一种具有弹性底部的金属罐冲压模具的制作方法

专利2025-05-01  19


本发明涉及模具,尤其涉及一种具有弹性底部的金属罐冲压模具。


背景技术:

1、金属罐头中分为二片罐和三片罐。金属三片罐的罐体由顶盖、罐身和底盖组成,其制造工序包括“成圆、焊接、补涂、烘干、翻边、底盖注胶烘干、封罐”等,工序繁琐。金属二片罐的罐体由顶盖、罐身组成,罐身是一体冲压拉伸成型,其制造工序相对简单。

2、以上两种金属制罐工艺,其生产出来的罐体,底部或没有环型圈,或有环型圈却只起到加强承压的作用,当灌装杀菌后,罐体可能会因为高温膨胀而出现不可逆的变形鼓包。

3、因此,为防止罐体受高温后出现变形鼓包,需要使罐体具有弹性形变的特性。然而,现有的罐体一般需要较为轻薄且能承受较高压力,同时现有的模具技术在冲压过程中实现金属罐底部的环形圈为刚性特征。因此需要一种模具,能在冲压过程中能使金属罐罐体在具备较薄且较好承压效果的同时,改变其底部特性,使金属罐具有防止变形鼓包的能力。


技术实现思路

1、本发明的目的在提供一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,解决了上述金属罐体冲压过程中底部不具备弹性形变能力的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,包括用于冲剪并拉伸冲压物的第一序模、用于冲压物再拉伸的第二序模、用于冲压物底部成型的第三序模、用于冲压物罐口扩径和底部再成型的第四序模,以及用于冲压物修边的第五序模,

3、所述第三序模包括上成型脱模组件、第一成型模、下成型脱模组件和第一成型模芯,

4、所述上成型脱模组件与所述下成型脱模组件相对设置且做压合/分离运动,

5、所述第一成型模与所述上成型脱模组件固定连接,所述第一成型模朝向所述下成型脱模组件的一面设有多道阶梯环槽,所述上成型脱模组件靠近所述下成型脱模组件的一端内壁设有避空槽,

6、所述第一成型模芯与所述下成型脱模组件固定连接,所述第一成型模芯朝向所述上成型脱模组件的一面设有凸缘,所述凸缘与所述阶梯环槽相对应;

7、所述上成型脱模组件带动所述第一成型模与所述第一成型模芯做压合/分离运动,

8、当所述第一成型模和所述第一成型模芯压合时,冲压物口部边缘处于所述避空槽内,冲压物底部分别与所述阶梯环槽和所述凸缘抵接,当所述第一成型模和所述第一成型模芯分离时,所述下成型脱模组件将冲压物顶起;

9、所述第四序模包括上成型扩径组件、第二成型模、下成型扩径组件、第二成型模芯和下扩径模,

10、所述上成型扩径组件与所述下成型扩径组件相对设置且做压合/分离运动,所述第二成型模与所述第一成型模结构相同,所述第二成型模芯与所述第一成型模芯结构相同,

11、所述第二成型模与所述上成型扩径组件固定连接,所述上成型扩径组件靠近所述下成型扩径组件的一端内部设有扩径槽,

12、所述第二成型模芯一端与所述下扩径模一端固定连接,所述下扩径模另一端与所述下成型扩径组件固定连接,所述扩径槽与所述下扩径模外轮廓相对应,所述下扩径模直径大于所述第二成型模芯直径;

13、所述上成型扩径组件带动所述第二成型模与所述第二成型模芯做压合/分离运动,

14、当所述第二成型模与所述第二成型模芯压合时,冲压物口部边缘位于所述上成型扩径组件与所述下成型扩径组件的连接处,冲压物口部侧壁分别与所述下扩径模以及扩径槽抵接,当所述第二成型模和所述第二成型模芯分离时,所述下成型扩径组件将冲压物顶起。

15、优选的,所述上成型脱模组件包括第一上模座、第一口部夹模和第一塞杆,

16、所述第一上模座与所述第一口部夹模一端固定连接,所述第一口部夹模另一端内壁设有避空槽,

17、所述第一塞杆一端穿过所述第一上模座且相对第一上模座做伸出/回缩运动,所述第一塞杆另一端与所述第一成型模固定连接,

18、当所述第一成型模和所述第一成型模芯压合时,所述第一口部夹模与所述下成型脱模组件相抵接;

