專利名稱：瓶罐的制造方法和制造裝置以及瓶罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及瓶罐的制造技術(shù)，特別涉及金屬制瓶罐的制造方法和制造裝置、以及金屬制瓶罐(本文將“金屬瓶罐”簡稱為“瓶罐”)。
背景技術(shù)：
目前通常使用瓶來裝盛液體，尤其是各類飲料。瓶一般包括用來裝盛液體的瓶罐和用于密封瓶罐的蓋，蓋可以通過與瓶罐之間的螺紋配合而反復(fù)地打開和閉合，使得瓶罐中倒出部分液體后剩下的液體還能再被密封?，F(xiàn)有技術(shù)為了得到上述的瓶罐，首先需要經(jīng)過拉深(Cupping)、減薄拉伸、切邊(Trimming)、洗滌-干燥、側(cè)涂-干燥、印刷-重涂-底部邊緣涂敷-干燥、內(nèi)表面涂敷_干燥等多道加工工序成型出如圖Ia所示的具有底部11和壁部101的有底筒狀體100。然后，對有底筒狀體100進(jìn)行內(nèi)表面檢查并合格后，利用一制造裝置對有底筒狀體100進(jìn)行加工，使有底筒狀體100的壁部101依次成型出如圖Ib中所示出的軀體部12、位于軀體部12上方的肩部13、位于肩部13上方的頸部14、位于頸部14上方的口徑部15，以及，位于口徑部15的側(cè)壁15a并靠近頸部14的裙部16、位于口徑部15的側(cè)壁15a并位于裙部16上方的螺紋部17、使口徑部15具有頂部15b的卷曲部18。從而，使如圖I所示的有底筒狀體100成型為如圖Ib所示的瓶罐10。其中，如圖2所示(圖2所示剖視圖的剖面平行于瓶罐10的軸線Cl、并省略了剖面線)，頸部14具有一靠近肩部13、并與肩部13連接的凸部14a，一靠近口徑部15、并與口徑部15連接的凹部14b，以及，連接凸部14a和凹部14b的過渡曲面14c。在圖2中示出的頸部14的凹部14b先于螺紋部17成型，主要用于在螺紋部17環(huán)繞于口徑部15的側(cè)壁15a成型時(shí)確保螺紋部17的圓度(即，在垂直于瓶罐10的軸線Cl的截面外輪廓接近于圓型的程度)。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)在成型頸部14時(shí)，容易導(dǎo)致頸部14的形狀存在缺陷，從而使頸部14不具有足夠的強(qiáng)度來有效地確保螺紋部17的圓度。而如果螺紋部17的圓度被破壞，則蓋與瓶罐10之間的螺紋配合也會(huì)受到影響，從而難以確保蓋對瓶罐10的有效密封。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供一種瓶罐的制造方法、一種瓶罐的制造裝置、以及一種瓶罐。本發(fā)明提供的一種瓶罐的制造方法，對可成型為所述瓶罐的有底筒狀體實(shí)施加 工，以使具有底部的所述有底筒狀體順序成型出軀體部、肩部、頸部、口徑部；成型出的所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面；成型出的所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部；該制造方法的主要特征在于在成型所述頸部時(shí)，使所述過渡曲面成型為曲率半徑在2mm 4. 5mm范圍內(nèi)的形狀。從而，能夠在成型所述螺紋部時(shí)，避免所述過渡曲面具有曲率半徑過小的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的折皺，以及，避免所述過渡曲面具有曲率半徑過大的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的歪曲。進(jìn)而，能夠通過具有合理形狀的過渡曲面的頸部有效確保所述螺紋部的圓度。本發(fā)明提供的一種瓶罐的制造裝置，其對可成型為所述瓶罐的有底筒狀體實(shí)施加工，并裝設(shè)有使具有底部的所述有底筒狀體順序成型出軀體部、肩部、頸部、口徑部的若干加工工具；成型出的所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面；成型出的所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部；該制造裝置的主要特征在于所述若干加工工具中的用于成型所述頸部的加工工具的形狀，能夠使所述過渡曲面成型為曲率半徑在2_ 4. 