DE2542252A1

DE2542252A1 - Abstreckring fuer eine ziehpresse zur herstellung von dosenkoerpern und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2542252A1
Application number: DE19752542252
Authority: DE
Inventors: Everly Martinez
Original assignee: Reynolds Metals Co
Current assignee: Reynolds Metals Co
Priority date: 1974-09-30
Filing date: 1975-09-23
Publication date: 1976-04-08
Also published as: AU8470075A; JPS56169926U; US3930396A; FR2289266B1; FR2289266A1; JPS5161475A; CA1036013A; GB1488968A

Description

Abstreckring für eine Ziehpresse zur Herstellung von Dosenkörpern und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Abstreckring für eine Ziehpresse,

Gezogene und abgestreckte Dosenkörper werden gewöhnlich während sie von einem Stempel getragen werden, durch einen Satz von Matrizen geformt, der mindestens einen Abstreckring aufweist, durch welchen die Seitenwand verdünnt und verlängert wird. Dieser Vorgang wird mit dem gleichen Satz von Matrizen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 100 Dosenkörper je Minute wiederholt. Ein Problem ist die Zufuhr

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von Kühl- und Schmierflüssigkeit zur Erleichterung des Abstreckvorgangs und zu vermeiden, daß sich Aluminiumoxid auf dem Abstreckring so weit aufbaut, daß es die Aussenflache der Dosenkörper-Seitenwand verkratzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsweise der herkömmlichen Abstreckringe für Aluminiumdosenkörper dadurch zu verbessern, daß eine kegelige Fläche von mittlerer Verjüngung zwischen der kegeligen Einlauffläche und der zylindrischen Lauffläche der Matrize vorgesehen wird.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt, teilweise weggebrochen, durch die Achse eines Stempels, der einen Dosenkörper durch zwei Abstreckringe bewegt;

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt, teilweise weggebrochen, eines Teils des Schnittes eines der in Fig. 1 gezeigten Abstreckringe vor der erfindungεgemäßen Abänderung; und

Fig. 3 die Schnittansieht von Fig. 2 nach der erfindungsgemäßen Abänderung.

In der Zeichnung ist ein Dosenkörper 10 gezeigt, der durch einen Stempel 16 durch zwei Abstreckringe 12 und IH hindurchgeführt wird. Spritzringe 15 und 17 richten Kühl- und Schmierflüssigkeit auf die Stellen, an welchen die Aussenfläche der Seitenwand des Dosenkörpers 10 anfänglich mit den Ringen 12 und 14 in Kontakt kommt. Diese Ringe werden in beliebiger geeigneter Weise durch eine nicht

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gezeigte Einrichtung getragen. Die Ringe 12 und 14 werden vorzugsweise im wesentlichen in der gleichen Form und Größe hergestellt, so daß der Ring 12, der einen kleineren Innendurchmesser hat, nachdem er sich abgenutzt hat, auf den grösseren Innendurchmesser nachgeschliffen werden kann, der für den Ring 14 erforderlich ist. Was nachfolgend für den Ring 12 angegeben wird, der in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, gilt daher auch für den Ring 14.

Abstreckringe der in Frage stehenden Art werden gewöhnlich aus einer Kobalt- und Wolframmasse hergestellt, die verhältnismässig harte Körner enthält, welche von einer weicheren Matrix gehalten werden. Diese Matrix nützt sich im Gebrauch schneller ab als die harten Körner. Im Falle von aus Aluminiumlegierungen hergestellten Dosen wird die Verschleißwirkung am Ring noch durch die natürliche Bildung von Aluminiumoxid an der Aussenflache der Aluminiumlegierung verstärkt. Dieses Oxid hat das Bestreben, sich in die Abstreckringmatrix einzugraben und dann Oxid aufzubauen, das Kratzer an der Aussenflache des Dosenkörpers hinterläßt. Das Auftreten solcher Kratzer beschränkt die effektive Lebensdauer des Abstreckringes, bevor er zum Nachpolieren oder Nachschleifen ausgebaut werden muß. Die Erfindung ist darauf gerichtet, Abstreckringe so zu verändern, daß dieses Problem auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird und die effektive Ringlebensdauer verlängert wird. Die Abänderung zielt auf das Verbreitern des Arbeitsbereiches, über welchen das Abstreckziehen in der Matrize erfolgt, um zu vermeiden, daß der Gesamtarbeitsbereich auf eine einzige Stelle oder Linie konzentriert wird.

