CN202893985U - 罐体缩颈模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种罐体缩颈模具，包括圆柱形的内模单元和圆筒形的外模单元，所述内模单元配合设置在外模单元中，所述内模单元和外模单元分别与两个动力输出机构连接，并由各自的动力输出机构带动完成周期固定的工作循环。所述外模单元内环的下部为开口增大的光滑圆弧面，所述内模单元外环的下部置于外模单元内环的圆弧面内，并与圆弧面形成环形的容置空间。本实用新型结构简单，适用于包括减薄后罐体在内的各种金属罐体缩颈，保证罐体加工完成后具有足够的强度以满足灌装和运输过程中的安全需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属包装技术，尤其涉及一种罐体缩颈模具。
背景技术
金属包装业消耗大量金属材料，属于资源消耗型的行业。在全球提倡发展节约型、可循环经济的潮流下，改变现有生产方式，树立科学生产观，响应国家实施资源节约型、环境友好型和可持续发展战略，向重量更轻，更省物料、更环保的方向发展，是金属包装行业所追求的正确发展方向。近年来二次冷轧镀锡薄钢板正越来越吸引着人们的目光，如现有7#食品三片罐罐体（内径为72.90mm的食品三片罐罐体）生产使用的板材厚度基本在0.16mm-0.20mm；底盖用料材料厚度不低于0.16mm。如使用减薄至0.10mm-0.14mm的二次冷轧镀锡薄钢板替代三片罐罐体的原有材料，底盖材料厚度减薄至0.14mm以下，能够有效节省钢材、降低成本、并减少碳排放，实现资源节约与环境友好的目的。但是由于材料厚度持续的减薄，罐身产品的力学性能也随着材料的减薄逐步的下降，造成罐体在生产的环节出现加工成型不完全的现象；在罐罐体储运与灌装等环节更容易发生瘪罐。为了克服因罐体材料减薄带来的上述影响，在罐体上设置合理圆弧的缩颈，可提高罐体的力学性能，从而保障在灌装和运输的过程中更加安全。
目前罐体缩颈手段均无法适用于减薄后的罐体缩颈，罐体材料厚度持续减薄使罐体缩颈加工过程中罐体不具有足够的强度能够负荷设备的挤压力，易造成罐体轴向失稳而不能缩颈成型或者缩颈成型部位皱褶过多，降低了罐体的强度，无法满足罐体产品质量要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述现有罐体缩颈手段无法适用于减薄后罐体缩颈的问题，提出一种罐体缩颈模具，以实现结构简单，适用于包括减薄后罐体在内罐体的缩颈，保证罐体加工完成后具有足够的强度以满足灌装和运输过程中的安全需要。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种罐体缩颈模具，包括圆柱形的内模单元和圆筒形的外模单元，所述内模单元配合设置在外模单元中，所述内模单元和外模单元分别与两个动力输出机构连接，
所述外模单元内环的下部为开口增大的光滑圆弧面，所述内模单元外环的下部置于外模单元内环的圆弧面内，并与圆弧面形成环形的容置空间。
进一步地，所述内模单元外环下端的角为倒圆角。
进一步地，所述内模单元包括同轴设置的模具内模芯、模具内模芯导向体和模具内模芯锁紧套，所述模具内模芯与模具内模芯锁紧套卡接固定，所述模具内模芯导向体固定在模具内模芯与模具内模芯锁紧套上端。
进一步地，所述内模芯锁紧套中设置有用于与动力输出设备连接的螺纹孔。
进一步地，所述外模单元包括同轴设置的模具外套、模具外模环和模具外模环定位导向套，所述模具外模环定位导向套固定在模具外模环上方，所述模具外模环定位导向套和模具外模环固定在模具外套内。
进一步地，所述模具外套中设置有用于与动力输出设备连接的螺纹孔。
进一步地，所述圆弧面沿圆筒母线方向的截面为具有多个相互相切曲率的弧线，所述具有多个相互相切曲率的弧线靠近内径较大圆筒一侧为圆心在圆筒内侧的第一圆弧，所述弧线靠近内径较小圆筒一侧为圆心在圆筒上或圆筒外侧的第二圆弧；
进一步地，所述第一圆弧和第二圆弧相切的切线与圆筒轴线的夹角为30-60°。