5_范圍內(nèi)的形狀。從而，能夠在成型所述螺紋部時(shí)，避免所述過渡曲面具有曲率半徑過小的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的折皺，以及，避免所述過渡曲面具有曲率半徑過大的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的歪曲。進(jìn)而，能夠通過具有合理形狀的過渡曲面的頸部有效確保所述螺紋部的圓度。相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種瓶罐，該瓶罐具有軀體部、肩部、頸部、口徑部；所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面；所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部；該瓶罐的主要特征在于所述過渡曲面成型為曲率半徑在2mm 4. 5mm范圍內(nèi)的形狀。從而，該瓶罐的螺紋部在成型時(shí)，能夠避免所述過渡曲面具有曲率半徑過小的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的折皺，以及，避免所述過渡曲面具有曲率半徑過大的形狀時(shí)所導(dǎo)致的所述口徑部在所述螺紋部的區(qū)域處的歪曲。而且，該瓶罐在使用過程中受力時(shí)也同樣能夠避免上述的情況出現(xiàn)。進(jìn)而，該瓶罐的螺紋部能夠由于具有合理形狀的過渡曲面的頸部而確保具有所需的圓度。


圖1a為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有底筒狀體的示意圖。圖1b為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的由如圖Ia所示的有底筒狀體成型的瓶罐的示意圖。圖2為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的如圖Ib的瓶罐在頸部的局部放大剖視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的瓶罐的制造方式所得到的瓶罐在頸部的局部放大剖視圖。圖4為螺紋部成型加工時(shí)的受力示意圖。圖5a至圖5c為根據(jù)本發(fā)明的瓶罐的制造裝置的簡化示意圖。符號(hào)說明10、30 :瓶罐100,300 :有底筒狀體101 :壁部11 :底部
12 :軀體部13,33 :肩部14、34 :頸部14a、34a :頸部的凸部14b,34b :頸部 的凹部14c、34c:過渡曲面15、35: 口徑部15a、35a 口徑部的側(cè)壁15b、35b : 口徑部的頂部16、36:裙部17、37 :螺紋部18、38:卷曲部40 :螺紋形成工具41:螺紋形成工具的內(nèi)體42 :螺紋形成工具的外體5 :制造裝置51 :工件保持部511 工件保持部的圓盤512 :工件保持部的基墊513:工件保持部的入口514 :工件保持部的出口52 :工具保持部521 :工具保持部的圓盤522 :工具保持部的加工工具53 :支撐部54 :驅(qū)動(dòng)部C1、C2:瓶罐的軸線C3 :螺紋形成工具的軸線C4 :制造裝置的軸線F :螺紋部成型加工時(shí)所受的力R 過渡曲面的曲率半徑