Fig, 2 zeigt einen Ring 12 von herkömmlicher Form mit einer kegeligen Einlauffläche 18,, einer zylindrischen Lauffläche 20 und einer kegeligen Austrittsfläche 22. Die kreis-

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-EiÜberschneidung oder Einlaufkante zwischen der Einlauffläche 18 und der Lauffläche 20 ist mit 2k bezeichnet»

Unter der Bezeichnung halber Kegelwinkel ist der Winkel zwischen der zylindrischen Lauffläche und einer geraden Linie an einer kegeligen Fläche zu verstehen.

Der halbe Kegelwinkel der Einlauffläche 18, der mit a bezeichnet ist, unterliegt zwei funktioneilen Erwägungen. In erster Linie muß er ausreichend klein sein, um den mechanischen Stoß auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wenn der Dosenköfper 10 in den Ring 12 etwas aussermittig eintritt, selbst wenn der Ring 12 vorzugsweise in einer biegsamen Halterung angeordnet ist,- um eine Verlagerung des Ringes 12 zu ermöglichen und dadurch das Problem der Aussermittigkeit zu lösen. Zweitens soll der Winkel der kegeligen Fläche 18 ausreichend groß sein, um den Durchtritt von Kühl- und Schmierflüssigkeit so nahe wie möglich der Lauffläche 20 zu erleichtern, an welcher das Metall des Dosenkörpers 10 abgestreckt wird. Der gegenwärtig für diesen Zweck bevorzugte halbe Kegelwinkel ist 15°, jedoch kann der Winkel auch zwischen 6° und 20° liegen.

Die Lauf- bzw. Arbeitsfläche 20 ist zylindrisch, damit sie unmittelbar gegen das Metall der Seitenwand des Dosenkörpers 10 anliegt, um diese zu verdünnen und zu verlängern. Der Winkel der kegeligen Fläche 2 2 auf der Austrittsseite des Abstreckringes ist klein und unkritisch (z.B. etwa 6 ) und ausreichend, um die Dosenkörperwand unter Abstützung gegen die Arbeitsfläche 20 freizugeben.

Erfindungegemäß ist, wie in Fig. 3 ersichtlich, die kreisförmige Überschneidung 24 zwischen der zylindrischen Lauf-

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bzw. Arbeitsfläche 20 und der kegeligen Einlauffläche 18 durch eine neue kegelige Zwischenfläche 26 ersetzt, die einen halben Kegelwinkel, der mit b bezeichnet ist, von zwischen 20 und 80 %, vorzugsweise etwa 50 %, des halben Kegiwinkels a der Einlauffläche 18 hat. Bei einem Winkel a von 15° hat sich ein Winkel b von 7 1/2° als ideal erwiesen. Je nach dem Winkel a kann der Winkel b im Bereich von 2° bis 10° liegen. Nach der Bildung der Fläche 26 bleibt eine zylindrische Lauffläche 20 und eine kegelige Einlauffläche 18', die aus einem Teil der ursprünglichen Einlauffläche 18 besteht. Die übrige Einlauffläche soll eine Länge von 0,1778 - 0,3048 mm (0,007 0,012 ") haben. Die kreisförmige Überschneidung oder Einlaufkante zwischen den Flächen 18* und 26 ist mit 26» bezeichnet und die kreisförmige Überschneidung bzw. Kante zwischen der Fläche 26 und der Lauffläche 20» ist mit 20" bezeichnet. Obwohl die in Fig. 3 gezeigten Flächen 22, 20', 2 6 und 18' je unabhängig von den anderen unter Beibehaltung der bestimmten Winkel und der axialen Konzentrizität zueinander geformt werden könnten, ist es vorzuziehen, sie dadurch zu formen, daß zuerst das geformt wird, was in Fig, 2 gezeigt ist. Hierauf wird, wobei der Abstreckring 12 in der gleichen Stellung in der Schleifvorrichtung gehalten wird (beispielsweise in einer Monoset-Schleifvorrichtung der Cincinnati Milacron Company) die Schleifvorrichtung auf den für die Fläche 26 erforderlichen Winkel unter Verwendung der Überschneidungslinie 24 eingestellt, um festzulegen, wo das Schleifen der Fläche 26 beginnen soll, und (in einer Richtung senkrecht zur Fläche 26) auf eine Tiefe zwischen 0,00508 und 0,127 mm (0,0002 und 0,005 "), vorzugsweise zwischen etwa 0,0254· und 0,0508 mm (vorzugsweise zwischen etwa 0,001 und 0,002 ^M) abgeschliffen. Dies soll eine endgültige zylindrische Fläche 20» mit einer Mindestlänge zwischen 0,1778 und 0,3048 ram (zwischen 0,007

