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CN110099760B - 用于形成卷边罐端部的方法和设备 - Google Patents

用于形成卷边罐端部的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种用于在成形压力机(100)中形成罐端部的方法和设备，包括将片材定位在上冲头组件(102)和固定底座组件(104)之间；从该片材料上切下罐端部坯料(W)；夹紧罐端部坯料(W)的周边部分；移动上冲头组件(102)以将罐端部坯料(W)的中心部分夹紧在上面板冲头(114)和下面板冲头(118)之间，以限定位于环形内卷边模具(116c)下方的中心面板部分，所述环形内卷边模具位于固定底座组件(104)上的下面板冲头(118)附近；并且延伸上冲头组件(102)以形成靠近罐端部坯料(W)的周边部分的初始环形埋头孔半径(V1)，在初始环形埋头孔半径(V1)和环形内卷边模具(116c)之间延伸有基本上未变形的中间区域。还描述了上述方法和用于执行该方法的设备的可选实施方式。

Description

用于形成卷边罐端部的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于形成金属罐端部的制造方法和设备，更具体地说，涉及一种用于在很少或没有拉伸的情况下形成罐端部的方法和设备，并且在罐端部形成期间使材料的变薄最小化。
背景技术
金属饮料罐端部被设计成具有一个或多个加强卷边，该加强卷边围绕罐端部邻近罐端部的圆周或周边延伸。这些卷边通常由相互连接的卷边半径和卷边低谷半径在罐端部的径向方向上彼此交替限定。卷边从埋头孔半径或夹壁半径向内形成，并且可以从罐端部的中心面板部分向外定位。
饮料罐体和罐端部必须足够坚固，以承受高内部压力以及运输和处理产生的外力。此外，它们必须由极薄且耐用的材料制成，以降低制造成本和成品重量。这些看似不相容的高强度和轻质的要求可以通过使用相互作用的公和母工具组合侵蚀性地加工薄材料来实现。遗憾的是，侵蚀性材料加工可能导致罐端部的给定轮廓或几何形状的不一致，这是由于制造罐端部的材料的过度拉伸或变薄。在形成期间产生的这种不一致可能会降低强度并改变罐端部的其他特性。
在本申请中，用于控制罐端部的成形部分中的拉伸和变薄的技术在用于由薄原料形成罐端部的方法和设备中示出，所述罐端部具有所需的强度并具有改善的一致性。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在成形压力机中形成罐端部的方法。该方法包括将片材定位在成形压力机中的上冲头组件和固定底座组件之间；从该片材上切下罐端部坯料；夹紧罐端部坯料的周边部分；将上冲头组件从缩回位置移向伸出位置，并将罐端部坯料的中心部分夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间，以在罐端部坯料上限定中心面板部分，其中，中心面板部分位于环形内卷边模具下方，环形内卷边模具位于固定底座组件上的下面板冲头附近；以及在夹紧罐端部坯料的中心部分之后延伸上冲头组件，以形成靠近罐端部坯料的周边部分的初始环形埋头孔半径，在初始环形埋头孔半径和环形内卷边模具之间延伸有基本上未变形的中间区域。
可以延伸上冲头组件以使环形第一中间卷边冲头与罐端部坯料接合，并且在罐端部坯料的中间区域中初始形成第一中间卷边低谷半径，同时可以增加埋头孔半径的深度。
可以进一步延伸上冲头组件以使环形第二中间卷边冲头与罐端部坯料接合，并且在罐端部坯料的中间区域中初始形成第二中间卷边低谷半径，其中同时可以增加第一中间卷边低谷半径和埋头孔半径的深度。
形成初始环形埋头孔半径可包括在上面板冲头与罐端部坯料的初始接合之后使罐端部坯料与上冲头组件上的外卷边冲头接合。
环形埋头孔半径的初始形成可包括上面板冲头相对于外卷边冲头的向上位移，而上面板冲头将中心面板分夹紧到下面板冲头。
