BR112017025267B1

BR112017025267B1 - Ferramentas e método para a formação de um invólucro

Info

Publication number: BR112017025267B1
Application number: BR112017025267-8A
Authority: BR
Inventors: Aaron E. Carstens; James A. Mcclung; Paul L. Ripple; Gregory H. Butcher; Patrick K. Mccarty
Original assignee: Stolle Machinery Company, Llc
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2021-06-01
Also published as: EP3302845A1; CN109746301A; WO2016190969A1; JP2018520877A; JP6998216B2; CN107614140A; BR112017025267A2; EP3302845A4; CN107614140B; CN109746301B

Abstract

recipiente, e invólucro seletivamente formado, e ferramentas e método associado para fornecer os mesmos. um invólucro, um recipiente empregando o invólucro, e ferramentas e métodos associados para formar o invólucro são fornecidos. o invólucro inclui um painel central, uma parede de mandril circunferencial, um escareador anelar entre o painel central e a parede de mandril circunferencial, e uma ondulação estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril. 0 material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro é seletivamente esticado em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo assim uma porção afinada correspondente. ferramentas incluem uma superfície de formação de concentração de pressão.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDO RELACIONADO

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido depatente dos Estados Unidos Número de Série 14/722.187, depositado em 27 de maio de 2015, que é incorporado aqui como referência, este pedido é uma continuação em parte do pedido de patente dos Estados Unidos Número de Série 13/894.017, depositado em 14 de maio de 2013, este pedido reivindica o benefício do pedido de patente dos Estados Unidos Número de Série 61/648.698, depositado em 18 de maio de 2012, intitulado "CONTAINER, AND SELECTIVELY FORMED SHELL, AND TOOLING AND ASSOCIATED METHOD FOR PROVIDING SAME". FUNDAMENTOS

Campo

[002] O conceito divulgado relaciona-se geralmente comos recipientes e, mais particularmente, para invólucros ou extremidades de lata para recipientes metálicos, como, por exemplo, latas de cerveja ou bebidas, bem como latas de comida. O conceito divulgado também se relaciona com métodos e ferramentas para seletivamente formar um invólucro ou extremidade de lata para reduzir a quantidade de material utilizado na mesma.Informação de Fundamentos

[003] Recipientes metálicos (por exemplo, latas) paramanutenção de produtos como, por exemplo, alimentos e bebidas, geralmente são fornecidos com uma extremidade de lata de abertura fácil na qual uma aba de puxar é anexada(por exemplo, sem limitação, rebitada) a uma tira de rasgo ou painel separável. O painel separável é definido por umamarcação na superfície externa (por exemplo, lado público) da extremidade de lata. A aba de puxar é estruturada para ser levantada e / ou puxada para cortar a marcação e desviar e / ou remover o painel separável, criando assim uma abertura para dispensar o conteúdo da lata.

[004] Quando a extremidade de lata é feita, ela seorigina como um invólucro de extremidade de lata, que é formado a partir de um corte branco (por exemplo, em branco) a partir de um produto de chapa metálica (por exemplo, sem limitação, chapa de alumínio; chapa de aço). O invólucro é então transportado para uma prensa de conversão, que tem uma série de estações de ferramentas sucessivas. À medida que o invólucro avança de uma estação de ferramenta para a próxima,operações de conversão como, por exemplo e sem limitação,formar rebite, painéis, marcação, estampagem, fixar aba e estacar aba, são realizadas até que o invólucro seja totalmente convertido na extremidade de lata desejada e seja descarregado a partir da prensa.

[005] Na indústria de fabricação de lata, grandesvolumes de metal são necessários para fabricação de um número considerável de latas. Assim, um objetivo contínuo na indústria é reduzir a quantidade de metal que é consumida. Os esforços estão constantemente sendo feitos, portanto, para reduzir a espessura ou calibre (às vezes referido como "redução de calibre") do material de estoque a partir do qual extremidades de lata e corpos de lata podem ser feitos. No entanto, como menos material (por exemplo, calibre mais fino) é usado, surgem problemas que exigem o desenvolvimento de soluções únicas. Há, portanto, um desejo contínuo na indústria para reduzir o calibre e assim reduzir a quantidade de material usado para formar tais recipientes. No entanto, entre outras desvantagens associadas à formação de extremidades de lata de material de calibre relativamente fino, é a tendência da extremidade de lata enrugar, por exemplo, durante a formação do invólucro.

[006] Propostas anteriores para reduzir o volume de metal usado reduzem o tamanho de branco para a extremidade de lata, mas sacrificam a área do painel de extremidade. Isso indesejavelmente limita o espaço disponível, por exemplo, para a marcação, o painel separável e / ou a aba de puxar.

[007] Existe, portanto, espaço para melhorias em recipientes, como latas de cerveja / bebida e latas de comida, bem como em extremidades ou invólucros de lata formados seletivamente e ferramentas e métodos para fornecer tais extremidades ou invólucros de lata.

SUMÁRIO

[008] Estas e outras necessidades são atendidas pelo conceito divulgado, que é direcionado para um invólucro seletivamente formado, um recipiente empregando o invólucro seletivamente formado, e ferramentas e métodos associados para fazer o invólucro. Entre outros benefícios, o invólucro é esticado e afinado seletivamente para reduzir a quantidade de metal necessária enquanto mantendo a resistência desejada.

[009] Como um aspecto do conceito divulgado, um invólucro é estruturado para ser afixado a um recipiente. O invólucro compreende: um painel central; uma parede de mandril circunferencial; a escareador anelar entre o painel central e a parede de mandril circunferencial; e uma ondulação estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril. O material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro é esticada seletivamente em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo assim uma porção afinada correspondente.

[0010] O invólucro pode ser formado a partir de um branco de material, em que o branco do material tem um calibre de base antes de ser formado, e em que, após ser formado, o material do invólucro em ou sobre a porção afinada tem uma espessura. A espessura do material em ou sobre a porção afinada é menor do que o calibre de base. A porção afinada pode incluir a parede de mandril.

[0011] Como outro aspecto do conceito divulgado, um método é fornecido para formar um invólucro. O método compreende: introduzir material entre ferramentas, formar o material para incluir um painel central, uma parede de mandril circunferencial, um escareador anelar entre o painel central e a parede de mandril circunferencial, e uma ondulação estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril, e esticando seletivamente pelo menos uma porção predeterminada do invólucro em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro para fornecer uma porção afinada correspondente do invólucro.

[0012] O método pode compreender o passo de converter o invólucro em uma extremidade de lata acabada. O método pode ainda compreender o passo de costurar a extremidade acabada em um corpo de recipiente.

[0013] Como um outro aspecto do conceito divulgado, são fornecidas ferramentas para formar um invólucro. As ferramentas compreendem: um conjunto de ferramenta superior; e um conjunto de ferramenta inferior cooperando com o conjunto de ferramenta superior para formar material disposto entre eles para incluir um painel central, uma parede de mandril circunferencial, um escareador anelar entre o painel central e a parede de mandril circunferencial, e uma ondulação estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril. O conjunto de ferramenta superior e o conjunto de ferramenta inferior cooperam para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo assim uma porção afinada correspondente.

[0014] Seletivamente afinar uma porção predeterminada do invólucro em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro para fornecer uma porção afinada correspondente do invólucro foi determinado criar certas complicações, como uma condição de sobrecarga nas ferramentas e / ou prensa. Além disso, o afinamento seletivo pode resultar em afinamento excessivamente desigual. Ou seja, enquanto algumas desigualdades no afinamento são aceitáveis, o afinamento excessivamente desigual não é desejável. É desejável que o afinamento seletivo seja realizado com prensas existentes. Há, portanto, espaço para melhoria nas ferramentas.

[0015] Essas e outras necessidades são atendidas pelo conceito divulgado, que é direcionado para uma ferramenta que inclui uma superfície de formação de concentração de força e / ou pressão e / ou um conjunto de geração de polarização híbrido. Em uma modalidade exemplar, o conjunto de geração de polarização híbrido é um de um conjunto de geração de polarização híbrido ativo ou um conjunto de geração de polarização híbrido selecionável, conforme definido abaixo. Deve ser entendido que, na técnica conhecida, aumentando a pressão agindo sobre um invólucro, os fabricantes simplesmente aumentaram a pressão agindo sobre as ferramentas. Este aumento de pressão criou uma contra carga que foi aplicada à prensa. Conforme aqui divulgado, concentrar a força / pressão sobre uma superfície de formação permite a aplicação de contra cargas reduzidas para a imprensa. Um aumento na área de superfície de pressão da superfície superior do conjunto de ferramenta superior e uma redução na área de superfície de formação que aperta os brancos resolve o problema declarado. Em uma modalidade exemplar, a superfície de formação de concentração permite uma proporção da pressão de polarização total para a pressão de aperto de entre cerca de 1:10 a 1:50, ou entre 1:20 e 1:40, ou cerca de 1:30. Ou seja, uma pressão de polarização total é aplicada a uma superfície de pressão e a pressão resultante na superfície de aperto está entre cerca de 10 a 50, ou entre cerca de 20 e 40, ou cerca de 30 vezes maior. Essas proporções de pressão de polarização total para a pressão de aperto permitem uma redução na condição de carregamento nas ferramentas e / ou pressão e, portanto, resolve o problema declarado. Além disso, o uso de um conjunto de geração de polarização híbrido impede uma quantidade excessiva de afinamento desigual e, portanto, resolve o problema declarado.

