[发明专利]罐头盖成型的方法和装置

说明书

本申请是1990年5月31日申请，申请号为530506的申请的部分延续。该申请是现已放弃的1987年10月5日申请的104745号申请的后续申请。

本发明总的说是关于两片和三片件构成的饮料罐盖的成形装置。

罐头盖典型地要用多道工序生产。第一道工序，从金属盖板材坯，一般为铝板或钢板，切下圆形坯料，并将坯料成形为一个盖的基本形状或“壳”。第二道工序，与壳的外圆周上卷边（众所周知，卷边工序是在落料和成形模具中复合进行的，但这样的工序并非典型，且存在自身的问题，因此与本发明无关）。卷边后对有些应用来说盖就被认为加工完了，但典型地是要进一步再成形，以包括一个易开启装置，如一个环形拉片或拉片上的拉条。因此，本说明书中的术语“盖”，是指壳体、具有开启装置的成形后的端盖以及它们中在不同加工步骤中产生的中间制品，“盖”有时也称为“罩”。

饮料行业对罐头盖的需求不断增加，导致制造商提高其生产率。最初的罐头盖是用单台压力机在具有2至4个型腔的复盒模工艺中成形的（每个型腔有一个上金属模组件和一个下金属模组件）。在这种压力机中，生产率的增加一般要受压力机速度提高的限制。在所有具体指标方面，这种速度的增加已达到其极限。而在陈旧的小型压力机上进一步大幅度提高生产率又不太可能。

材料利用率是影响罐头盖成本的主要因素。如上所述，过去最复杂的模具是双型腔型。每一压机冲程完成两个成品盖，从一个比2个圆盘坯料尺寸稍宽的带材上在纵向30英寸距离处冲压成形。这种制造方法使得6%的材料损失在残余带材中了，还要加上进料裁剪时将60英寸左右宽的轧材剪成6英寸左右宽度的冲材所蒙受的损失。这样，不采用60英寸宽的卷材切成10条的方法，用单条带材产生6%的废料加上进料裁剪损失，通过处理总宽60英寸的轧制带，可以节省大量的费用。

一种新一代多工作组合冲压模系统出现了。其压力机是双作用多滑块型，压力机每冲程能从60英寸宽的带材中冲出20个盖。这种系统速度较低，而且笨重，排出通道和传递带与它结合在一起。

“宽输出”这个还不完全被理解的概念的一个方面是轧制优良的无缺陷的60英寸宽的盖料板的板材轧机面临的新任务。

过去，工厂已经通过选择切口宽度和粉碎废料的方法，回收了相当多百分率的卷材。当需要整个宽度的卷材时，这种废料处理方法是不行的，因为需破碎、再熔炼、再铸造、再轧制的卷料坯废料百分比太高。

这样就需要发展一种新的制造方法，其中一种是具有运送至少1/2轧制宽度卷材的能力，有11工位模具，并且最好具有利用任何宽度组合直至1/2卷村宽度的潜在能力。这一概念要求由于卷村宽度减小，必须提高速度来提供适当生产率的平均比值。

为了在复动压力机中达到这种高速能力，纯粹的所谓“宽输出”的概念应当改变。双作用压力机对高速要求来说太笨重，其排料方法也太不合理，不能过到控制要求，盖的加工太难预见，不能用于高速加工过程。

尽管许多陈旧的小型压力机具有简单的单作用结构，它的单个滑块对着一个互补模子上下运动，但大型压力机还是双作用型，它的滑块有一对能上下运动的冲头件，有在外模件内运动的内模件，至少在其冲程的一部分可独立于外冲头件运动。当然，这种双作用压力机，由于它们的复杂结构而增加了系统控制的问题。因此存在使单作用罐头盖压力机能在大的冲程范围内运行的需求。

随着多工位成形压力机尺寸的增加，而产生另一个较大比例的问题，是如何从大型压力机上的模具组件中取出盖来。不同于小型压力机，它的每一工位（即上下模组件）都有它自己独立的接料滑槽或其他装置，而在大型压力机的切断线平面处设有足够的空间用作出口滑槽的单独切口。因此这些大型压力机采用了如皮带或其他类似大小的取料装置。这种装置已经证明，其可靠性显著低于小型系统中所用的单独切口，增加了从模具在取出盖时卡住盖的机会，因而需要停止压力机。因此，又存在一种需求，就是具有高产量压力机的罐头盖成形系统，要在从模具中取料期间对盖进行控制。可以看出，随着刀具耐用度向高产量提高，控制也要求更精确。

本发明创造了一种中分水平面的盖成形系统，为传统单作用模具结构，以及与之相联系的传统单作用高速压力机的利用提供了机会。

本发明的盖成形系统要求卷带和坯料在一较高平面上加工，而成形和排料在一较低平面上完成。这个系统自动地保证生产过程有较好的控制。从较低的加工点卸出成品。为成形后的盖提供了完整的控制，保证出料运输机具有绝对的工作稳定性。合理的控制允许用很小的设备获得相当高的生产速度和较高的产量。