罐端部坯料的周边部分可以夹紧在固定底座组件的冠环上，并且外卷边冲头可以与冠环的内壁配合以形成埋头孔半径的大致垂直的外壁。
上冲头组件可以包括环形外卷边冲头、环形中间卷边冲头以及环形内卷边冲头，固定底座组件可以包括环形外卷边模具、环形中间卷边模具以及环形内卷边模具，并且其中，在外卷边冲头在罐端部坯料上的初始接合之后：罐端部坯料的未变形中间区域可以与外卷边模具、中间卷边模具和内卷边模具接合延伸；以及中间卷边冲头和内卷边冲头可以与罐端部坯料间隔开。
在将内卷边冲头接合在罐端部坯料上之前，中间卷边冲头与罐端部坯料接合。
外卷边冲头和内卷边冲头向下延伸得比中间卷边冲头向下延伸得更远。
上冲头组件向其伸出位置的移动完成了罐端部坯料到罐端部的形成，罐端部具有埋头孔半径、中间卷边低谷半径和内卷边低谷半径，其中，在卷边整个形成过程中，中心面板部分保持夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在成形压力机中形成罐端部的方法。该方法包括将片材定位在成形压力机中的上冲头组件和固定底座组件之间；从该片材上切下罐端部坯料；将罐端部坯料的周边部分夹紧在冠环和顶出环之间；提供上冲头组件，其具有多个环形卷边冲头和上面板冲头，该上面板冲头被支撑以相对于卷边冲头移动；提供固定底座组件，其具有多个环形卷边模具和下面板冲头，环形卷边模具用于与卷边冲头配合；将上冲头组件从缩回位置移向伸出位置。另外，上冲头组件的移动包括：在罐端部坯料与卷边冲头或卷边模具接合之前，将罐端部坯料的中心部分与上面板冲头接合；以及随后移动上冲头组件以将罐端部坯料的中心部分夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间，其中罐端部坯料与卷边冲头中单独的一个卷边冲头和卷边模具中单独的一个卷边模具接合。
在夹紧罐端部的中心部分之后延伸上冲头组件，使得卷边冲头中单独的一个卷边冲头将罐端部坯料向下移动到与剩余的卷边模具中的一个或多个接合。
在罐端部坯料移动成与剩余的卷边模具的一个或多个接合之后，上冲头组件的进一步移动使剩余的卷边冲头移动到与罐端部坯料接合。
卷边冲头中单独的一个卷边冲头可以包括径向最外侧卷边冲头，并且卷边模具中单独的一个卷边模具可以包括径向最内侧卷边模具。
基本上未变形的中间区域在最外侧卷边冲头和最内侧卷边模具之间延伸。
下面板冲头相对于卷边模具不可移动地固定。
根据本发明的另一方面，提供了一种设备，用于在单作用压力机中由片材形成罐端部，所述压力机具有固定底座组件和可移动的上冲头组件。该设备包括：冠环，被刚性地支撑在固定底座组件上，并具有上表面，该上表面限定了罐端部的冠部轮廓；由上冲头组件承载的顶出环，该顶出环与冠环对齐，用于在上冲头组件朝向固定底座组件移动时接合工件，以在工件的周边部分中形成冠部。多个环形卷边冲头和上面板冲头，多个环形卷边冲头被支撑在上冲头组件上，上面板冲头被浮动地支撑在上冲头组件上，用于相对于卷边冲头移动。多个环形卷边模具和下面板冲头，其被支撑在固定底座组件上，以分别与卷边冲头和上面板冲头配合。上冲头组件从缩回位置向伸出位置的移动使其与工件在冠环和顶出环之间接合，并且在工件与卷边冲头或卷边模具接合之前，将上面板冲头定位成与工件接合。上冲头组件随后的移动将工件夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间，工件与卷边冲头中单独的一个卷边冲头和卷边模具中单独的一个卷边模具接合。
在将工件夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间之后，在冲头组件向伸出位置移动期间，上面板冲头移动到上冲头组件中。
上冲头组件上的多个卷边冲头可以彼此固定的关系支撑，并且上面板冲头可相对于多个卷边冲头移动。
附图说明
尽管本说明书以权利要求书特别指出并明确要求保护本发明为结尾，但相信通过以下结合附图的描述将更好地理解本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是表示根据本发明的方面可操作的成形压力机的示意剖视图，示出了在形成罐端部的坯料成形过程开始时处于降低位置的成形压力机的上冲头组件；