[0016] Em uma modalidade exemplar, um pistão de conjunto de ferramenta superior inclui um pistão que é acoplado a uma luva de pressão superior. O pistão inclui um lado superior que é exposto a uma pressão. A luva de pressão superior inclui uma superfície de formação inferior. A proporção de área do lado superior de pistão de conjunto de ferramenta superior para a pressão superfície de formação inferior de luva de pressão superior é entre cerca de 10:1 a 50:1, 20:1 e 40:1, ou cerca de 30:1. Um conjunto de ferramenta com essa proporção de área resolve os problemas mencionados acima. Isso é, como mostrado na Figura 12A e 12B, na técnica conhecida, a proporção da área o lado superior de pistão de conjunto de ferramenta superior para a superfície de formação inferior de luva de pressão superior é cerca de 4:1. Essa proporção, em comparação com o conceito divulgado, inclui um lado superior de pistão de conjunto de ferramenta superior menor e uma superfície de formação superior de luva de pressão superior grande. Note que, nesta configuração, o metal não é afinado, como discutido acima. Conforme ilustrado na Figura 13A e 13B, e em uma modalidade exemplar, a proporção da área do lado superior de pistão de conjunto de ferramenta superior para a superfície de formação inferior de luva de pressão superior é de cerca de 30:1. Um conjunto de ferramenta superior tendo a configuração do conceito divulgado é uma superfície de formação de concentração de força, e / ou concentração de pressão que resolve os problemas declarados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] Uma compreensão completa do conceito divulgado pode ser obtida a partir da seguinte descrição das modalidades preferidas quando lida em conjunto com os desenhos anexos nos quais:A Figura 1 é uma vista de seção de elevação lateral de um invólucro para uma extremidade de lata de bebida, também mostrando uma porção de uma lata de bebida em forma simplificada em desenho de linha fantasma;A Figura 2 é uma vista de seção de elevação lateral do invólucro da Figura 1, mostrando vários locais de afinamento, de acordo com um aspecto não limitativo do conceito divulgado;A Figura 3 é uma vista de seção de elevação lateral de ferramentas de acordo com uma modalidade do conceito divulgado;A Figura 4 é uma vista de seção de elevação lateral de uma porção das ferramentas da Figura 3;A Figura 5 é uma vista de seção de elevação lateral da porção das ferramentas da Figura 4, modificada para mostrar as ferramentas em uma posição diferente, de acordo com um método de formação de exemplo não limitativo do conceito divulgado;As Figuras 6A-6E são vistas de elevação lateral de estágios de formação consecutivos para formar um invólucro, de acordo com uma modalidade de exemplo não limitativa do conceito divulgado;A Figura 7 é uma vista de seção de elevação lateral de ferramentas de acordo com uma modalidade alternativa do conceito divulgado;A Figura 8 é uma vista de seção de elevação lateral em detalhes da superfície de formação de concentração de pressão mostrando uma superfície de formação da técnica anterior em fantasma;A Figura 9 é uma vista de seção de elevação lateral em detalhes da superfície de formação de concentração de pressão com três descansos;A Figura 10 é uma vista de seção de elevação lateral em detalhes da superfície de formação de concentração de pressão com cinco descansos;A Figura 11 é um fluxograma de um método divulgado;A Figura 12A é uma representação esquemática da força, pressão, e áreas de componente selecionadas associadas à técnica anterior em que existe uma proporção de pressão de 1:4 na pressão de superfície de pistão superior para aperto inferior no material, a Figura 12B é uma vista lateral de seção transversal parcial de ferramentas da técnica anterior capazes da proporção de pressão de 1:4; eA Figura 13A é uma representação esquemática da força, pressão e áreas de componente selecionadas associadas ao conceito divulgado em que há uma proporção de 1:30 de pressão na pressão de superfície de pistão superior para aperto inferior no material, e Figura 13B é uma vista de seção transversal parcial das ferramentas mostradas na Figura 3 ecapazes da proporção de pressão de 1:30.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0018] Para fins de ilustração, modalidades do conceitodivulgado serão descritas como aplicadas a invólucros para uma extremidade de lata conhecida na indústria como uma extremidade “B64”, embora se torne aparente que também poderiam ser empregadas para adequadamente esticar e afinar seletivamente porções ou áreas predeterminadas de qualquer tipo alternativo conhecido ou adequado (por exemplo, sem limitação, extremidades de lata de bebida / cerveja, extremidades de lata de comida) e / ou configuração diferente das extremidades B64.

[0019] Será apreciado que os elementos específicosilustrados nas figuras aqui contidas e descritos na seguinte especificação são simplesmente modalidades exemplares do conceito divulgado, que são fornecidas como exemplos não limitativos, unicamente para o propósito da ilustração. Portanto, dimensões, orientações, conjunto, número de componentes utilizados, configurações de modalidade específicas e outras características relacionadas às modalidades aqui descritas não devem ser considerados limitando o alcance do conceito divulgado.

[0020] Frases direcionais utilizadas aqui, como, por exemplo, no sentido horário, no sentido anti-horário, esquerda, direita, superior, inferior, para cima, para baixo e derivados, são relacionados com a orientação dos elementos mostrados nos desenhos e não estão limitando as reivindicações, a menos que expressamente recitado.

[0021] Tal como aqui utilizado, a forma singular de "um", "a" e "o" inclui as referências plurais a menos que o contexto dite claramente o contrário.

[0022] Tal como aqui utilizado, a afirmação que duas ou mais partes ou componentes são "acoplados" significa que as peças são unidas ou operam juntas, diretamente ou indiretamente, ou seja, através de uma ou mais peças ou componentes intermediários, desde que a ligação ocorra. Tal como aqui utilizado, "acoplado diretamente" significa que dois elementos estão diretamente em contato um com o outro. Note que as partes móveis, tal como, mas não limitadas a contatos de disjuntor, são “diretamente acopladas” quando em uma posição, por exemplo, a segunda posição fechada, mas não são "diretamente acopladas" quando na primeira posição aberta. Como aqui usado, "fixamente acoplado" ou "fixo" significa que dois componentes estão acoplados de modo a moverem como um enquanto mantendo uma orientação constanteum em relação ao outro. Consequentemente, quando dois elementos são acoplados, todas as porções desses elementossão acopladas. Uma descrição, no entanto, de uma porção específica de um primeiro elemento sendo acoplado a um segundo elemento, por exemplo, uma primeira extremidade de eixo sendo acoplada a uma primeira roda, significa que a porção específica do primeiro elemento está disposta mais perto do segundo elemento do que as outras porções do mesmo.

[0023] Tal como aqui utilizado, a frase "acopladoremovivelmente" significa que um componente está juntamente com outro componente em uma forma essencialmente temporária. Ou seja, os dois componentes são acoplados de tal maneira que a união ou separação dos componentes é fácil e não danificará os componentes. Por exemplo, dois componentes presos entre si com um número limitado de fixadores facilmente acessíveis são "acoplados removivelmente", enquanto dois componentes que são soldados juntos ou unidos por fixadores de acesso difícil não são "acoplados removivelmente". Um "fixador de difícil acesso" é aquele que requer a remoção de um ou mais outros componentes antes de acessar o fixador em que o "outro componente" não é um dispositivo de acesso como, mas não limitado a uma porta.

[0024] Tal como aqui utilizado, "acoplado operativamente"significa que uma série de elementos ou conjuntos, cada umadas quais é móvel entre uma primeira posição e uma segundaposição, ou uma primeira configuração e uma segunda configuração, são acoplados de modo que quando o primeiroelemento se move a partir de uma posição / configuração para outra, o segundo elemento move entre posições / configurações também. Note que um primeiro elemento pode ser "operativamente acoplado" a outro sem o contrário ser verdade.

[0025] Tal como aqui utilizado, um "conjunto de acoplamento" inclui dois ou mais acoplamentos ou componentes de acoplamento. Os componentes de um conjunto de acoplamento ou acoplamento geralmente não fazem parte do mesmo elemento ou outro componente. Como tal, os componentes de um "conjunto de acoplamento" podem não ser descritos ao mesmo tempo na seguinte descrição.

[0026] Tal como aqui utilizado, um "acoplamento" ou "componente (s) de acoplamento" é um ou mais componente (s) de um conjunto de acoplamento. Ou seja, um conjunto de acoplamento inclui pelo menos dois componentes que são estruturados para serem acoplados juntos. Deve ser entendido que os componentes de um conjunto de acoplamento são compatíveis entre si. Por exemplo, em um conjunto de acoplamento, se um componente de acoplamento for um encaixe de pressão, o outro componente de acoplamento é um plugue de pressão, ou, se um componente de acoplamento for um parafuso, então o outro componente de acoplamento é uma porca.

[0027] Tal como aqui utilizado, "corresponde" indica que dois componentes estruturais são dimensionados e moldados para serem semelhantes entre si e podem ser acoplados com uma mínima quantidade de atrito. Assim, uma abertura que "corresponde" a um membro é dimensionada um pouco maior que o membro para que o membro possa passar pela abertura com um mínimo de atrito. Esta definição é modificada se os dois componentes devem encaixar "confortavelmente" juntos. Nessa situação, a diferença entre o tamanho dos componentes é ainda menor, pelo que a quantidade de atrito aumenta. Se o elemento definindo a abertura e / ou o componente inserido na abertura é feito de um material deformável ou compressível, a abertura pode até ser ligeiramente menor que o componente que está sendo inserido na abertura. Em relação às superfícies, formas e linhas, duas, ou mais, superfícies, formas ou linhas "correspondentes" geralmente têm o mesmo tamanho, forma e contornos.

[0028] Tal como aqui utilizado, e na frase "[x] se move entre uma primeira posição e uma segunda posição correspondente a [y] primeira e segunda posições", em que "[x]" e "[y]" são elementos ou conjuntos, a palavra "corresponde" significa que quando o elemento [x] está na primeira posição, o elemento [y] está na primeira posição e, quando o elemento [x] está na segunda posição, o elemento [y] está na segunda posição. Deve ser notado que "corresponde" refere-se às posições finais e não significa que os elementos devem se mover na mesma taxa ou simultaneamente. Ou seja, por exemplo, uma tampa de cubo e a roda para o qual é anexada giram em uma forma correspondente. Por outro lado, um membro travado pressionado por mola e uma liberação de trava movem em taxas diferentes. Assim, como indicado acima, posições "correspondentes" significam que os elementos estão nas primeiras posições identificadas ao mesmo tempo, e, nas segundas posições identificadas ao mesmo tempo.

[0029] Conforme usado aqui, a afirmação que duas ou mais peças ou componentes "engatam" uma à outra deve significar que os elementos exercem uma força ou polarização uns contra os outros diretamente ou através de um ou mais elementos ou componentes intermediários. Adicionalmente, tal como aqui utilizado no que diz respeito às peças móveis, uma peça móvel pode "engatar" outro elemento durante o movimento de uma posição para outra e / ou pode "engatar" outro elemento uma vez na posição descrita. Assim, é entendido que as declarações, "quando o elemento A se move para a primeira posição do elemento A, o elemento A engata o elemento B", e "quando o elemento A está na primeira posição do elemento A, o elemento A engata o elemento B" são demonstrações equivalentes e significam que elemento A ou engata B enquanto movendo para a primeira posição do elemento A e / ou elemento A engata o elemento B enquanto na primeira posição do elemento A.