进一步地，第一圆弧的半径为R2，R2的大小为3mm-4.5mm；第二圆弧的半径为R1，R1的大小为1.2mm-2mm。
进一步地，所述内模单元的外径与缩颈罐体的最小内径相同。
本实用新型罐体缩颈模具的工作原理：与内模单元连接的动力输出机构工作，所述内模单元下降至待缩颈罐体的待缩颈段内；与外模单元连接的动力输出机构工作，所述外模单元下降，使外模单元的圆弧面与待缩颈罐体的待缩颈段的外壁接触，所述外模单元继续下降，圆弧面对待缩颈段的外壁施加径向压力，使罐体的待缩颈段向内弯折，罐体在弯折的同时受到内模单元的支撑，使罐体缩颈段的内环变形至设定大小。
本实用新型罐体缩颈模具结构简单、合理。该模具的外模单元设计有合理的弧度的圆弧面，在罐体缩颈加工中保证罐体缩颈段变形时的顺畅性及维持该罐体缩颈段外的平整度，进而制备出无褶皱，且强度满足灌装和运输过程中的安全需要的罐体。本实用新型罐体缩颈模具适用所有种类的金属罐体的缩颈，尤其适用于超薄罐壁的罐体缩颈，例如厚度为0.10mm-0.14mm二次冷轧镀锡薄钢板罐体的缩颈。
附图说明
图1为本实用新型罐体缩颈模具的主视图；
图2为内模单元结构示意图；
图3为模具内模芯结构示意图；
图4为外模单元结构示意图；
图5为模具外模环结构示意图；
图6为图5的A区放大图。
具体实施方式
实施例1
图1为本实用新型罐体缩颈模具的主视图；图2为内模单元结构示意图；图3为模具内模芯结构示意图；图4为外模单元结构示意图；图5为模具外模环结构示意图；图6为图5的A区放大图。
本实施例公开了一种罐体缩颈模具，如图1所示，包括圆柱形的内模单元和圆筒形的外模单元，内模单元配合设置在外模单元中，内模单元和外模单元分别与两个动力输出机构连接，内模单元与第一动力输出机构连接，外模单元与第二动力输出机构，第一动力输出机构和第二动力输出机构为气缸，可以理解所述第一动力输出机构和/或第二动力输出机构还可以为液压缸或电动推杆。外模单元内环的下部为开口增大的光滑圆弧面，内模单元外环的下部置于外模单元内环的圆弧面内，并与圆弧面形成环形的容置空间，该容置空间为罐体缩颈的操作空间。该罐体缩颈模具通常采用高硬度的金属材料制备而成。
如图2所示，本实施例公开的内模模单元包括同轴设置的模具内模芯6、模具内模芯导向体4和模具内模芯锁紧套5，模具内模芯6与模具内模芯锁紧套5卡接固定，模具内模芯导向体4固定在模具内模芯6与模具内模芯锁紧套5上端。内模芯锁紧套5中设置有用于与第一动力输出设备连接的螺纹孔。
本实施例公开的内模单元外环下端的角为倒圆角。如图3所示，即模具内模芯6外环下端的角为倒圆角。内模单元的外径与缩颈罐体的最小内径相同，即模具内模芯6的外径与缩颈罐体的最小内径相同。
如图4所示，外模模单元包括同轴设置的模具外套1、模具外模环2和模具外模环定位导向套3，模具外模环定位导向套3固定在模具外模环2上方，模具外模环定位导向套3和模具外模环2固定在模具外套1内。模具外套1中设置有用于与第二动力输出设备连接的螺纹孔。
如图5、6所示，模具外模环的圆弧面沿圆筒母线方向的截面为具有多个相互相切曲率的弧线，具有多个相互相切曲率的弧线靠近内径较大圆筒一侧为圆心在圆筒内侧的第一圆弧，其半径为R2=4mm，弧线靠近内径较小圆筒一侧为圆心在圆筒上的第二圆弧，其半径为R1=2mm。第一圆弧和第二圆弧相切的切线与圆筒轴线的夹角B为30°。
本实施例罐体缩颈模具的工作原理：罐体缩颈模具工作时，与内模单元连接的第一动力输出机构先工作，在第一动力输出机构的带动下内模单元下降至待缩颈罐体的待缩颈段内；与外模单元连接的第二动力输出机构工作，在第二动力输出机构的带动下外模单元下降，使外模单元的圆弧面与待缩颈罐体的待缩颈段的外壁接触，外模单元继续下降圆弧面对待缩颈段的外壁施加径向压力，使罐体的待缩颈段向内弯折，罐体在弯折的同时受到内模单元的支撑，使罐体缩颈段的内环变形至设定大小。
采用本实施例罐体缩颈模具对罐体的开口端进行缩颈加工，将0.10mm-0.14mm厚度二次冷轧镀锡薄钢板罐体内径从72.90mm缩小到70.10mm，其表面光滑无褶皱。