图2是图1的成形压力机的部分在拉拽冲头和拉拽垫之间夹紧工件之后立即进行冲裁操作的放大的示意剖视图；
图3是表示图1的成形压力机的部分在顶出环和冠环之间的坯料的夹紧接合的放大的示意剖视图；
图4是表示图1的成形压力机的部分紧接着在上面板冲头和下面板冲头之间坯料夹紧接合的放大示意剖视图；
图5是表示图1的成形压力机的部分的放大示意剖视图，示出了形成用于罐端部的外卷边的初始步骤；
图6示出了图1的成形压力机的部分的放大示意剖视图，示出了上冲头组件的进一步向下移动，该上冲头组件将坯料定位在上卷边模具附近；
图7是示出图1的成形压力机的部分的放大示意性剖视图，示出了上冲头组件的进一步向下移动，以将坯料定位成与外卷边模具接合，以形成罐端部的外卷边；
图8是示出图1的成形压力机的部分的放大示意剖视图，示出了上冲头组件的进一步向下移动，以形成罐端部的中间卷边；
图9是示出图1的成形压力机的部分的放大示意剖视图，示出了上冲头组件的进一步向下移动，以形成罐端部的内卷边；以及
图10是根据本说明书的方面形成的示例性罐端部的剖视图。
具体实施方式
在下面对优选实施例的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过说明而非限制的方式示出了可以实施本发明的特定优选实施例。应当理解，可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行改变。
本申请公开了用于形成面板、壳体或罐端部的方法和设备，使得罐端部的成形部分具有受控的变薄，以基本上防止在变薄不受控的情况下可能发生的翘曲、扭曲和/或破裂。根据所公开的方法和设备的一个方面，罐端部的成形部分可以在成形过程中在材料没有拉伸或具有可忽略的拉伸的情况下生产。
现在参考图1，其示出了具有可移动上冲头组件102和下固定底座组件104的成形压力机100。上冲头组件102可在缩回位置和伸出位置之间移动，其中缩回位置与固定底座组件104间隔开，伸出位置在成形压力机100的下死点位置处邻近固定底座组件104。上冲头组件102包括安装在上模具座108中的冲头活塞106，下固定底座组件104包括下模具座110。
卷边冲头组件112以固定的关系固定到上模具座108，并包括环形外卷边冲头112a、环形中间卷边冲头(第一中间卷边冲头)112b和环形内卷边冲头(第二中间卷边冲头)112C。可以设置冲头卷边间隔件115以使中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c相对于彼此并相对于外卷边冲头112a定位。此外，可以在外卷边冲头112a上方设置另外的卷边冲头间隔件117，以使得能够相对于上模具座108定位外卷边冲头112a、中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c。或者，卷边冲头组件112可以包括外卷边冲头112a、中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c，它们整体形成，即作为单个单元，卷边冲头112a、112b、112c的位置相对于彼此固定。
上冲头组件102还包括上面板冲头114，上面板冲头114被固定到冲头活塞106并被支撑以相对于卷边冲头组件112移动。一个或多个间隔件119可设置在冲头活塞106和上面板冲头之间，以调节上面板冲头114在上模具座108内的垂直位置。在图示的配置中，示出了两个不同直径的间隔件119，其中可以研磨一个或两个间隔件119的厚度以调节垂直位置。在另一种结构中，可以设置一个具有阶梯直径的单个间隔件来代替这里所示的两个间隔件119。在所示的实施例中，内卷边冲头112c可位于外卷边冲头112a的相同高度或略高于其的上方，并且中间卷边冲头112b可位于外卷边冲头112a和内卷边冲头112c上方的高度处，见图3。