[0030] Tal como aqui utilizado, "operativamente engata" significa "engata e move". Ou seja, "operativamente engata" quando usado em relação a um primeiro componente que é estruturado para mover um segundo componente móvel ou rotativo significa que o primeiro componente aplica uma resistência suficiente para fazer com que o segundo componente se mova. Por exemplo, uma chave de fenda A pode ser colocada em contato com um parafuso. Quando nenhuma força é aplicada à chave de fenda, a chave de fenda é meramente "acoplada" ao parafuso. Se uma força axial for aplicada na chave de fenda, a chave de fenda é pressionada contra o parafuso e "engata" o parafuso. No entanto, quando uma força de rotação é aplicada à chave de fenda, a chave de fenda "operativamente engata" o parafuso e faz girar o parafuso.

[0031] Tal como aqui utilizado, a palavra "unitário" significa um componente que é criado como uma peça ou unidade única. Ou seja, um componente que inclui peças que são criadas separadamente e depois acopladas em conjunto como uma unidade não é um componente ou corpo "unitário".

[0032] Conforme usado aqui, "estruturado para [verbo]" significa que o elemento ou conjunto identificado tem uma estrutura que é moldada, dimensionada, disposta, acoplada e / ou configurada para executar o verbo identificado. Por exemplo, um membro que está "estruturado para mover" é acoplado de forma móvel a outro elemento e inclui elementos que fazem o membro mover ou o membro é de outra forma configurado para mover em resposta a outros elementos ou conjuntos. Como tal, tal como aqui utilizado, "estruturado para [verbo]" recita a estrutura e não a função. Além disso, tal como aqui utilizado, "estruturado para [verbo]" significa que o elemento ou conjunto identificado destina- se a, e é projetado para, executar o verbo identificado. Assim, um elemento que é meramente capaz de executar o verbo identificado, mas que é não destinado a, e não é projetado para, executar o verbo identificado não está "estruturado para [verbo]". Conforme usado aqui, "associado" significa que os elementos são parte do mesmo conjunto e / ou operar em conjunto, ou, agir sobre / com cada outro de alguma forma. Por exemplo, um automóvel possui quatro pneus e quatro tampas de cubo. Enquanto todos os elementos são acoplados como parte do automóvel, é entendido que cada tampa de cubo é "associada" com um pneu específico.

[0033] Conforme usado aqui, na frase "[x] se move entre sua primeira posição e segunda posição" ou "[y] é estruturado para mover [x] entre sua primeira posição e segunda posição", "[x]" é o nome de um elemento ou conjunto. Além disso, quando [x] é um elemento ou conjunto que se move entre várias posições, o pronome "ele" significa "[x]", ou seja, o elemento ou conjunto nomeado que precede o pronome "ele".

[0034] Conforme empregado aqui, os termos "lata" e "recipiente" são usados substancialmente de forma intercambiável para se referir a qualquer recipiente conhecido ou adequado, que é estruturado para conter uma substância (por exemplo, sem limitação, líquido, alimento, qualquer outra substância), e inclui expressamente, mas não se limita a, latas de bebidas, como cerveja e latas de refrigerante, bem como latas de comida.

[0035] Conforme empregado aqui, o termo "extremidade de lata" refere-se à tampa ou fechamento que é estruturado para ser acoplado a uma lata, para selar a lata.

[0036] Tal como aqui empregado, o termo "invólucro de extremidade de lata" é usado substancialmente de forma intercambiável com o termo "extremidade de lata". A "extremidade de lata” ou simplesmente o "invólucro" é o membro que é atuado e é convertido pela ferramenta divulgada para fornecer a extremidade de lata desejada.

[0037] Como aqui empregue, os termos “ferramentas”, “conjunto de ferramentas” e “conjunto de ferramenta" são usados substancialmente intercambiáveis para se referir a qualquer ferramenta (s) ou componente (s) conhecido ou adequado usado (s) para formar invólucros (por exemplo, sem limitação, esticar) de acordo com o conceito divulgado.

[0038] Conforme empregue aqui, o termo "fixador" refere- se a qualquer conexão ou mecanismo de fixação incluindo expressamente, mas não se limitando a, parafusos, rebites e as combinações de parafusos e porcas (por exemplo, sem limitação, porcas de bloqueio) e parafusos, arruelas e porcas.

[0039] Conforme empregado aqui, o termo "número" significa um ou um inteiro maior do que um (ou seja, uma pluralidade).

[0040] As Figuras 1 e 2 mostram um invólucro de extremidade de lata 4 que é seletivamente formado de acordo com uma modalidade de exemplo não limitativa do conceito divulgado. Especificamente, como descrito em detalhes abaixo, o material em determinadas áreas predeterminadas do invólucro 4, foi esticado, por afinar o mesmo, enquanto outras áreas do invólucro 4 preferencialmente mantém a espessura de metal de base. Embora o exemplo mostrado e aqui descrito refira-se a um invólucro (veja, por exemplo e sem limitação, o invólucro 4 de Figuras 1-3, 5 e 6E) para um corpo de lata de bebida 100 (parcialmente mostrado em forma simplificada em desenho de linha fantasma na Figura 1), será apreciado que o conceito divulgado poderia ser empregado para esticar e afinar qualquer tipo e / ou configuração de invólucro de extremidade de lata conhecido ou adequado para qualquer tipo alternativo conhecido ou adequado de recipiente (por exemplo, sem limitação, lata de alimentos (não mostrada)), que posteriormente é formada adicionalmente (por exemplo, convertida) em uma extremidade de lata concluída para tal recipiente.

[0041] O invólucro 4 no exemplo não limitativo mostrado e descrito aqui inclui um painel central circular 6, que é conectado por uma parede de painel substancialmente cilíndrica 8 a um escareador anelar 10. O escareador anelar de exemplo 10 tem um perfil de seção transversal geralmente em forma de U. Uma parede de mandril afunilada 12 conecta o escareador 10 para uma coroa 14, e uma borda periférica ou aba externa 16 estende radialmente para fora a partir da coroa 14, como mostrado nas Figuras 1, 2 e 6E.

[0042] No exemplo não limitativo da Figura 2, o invólucro 4 tem uma espessura de metal de base de cerca de 0,0082 polegadas (0,25 cm). Esta espessura de metal de base é de preferência substancialmente mantida em áreas como o painel central 6 e a aba ou ondulação externa 16. Manter o painel central 6 na espessura de metal de base ajuda com funções de rebite, pontuação e aba na extremidade convertida (não mostrada explicitamente). Por exemplo e sem limitação, problemas indesejáveis como ondulações e / ou falhas de marcações e / ou rebites ou aba indesejadas que podem ser atribuídos à resistência reduzida associada ao metal afinado, são substancialmente eliminados mantendo substancialmente a espessura de base no painel 6. De modo semelhante, manter substancialmente a aba exterior 16 no calibre de base ajuda com a capacidade de costura, para costurar a tampa ou extremidade de lata 4 para o corpo de lata 100 (parcialmente mostrado em forma simplificada no desenho de linha fantasma na Figura 1). Esta área onde de preferência afinamento mínimo a nenhum ocorre, é indicada geralmente na Figura 2 pela referência 18.

[0043] Consequentemente, a maioria do afinamento (por exemplo, sem limitação, afinamento entre 5-20%, ou cerca de 10%) ocorre de preferência na parede de mandril 12. Mais especificamente, o afinamento ocorre de preferência na área entre a coroa 14 e o escareador 10, que é geralmente indicada como área 20 na Figura 2. Assim, por meio de ilustração, no exemplo não limitativo da Figura 2, a espessura do material na parede de mandril 12 pode ser reduzida a cerca de 0,0074 polegadas (0,22 cm). Será apreciado que esta é uma redução substancial, o que resulta em redução significativa de peso e economia de custo sobre as extremidades de lata convencionais.

[0044] Será ainda apreciado que o tipo e / ou configuração e / ou dimensões de invólucro particulares mostradas na Figura 2 (e todas as figuras aqui fornecidas) são fornecidos apenas para fins ilustrativos e não limitam o escopo do conceito divulgado. Ou seja, qualquer afinamento alternativo conhecido ou adequado do calibre de base poderia ser implementado em áreas adicionais e / ou alternativas do invólucro (por exemplo, sem limitação, 4) para qualquer invólucro conhecido ou adequado, ou tipo e / ou configuração de extremidade, sem se afastar do escopo do conceito divulgado.

[0045] Além disso, o conceito divulgado alcança o afinamento de material e uma redução associada na quantidade total e peso do material, sem incorrer em aumento de cargas de processamento de material associadas ao material de estoque que é fornecido para formar o produto final. Por exemplo e sem limitação, processamento aumentado (por exemplo, laminação) do material de estoque para reduzir o calibre de base (ou seja, a espessura) do material pode resultar indesejavelmente em um aumento relativamente substancial no custo inicial do material. O conceito divulgado alcança afinamento e redução desejados, mas usa material de estoque tendo um calibre de base mais convencional e, portanto, menos dispendioso.

[0046] As Figuras 3-5 mostram vários conjuntos de ferramentas 200 (ou "ferramentas 200") para esticar e afinar o material do invólucro, de acordo com uma modalidade não limitativa de exemplo do conceito divulgado. Especificamente, a formação seletiva (por exemplo, esticamento e afinamento) é realizada por meio de geometria, colocação e interação de ferramentas precisa. De acordo com uma modalidade não limitativa, o processo começa por introduzir um branco de material (veja, por exemplo, e sem limitação, branco 2 da Figura 6A) tendo uma espessura ou calibre de metal de base, entre componentes de um conjunto de ferramentas 200.

[0047] A Figura 3 ilustra uma estação única 300, também conhecida como "bolsa" 300, de um conjunto de ferramentas de várias estações 200 acoplado a uma prensa 400. Por exemplo, e sem limitação, tipicamente um invólucro 4 é produzido em cada estação 300 durante cada curso de uma prensa mecânica convencional de alta velocidade, de ação simples ou de dupla ação 400 a qual o conjunto de ferramentas múltiplas 200 do conceito divulgado é acoplado. O conjunto de ferramentas 200 inclui conjuntos de ferramentas superiores e inferiores opostos 202, 204 que cooperam para formar (por exemplo, sem limitação, esticar; afinar; dobrar) metal (veja, por exemplo e sem limitação, branco de metal 2 da Figura 6A) para alcançar o invólucro desejado (veja, por exemplo, e sem limitação, o invólucro 4 de Figuras 1-3, 5 e 6E), de acordo com o conceito divulgado.