19、所述上成型扩径组件包括第二上模座、第二口部夹模和第二塞杆,

20、所述第二上模座与所述第二口部夹模一端固定连接,所述第二口部夹模另一端内壁设有扩径槽,

21、所述第二塞杆一端穿过所述第二上模座且相对第二上模座做伸出/回缩运动,所述第二塞杆另一端与所述第二成型模固定连接;

22、当所述第二成型模和所述第二成型模芯压合时,所述扩径槽与所述下成型扩径组件相抵接。

23、优选的,所述第一上模座内设有气滑道,

24、所述第一塞杆包括杆体和塞柱,所述杆体一端与所述第一成型模固定连接,所述杆体另一端与所述塞柱固定连接,所述塞柱处于所述气滑道滑行;

25、所述第二上模座结构与所述第一上模座结构相同,所述第二塞杆结构与所述第一塞杆结构相同。

26、优选的,所述第一上模座包括模柄以及与所述模柄固定连接的上连接座,

27、所述模柄内设有气滑道,

28、所述上连接座设有中通槽和定位槽,所述模柄穿过所述中通槽且与所述上连接座固定连接,所述杆体穿过所述中通槽,所述中通槽内径小于所述塞柱外径,所述定位槽与所述第一口部夹模连接。

29、优选的,所述第一上模座还包括连接块,所述连接块与所述上连接座固定连接且形成固定凹腔,

30、所述模柄外壁设有凸沿,所述模柄穿过所述上连接座,且所述凸沿处于所述固定凹腔内。

31、优选的,所述下成型脱模组件包括第一下模座、第一活塞缸、第一活塞杆和第一脱模块,

32、所述第一下模座一端与所述第一活塞缸固定连接,且所述第一下模座另一端与所述第一成型模芯固定连接,

33、所述第一活塞杆一端与所述第一活塞缸连接且做伸出/回缩运动,所述第一活塞杆另一端穿过所述第一下模座与所述第一脱模块固定连接;

34、当所述第一成型模和所述第一成型模芯压合时,所述第一脱模块与所述第一口部夹模相抵接,

35、当所述第一成型模和所述第一成型模芯分离时,所述第一活塞杆带动所述第一脱模块将冲压物顶起;

36、所述下成型扩径组件包括第二下模座、第二活塞缸、第二活塞杆和第二脱模块,

37、所述第二下模座一端与所述第二活塞缸固定连接,且所述第二下模座另一端与所述下扩径模固定连接,

38、所述第二活塞杆一端与所述第二活塞缸连接且做伸出/回缩运动,所述第二活塞杆另一端穿过所述第二下模座与所述第二脱模块固定连接;

39、当所述第二成型模和所述第二成型模芯压合时,所述第二脱模块与所述第二口部夹模相抵接,所述扩径槽与所述下扩径模相抵接,

40、当所述第二成型模和所述第二成型模芯分离时,所述第二活塞杆带动所述第二脱模块将冲压物顶起。

41、优选的,所述第一活塞杆包括连接杆和活塞块,所述活塞块与所述连接杆一端固定连接,所述活塞块于所述第一活塞缸内滑动,所述连接杆另一端穿过所述第一下模座与所述第一脱模块固定连接;

42、所述第二活塞杆与所述第一活塞杆结构相同。

43、优选的,所述第一下模座包括第一连接座、第一固定座和第一外罩,

44、所述第一连接座一端与所述第一活塞缸固定连接,所述第一连接座另一端分别与所述第一固定座和所述第一外罩固定连接,所述第一外罩套设于所述第一固定座外侧,所述第一固定座与所述第一成型模芯固定连接,所述第一脱模块处于所述第一外罩和所述第一固定座之间;

45、所述第二下模座包括第二连接座和第二外罩,

46、所述第二连接座一端与所述第二活塞缸固定连接,所述第二连接座另一端分别与所述第二外罩固定连接,所述第二外罩套设与所述下扩径模外侧,所述第二脱模块处于所述第二外罩和所述下扩径模之间。

47、优选的,所述第一脱模块呈“凸”字型,

48、所述第一外罩远离第一连接座的一端设有凸边,所述凸边与所述第一脱模块相抵接;

49、所述第二脱模块与所述第一脱模块结构相同,所述第二外罩与所述第一外罩结构相同。

50、优选的,所述第二连接座设有限位槽,所述第二外罩处于所述限位槽内。

51、本发明的有益效果:

52、1、本发明第三序模通过多道阶梯环槽与凸缘的精密匹配确保了冲压物底部形状的一致性,且上成型脱模组件与下成型脱模组件的动态协调运动,确保了模具开闭的连贯性,在冲压完成之后能自动将冲压物分离,以方便将冲压物转入下一序模进行冲压。同时,避空槽的设计能在第三序模冲压时,使冲压物的口部边缘不受到挤压,避免其出现变形,为实现底部弹性形变做前提准备。

53、2、本发明第四序模通过扩径槽和下扩径模的协调配合,能对金属罐口实现扩径,使罐体的罐口进一步扩大。此外,由于第二成型模和第二成型模芯的设计,能对冲压物底部进行二次冲压;同时因为在扩径过程时,由于下扩径模的直径大于第二成型模芯,因此冲压时会对金属罐罐口处微距撑开,再通过扩径槽的配合,即可实现罐口扩径。而扩径过程中,也会对金属罐底部产生拉扯力,使得金属罐底部在二次冲压时得到微距调节,进而改变了底部弹性,使其产生弹性形变,从而具备回弹力。

54、3、本发明的金属罐底部环槽经过二次冲压后,可以对槽道的尺寸、形状进行调整塑形,提高制作件尺寸精度和表面粗糙度,改变底部受力区域的局部强度和耐久性,从而提高金属罐整体性能和承载能力。

55、4、本发明的金属罐罐体在灌装高温杀菌时,罐体内部产生气体膨胀会使罐底向外凸出鼓包,等高温消退后,罐底因具有回弹力可以恢复原状。罐体底部具备回弹力,能缓解膨胀变形,因此罐体可采用更低厚度的板料生产,即生产同规格的罐体能更节省材料。

56、5、本发明第三序模和第四序模结构大致相同,有利于将结构模块化处理,可以方便日常维护;同时模块化的设计,也简化了整体设计的复杂性和优化安装调试的劳动强度,便于提升整个机械系统的性能。


技术特征:

1.一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,包括用于冲剪并拉伸冲压物的第一序模(1)、用于冲压物再拉伸的第二序模(2)、用于冲压物底部成型的第三序模(3)、用于冲压物罐口扩径和底部再成型的第四序模(4),以及用于冲压物修边的第五序模(5),其特征在于,

2.如权利要求1所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述上成型脱模组件(31)包括第一上模座(311)、第一口部夹模(312)和第一塞杆(313),

3.如权利要求2所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一上模座(311)内设有气滑道(3111a),

4.如权利要求3所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一上模座(311)包括模柄(3111)以及与所述模柄(3111)固定连接的上连接座(3112),

5.如权利要求4所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一上模座(311)还包括连接块(3113),所述连接块(3113)与所述上连接座(3112)固定连接且形成固定凹腔(3113a),

6.如权利要求2所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述下成型脱模组件(33)包括第一下模座(331)、第一活塞缸(332)、第一活塞杆(333)和第一脱模块(334),

7.如权利要求6所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一活塞杆(333)包括连接杆(3331)和活塞块(3332),所述活塞块(3332)与所述连接杆(3331)一端固定连接,所述活塞块(3332)于所述第一活塞缸(332)内滑动,所述连接杆(3331)另一端穿过所述第一下模座(331)与所述第一脱模块(334)固定连接;

8.如权利要求7所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一下模座(331)包括第一连接座(3311)、第一固定座(3312)和第一外罩(3313),

9.如权利要求8所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第一脱模块(334)呈“凸”字型,

10.如权利要求8所述的一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,其特征在于,所述第二连接座(4311)设有限位槽(4311a),所述第二外罩(4312)处于所述限位槽(4311a)内。


技术总结
一种具有弹性底部的金属罐冲压模具,包括用于冲剪并拉伸冲压物的第一序模、用于冲压物再拉伸(或多次拉伸)的第二序模、用于冲压物底部成型的第三序模、用于冲压物罐口扩径和底部再成型的第四序模,以及用于冲压物修边的第五序模。本发明第三序模通过避空槽能在底部环槽冲压时,使冲压物的口部边缘不受到挤压,避免其出现变形,为实现底部弹性形变做前提准备。而第四序模通过扩径槽和下扩径模的协调配合,能对金属罐口实现扩径,使罐口进一步扩大。同时底部环槽经过二次冲压后,可改变底部受力区域的局部强度和耐久性。且在扩径过程中,也会对金属罐底部产生拉扯力,使得底部得到微距调节,进而改变底部弹性,使其产生弹性形变,从而具备回弹力。

技术研发人员:林平惠,王少辉,林翼哲,陈广益,蔡泽华
受保护的技术使用者:广东韩江轻工机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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