[发明专利]用于将由金属片材构成的坯件深冲成无凸缘的成型件的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将涂漆的或加设薄膜材料层的、由金属片材 构成的坯件深冲成无凸缘的成型件的装置。

背景技术

用于容器的盖子通常如此制造，即由金属片材冲裁而成的坯件在 一个深冲工具中被深冲，由此构成近乎罐形的成型件，其具有一个盖 部分和一个边缘部分。当然在此由于直径的减小会导致材料在边缘部 分内的镦粗。因为所应用的材料特别是钢或铝具有规定的扭曲，所以 在这种类型的深冲过程中在自由边缘上会形成较小的凸起。由此构成 所谓的尖端(耳环)。

对于容纳敏感的材料或促进腐蚀的内含物的容器的盖子而言已知 的是，在这种盖子的内侧涂漆或加设其它的涂层(例如薄膜材料)。这 种涂层业已在金属片材(即在板带或待冲压的金属板)上实现。在此， 在被深冲的盖子的圆柱形的或无凸缘的边缘上构成细微的绒毛或类似 头发的形状，其被认为是特别不利的。一方面这是因为这种类型的“绒 毛”非常快地强烈地污染工具，另外一方面它在以后应用盖子时污染 容器的内含物。

通常的用于深冲扁平的坯件以成型盖子的深冲工具具有一个深冲 钟形体和一个深冲芯体，深冲钟形体围绕深冲芯体形成罐形的成型件。 由于上述提及的直径减小，在边缘上可能构成褶皱。因此这种类型的深 冲工具具有所谓的防皱夹具或环状夹具，其在弹簧力的作用下贴靠在边 缘区域上。在此边缘区域的内侧位于防皱夹具上并且因此贴靠在漆层或 薄膜层上。在该技术领域内认为，在冲压过程结束时特别是在较硬的金 属片材的情况下必然出现的材料裂纹是散成一缕一缕的层的缘由。

由EP 0595417B1已知一种用于深冲工具的防皱夹具的弹簧装 置，利用所述弹簧装置，防皱夹具对成型件的凸缘的作用力随着深冲 过程的进行而被减小。已知在防皱夹具和成型件的单位面积压力随着 变形过程的进行在防皱夹具上存在恒定的力的情况下会增大，因为成 型件的边缘区域的与防皱夹具共同作用的表面越来越小。通过在防皱 夹具上的力持续减小，在已知的情况下单位面积压力近乎保持恒定。

由US-A-5,433,099已知一种用于深拉坯件的方法，所述坯件由涂 漆的或加设薄膜材料层的、例如由钢或铝制成的金属片材冲裁而成， 所述坯件借助于深冲工具的深冲钟形体围绕深冲芯体变形成罐状的部 分，该部分具有无凸缘的圆柱形的边缘，并且在坯件的边缘的成型期 间借助于防皱夹具将预定的弹簧力施加到所述边缘的与深冲钟形体相 反的一侧上。在深冲过程快结束时防皱夹具上的弹簧力突然基本上减 小为零。

由EP-A-0595417已知一种用于深冲坯件的深冲装置，其包含深 冲钟形体、深冲芯体、防皱夹具以及气动弹簧，该气动弹簧将弹簧力 施加到防皱夹具上。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于将扁平的坯件深冲成罐状的无 凸缘的成型件的装置，其中坯件由涂漆的或加设薄膜材料层的金属片 材冲裁而成，其中避免形成发丝漆(Lackhaaren)和类似的现象。

上述目的通过根据本发明的用于将坯件深冲成无凸缘的成型件的 深冲工具实现，所述坯件由涂漆的或加设薄膜材料层的金属片材冲裁 而成，该深冲工具包含深冲钟形体、深冲芯体、防皱夹具以及气动弹 簧，该气动弹簧将弹簧力施加到防皱夹具上。根据本发明规定，所述 气动弹簧由腔内的气体容积构成，该腔利用活塞密封地封闭，该活塞 自身经由传力元件贴靠在防皱夹具上，并且该腔配备排气阀，当活塞 到达一预定的下部位置时，所述排气阀被操作，由此腔被突然放气。

在本发明的装置中在深冲过程结束之前不久，在防皱夹具上的弹 簧力突然基本上减小为零。

业已证明，在无凸缘的成型件的情况下不会形成发丝漆，当在深 冲过程快结束时取消防皱夹具上的力，即边缘部分的边缘或棱边基本 上无压力地贴靠在防皱夹具上。无凸缘在这种情况下指的是成型件的 边缘在自由的棱边上不具有凸缘，即边缘是圆柱形的。

本发明的装置涉及这样的认识，即在由金属片材冲裁坯件时在边 缘区域内的漆或薄膜从基础材料上剥离。冲裁坯件或者预先或者在深 冲的同时(这通过深冲钟形体实现冲裁过程)实现。在传统的深冲时 防皱夹具与涂层的被剥离的边缘区域接触并且因此导致在待深冲的金 属板离开防皱夹具的时刻没有“咀嚼效果”。通过这种方式或多或少强 烈损坏被剥离的边缘区域，这导致形成上面多次提及的发丝漆。