[0048] Mais especificamente, os conjuntos de ferramentas superiores e inferiores 202, 204 são acoplados a calços de molde superiores e inferiores 206, 208, que são respectivamente suportados pelo leito de prensa e / ou placas de reforço e o aríete dentro da prensa 400 em uma maneira geralmente bem conhecida. Um branco anelar e molde de moldagem 210 inclui uma porção de flange superior 212, que é acoplada a um retentor ou corpo de elevador 214 por um número de fixadores 216. O branco e molde de moldagem 210 circundam uma luva de pressão superior 218. Isto é, o branco e o molde de moldagem 210 são próximos da luva de pressão superior 218 e são localizados radialmente para fora da luva de pressão superior 218. Um membro de molde interno ou centro de molde 220 é suportado no interior da luva de pressão superior 218 por um elevador de centro de molde 222. O branco e o molde de moldagem 210 incluem uma superfície de formação curvada interna 224 (Figuras 4 e 5). A extremidade inferior 227 da luva de pressão superior 218 inclui uma superfície de formação anelar contornada 226 (Figuras 4 e 5).

[0049] Continuando a se referir à Figura 3, um retentor de molde anelar 230 é acoplado ao calço de molde inferior 208 dentro de um contrafuro 232. Um molde de borda de corte anelar 234 é acoplado para o retentor de molde 230 por fixadores adequados 236. Uma luva de pressão inferior anelar 240 inclui uma porção de pistão inferior 242 para movimento dentro do retentor de molde 230. A luva de pressão inferior 240 inclui ainda uma extremidade superior 244 tendo uma superfície substancialmente plana que se opõe à extremidade inferior do branco e molde de moldagem acima mencionados 210. O molde de borda de corte 234 é localizado próximo da luva de pressão inferior 240 e radialmente para fora a partir da extremidade superior 244 da luva de pressão inferior 240, como mostrado. Um anel de núcleo de molde 250 está disposto dentro da luva de pressão inferior 240, e inclui uma extremidade superior 252 que se opõe à extremidade inferior ou à superfície de formação 226 da luva de pressão superior 218, como melhor mostrado nas Figuras 4 e 5. A extremidade superior 252 inclui uma superfície afunilada 254, uma superfície interna arredondada, ou curvilínea, 256 e uma superfície externa arredondada 258 (todas mostradas nas Figuras 4 e 5). Um perfurador de painel circular 260 está disposto dentro do anel de núcleo de molde 250 oposto ao centro de molde 220 acima mencionado. O perfurador de painel 260 inclui uma superfície superior circular, substancialmente plana, 262 tendo uma superfície arredondada periférica 264. Uma porção rebaixada periférica 266 estende para baixo a partir da superfície arredondada 264, conforme melhor mostrado nas Figuras 4 e 5.

[0050] Consequentemente, as ferramentas anteriores do conjunto de ferramenta superior 202 e conjunto de ferramenta inferior 204 cooperam para formar e, em particular, esticar e afinar áreas selecionadas predeterminadas de, o invólucro 4, como agora será descrito em maior detalhe em relação às Figuras 6A-6E, que ilustram o método e os estágios de formação associados para a formação do invólucro esticado e afinado 4, de acordo com uma modalidade não limitativa do conceito divulgado.

[0051] A Figura 6A mostra um primeiro passo de formação em que uma porção 2 é fornecida usando o conjunto de ferramentas acima mencionado 200 (Figuras 3-5). Mais especificamente, bordas de corte respectivas do branco e o molde de moldagem 210 e o molde de borda de corte anelar 234 cooperam para cortar (por exemplo, branco) o branco 2, por exemplo, a partir de uma teia ou folha de material. Em um segundo passo, mostrado na Figura 6B, as ferramentas 200 cooperam para fazer uma primeira dobra, ou seja, dobrando as bordas periféricas do branco 2 para baixo, como mostrado. Em seguida, no passo de formação mostrado na Figura 6C, as porções externas do branco 2 são adicionalmente formadas, como mostrado. Isto é conseguido pela superfície curvada interna 224 do branco e molde de moldagem 210 cooperando com a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde 250, e pela formação da superfície 226 da luva de pressão superior 218 cooperando com a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde 250.

[0052] Esticar e afinar de acordo com a modalidade não limitativa acima mencionada do conceito divulgado serão descritos e compreendidos com referência ao quarto passo de formação, ilustrado nas Figuras 4 e 6D. Especificamente, a Figura 4 mostra o conjunto de ferramentas 200 após um curso descendente, em que todas as ferramentas mostradas moveram para baixo na direção das setas 410 para as posições mostradas. Ou seja, o branco e molde de moldagem 210 e a luva de pressão inferior 240 se moveram para baixo na direção das setas 410, para adicionalmente formar a aba ou ondulação externa 16. A luva de pressão superior 218 também se moveu para baixo na direção da seta 410, de tal modo que a superfície de formação 226 da luva de pressão superior 218 coopera com a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde 250 para adicionalmente formar a coroa 14, como mostrado. O centro de molde 220, que também se move para baixo na direção da seta 410, estica o metal do branco 2 na área da parede de mandril 12 à medida a superfície substancialmente plana da extremidade inferior do centro de molde 220 aperta o material entre o centro de molde 220 e a superfície superior substancialmente plana 262 do perfurador de painel 260. O centro de molde 220 e o perfurador de painel 260 ambos se movem para baixo na direção das setas 410 para esticar e afinar o metal na área da parede de mandril 12, à medida que coopera com a superfície afunilada 254 do anel de núcleo de molde 250. Assim, no quarto passo de formação, o material do branco 2 é esticado e afinado na área que se tornará a parede de mandril 12, mas pouco ou nenhum estiramento ou afinamento ocorre na aba externo ou área de ondulação 16, ou na área que será posteriormente formada no painel 6 (Figuras 5 e 6E) ou na área inferior que mais tarde será formada no escareador anelar 10 (Figuras 5 e 6E). Estas áreas permanecem substancialmente na espessura de metal de calibre de base, como anteriormente discutido acima.

[0053] No quinto e último passo de formação de invólucro, formação do invólucro 4 é completada. Especificamente, como mostrado na Figura 5, que ilustra o mesmo conjunto de ferramentas 200 mostrado e descrito acima com respeito ao curso descendente da Figura 4, alguns dos conjuntos de ferramentas 200 moveram para cima na Figura 5 na direção das setas 420 para formar o painel 6 do invólucro 4. Especificamente, o branco e o molde de moldagem 210, centro de molde 220, luva de pressão inferior 240, e perfurador de painel 260 todos se movem para cima na direção da seta 420, enquanto a luva de pressão superior 218 parou de mover para baixo na direção da seta 410 neste ponto e está segurando a pressão no invólucro 4. Isto resulta na formação adicional da aba ou ondulação externa 16 sobre a superfície exterior arredondada 258 do anel de núcleo de molde 250, bem como a formação adicional da coroa 14 entre a superfície de formação 226 da luva de pressão superior 218 e a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde 250. A forma final desejada da parede de mandril 12 é fornecida pela interação da luva de pressão superior 218 e superfícies 254 e 256 do anel de núcleo de molde 250. O painel 6 é formado por interação da superfície superior substancialmente plana 262 do perfurador de painel 260 com o centro de molde 220 à medida que ambos componentes se movem para cima na direção das setas 420 com o metal do branco 2 que se torna o painel 6 disposto (por exemplo, apertado) entre eles. Este movimento também facilita a formação da parede de painel cilíndrica 8 e escareador 10. Especificamente, à medida que o perfurador de painel 260 se move para cima e a luva de pressão superior 218 move para baixo, o escareador anelar 10 é formado dentro da porção rebaixada periférica 266 do perfurador de painel 260. A parede de painel cilíndrica 8 é, portanto, formada à medida que o metal coopera com a superfície arredondada periférica 264 do perfurador de painel 260.

[0054] Por conseguinte, será apreciado que o conceito divulgado difere substancialmente a partir de métodos de formação de invólucro e ferramentas convencionais, em que o material do branco 2 ou o invólucro 4 não é especificamente esticado ou afinado. Isso é, enquanto o painel 6, escareador 10 e porções de aba ou ondulação externa 16 do exemplo de invólucro 4 (Figuras 1-3, 5 e 6E) não são esticadas ou são nominalmente esticadas, a área 20 (Figura 2) entre o escareador 10 e a coroa 14 é esticada e afinada durante o processo de formação e, em particular no quarto passo de formação mostrado nas Figuras 5 e 6D.

[0055] Será apreciado que enquanto cinco estágios de formação são mostrados nas Figuras 6A-6E, que qualquer número alternativo conhecido ou adequado e / ou ordem de estágios de formação podem ser realizados para apropriadamente seletivamente esticar e afinar material de acordo com o conceito divulgado. Será ainda apreciado que qualquer mecanismo conhecido ou adequado para fixar suficientemente certas áreas do material para resistir ao movimento (por exemplo, deslizar) ou fluxo ou afinamento do material enquanto outras áreas predeterminadas do material são esticadas e afinadas pode ser empregado, sem se afastar do âmbito do conceito divulgado. Além disso, áreas alternativas ou adicionais do invólucro 4 (por exemplo, sem limitação, 4) diferentes daquelas que são mostradas e descritas aqui poderiam ser adequadamente esticadas e afinadas, e o conceito divulgado poderia ser aplicado a esticar invólucros que são de um tipo e / ou configuração completamente diferentes (não mostrados).

[0056] Consequentemente, será apreciado que o conceito divulgado fornece conjunto de ferramentas 200 (Figuras 3-5) e métodos para seletivamente esticar e afinar áreas predeterminadas (veja, por exemplo e sem limitação, área 20 da Figura 2) de um invólucro 4 (Figuras 1-3, 5 e 6E), fornecendo, desse modo, relativamente substancialmente material e economias de custos.

