[发明专利]用于制造铝合金制饮料罐、瓶型罐或喷雾罐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过冲压以及拉伸制造的、即根据特别包括这两个基本步骤的方法制造的铝合金制饮料罐(本领域技术人员也称之为“can”或“beverage can”)以及瓶型罐(或“bottle-can”)和喷雾罐的技术领域。

本发明还特别涉及一种用于这类应用的优化的冲压方法，并特别具有避免本领域技术人员公知的所谓的“皱耳(cornepincée)”现象与在随后的拉伸操作期间导致破损的风险的优点。

背景技术

铝合金由于特别是与塑料或钢材相比具有非常好的美观式样以及适用于回收利用和耐腐蚀性，越来越多地用于饮料罐(也称为“can”或“beverage can”)以及瓶型罐(或“bottle-can”)和喷雾罐的制造中。

除非另作说明，在下文中讨论的所有铝合金均根据“铝业协会(AluminumAssociation)”在该协会定期发布的“登记记录系列(Registration Record Series)”中的定义指明。

饮料罐或易拉罐，本领域技术人员也称为“can”或“beverage can”，通常是通过使用在冶金状态H19下的3104型合金板冲压-拉伸制造的。

将板进行第一毛坯切割和冲压制杯操作；更具体地，在该步骤期间，将卷绕的板供给至一冲床，该冲床也称为“制杯机”，其切割出被称为毛坯(flan)的圆盘并且执行第一冲压操作以制造“杯”。这是本发明主要关注的步骤。

然后，所述杯被传送至第二个冲床或“制罐机(bodymaker)”，在那里进行至少一次第二冲压操作以及几次连续的拉伸操作；其包括使冲压的粗坯通过拉伸环(bagued’étirage)以延长该金属并使其变薄。

因此，逐步获得其中壁薄于底部的罐。然后，这些罐在一个机器中进行加工，该机器使其作旋转运动同时剪刀切割所述罐至所需的高度。

然后，在几个清洁和冲洗池中对它们进行清洗并烘干。

喷涂后，饮料罐然后被传送至缩颈和翻边工作站，其也被称为“颈部翻边机(neckerflanger)”，在这里对预成型体的上部进行几次连续的直径变细操作，并为随后盖子的配合翻边。

铝合金制的瓶型罐和喷雾罐或气雾剂罐通常使用由圆形铸锭机(couléesurroue)得到的柱销(pion)通过冲击挤压而制造。

通过冲压-拉伸以及随后缩颈制造的第一个铝合金瓶型罐出现在1993年的日本和1995年的欧洲。

这由Toyo RikagakuKenkyusho在1993年的专利申请JP 7060386和Hoogovens的优先权为1995年的专利申请EP 0740971示出。

然而，这些瓶不具有整型的结构。实际上，该罐的立壁和颈部是由预成型体的底部制造，并且一个盖压接在预成型体的顶部。

Daiwa Can在2000年提交的要求优先权1999年的申请WO0115829中也是这种情况，其要求保护使用复杂工具通过热成型制造的铝合金瓶。

主要通过冲压-拉伸以及缩颈制造铝合金制的饮料罐、瓶型罐或喷雾罐实际上需要如下这样的材料，尤其是其能：

-进行深冲压操作，即形成具有立壁和水平底的杯，该杯的冲压比即毛坯的直径和冲头的直径的比值达到1.9或更大，并且具有大的缩颈形变，从而仅经过两次冲压(冲压和再次冲压)即实现直径的明显减小，

-并且首先，根据本发明，提供高质量的杯，即没有本领域技术人员称为“皱耳”或褶皱的缺陷，以避免在随后拉伸过程中有任何破损。

具有整型结构且主要通过冲压-拉伸然后缩颈制造的第一个铝合金瓶型罐出现在21世纪初的日本。这由Kobe Steel的优先权为2001年的申请JP 2003082429示出。

Kobe Steel的优先权为2005年的申请EP 1870481也是同样的情况。

这类技术方案也用于大批量生产中，特别是在美国。

然而，对于冲压且也对于缩颈它具有非最佳成型性的缺点。

尤其地，在由圆形毛坯冲压出所述杯之后，其周边形成的被本领域技术人员称为“皱耳”的形状并不是有利的。

实际上，它是具有六个凸耳的轮廓，其中两个分别位于轧制方向的0°和180°处并且四个位于所述方向两旁的45°处，参照图1。

发现所述的构型由于在0°和180°处的凸耳而存在严重的导致本领域技术人员公知的所谓“皱耳”现象的风险，并且在随后的拉伸操作过程中有破损的危险。