下固定底座组件104包括下卷边模具组件116，用于在从成形压力机中的片材切割的工件或坯料130上执行的成形过程期间与卷边冲头组件112配合。卷边模具组件116包括环形外卷边模具116a、环形中间卷边模具116b和环形内卷边模具116c。另外，下卷边模具组件116包括下面板冲头118，用于与上面板冲头114配合。
可以提供模具间隔件120以相对于彼此中间卷边模具116b和内卷边模具116c并且相对于外卷边模具116a定位中间卷边模具116b和内卷边模具116c，并且可以提供下面板冲头间隔件122以相对于内卷边模具116c定位下面板冲头。或者，下卷边模具组件116可包括整体形成的外卷边模具116a、中间卷边模具116b、内卷边模具112c和下面板冲头118，即作为单个单元，其中，卷边模具116a、116b、116c的位置相对于彼此固定并相对于下模具组件116固定。
如图1所示，下面板冲头118的上表面位于低于内卷边模具116c的高度的海拔或高度。此外，在所示实施例中，中间卷边模具116b可以位于比内卷边模具116c更大的高度，并且外卷边模具116a可以位于比中间卷边模具116b更大的高度。应该理解的是，选择卷边冲头112a、112b、112c和卷边模具116a、116b、116c相对于彼此的高度，以便为罐端部提供顺序形成的卷边，这有助于在坯料没有或具有有限地拉伸的情况下形成罐端部，如下面将进一步描述的。
如图1所示，上冲头组件102从缩回位置向伸出位置移动，并且位于固定底座组件104附近，以从片材或工件W切割罐端部坯料130。通过由上冲头组件102承载的坯料或拉拽冲头124以及由固定底座组件104承载的切割边缘126从片材或工件W切割罐端部坯料130。罐端部坯料130的外周边部分130A被夹紧在拉拽冲头124和可移动地被支撑在成形压力机100的固定底座组件104上的拉拽垫128之间的外夹紧区域128A处，从而保持罐端部坯料处于如图所示的大致水平方向。由上冲头组件102承载的顶出环132与坯料130的冠部130B在靠近外周边部分130A接合，如图2中可进一步所示。
参照图3，在上冲头组件102向下伸展到伸出位置的过程中，顶出环132移动成与冠环134相关联，以将冠部130B夹紧在顶出环132和冠环134之间的冠部夹紧区域134A处。拉拽垫128在固定底座组件104中被支撑在气垫上。
在夹紧在冠部夹紧区域134A之后，拉拽冲头124与上冲头组件102进一步向下移动，使外夹紧区域128A向下移动到冠部夹紧区域134A下方，使得周边部分130A从外夹紧区域128A中被取出。
在基本上与周边部分130A从外夹紧区域128A被释放的同时或之后，上面板冲头114可以抵靠中心面板部分130接合。冠环134被刚性地支撑在下部固定底座组件104中并且顶出环132在上冲头组件102中向下弹簧偏置。因此，在冠部夹紧区域134A中夹紧冠部130B之后，并且随着上冲头组件102继续朝向固定底座组件104移动时，顶出环132可以缩回到上冲头组件102中。上冲头组件102的进一步继续向下运动使上面板冲头114与坯料130的中心板部分131接合到图3所示的位置。
可以注意到，在上冲头组件102的向下行程期间，空气压力被施加到冲头活塞106上方的腔室107，参见图1，以在上冲头组件102的向下行程中，相对于卷边冲头组件112向下偏置上面板冲头114。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图2所示的位置和图3所示的位置之间向下移动约0.295英寸(0.749厘米)。可以理解的是，参考图2-9描述的形成过程的步骤中参考工具的移动而识别的特定尺寸仅出于示例性目的而提供，并不旨在限制本文要求保护的发明。也就是说，提供工具移动的尺寸以示出整个成形过程中的相对运动程度，以及加工的特定运动或运动程度的变化可以包括在本文所述的成形过程中。