[0057] Outra modalidade da invenção descrita é mostrada na Figura 7. Outros do que os elementos discutidos abaixo, as ferramentas 200A são substancialmente semelhantes ao conjunto de ferramentas 200 discutido acima e elementos semelhantes usarão números de referência semelhantes. Tal como discutido acima, e em uma modalidade exemplificativa, a extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 opõe- se à extremidade inferior ou superfície de formação 226 da luva de pressão superior 218. Conforme descrito acima, as porções externas do branco 2 são formadas pela superfície de formação 226 da luva de pressão superior 218 cooperando com a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde 250. Isto é, tanto a extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 e a superfície de formação de luva de pressão superior 226 engatam no branco 2. Conforme utilizado aqui, engate simultâneo por elementos dispostos em oposição um ao outro é identificado como "aperto".

[0058] Conforme observado acima, a extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 inclui uma superfície afunilada 254, uma superfície interna arredondada 256 e uma superfície externa arredondada 258. Em uma modalidade exemplar, a extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 inclui ainda uma superfície geralmente horizontal 257. Tal como aqui utilizado, a "superfície geralmente horizontal" 257 é a porção da extremidade superior de anel de núcleo de molde estendendo em um plano geralmente perpendicular ao eixo de movimento dos conjuntos de ferramentas superiores e inferiores 202, 204. Tal como aqui utilizado, "geralmente perpendicular" significa perpendicular +/- cerca de 10 graus.

[0059] Nesta modalidade exemplar, o conjunto de ferramenta superior 202 e a o conjunto de ferramenta inferior 204 movem entre uma primeira posição separada, em que a conjunto de ferramenta superior 202 está espaçado do conjunto de ferramenta inferior 204 e uma posição de formação, em que o conjunto de ferramenta superior 202 é imediatamente adjacente ao conjunto de ferramenta inferior 204 para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro 4 em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo, assim, uma porção afinada correspondente. Quando o conjunto de ferramenta superior 202 e a ferramenta inferior 204 estão na posição de formação, a luva de pressão superior 218 e o anel de núcleo de molde 250 apertam o invólucro 4, como descrito acima. A força que atua no branco 2 é, como usado aqui, a "força de aperto".

[0060] Nesta modalidade exemplar, o conjunto deferramenta superior 202 também inclui um conjunto de geração de polarização híbrido 500 e a superfície de formação de luva de pressão superior 226 é uma superfície de formação de concentração de força 600. Tal como aqui utilizado, um "conjunto de geração de polarização híbrido" é um conjunto que gera uma polarização em pelo menos duas diferentes maneiras, e a polarização é aplicada ao mesmo componente. Ou seja, tal como aqui utilizado, um "conjunto de geração de polarização híbrido" inclui pelo menos dois conjuntos de geração de polarização que aplicam polarização ao mesmo componente, bem como a uma série de componentes híbridos. Assim, um conjunto, tal como, mas não limitado ao conjunto de geração de polarização híbrido 500 aqui descrito, que gera uma polarização através de um fluido comprimido (polarização de pressão) e através de uma mola (polarização mecânica) satisfaz o primeiro requisito de ser um conjunto de geração de polarização híbrido ativo. Por outro lado, um dispositivo com um compressor de alta pressão e um compressor de baixa pressão (ambos produzindo polarização de pressão) não é um "conjunto de geração de polarização híbrido" porque a maneira de produzir polarização é a mesma. Além disso, um conjunto em que um tipo de polarização é aplicado a um componente e outro tipo de polarização é aplicado a um componente diferente também não é um "conjunto de geração depolarização híbrido" porque a polarização não é aplicada aomesmo componente.

[0061] Além disso, tal como aqui utilizado, um "conjuntode geração de polarização híbrido ativo" é um conjunto que inclui pelo menos dois conjuntos de geração de polarizaçãoque aplicam uma polarização ao mesmo componente ao mesmo tempo. Além disso, tal como aqui utilizado, um "conjunto degeração de polarização híbrido selecionável" é um conjunto que inclui pelo menos dois conjuntos de geração de polarização e, a polarização é aplicada seletivamente ao mesmo componente. Ou seja, um "conjunto de geração de polarização híbrido selecionável" tem a capacidade de aplicar uma polarização em pelo menos duas maneiras diferentes e o usuário determina qual conjunto de geração de polarização, ou ambos, aplica uma polarização para um componente. Assim, quando um usuário seleciona duas maneiras de aplicar a polarização, o "conjunto de geração de polarização híbrido selecionável" funciona como um "conjunto de geração de polarização híbrido ativo". Ditoalternadamente, um "conjunto de geração de polarização híbrido ativo" é um tipo de "conjunto de geração de polarização híbrido selecionável", mas o oposto nem sempre é verdade. Ou seja, nem todos os conjuntos de geração de polarização híbrido selecionáveis" são "conjuntos de geração de polarização híbridos ativos". Um "conjunto de geração de polarização híbrido selecionável" que aplica uma polarização em apenas uma das várias maneiras disponíveis é um "conjunto de geração de polarização híbrido selecionável", mas não um "conjunto de geração de polarização híbrido ativo". Em uma modalidade exemplar, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é um de um conjunto de geração de polarização híbrido ativo 502 ou um conjunto de geração de polarização híbrido selecionável 504.

[0062] O conjunto de geração de polarização híbrido 500 inclui um conjunto de geração de pressão 510, um conjunto de polarização mecânico 550, e uma série de componentes híbridos 570. Tal como aqui utilizado, "componentes híbridos" 570 são componentes estruturados para serem utilizados por ambos os conjuntos de geração de polarização, na modalidade exemplar, o conjunto de geração de pressão 510 e o conjunto de polarização mecânico 550. O conjunto de geração de pressão 510 inclui um dispositivo de geração de pressão 512 (mostrado esquematicamente), um conjunto de comunicação de pressão 514 (mostrado esquematicamente), uma câmara de pressão 516, e um conjunto de pistão 518. O dispositivo de geração de pressão 512 é qualquer dispositivo conhecido estruturado de forma a comprimir um fluido, ou armazenar fluido comprimido, em uma pressão aumentada, tal como, mas não limitado a, uma bomba de fluido ou compressor. O conjunto de comunicação de pressão 514 inclui qualquer número de mangueiras, dutos, passagens ou qualquer outra construção capaz de comunicar um fluido pressurizado. É entendido que o conjunto de comunicação de pressão 514 também inclui vedações, válvulas ou qualquer outra construção necessária para controlar a comunicação de um fluido pressurizado.

[0063] Em uma modalidade exemplar, o corpo de elevador214 é acoplado de forma vedada, diretamente acoplado ou, fixado ao calço de molde superior 206. Nesta configuração, o corpo de elevador 214 define a câmara de pressão 516. Deveser entendido que a câmara de pressão 516 inclui uma sériede vedações, não identificadas, necessárias para evitar que o fluido escape. O conjunto de pistão 518 inclui um corpo em forma de toro 520 e, em uma modalidade de exemplo, um assento de mola 554, conforme discutido abaixo. Em outra modalidade, não mostrada, o corpo de pistão e o assento de mola são um corpo unitário. Deve ser entendido que a descrição do corpo de pistão 520 aplicável ao assento de mola 554 é uma modalidade que inclui um assento de mola 554. Por exemplo, o corpo de pistão 520 corresponde à câmara de pressão 516 e o elevador de centro de molde 222; é entendido que em uma modalidade com um assento de mola 554 o assento de mola 554 corresponde à câmara de pressão 516 e o elevador de centro de molde 222. Assim, a superfície radial externa do corpo de pistão 520, ou o assento de mola 554, é acoplado de forma vedada à superfície interna da câmara de pressão 516, e, a superfície radial interior do corpo de pistão 520 é acoplada de forma vedada à superfície externa do elevador de centro de molde 222. Deve ser entendido que o conjunto de pistão 518 inclui uma série de vedações, não identificadas, necessárias para prevenir fluido de escapar a partir da câmara de pressão 516. O conjunto de pistão 518 é de forma móvel disposto na câmara de pressão 516.

[0064] O dispositivo de geração de pressão 512 está emcomunicação fluídica, através do conjunto de comunicação de pressão 514, com a câmara de pressão 516. O fluido, e portanto, a pressão associada ao mesmo, é comunicado ao lado superior do corpo de pistão 520, a seguir a "superfície de pressão" 521. Deve ser entendido que, em uma modalidade com um assento de mola 554, a superfície de pressão 521 pode ser a superfície superior do assento de mola 554. Em uma modalidade exemplar, a força de polarização total é aplicada à superfície de pressão 521 que tem uma área entre cerca de 3,46 polegadas2 a 17,3 polegadas2 (0,0022 m2 a 0,0111 m2), ou cerca de 10,38 polegadas2 (0,0066 m2). Assim, o dispositivo de geração de pressão 512 é estruturado para controlar a posição do conjunto de pistão 518 na câmara de pressão 516, e é estruturado para mover o conjunto de pistão 518 na câmara de pressão 516. O conjunto de pistão 518 é acoplado à luva de pressão superior 218. Isto é, a luva de pressão superior 218 inclui uma extremidade superior 225 em oposição à superfície de formação 226. O conjunto de pistão 518 é acoplado à extremidade superior de luva de pressão superior 225. Assim, à medida que o conjunto de pistão 518 se move dentro da câmara de pressão 516, a luva de pressão superior 218 move entre uma primeira posição estendida, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior 227 está mais espaçada do calço de molde superior 206, e uma segunda posição retraída, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior 227 está menos espaçada do calço de molde superior 206.

[0065] Nesta configuração, o conjunto de pistão 518 e o corpo de pistão 520 são "componentes híbridos" 570 como aqui definido. Ou seja, o conjunto de pistão 518 e o corpo de pistão 520 são estruturados para serem utilizados por tanto o conjunto de geração de pressão 510 e o conjunto de polarização mecânico 550. Observa-se que um pistão associado exclusivamente a um conjunto de geração de pressão 510 ou exclusivamente a um conjunto de polarização mecânico 550 não pode ser um "componente híbrido" como aqui definido. Ou seja, por definição, um conjunto de pistão 518 associado exclusivamente a um conjunto de geração de pressão 510 não pode ser "estruturado para" ser utilizado por ambos os conjuntos de geração de polarização. Da mesma forma, por definição, um conjunto de pistão 518 associado exclusivamente a um conjunto de polarização mecânico 550 não pode ser "estruturado para" ser utilizado por ambos os conjuntos de geração de polarização. Consequentemente, um pistão associado exclusivamente a um conjunto de geração de pressão 510 ou exclusivamente a um conjunto de polarização mecânico 550 não é um "componente híbrido" como aqui utilizado.