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und 0,012 *)' ergeben» während die Länge der kegeligen Fläche 26 zwischen etwa 0,0508 - 0,127 mm (zwischen etwa 0,002 und 0,005 ") beträgt, wobei 0,0762 ram (0,003 ") bevorzugt iind. Die kegelige Fläche 18' bleibt daher die Hauptfläche zur Führung des Dosenkörpers 10 in den Ring 12 und um den Durchtritt grösserer Mengen Kühl- und Schmierflüssigkeit zur zylindrischen Fläche 20' zu ermöglichen. Die kegelige Zwischenfläche 26 ist nächst der zylindrischen Fläche 20' angeordnet, um einen Kegel mit einem kleinen Winkel zum gleitenden Herunterziehen des Metalls der Dosenkörperseitenwand auf dem Weg zur Abstreckziehflache 20' zu bilden. Der resultierende Arbeitsvorgang der Matrize kann in der Weise beschrieben werden, daß eine primäre Querschnittsverminderung an der Vorderkante 26' der Fläche 26 vorgenommen wird und eine endgültige Querschnitts verminderung an der Vorderkante 20" der Fläche 20'. Es kann ferner angenommen werden, daß der verminderte halbe Kegelwinkel der Fläche 2 6 das Einleiten von Schmiermittel zwischen dem Metall der Dosenkörperseitenwand und der Arbeitsfläche der Abstreckmatrize 12 als Folge der zweistufigen Verdichtung des Schmiermittels durch die kombinierten Flächen 18' und 26 erleichtert.

Die Erfahrung beim Abstreckziehen von Aluminiumdosenkörpern für Bier und kohlensäurehaltige Getränke mit Geschwindigkeiten von über 100 je Minute hat gezeigt, daß die vorangehend beschriebene Abänderung zwischen dem was in Fig. 2 und in Fig. 3 gezeigt ist, in manchen Fällen die Gebrauchs dauer der Abstreckringe um etwa 50 % verlängert, bevor ein Nachpolieren oder Nachschleifen erforderlich ist. Die erhöhte Lebensdauer beträgt zwischen 500 000 und 700 Dosen,

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie-

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benen gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.

Patentansprüche:

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Claims

'Patentansprüche

1,\ Abstreekring für eine Ziehpresse zur Herstellung von Dosenkörpern mit einer zylindrischen Arbeitsfläche und einer kegeligen Einlauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine kegelige Zwischenfläche (26) zwischen der Arbeitsfläche (20) und der Einlauffläche (18) vorgesehen ist und der halbe Kegelwinkel (b) der kegeligen Zwischenfläche zwischen 20 % und 80 % des halben Kegelwinkels (a) der kegeligen Einlauffliehe (18) beträgt.

2, Abstreckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der« halbe Kegelwinkel (b) der kegeligen Zwischenfläche (26) die Hälfte desjenigen (a) der Einlauffläche (18) beträgt,.

3, Abstreckring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel der kegeligen Einlauffläche zwischen 6° und 20° beträgt.

Abstreckring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel der kegeligen Einlauffläche 15° beträgt.

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5, Abstreckring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel der kegeligen Zwischenfläche zwischen 2° und 10° beträgt.

6» Abstreckring nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand von. der Zwischenfläche (26) zur Überschneidung der verlängerten Einlauffläche und der Arbeitsfläche 0,00508 - 0,127 nun (0,0002 bis 0,005 ") beträgt.

7» Abstreckring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte senkrechte Abstand zwischen O,O25H und 0,0508 mm (zwischen 0,001 und 0,002 ") beträgt.

8, Ziehpresse zur Herstellung von Dosenkörpern, gekennzeichnet durch einen Abstreckring nach den vorangehenden Ansprüchen, einen Stempel (16), der durch den Abstreckring hindurch beweglich ist, und eine Einrichtung, durch welche Kühl- und Schmierflüssigkeit zum Bereich zwischen dem Abstreckring und dem Stempel geleitet werden kann.

9. Verfahren zur Herstellung eines Dosenkörpers durch Ziehen aus einer Aluminiumlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Dosenkörpers dadurch abgestreckt wird, daß sie durch einen Abstreckring mit Hilfe eines Stempels hindurchgeführt wird, wobei ein Kühlungs- und Schmiermedium der abzustreckenden Fläche zugeführt wird und ein Abstreckring nach den Ansprüchen 1-7 verwendet wird.

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