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖3 (圖3所示剖視圖的剖面平行于瓶罐30的軸線C2、并省略了剖面線)，除了未在圖3中示出的底部和軀體部之外，本實(shí)施例中的瓶罐30還具有肩部33、頸部34、以及口徑部35。其中，頸部34具有一靠近肩部33、并與肩部33連接的凸部34a，一靠近口徑部35、并與口徑部35連接的凹部34b，以及，連接凸部34a和凹部34b的過渡曲面34c ;而口徑部35具有位于側(cè)壁35a并靠近頸部34的裙部36、位于側(cè)壁35a的裙部36上方的螺紋部37、以及形成口徑部35的頂部35b的卷曲部38。前文背景技術(shù)部分所述的導(dǎo)致圓度(即、在垂直于瓶罐30的軸線C2的截面外輪廓接近于圓型的程度)無法得到保證的頸部34的形狀存在缺陷，主要是由圖3所示的瓶罐30縱向(平行于軸線C2)剖面內(nèi)的頸部34的過渡曲面34c的曲率半徑R不合理所致。具體說，如圖4所示，如果口徑部35在利用螺紋形成工具40的內(nèi)體41和外體42成型螺紋部37時(shí)受到可能破壞圓度的外力F，則由于頸部34的凸部34a連接肩部33、凹部34b連接口徑部35，因而，該外力F會(huì)傳遞至頸部34的凹部34b，并由凹部34b通過過渡曲面34c傳遞至凸部34a。此時(shí)，凸部34a由于受到錐狀的肩部33的限制而不易導(dǎo)致其圓度被破壞，同時(shí)，受肩部33限制的凸部34a還會(huì)通過過渡曲面34c限制凹部34b的圓度被破壞，進(jìn)而，再由受凸部34a限制的凹部34b來限制口徑部35、尤其是口徑部35的螺紋部37的圓度被破壞。但是，如果過渡曲面34c的曲率半徑R不合理，則可能破壞圓度的外力F就不易由凹部34b通過過渡曲面34c傳遞至凸部34a，相應(yīng)地，受肩部33限制的凸部34a無法通過過渡曲面34c有效地限制凹部34b的圓度被破壞，進(jìn)而，凹部34b也就難以限制口徑部35、尤其是口徑部35的螺紋部37的圓度被破壞。例如當(dāng)上述的過渡曲面34c的曲率半徑R過大時(shí)，過渡曲面34c的強(qiáng)度就會(huì)變?nèi)?。此時(shí)，如果可能破壞圓度的外力F由凹部34b通過過渡曲面34c向凸部34a傳遞，則由于過渡曲面34c的強(qiáng)度較弱，因而容易出現(xiàn)外力F被過渡曲面34c吸收、并導(dǎo)致過渡曲面34c的某一部分變形，從而導(dǎo)致過渡曲面34c所在的頸部34出現(xiàn)歪曲，進(jìn)而導(dǎo)致口徑部35出現(xiàn)歪曲。而當(dāng)口徑部35出現(xiàn)歪曲時(shí)，就會(huì)偏離于與螺紋形成工具40的軸線C3之間的平行關(guān)系，因而，也就導(dǎo)致口徑部35、尤其是口徑部35的螺紋部37的圓度被破壞。再例如當(dāng)上述的過渡曲面34c的曲率半徑R過小時(shí)，雖然過渡曲面34c的強(qiáng)度就會(huì)很大，但凸部34a和凹部34b之間就近似地變?yōu)橥ㄟ^帶有尖角的棱邊連接、而非平滑過渡。此時(shí)，可能破壞圓度的外力F就難以由凹部34b傳遞至凸部34a，而且，由于過渡曲面34c的強(qiáng)度很大、并大于凹部34b和口徑部35，因而，凹部34b受過渡曲面34c的限制而不會(huì)產(chǎn)生破壞圓度的形變，但口徑部35、尤其是口徑部35的螺紋部37卻由于外力F而產(chǎn)生破壞圓度的形變，從而，由于凹部34b和口徑部35的形狀的不匹配，使口徑部35、尤其是口徑部35的螺紋部37出現(xiàn)折皺。針對上述問題，本實(shí)施例對如圖3所示結(jié)構(gòu)的瓶罐30進(jìn)行了試驗(yàn)。所述的試驗(yàn)所采用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要有重封轉(zhuǎn)矩(Reseal Torque)，該重封轉(zhuǎn)矩評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要用來表示在蓋擰緊于瓶罐30的過程中，當(dāng)擰到規(guī)定位置時(shí)所感覺到的抗力。