[0066] Em uma modalidade exemplar, o conjunto de polarização mecânico 550 inclui um número de conjuntos de mola 552 e um número de assentos de mola 554. Um conjunto de mola 552 inclui um número de molas 560 associadas a cada assento de mola 554. Em uma modalidade, cada conjunto de mola 552 inclui uma única mola de compressão de taxa de mola linear 560. Nesta modalidade, o conjunto de polarização mecânico 550 é estruturado para, e faz, aplicar uma polarização a uma taxa geralmente linear durante a compressão dos conjuntos de mola 552.

[0067] Em outra modalidade exemplar, cada conjunto de mola 552 inclui um número de molas 560 que têm uma taxa de mola variável. (Deve ser entendido que o número de referência 560 representa uma “mola” em vez de um tipo específico de mola.) A taxa de mola variável pode ser qualquer uma taxa de mola progressiva, uma taxa de mola degressiva, ou uma taxa de mola de taxa dual (em algum momento identificada como "progressiva com articulação"). Tal como aqui utilizado, uma "taxa de mola progressiva" é uma taxa de mola que aumenta a compressão em uma forma não linear. Conforme usado aqui, uma "taxa de mola degressiva" é uma taxa de mola que diminui em compressão em uma forma não linear. Tal como aqui utilizado, uma taxa de mola de "taxa dual" é uma taxa de mola que aumenta em uma primeira taxa de mola linear, ou geralmente linear, até uma compressão selecionada ser alcançada e, posteriormente, a taxa de mola aumenta a uma segunda taxa de mola linear, ou geralmente linear, diferente. Ou seja, a primeira e segunda taxas de mola são substancialmente diferentes uma da outra. Molas de taxa variável incluem, mas não são limitadas a molas cilíndricas com uma taxa de passo variável, molas cônicas e mini molas de bloco.

[0068] Em uma modalidade exemplar, todos os conjuntos de mola 552 incluem substancialmente o mesmo tipo de mola 560. Isto é, por exemplo, cada conjunto de mola 552 inclui uma série de molas de compressão de taxa de mola linear substancialmente semelhantes 560, ou um número de molas de compressão de taxa dual substancialmente semelhantes 560. Em outra modalidade exemplar, os conjuntos de mola 552 incluem diferentes tipos de molas. Por exemplo, dentro do conjunto de polarização mecânico 550, um conjunto de conjuntos de mola 552 inclui uma série de molas de compressão de taxa linear substancialmente similares 560, e um segundo conjunto inclui uma quantidade de molas de compressão de taxa dual substancialmente similares 560. Em uma outra modalidade exemplar, os conjuntos de mola de taxa variável 552 podem incluir qualquer de um número de molas de taxa dual, uma pluralidade de molas com diferentes taxas de compressão, uma série de molas progressivas, uma série de molas degressivas, ou uma combinação de qualquer um destes.

[0069] Em uma modalidade exemplar, molas de compressão 560 estão dispostas na câmara de pressão 516. Nesta modalidade, pelo menos um assento de mola inferior 554’ é um corpo em forma de toro 562 que corresponde à câmara de pressão 516 e o elevador de centro de molde 222. O assento de mola inferior 554’ é acoplado, acoplado diretamente, fixado, ou unitário com o lado superior do corpo de pistão 520. As molas de compressão 560 são dimensionadas para estarem em compressão quando dispostas na câmara de pressão 516. Nesta configuração, o conjunto de polarização mecânico 550 polariza, ou seja, operativamente engata, o conjunto de pistão 518 e, portanto, a luva de pressão superior 218. Isto é, a luva de pressão superior 218 é polarizada para a sua primeira posição.

[0070] Em uma modalidade exemplar, em que a superfície de formação de concentração de pressão 600, descrita abaixo, possui uma área de cerca de 0,346 polegadas2 (0,0002 m2), a pressão de polarização total é uma força entre cerca de 7000 lbfs e 9000 lbfs (31.137,55 N e 40.033,99 N), ou cerca de 8000 lbfs (35.585,77 N) atuando na superfície de pressão 521, que tem uma área entre cerca de 3,46 polegadas2 a 17,3 polegadas2 (0,0022 m2 a 0,0111 m2), entre cerca de 6,92 polegadas2 a 13,84 polegadas2 (0,0045 m2 a 0,0089 m2), ou cerca de 10,38 polegadas2 (0,0067 m2). Alternativamente, em uma modalidade em que a superfície de pressão 521 tem uma área de cerca de 10,38 polegadas2 (0,0067 m2), a superfície deformação de concentração de pressão 600, descrita abaixo, tem uma área entre aproximadamente 1,038 polegadas2 a 0,208 polegadas2 (0,0006 m2 a 0,0001 m2), entre cerca de 0,519polegadas2 a 0,2595 polegadas2 (0,00033 m2 a 0,00016 m2), oucerca de 0,346 polegadas2 (0,00022 m2). Isto é, a força /pressão é concentrada por uma proporção de entre cerca de 1:10 a 1:50, ou entre cerca de 1:20 e 1:40, ou cerca de 1:30.

[0071] Em uma modalidade exemplar, um conjunto deferramentas de estações múltiplas 200 é acoplado a uma prensa de 400, ou seja, uma prensa de cem toneladas, conforme observado acima. O conjunto de ferramentas de estações múltiplas 200 inclui vinte e quatro estações ou bolsas 300. Em uma modalidade em que cerca de 8000 lbfs (35,58 kN) atuam em cada superfície de pressão 521, ou seja, em vinte e quatro superfícies de pressão 521, a carga total é de cerca de 8000 lbfs * 24 (bolsas) = 192000 lbfs (854,06 kN). Cerca de 192000 lbfs (854,06 kN) é cerca de 96 toneladas (96000 kg) (192000 lbfs / 2000). Assim, o conjunto de ferramenta superior 202com um conjunto de geração de polarização híbrido 500 na configuração aqui descrita resolve o problema declarado deser utilizável com prensas existentes e inclui uma superfície de formação de concentração de força 600 que é estruturadapara operar com pressões de cem toneladas existentes.

[0072] A polarização / força total gerada pelo conjuntode geração de polarização híbrido 500 pode também ser expressa como uma "pressão de polarização total". Tal comoaqui utilizado, a "pressão de polarização total" significaa polarização / pressão total gerada pelo conjunto de geração de polarização híbrido 500, e, portanto, o conjunto de ferramenta superior 202. Além disso, o conjunto de polarização mecânico 550 cria uma força que, conforme usado aqui, é considerada distribuída uniformemente sobre a superfície de pressão 521. Isto é, a força mecânica pode ser tratada como uma pressão para fins de cálculo das forças e pressão que atuam sobre os componentes. Em uma modalidade exemplar, o conjunto de polarização mecânico 550 gera entre cerca de 70%-80%, ou cerca de 75%, da pressão de polarização total. Por outro lado, o conjunto de geração de pressão 510gera entre cerca de 20%-30%, ou cerca de 25%, da pressão depolarização total. A força / pressão gerada pelo dispositivo de geração de pressão 512 atua sobre a superfície de pressão 521. Em uma modalidade exemplar, em que a superfície de pressão 521 tem uma área de cerca de 10,38 polegadas2 (0,0067 m2), o conjunto de geração de polarização híbrido 500 gerauma pressão entre cerca de 674,4 psi e cerca de 867,1 psi (4.649,82 kPa e 5.978,44 kPa), ou cerca de 770,7 psi (5.313,79 kPa). Além disso, em uma modalidade exemplar em que o conjunto de polarização mecânico 550 gera cerca de 75%, da pressão de polarização total e o conjunto de geração de pressão 510 gera cerca de 25%, da pressão de polarização total, o conjunto de polarização mecânico 550 gera uma pressão entre cerca de 505,8 psi e cerca de 650,3 psi (3.487,37 kPa e 4.483,66 kPa), ou cerca de 578,0 psi(3.985,17 kPa), e, o conjunto de geração de pressão 510 gerauma pressão entre cerca de 168,6 psi e cerca de 216,8 psi(1.162,46 kPa e 1.494,78 kPa), ou cerca de 192,7 psi(1.328,62 kPa). Além disso, o conjunto de geração de pressão 510 é estruturado para pressurizar a câmara de pressão 516 a uma pressão geralmente constante.

[0073] Em uma modalidade exemplar alternativa, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 está estruturado para ter substancialmente toda ou a totalidade da pressão de polarização total gerada pelo conjunto de polarização mecânico 550 com o conjunto de geração de pressão 510 gerando uma pressão geralmente constante, mas geralmente mínima. Ou seja, nesta modalidade, o conjunto de polarização mecânico 550 gera entre cerca de 90%-99%, ou cerca de 95%, da pressão de polarização total. Por outro lado, o conjunto de geração de pressão 510 gera entre aproximadamente 1%-10%, ou cerca de 5%, da pressão de polarização total. Além disso, o conjunto de geração de pressão 510 é estruturado para pressurizar a câmara de pressão 516 em uma pressão geralmente constante. Nesta modalidade, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é um conjunto de geração de polarização híbrido ativo 502.

[0074] Além disso, nesta modalidade, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é estruturado para alterar a proporção de força gerada pelo conjunto de polarização mecânico 550 e o conjunto de geração de pressão 510. Isto é, por exemplo, durante uma inicial operação de aperto, a pressão de polarização total é substancialmente gerada pelo conjunto de polarização mecânico 550, ou seja, o conjunto de polarização mecânico 550 gera entre cerca de 90%-100%, ou cerca de 99%, da pressão de polarização total, e, o conjunto de geração de pressão 510 gera entre cerca de 0%-10%, ou cerca de 5%, da pressão de polarização total. Após a operação de aperto inicial, ou seja, durante uma operação de aperto secundária, a pressão de polarização total gerada pelo conjunto de polarização mecânico 550 é reduzida para ser maior ou igual a 75% da pressão de polarização total enquanto o conjunto de geração de pressão 510 gera até 25%, da pressão de polarização total.