参照图4，在上冲头组件102朝向伸出位置进一步向下移动期间，上面板冲头114定位成将中心面板部分130C夹紧在上面板冲头114和下面板冲头118之间的面板夹紧区域118A中以限定坯料130的中心板低谷部分130C，其基本上对应于中心面板部分131。通常在上面板冲头114移动到限定中心面板低谷部分130C的位置的同时，外卷边冲头112a与相邻于冠部夹紧区域134A的坯料130接合，以部分地形成围绕冠环134的上表面的冠部130B，并且围绕冠环134拉拽出外周边部分的一部分130A。
另外，当上面板冲头114的下表面在内卷边模具116c下方移动时，与中心面板部分130C相邻的坯料130的一部分被定位成与内卷边模具116c接合。在罐端部形成的这个阶段，坯料130的中间区域130D跨越上卷边冲头112a和内卷边模具116c之间包括坯料130的基本未变形部分，其与中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c脱离接合，并与外卷边模具116a和中间卷边模具116b脱离接合。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图3所示的位置和图4所示的位置之间向下移动约0.067英寸(0.170cm)。
参照图5，在上冲头组件102进一步向下移动到伸出位置期间，中心面板部分131在面板夹紧区域118A中保持夹紧，并且外卷边冲头112a继续向下按压中间部分130D的外周边，并从冠环134周围的坯料130的周边部分130A拉拽附加材料。随着卷边冲头组件112向下移动，上面板冲头114相对于卷边冲头组件112向上移位，抵抗腔室107中的气压。另外，外卷边冲头112a可以开始坯料130材料的变形作为形成罐端部的环形外卷边的初始步骤。可以注意到，当材料从外周边部分130A拉拽时，它穿过在拉拽冲头124的内壁125和冠环134的外壁135之间限定的模具区域，以形成用于罐端部的大致垂直的外壁。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图4所示的位置和图5所示的位置之间向下移动约0.010英寸(0.025cm)。
参照图6，在上冲头组件102朝向伸出位置进一步向下移动期间，中心面板部分131在面板夹紧区域118A中保持夹紧，并且外卷边冲头112a继续向下按压中间部分130D的外周边，并且从冠环134周围的坯料130的外周边部分130A拉拽附加材料。随着卷边冲头组件112向下移动，上面板冲头114相对于卷边冲头组件112进一步向上移位，抵抗腔室107中的气压。外卷边冲头112a使中间部分130D移动以接触或紧密相邻外卷边模具116a和中间卷边模具116b中的一个或两个，而中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c可保持与中间部分130D不接触。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图5所示的位置和图6所示的位置之间向下移动约0.010英寸(0.025cm)。
参照图7，在上冲头组件102朝向伸出位置进一步向下移动期间，中心面板部分131在面板夹紧区域118A中保持夹紧，并且外卷边冲头112a继续向下按压中间部分130D的外周边，并从冠环134周围的坯料130的外周边部分130A拉拽附加材料。随着卷边冲头组件112继续向下移动，上面板冲头114相对于卷边冲头组件112进一步向上移位，抵抗腔室107中的气压。在图7所示的形成阶段，坯料130可以与第一卷边模具116a接合，并且外卷边冲头112a可以将坯料130的材料压入冠环134和外卷边模具116a之间的第一模具空间S1中、超过或低于外卷边模具116a的高度，以形成埋头孔半径V1，也称为夹壁半径。此外，当形成埋头孔半径V1时，中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c可以保持与中间部分130D不接触。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图6所示的位置和图7所示的位置之间向下移动约0.010英寸(0.025cm)。