本实施例中外模单元设计有合理弧度的圆弧面，从而保证罐体缩颈段变形时的顺畅性及维持该罐体缩颈段外的平整度。缩颈成型过程中该罐体缩颈模具与罐体待缩颈段的内外表面始终处于相互套合的状态，且逐步的迫挤该罐体的待缩颈段变形而形成一个相应的缩颈段。每一个往复运动为一个工作循环，从而实现罐体的缩颈成型。内模单元和外模单元相对运动的直线性精度由模具外模环定位导向套与模具内模芯导向体的配合间隙来保障。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中模具外模环的圆弧面沿圆筒母线方向的截面为具有多个相互相切曲率的弧线，具有多个相互相切曲率的弧线靠近内径较大圆筒一侧为圆心在圆筒内侧的第一圆弧，其半径为R2=3mm，弧线靠近内径较小圆筒一侧为圆心在圆筒外侧的第二圆弧，其半径为R1=1.2mm。第一圆弧和第二圆弧相切的切线与圆筒轴线的夹角B为45°。
本实用新型不局限于上述实施例所描述的罐体缩颈模具，第一圆弧与第二圆弧半径的改变、第一圆弧和第二圆弧相切的切线与圆筒轴线的夹角大小的改变、动力输出机构种类的改变均在本实用新型的保护范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种罐体缩颈模具，其特征在于，包括圆柱形的内模单元和圆筒形的外模单元，所述内模单元配合设置在外模单元中，所述内模单元和外模单元分别与两个动力输出机构连接，
所述外模单元内环的下部为开口增大的光滑圆弧面，所述内模单元外环的下部置于外模单元内环的圆弧面内，并与圆弧面形成环形的容置空间。
2.根据权利要求1所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述内模单元外环下端的角为倒圆角。
3.根据权利要求1所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述内模单元包括同轴设置的模具内模芯、模具内模芯导向体和模具内模芯锁紧套，所述模具内模芯与模具内模芯锁紧套卡接固定，所述模具内模芯导向体固定在模具内模芯与模具内模芯锁紧套上端。
4.根据权利要求3所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述内模芯锁紧套中设置有用于与动力输出设备连接的螺纹孔。
5.根据权利要求1所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述外模单元包括同轴设置的模具外套、模具外模环和模具外模环定位导向套，所述模具外模环定位导向套固定在模具外模环上方，所述模具外模环定位导向套和模具外模环固定在模具外套内。
6.根据权利要求5所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述模具外套中设置有用于与动力输出设备连接的螺纹孔。
7.根据权利要求1所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述圆弧面沿圆筒母线方向的截面为具有多个相互相切曲率的弧线，所述具有多个相互相切曲率的弧线靠近内径较大圆筒一侧为圆心在圆筒内侧的第一圆弧，所述弧线靠近内径较小圆筒一侧为圆心在圆筒上或圆筒外侧的第二圆弧。
8.根据权利要求7所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述第一圆弧和第二圆弧相切的切线与圆筒轴线的夹角为30-60°。
9.根据权利要求7所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述第一圆弧的半径为R2，R2的大小为3mm-4.5mm；所述第二圆弧的半径为R1，R1的大小为1.2mm-2mm。
10.根据权利要求1所述罐体缩颈模具，其特征在于，所述内模单元的外径与缩颈罐体的最小内径相同。
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