[0075] Em uma modalidade alternativa, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é um conjunto de geração de polarização híbrido selecionável 504 em que o usuário seleciona a fonte que gera a pressão, ou seja, o conjunto de polarização mecânico 550 ou o conjunto de geração de pressão 510. Nesta modalidade, o conjunto de polarização mecânico 550 gera entre cerca de 99%-100% ou substancialmente toda a pressão de polarização total. Inversamente, o conjunto de geração de pressão 510 gera entre cerca de 0%-1% ou uma porcentagem insignificante da pressão de polarização total. Ou seja, por exemplo, o conjunto de geração de pressão 510 gera uma percentagem negligenciável da pressão de polarização total enquanto gera pressão suficiente para polarizar elementos do conjunto de ferramenta superior 202 para baixo durante o curso ascendente. Como antes, o conjunto de geração de pressão 510 é, em uma modalidade exemplar, estruturado para pressurizar a câmara de pressão 516 a uma pressão geralmente constante.

[0076] Em outra modalidade, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é novamente um conjunto de geração de polarização híbrido selecionável 504 no qual o usuário seleciona a fonte que gera a pressão, ou seja, o conjunto de polarização mecânico 550 ou o conjunto de geração de pressão 510. No entanto, nesta modalidade, o conjunto de geração de pressão 510 gera entre cerca de 99%-100%, ou substancialmente toda a pressão de polarização total. Por outro lado, o conjunto de polarização mecânico 550 gera entre cerca de 0%- 1%, ou uma percentagem negligenciável da pressão de polarização total. Isso é, por exemplo, o conjunto de polarização mecânico 550 gera uma porcentagem insignificante da pressão de polarização total enquanto gera pressão suficiente para polarizar elementos do conjunto de ferramenta superior 202 para baixo durante o curso ascendente. Como antes, o conjunto de geração de pressão 510 é, em uma modalidade exemplar, estruturado para pressurizar a câmara de pressão 516 a uma pressão geralmente constante.

[0077] Nesta modalidade, o conjunto de geração de pressão510 é estruturado para aplicar uma pressão variável. Isto é, o conjunto de geração de pressão 510 inclui um conjunto de controle de pressão 530 (mostrado esquematicamente) que é estruturado para variar a pressão dentro da câmara de pressão 516. O conjunto de controle de pressão 530 em uma modalidade exemplar, inclui uma série de sensores de pressão (não mostrados) na câmara de pressão 516, bem como um sensor de posição (não mostrado) estruturado para determinar a posiçãodo conjunto de pistão 518. O conjunto de controle de pressão530 é estruturado para alterar a pressão dentro da câmara depressão 516 de acordo com um perfil de pressão. Ou seja, oconjunto de controle de pressão 530 é estruturado para aumentar ou diminuir a pressão dentro da câmara de pressão516 dependendo da posição do conjunto de pistão 518. Em uma modalidade exemplar, o conjunto de controle de pressão 530inclui um circuito lógico programável (PLC) (não mostrado) e um número de reguladores de pressão eletrônicos. Os sensores e reguladores de pressão eletrônicos são acoplados a, e em comunicação eletrônica com, o PLC. O PLC inclui ainda instruções para operar os reguladores de pressão eletrônicos, bem como dados representando o perfil de pressão.

[0078] Em uma modalidade exemplar, o conjunto de geração de polarização híbrido 500 é estruturado para ser alternado entre um conjunto de geração de polarização híbrido ativo 502 ou um conjunto de geração de polarização híbrido selecionável 504, ou alternável entre diferentes configurações de um conjunto de geração de polarização híbrido ativo 502 ou conjunto de geração de polarização híbrido selecionável 504, em virtude de molas removíveis 552. Isto é, as molas 552 são acopladas removivelmente aos assentos de mola 554 dentro da câmara de pressão 516.

[0079] Note que, em outra modalidade, o conjunto de ferramenta superior 202 não inclui um conjunto de geração de polarização híbrido 500, mas ao invés um de um conjunto de polarização mecânico 550 ou um conjunto de geração de pressão 510 em que o conjunto selecionado fornece 100% da pressão de polarização total. O conjunto de polarização mecânico 550 ou o conjunto de geração de pressão 510 é acoplado a uma "superfície de formação de concentração de pressão" 600 como discutido abaixo. Ou seja, o conjunto de polarização mecânico 550 ou o conjunto de geração de pressão 510 é acoplado aos outros elementos aqui descritos.

[0080] Conforme observado acima, a superfície de formação de luva de pressão superior 226 é uma superfície de formação de concentração de pressão 600. Tal como aqui utilizado, uma "superfície de formação de concentração de pressão"600 é uma superfície de formação que engata uma área reduzida do branco 2 em relação às superfícies de formação da técnica anterior. Ou seja, as superfícies de formação da técnica anterior apertaram o branco 2 disposto sobre a superfície interna arredondada 256 da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252, geralmente superfície horizontal 257 e, em algumas configurações, a superfície arredondada exterior 258. Tal como aqui utilizado, uma "superfície de formação de concentração de pressão" 600 é uma superfície de formação que engata uma porção limitada das superfícies da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252, ou uma porção limitada de uma coroa 14 disposta entre a superfície de formação de concentração de pressão 600 e a extremidade superior 252 do anel de núcleo de molde. Isto é, uma superfície que não "aperta" o branco não pode ser parte da "superfície de formação de concentração de pressão "600. A área limitada, em uma modalidade exemplar em que o branco é geralmente circular, é uma área de aperto reduzida anelar radialmente contígua. Como aqui utilizado, uma "área de aperto reduzida" é uma área anelar radialmente contígua estendendo sobre uma porção da superfície geralmente horizontal 257 da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252, mas não estende sobre a superfície interna arredondada 256 da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252. Além disso, tal como aqui utilizado, uma "área de aperto diminuída" é uma área anelar radialmente contígua estendendo sobre cerca de 25-75% da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 da superfície geralmente horizontal 257, mas não estende sobre a superfície interna arredondada 256 da extremidade superior de anel de núcleo de molde 252. Isto é, na técnica conhecida, a superfície de formação foi geralmente planar e toda a superfície, ou seja, 100%, engatou a extremidade superior de anel de núcleo de molde 252 e atuou como uma área de aperto, enquanto a superfície de formação de concentração de força atualmente divulgada 600 inclui uma área de aperto reduzida.

[0081] Em outra modalidade exemplar, mostrada nas Figuras 9 e 10, a superfície de formação de concentração DE pressão 600 inclui uma pluralidade de "descansos" 610. Como usado aqui, um "descanso" é uma área limitada da superfície de formação de luva de pressão superior 226. Em uma modalidade exemplar, a pluralidade de descansos de superfície de formação de concentração de pressão 610 inclui entre dois e cinco descansos substancialmente concêntricos 610A, 610B, 610C, 610D, 610E. Ou seja, em uma modalidade exemplar, a extremidade inferior da luva de pressão superior 218 inclui uma superfície de formação anelar, isto é, superfície de formação geralmente circular 226. A pluralidade de descansos 610 são porções concêntricas da superfície de formação anelar 226 que apertam o branco 2. Ou seja, apenas os descansos 610 engatam o branco 2. As áreas entre os descansos 610 são deslocadas para cima em relação aos descansos 610 para que essas áreas não engatem o branco 2. Declarado alternadamente, em uma modalidade exemplar, existem ranhuras concêntricas 612 entre os descansos 610.

[0082] Conforme ilustrado na Figura 7, a superfície de formação de luva de pressão superior 226 tem uma área de seção transversal que é muito menor do que a área de seção transversal do conjunto de pistão 518 e / ou o assento de mola inferior 554’. Nesta configuração, a pressão / área aplicada ao branco 2 pela superfície de formação de luva de pressão superior 226 é maior do que a pressão / área que atua sobre o conjunto de pistão 518 e / ou o assento de mola inferior 554’. Isto é, enquanto a polarização / força permanece constante, a área em que a polarização / força atua é maior no conjunto de pistão 518 e / ou no assento demola inferior 554’ em comparação com a área na superfície deformação de luva de pressão superior 226. Assim, à medida que a área na superfície de formação de luva de pressão superior 226 é menor, a pressão por unidade de área é maior.

[0083] O aumento da pressão por unidade de área é maiorpara uma superfície de formação de concentração de pressão 600. Ou seja, a área de superfície de formação de concentração de pressão 600, como aqui definida, é ainda menor do que a superfície de formação de luva de pressão de área superior 226. Em uma modalidade exemplar, utilizando uma superfície de formação de concentração de pressão 600,a proporção da pressão de polarização total para a pressãode aperto está entre cerca de 1:10 a 1:50 ou entre cerca de 1:20 e 1:40, ou cerca de 1:30.

[0084] Nesta configuração, a pressão de aperto é, em umamodalidade exemplar, cerca do limite elástico do material que está sendo deformado. Além disso, em uma modalidade exemplar, o material que está sendo deformado tem um "limite de afinamento". Ou seja, como usado aqui, um "limite de afinamento" é o limite elástico do material enquanto está sob compressão. Ou seja, um material sob compressão pode ser colocado sob tensão que excede o limite elástico do material sem rasgar o material. Assim, tal como aqui utilizado, o "limite de afinamento" é a pressão que permite que o material afine em cerca de 10% sem rasgar. As medidas exemplificativas acima, por exemplo, a área da superfície de pressão 521, são para um conjunto de ferramentas 200 trabalhando em alumínio que tem inicialmente aproximadamente 0,0082 polegada (0,021 cm) de espessura. A superfície de formação de concentração de pressão 600 é estruturada de forma a gerar uma pressão de aperto que é aproximadamente no limite de afinamento de alumínio e para afinar o alumínio de modo que a espessura do material na parede de mandril 12 possa ser reduzida para uma espessura de cerca de 0,0074 polegadas (0,018 cm).

[0085] Por conseguinte, como mostrado na Figura 11, o uso do conjunto de ferramentas 200A descrito acima inclui introduzir 1000 material entre o conjunto de ferramentas 200A, gerar 1002 uma força de polarização total dentro do conjunto de ferramentas 200A, apertar 1004 o material entre um conjunto de ferramenta superior 202 e um conjunto de ferramenta inferior 204, formar 1006 o material para incluir um painel central, uma parede de mandril circunferencial, um escareador anelar entre o painel central e a parede de mandril circunferencial, e uma ondulação estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril, e seletivamente esticar 1008 pelo menos uma porção predeterminada do invólucro em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro para fornecer uma porção afinada correspondente do invólucro.