参照图8，在上冲头组件102朝向伸出位置进一步向下移动期间，中心面板部分131在面板夹紧区域118A中保持夹紧，并且外卷边冲头112a继续向下压中间部分130D的外周边，并从冠环134周围的坯件130的外周边部分130A拉拽附加材料。随着卷边冲头组件112继续向下移动，上面板冲头114相对于卷边冲头组件112进一步向上移位，抵抗腔室107中的气压。中间卷边冲头112b可以将坯料130的材料压入外卷边模具116a和中间卷边模具116b之间的第二模具空间S2中，超过或低于外卷边模具116a的高度，以形成第一中间件或中间卷边低谷半径V2，并进一步限定分开第一低谷半径V1和第二低谷半径V2的第一卷边半径B1。当形成第二卷边低谷半径V2时，外卷边冲头112a与卷边冲头组件112的向下运动继续加深埋头孔半径V1。可以注意到，坯料130的材料可以沿着外卷边模具116a、外卷边冲头112a和冠环134径向向内拉拽，同时上卷边冲头组件112向下运动，以在坯料130的材料具有很少拉伸或没有拉伸的情况下提供用于形成卷边的材料。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图7所示的位置和图8所示的位置之间向下移动约0.010英寸(0.025厘米)。
参照图9，在上冲头组件102朝向伸出位置进一步向下移动期间，中心面板部分131在面板夹紧区域118A中保持夹紧，并且外卷边冲头112a继续向下按压中间部分130D的外周边，并从冠环134周围的坯料130的外周边部分130A拉拽附加材料。随着卷边冲头组件112继续向下移动，上面板冲头114相对于卷边冲头组件112进一步向上移位，抵抗腔室107中的气压。内卷边冲头112c可以将坯料130的材料压入中间卷边模具116b和内卷边模具116c之间的第三模具空间S3中，超过或低于中间卷边模具116b和内卷边模具116c的高度，以形成第二中间或内卷边低谷半径V3。形成内卷边低谷半径V3进一步与形成第二卷边半径B2一致，第二卷边半径B2分隔中间卷边低谷半径V2和内卷边低谷半径V3并形成或完成将内卷边低谷半径V3和中心面板低谷部分130C分隔的第三卷边半径B3。当形成内卷边低谷半径V3时，外卷边冲头112a和中间卷边冲头112b与卷边冲头组件112的向下移动继续加深埋头孔半径V1和中间卷边低谷半径V2。如上所述，当上冲头组件102向下移动时，坯料130的材料可以径向向内拉拽。特别地，随着上卷边冲头组件112的向下移动，坯料130的材料可以被拉过外卷边模具116a和中间卷边模具116b，外卷边冲头112a、中间卷边冲头112b和内卷边冲头112c和冠环134，以在坯料130的材料具有很少或没有拉伸情况下提供用于形成埋头孔半径V1以及中间和内卷边低谷半径V2、V3的材料，。
图9所示的成形阶段表示上冲头组件102在伸出位置处或在上冲头组件102的伸出位置附近的向下运动，并且将坯料130的外周边部分130A完成到限定罐端部的冠部C的外壁的最终长度。冠部C具有由冠环134的上表面限定的最终轮廓，并且在形成于冠环134的内壁138和外卷边冲头112a的外壁140之间的垂直外部埋头孔136处连接到埋头孔半径V1，如图10中可进一步看到的。在所示的示例性实施例中，上冲头组件102可以在图8所示的位置和图9所示的位置之间向下移动约0.031英寸(0.079厘米)。
应当理解，尽管形成罐端部的步骤包括在开始形成埋头孔半径V1的步骤之后开始形成中间卷边低谷半径V2作为第一中间卷边低谷半径，但是本发明的另外的方面可以包括卷边低谷半径形成的不同顺序。例如，卷边冲头组件112和卷边模具组件116可以被配置为开始形成内卷边低谷半径V3作为第一中间卷边低谷半径，随后开始形成中间卷边低谷半径V2作为第二中间卷边低谷半径。
