前两段拉伸高度以获得该段要求的端部形状后即可。因此，具体的，第一缩径坯罐的缩径高度与第一凸模的凸台高度之比为1.6至1.9，第二缩径坯罐的缩径高度与第二凸模的凸台高度之比为1.6至1.9，或着，根据成品罐的罐身高度，三道缩径时每段缩径量大致按总缩径量均分，使得三道缩径后的第三缩径坯罐的整个直壁直径为成品罐的罐径，以确保在压边力的作用下侧面圆弧上不产生褶皱，同时为后道缩径预留压边的空间。

本申请还提供了一种应用例，请参阅图3至图8：

本应用例的成品罐的罐身高度150mm、罐径65.3mm。

1、将覆膜铁板经落料成直径约为225mm的圆片，先冲压成直径为158mm的浅杯，然后经过第二次拉伸形成直径约为120mm的罐子，再经过第三次拉伸形成直径约为90mm的缩径前坯罐。

2、第一道缩径成形：第一凹模1固定，通过第一压边模4施加压边力，直径90mm的圆形坯罐随第一凸模3的向上运动，拉伸出高度约为20mm的凸台，其直壁部分直径D12为65.3mm，凸台侧面为圆弧形并与直壁相切，圆弧半径R1为42.0mm，圆弧与直壁切点到顶部的距离H11为11.3mm，凸台下方仍为直径90mm。拉出凸起高度H12比H11大约10mm，主要是保证在压边力的作用下侧面圆弧上不产生褶皱。与直壁直径D12＝65.3mm相比，凸台端部直径减小，如D11＝52.6mm；

3、第二道缩径成形：第二凹模6固定，通过第二压边模7施加压边力，经过第一道缩径后的坯罐随第二凸模5的向上运动，拉伸出高度约为40mm的凸台，其直壁部分直径为D22＝65.3mm，凸台侧面为圆弧形并与直壁相切，圆弧半径R2为42.0mm，圆弧与直壁切点到顶部的距离H21为22.3mm，凸台下方仍为直径90mm。拉出凸起高度H22比H21大约15～20mm，以确保在压边力的作用下侧面圆弧上不产生褶皱，同时为后道缩径预留压边的空间。该道缩径时第二压边模7的内径和外径以及第二凹模6的内径均与第一道缩径时相同，第二凸模5上部圆弧半径42.0mm也不变，但圆弧的长度增加，使得罐体端部直径进一步减小到D21＝45.6mm；

4、第三道缩径成形：第三凹模10固定，通过第三压边模12施加压边力，经过两道缩径后的坯罐随第三凸模9的向上运动，拉伸出高度约为144mm，直壁部分直径为D32＝65.3mm，上部为穹顶的坯罐。穹顶圆弧半径R3为42.0mm，圆弧与直壁切点到顶部的距离H31为33.3mm。该道缩径时第三压边模12的内径和外径以及第三凹模10的内径均与第二道缩径时相同，第三凸模9上部圆弧半径42.0mm也不变，但圆弧长度增加，且罐体端部直径进一步减小到D31＝28.9mm；

5、罐口凸起成形：罐体14在拉伸凹模13和拉伸压边模15之间，并施加一定的压边力，拉伸凸模16向上运动时在罐体14上部拉伸出一个高度H0为6.0mm、直径D1为＝25.86mm的圆柱形凸起。如图7是拉伸压边模15和拉伸凹模13的截面，拉伸压边模15上部为圆弧与直壁相切，圆弧半径R0为42mm，外径为D2＝65.3mm；而拉伸凹模13内表面为圆弧与直壁段相切，其圆弧半径为42.3～42.4mm，内径为65.9～66.1mm。施加一定的压边力可防止拉伸过程中在圆弧面上出现褶皱，而材料仍可沿着凹模13和压边模15之间流动。

6、罐体缩径完成后进行卷口成形，卷口过程包括冲孔拉伸、预卷、卷口，得到卷口结构；最后是罐身底部的缩径翻边，过程包括修边、底部拉直、缩径、翻边和封底，即完成罐体的成形，得到图1所示的罐体结构。

本申请所采用的原料版为覆膜铁，覆膜层为PET、PE、PP等高分子材料，亦适用于镀铬、锌、锡等电镀薄钢板、冷轧薄钢板、铝板、不锈钢板、耐热钢板以及合金钢板等二片罐的制造。根据材料厚度及调质度变化的需要，可将分段缩径增加到4次或更多次。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种气雾罐的加工模具，包括缩径凹模、缩径压边模和缩径凸模；其特征在于，

所述缩径凸模包括凸台和直壁；

所述凸台与所述直壁相切的圆弧为罐头圆弧；

所述缩径凸模有3个，具体为第一凸模、第二凸模和第三凸模；

所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的半径相同；

所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的长度依次增加；

所述缩径压边模的外径与圆形坯罐的内径相同；

所述缩径凹模和所述缩径压边模的内径相同。

2.根据权利要求1所述的气雾罐的加工模具，其特征在于，还包括拉伸凹模、拉伸压边模和拉伸凸模；

所述拉伸压边模的外壁包括圆弧外壁和直外壁；

所述直外壁的直径与所述直壁的直径相同；

所述圆弧外壁与所述直外壁相切的圆弧半径与所述罐头圆弧的半径相同，且长度大于所述第三凸模的罐头圆弧的长度；

所述拉伸凹模的内壁与所述拉伸压边模的外壁形状相匹配；

所述拉伸凸模的直径为成品罐的罐口内径。

3.根据权利要求1所述的气雾罐的加工模具，其特征在于，所述第一凸模、所述第二凸模、所述第三凸模的罐头圆弧的长度以等差数列依次增加。

4.一种气雾罐的加工方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的气雾罐的加工模具，包括：

S1：对经过拉伸形成的圆形坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第一凸模进行一道缩径，得到第一缩径坯罐；

S2：对所述第一缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第二凸模进行二道缩径，得到第二缩径坯罐；

S3：对所述第二缩径坯罐使用缩径凹模、缩径压边模和第三凸模进行三道缩径，得到第三缩径坯罐；所述第三缩径坯罐的直壁直径为成品罐的罐径；

S4：对所述第三缩径坯罐进行罐口头部成型，得到半成品罐；所述半成品罐的罐口直径与成品罐的罐口直径一致。

5.根据权利要求4所述的气雾罐的加工方法，其特征在于，所述第一缩径坯罐的缩径高度与所述第一凸模的凸台高度之比为1.6至1.9。

6.根据权利要求5所述的气雾罐的加工方法，其特征在于，所述第二缩径坯罐的缩径高度与所述第二凸模的凸台高度之比为1.6至1.9。

7.根据权利要求4所述的气雾罐的加工方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

S0：将原料板经过剪切拉伸成圆形坯罐。

8.根据权利要求7所述的气雾罐的加工方法，其特征在于，所述步骤S0具体为：

将原料版剪切成圆片；

对所述圆片经过三次直径依次缩短的拉伸形成圆形坯罐。

9.根据权利要求4所述的气雾罐的加工方法，其特征在于，所述步骤S4之后，还包括：

S5：对所述半成品罐进行罐口卷口成形和罐底缩径翻边，得到成品罐。

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