[0086] Note que o método e os conjuntos para afinar um invólucro aqui divulgados também podem ser usados para afinar a espessura de metal em um corpo de lata, uma extremidade de lata e / ou cúpula bem como em um copo, ou seja, uma construção precursora para um corpo de lata.

[0087] Embora modalidades específicas do conceito divulgado tenham sido descritas em detalhe, será apreciado pelos especialistas na técnica que várias modificações e alternativas a esses detalhes poderiam ser desenvolvidas à luz dos ensinamentos gerais da divulgação. Consequentemente, os arranjos particulares divulgados devem ser apenas ilustrativos e não limitativos quanto ao alcance do conceito divulgado, que é para receber toda a amplitude das reivindicações anexadas e todos os seus equivalentes.

Claims

1. Ferramentas (200A) para a formação de um invólucro (4), as ferramentas (200A), caracterizadas pelo fato de que compreendem:um conjunto de ferramenta superior (202) incluindo uma luva de pressão superior (218);a luva de pressão superior (218) incluindo uma extremidade inferior (227) definindo uma superfície de formação de concentração de pressão (600);um conjunto de ferramenta inferior (204) cooperando com o conjunto de ferramenta superior (202) para formar um material disposto entre eles para incluir um painel central(6), uma parede de mandril circunferencial (12), um escareador anelar (10) entre o painel central (6) e a paredede mandril circunferencial (12), e uma ondulação (16) estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril (12); eem que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre uma primeira posição separada, em que o conjunto de ferramenta superior (202) é espaçado do conjunto de ferramenta inferior (204), e uma posição de formação, em que o conjunto de ferramenta superior (202) é imediatamente adjacente ao conjunto de ferramenta inferior (204) para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro (4) em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro (4), fornecendo assim uma porção afinada correspondente;em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) inclui uma área de aperto reduzida; e em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) inclui uma pluralidade de descansos (610).

2. Ferramentas (200A), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que a pluralidade de descansos (610) de superfície de formação de concentração de pressão inclui entre dois e cinco descansos substancialmente concêntricos (610A-610E).

3. Ferramentas (200A) para a formação de um invólucro (4), as ferramentas (200A), caracterizadas pelo fato de que compreendem:um conjunto de ferramenta superior (202) incluindo uma luva de pressão superior (218);a luva de pressão superior (218) incluindo uma extremidade inferior (227) definindo uma superfície de formação de concentração de pressão (600);um conjunto de ferramenta inferior (204) cooperando com o conjunto de ferramenta superior (202) para formar um material disposto entre eles para incluir um painel central(6), uma parede de mandril circunferencial (12), um escareador anelar (10) entre o painel central (6) e a paredede mandril circunferencial (12), e uma ondulação (16) estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril (12);em que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre uma primeira posição separada, em que a conjunto de ferramenta superior 202 está espaçado do conjunto de ferramenta inferior 204 e uma posição de formação, em que o conjunto de ferramenta superior 202 é imediatamente adjacente ao conjunto de ferramenta inferior 204 para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro 4 em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo, assim, uma porção afinada correspondente;em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) inclui uma área de aperto reduzida,o conjunto de ferramentas superior inclui um calço de molde (206), um corpo de elevador (214) e um conjunto de geração de polarização híbrido;o corpo de elevador (214) acoplado ao calço de molde (206), o corpo de elevador (214) definindo uma câmara de pressão (516);a luva de pressão superior (218) disposta de forma móvel na câmara de pressão de corpo de elevador (516);a luva de pressão superior (218) móvel entre uma primeira posição estendida, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior (227) é mais espaçada do calço de molde superior (206), e uma segunda posição retraída, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior (227) é menos espaçada do calço de molde superior (206);o conjunto de geração de polarização híbrido (500) acoplado operativamente à luva de pressão superior (218);em que o conjunto de geração de polarização híbrido (500) controla o movimento da luva de pressão superior (218) à medida que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre a primeira e segunda posições;em que o conjunto de geração de polarização híbrido (500) inclui um conjunto de geração de pressão, um conjunto de polarização mecânico (550), e um número de componentes híbridos;o conjunto de geração de pressão é estruturado para pressurizar a câmara de pressão (516);o conjunto de polarização mecânico (550) inclui um número de molas;o conjunto de geração de polarização híbrido (500) gera uma força de polarização total à medida que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) se movem entre a primeira e segunda posições;em que o conjunto de geração de pressão (510) gera aproximadamente entre 20%-30% da força de polarização total;eem que o conjunto de polarização mecânico (550) gera entre cerca de 70%-80% da força de polarização total.

4. Ferramentas (200A), de acordo com a reivindicação3, caracterizadas pelo fato de que o conjunto de geração de pressão (510) gera aproximadamente 25% da força de polarização total; eo conjunto de polarização mecânico (550) gera cerca de 75% da força de polarização total.

5. Ferramentas (200A) para a formação de um invólucro (4), as ferramentas (200A), caracterizadas pelo fato de que compreendem:um conjunto de ferramenta superior (202) incluindo uma luva de pressão superior (218);a luva de pressão superior (218) incluindo umaextremidade inferior (227) definindo uma superfície de formação de concentração de pressão (600);um conjunto de ferramenta inferior (204) cooperando com o conjunto de ferramenta superior (202) para formar um material disposto entre eles para incluir um painel central (6), uma parede de mandril circunferencial (12), um escareador anelar (10) entre o painel central (6) e a parede de mandril circunferencial (12), e uma ondulação (16) estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril (12);em que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre uma primeira posição separada, em que a conjunto de ferramenta superior 202 está espaçado do conjunto de ferramenta inferior 204 e uma posição de formação, em que o conjunto de ferramenta superior 202 é imediatamente adjacente ao conjunto de ferramenta inferior 204 para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro 4 em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro, fornecendo, assim, uma porção afinada correspondente;em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) inclui uma área de aperto reduzida;o conjunto de ferramenta superior (202) inclui um calço de molde (206), um corpo de elevador (214), e um conjunto de geração de polarização híbrido (500);o corpo de elevador (214) acoplado ao calço de molde (206), o corpo de elevador (214) definindo uma câmara de pressão (516);a luva de pressão superior (218) móvel disposta na câmara de pressão de corpo de elevador (214);a luva de pressão superior (218) móvel entre uma primeira posição estendida, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior (227) é mais espaçada do calço de molde superior (206), e uma segunda posição retraída, em que a extremidade inferior de luva de pressão superior (227) é menos espaçada do calço de molde superior (206);o conjunto de geração de polarização híbrido (500) acoplado operativamente à luva de pressão superior (218);em que o conjunto de geração de polarização híbrido (500) controla o movimento da luva de pressão superior (218) à medida que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre a primeira e segunda posições;em que o conjunto de geração de polarização híbrido (500) inclui um conjunto de geração de pressão, um conjunto de polarização mecânico (550), e um número de componentes híbridos;o conjunto de geração de pressão é estruturado para pressurizar a câmara de pressão (516);o conjunto de polarização mecânico (550) inclui um número de molas;o conjunto de geração de polarização híbrido (500) gera uma força de polarização total à medida que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre a primeira e segunda posições;em que a força de polarização total é comunicada através da luva de pressão superior (218) para a superfície de formação de concentração de pressão (600);em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) está estruturada para aplicar uma força de aperto a uma peça de trabalho; eem que a proporção da força de polarização total para a força de aperto está entre cerca de 20:1 e 40:1.

6. Ferramentas (200A), de acordo com a reivindicação 5, caracterizadas pelo fato de que a proporção da força de polarização total para a força de aperto está entre cerca de 30:1.

7. Ferramentas (200A) para a formação de um invólucro (4), caracterizadas pelo fato de que compreendem:um conjunto de ferramenta superior (202) incluindo uma luva de pressão superior (218);a luva de pressão superior (218) incluindo uma extremidade inferior (227) definindo uma superfície de formação de concentração de pressão (600);um conjunto de ferramenta inferior (204) cooperando com o conjunto de ferramenta superior (202) para formar um material disposto entre eles para incluir um painel central(6), uma parede de mandril circunferencial (12), um escareador anelar (10) entre o painel central (6) e a paredede mandril circunferencial (12), e uma ondulação (16) estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril (12);em que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre uma primeira posição separada, em que o conjunto de ferramenta superior (202) é espaçado do conjunto de ferramenta inferior (204), e uma posição de formação, em que o conjunto de ferramenta superior (202) é imediatamente adjacente ao conjunto de ferramenta inferior (204) para esticar seletivamente o material de pelo menos uma porção predeterminada do invólucro (4) em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro (4), fornecendo assim uma porção afinada correspondente; em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) inclui uma área de aperto reduzida;o conjunto de ferramenta superior (202) gera uma força de polarização total à medida que o conjunto de ferramenta superior (202) e o conjunto de ferramenta inferior (204) movem entre a primeira e segunda posições;em que a força de polarização total é comunicada através da luva de pressão superior (218) para a superfície de formação de concentração de pressão (600);em que a superfície de formação de concentração de pressão (600) é estruturada para aplicar uma força de aperto a uma peça de trabalho; eem que a proporção da força de polarização total para a força de aperto entre cerca de 20:1 e 40:1.

8. Ferramentas (200A), de acordo com a reivindicação7, caracterizadas pelo fato de que a proporção da força de polarização total para a força de aperto é de cerca de 30:1.

9. Método para formar um invólucro (4), caracterizado pelo fato de que compreende:introduzir (1000) material entre ferramentas (200A);gerar (1002) uma força de polarização total dentro das ferramentas (200A);apertar (1004) o material entre um conjunto de ferramenta superior (202) e um conjunto de ferramenta inferior (204), em que a proporção da força de polarização total para a força de aperto está entre cerca de 20:1 e 40:1;formar (1006) o material para incluir um painel central (6), uma parede de mandril circunferencial (12), um escareador anelar (10) entre o painel central (6) e a parede de mandril circunferencial (12), e uma ondulação (16) estendendo radialmente para fora a partir da parede de mandril (12); eseletivamente (1008) esticar pelo menos uma porção predeterminada do invólucro (4) em relação a pelo menos uma outra porção do invólucro (4) para fornecer uma porção afinada correspondente do invólucro (4).

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o aperto do material entre um o conjunto de ferramenta superior (202) e um conjunto de ferramenta inferior (204) inclui a proporção da força de polarização total para a força de aperto de cerca de 30:1.