从以上描述中，可以理解，罐端部形成有连续的低谷半径形成，其中低谷半径的初始形成可以分阶段形成以在成形过程中的不同时间发生。特别地，可以首先开始形成埋头孔半径，并且可以顺序地形成连续的中间低谷半径，其结合仅提供上部成形工具“在空中”而底部工具“在固态”或被固定，导致形成罐端部所需的压榨吨数减少。
在形成罐端部时，可以逐渐地执行形成坯料130材料的弯曲，其中可以通过从坯料130的外部130A拉拽附加材料或通过在卷边半径或低谷半径处局部减薄材料来适应材料的弯曲。随着在卷边冲头组件112和卷边模具组件116的工具上顺序地覆盖材料，执行成形操作，如图2-9所示，减少材料从外部130A移动的限制，使得坯料130的材料更容易向内拉，以减少否则可能发生的变薄量。因此，可以理解的是，在参考图2-9描述的整个步骤中，用于形成卷边低谷半径和卷边半径的材料，特别是中间部分130D的材料，基本上不被拉伸而是被形成具有相对小的连续形变，使材料变薄以形成卷边的最小量，而中心面板部分131保持夹紧在静止位置。例如，本文所述的罐端部形成工艺可以在不超过约6％的材料变薄和没有或可忽略的材料拉伸的情况下进行。
虽然已经说明和描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其他改变和修改。因此，旨在所附权利要求中覆盖在本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (19)

1.一种在成形压力机中形成罐端部的方法，所述方法包括：
将片材定位在所述成形压力机中的上冲头组件和固定底座组件之间；
从所述片材上切下罐端部坯料；
夹紧所述罐端部坯料的周边部分；
将所述上冲头组件从缩回位置移向伸出位置，并将所述罐端部坯料的中心部分夹紧在上面板冲头和下面板冲头之间，以在所述罐端部坯料上限定中心面板部分，其中，所述中心面板部分位于环形的内卷边模具下方，环形的所述内卷边模具位于所述固定底座组件上的下面板冲头附近；以及
在夹紧所述罐端部坯料的中心部分之后延伸所述上冲头组件，以形成靠近所述罐端部坯料的周边部分的初始的环形的埋头孔半径，在初始的环形的所述埋头孔半径和环形的所述内卷边模具之间延伸有基本上未变形的中间区域。
2.根据权利要求1所述的形成罐端部的方法，包括延伸所述上冲头组件以使环形的第一中间卷边冲头与所述罐端部坯料接合，并且在所述罐端部坯料的中间区域中初始形成第一中间卷边低谷半径，同时增加所述埋头孔半径的深度。
3.根据权利要求2所述的形成罐端部的方法，包括进一步延伸所述上冲头组件以使环形的第二中间卷边冲头与所述罐端部坯料接合，并且在所述罐端部坯料的中间区域中初始形成第二中间卷边低谷半径，其中同时增加所述第一中间卷边低谷半径和所述埋头孔半径的深度。
4.根据权利要求1所述的形成罐端部的方法，其中形成初始的环形的所述埋头孔半径包括在所述上面板冲头与所述罐端部坯料初始接合之后，将所述罐端部坯料与所述上冲头组件上的外卷边冲头接合。
5.根据权利要求4所述的形成罐端部的方法，其中环形的所述埋头孔半径的初始形成包括所述上面板冲头相对于所述外卷边冲头的向上位移，而所述上面板冲头将所述中心面板部分夹紧到所述下面板冲头。
6.根据权利要求4所述的形成罐端部的方法，其中所述罐端部坯料的周边部分被夹紧在所述固定底座组件的冠环上，所述外卷边冲头与所述冠环的内壁配合，以形成所述埋头孔半径的大致垂直的外壁。
7.根据权利要求1所述的形成罐端部的方法，其中所述上冲头组件包括环形的外卷边冲头、环形的中间卷边冲头以及环形的内卷边冲头，所述固定底座组件包括环形的外卷边模具，环形的中间卷边模具以及环形的内卷边模具，并且其中在所述外卷边冲头在所述罐端部坯料上的初始接合之后：
所述罐端部坯料的未变形的中间区域与所述外卷边模具、所述中间卷边模具和所述内卷边模具接合延伸；以及
所述中间卷边冲头和所述内卷边冲头与所述罐端部坯料间隔开。
8.根据权利要求7所述的形成罐端部的方法，其中在将所述内卷边冲头接合在所述罐端部坯料上之前，所述中间卷边冲头与所述罐端部坯料接合。
9.根据权利要求8所述的形成罐端部的方法，其中所述外卷边冲头和所述内卷边冲头向下延伸得比所述中间卷边冲头向下延伸得更远。
10.根据权利要求9所述的形成罐端部的方法，其中所述上冲头组件向其伸出位置的移动完成了所述罐端部坯料到罐端部的形成，所述罐端部具有埋头孔半径、中间卷边低谷半径和内卷边低谷半径，其中，在所述卷边形成过程中，所述中心面板部分保持夹紧在所述上面板冲头和所述下面板冲头之间。
11.一种在成形压力机中形成罐端部的方法，所述方法包括：
将片材定位在所述成形压力机中的上冲头组件和固定底座组件之间；
从所述片材上切下罐端部坯料；
将所述罐端部坯料的周边部分夹紧在冠环和顶出环之间；
提供上冲头组件，其具有多个环形的卷边冲头和上面板冲头，所述上面板冲头被支撑以相对于所述卷边冲头移动；
提供固定底座组件，其具有多个环形的卷边模具和下面板冲头，多个环形的所述卷边模具用于与所述卷边冲头配合；
将所述上冲头组件从缩回位置移向伸出位置，其中所述上冲头组件的移动包括：
在所述罐端部坯料与所述卷边冲头或所述卷边模具接合之前，将所述罐端部坯料的中心部分与所述上面板冲头接合；以及
随后移动所述上冲头组件以将所述罐端部坯料的中心部分夹紧在所述上面板冲头和所述下面板冲头之间，其中所述罐端部坯料与所述卷边冲头中单独的一个卷边冲头和所述卷边模具中单独的一个卷边模具接合。
12.根据权利要求11所述的形成罐端部的方法，包括在夹紧所述罐端部的中心部分之后延伸所述上冲头组件，使得所述卷边冲头中所述单独的一个卷边冲头将所述罐端部坯料向下移动到与剩余的所述卷边模具的一个或多个接合。
13.根据权利要求12所述的形成罐端部的方法，其中在所述罐端部坯料移动成与剩余的所述卷边模具的一个或多个接合之后，所述上冲头组件的进一步移动使剩余的所述卷边冲头移动到与所述罐端部坯料接合。
14.根据权利要求11所述的形成罐端部的方法，其中所述卷边冲头中所述单独的一个卷边冲头包括径向最外侧卷边冲头，并且所述卷边模具中所述单独的一个卷边模具包括径向最内侧卷边模具。
15.根据权利要求14所述的形成罐端部的方法，其中基本上未变形的中间区域在所述最外侧卷边冲头和最内侧卷边模具之间延伸。
16.根据权利要求11所述的形成罐端部的方法，其中所述下面板冲头相对于所述卷边模具被不可移动地固定。
17.一种用于在单动压力机中由片材形成罐端部的设备，所述单动压力机具有固定底座组件和可移动的上冲头组件，所述设备包括：
冠环，其被刚性地支撑在所述固定底座组件上，并具有上表面，所述上表面限定了所述罐端部的冠部轮廓；
顶出环，其由所述上冲头组件承载，所述顶出环与所述冠环对齐，用于在所述上冲头组件朝向所述固定底座组件移动时接合工件，以在所述工件的周边部分中形成冠部；
多个环形的卷边冲头和上面板冲头，环形的所述卷边冲头被支撑在所述上冲头组件上，所述上面板冲头被浮动地支撑在所述上冲头组件上，用于相对于所述卷边冲头移动；
多个环形的卷边模具和下面板冲头，环形的所述卷边模具和所述下面板冲头被支撑在所述固定底座组件上，以分别与所述卷边冲头和所述上面板冲头配合；
其中，所述上冲头组件从缩回位置向伸出位置的移动使其与所述工件在所述冠环和所述顶出环之间接合，并且在所述工件与所述卷边冲头或所述卷边模具接合之前，将所述上面板冲头定位成与所述工件接合，并且所述上冲头组件随后的移动将所述工件夹紧在所述上面板冲头和所述下面板冲头之间，其中所述工件与所述卷边冲头中单独的一个卷边冲头和所述卷边模具中单独的一个卷边模具接合。
18.根据权利要求17所述的用于在单动压力机中由片材形成罐端部的设备，其中在将所述工件夹紧在所述上面板冲头和所述下面板冲头之间之后，在所述冲头组件向所述伸出位置移动期间，所述上面板冲头移动到所述上冲头组件中。
19.根据权利要求18所述的用于在单动压力机中由片材形成罐端部的设备，其中所述上冲头组件上的多个所述卷边冲头以彼此固定的关系被支撑，并且所述上面板冲头能够相对于多个所述卷边冲头移动。
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