當(dāng)然，理想狀態(tài)下，重封轉(zhuǎn)矩應(yīng)無限接近于零。但是，從實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)考慮，15N cm也可以允許。因此，本發(fā)明以15N cm為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行所述的試驗(yàn)。將瓶罐30的所有樣本以過渡曲面34c的曲率半徑R取不同值(除曲率半徑R之外的其余尺寸均取常規(guī)值)劃分為若干組，每組包括50個(gè)瓶罐30的樣本。經(jīng)過對每組瓶罐30的樣本的試驗(yàn)，確定當(dāng)以曲率半徑R在2mm 4. 5mm的范圍內(nèi)時(shí)，能夠避免前文所述的問題。由此，本實(shí)施例在制造如圖3所示的瓶罐30的過程中，當(dāng)成型頸部34時(shí)，需要使過渡曲面34c成型為曲率半徑R在2_ 4. 5_范圍內(nèi)的形狀。從而，能夠在之后成型螺紋部37時(shí)，避免過渡曲面34c具有曲率半徑R過小的形狀時(shí)所導(dǎo)致的口徑部35在螺紋部37的區(qū)域處的折皺，以及，避免過渡曲面34c具有曲率半徑R過大的形狀時(shí)所導(dǎo)致的口徑部35的歪曲。進(jìn)而，能夠通過具有合理形狀的過渡曲面34c的頸部34有效確保螺紋部37的圓度。 為了實(shí)現(xiàn)上述制造過程，本實(shí)施例相應(yīng)地提供了一種瓶罐30的制造裝置。參見圖5a至圖5c (圖5b為圖5a的A向視圖、圖5c為圖5a的B向視圖)，上述的制造裝置5通常包括工件保持部51和工具保持部52。工件保持部51和工具保持部52可繞軸線C4相對旋轉(zhuǎn)、以及可沿軸線C4相對前進(jìn)和后退地被支撐部53支撐并被驅(qū)動(dòng)部54驅(qū)動(dòng)。工件保持部51具有一圓盤511，該圓盤511朝向工具保持部52的一面裝設(shè)有環(huán)狀排列的若干基墊512 (圖5a和圖5b中僅示出了所有基墊512中的一部分、并省略了其余部分)，每個(gè)基墊512持有可成型為瓶罐30的有底筒狀體300 (圖5a中未示出、圖5b中示為圓形虛線)；工具保持部52具有另一圓盤521，該圓盤521朝向工件保持部51的一面裝設(shè)有環(huán)狀排列的若干加工工具522 (圖5a和圖5c中僅示出了所有加工工具522中的一部分、并省略了其余部分)，若干加工工具522與有底筒狀體300的開口相向設(shè)置、并可按照環(huán)狀排列的順序依次使有底筒狀體300的各部分成型為瓶罐30的相應(yīng)部分形狀。在加工時(shí)，驅(qū)動(dòng)部54驅(qū)動(dòng)工件保持部51與工具保持部52之間繞軸線T有節(jié)奏地相對旋轉(zhuǎn)和停止，使基墊512與加工工具522之間同步地錯(cuò)位。有底筒狀體300可放置于旋轉(zhuǎn)至入口 513處并停止的基墊512中，并隨該基墊512依次旋轉(zhuǎn)至后續(xù)對應(yīng)每一加工工具522的位置處并停止。基墊512停止的每一位置處對應(yīng)的加工工具522能夠?qū)崿F(xiàn)基墊512所保持的有底筒狀體300的相應(yīng)工序。以此類推，當(dāng)基墊512旋轉(zhuǎn)并停止于出口 514處，其保持的有底筒狀體300已完成所有工序并成型為瓶罐30。針對如前文所述的瓶罐30的制造過程，工具保持部52的圓盤521所裝設(shè)的環(huán)狀排列的加工工具522應(yīng)至少包括使有底筒狀體300順序成型出軀體部、肩部33、頸部34、口徑部35的若干加工工具。但是，其中的用于成型頸部34的加工工具的形狀，應(yīng)當(dāng)能夠使過渡曲面34c成型為曲率半徑R在2_ 4. 5_范圍內(nèi)的形狀。從而，能夠在之后成型螺紋部37時(shí)，避免過渡曲面34c具有曲率半徑R過小的形狀時(shí)所導(dǎo)致的口徑部35在螺紋部37的區(qū)域處的折皺，以及，避免過渡曲面34c具有曲率半徑R過大的形狀時(shí)所導(dǎo)致的口徑部35的歪曲。進(jìn)而，能夠通過具有合理形狀的過渡曲面34c的頸部34有效確保螺紋部37的圓度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種瓶罐的制造方法，對可成型為所述瓶罐的有底筒狀體實(shí)施加工，以使具有底部的所述有底筒狀體順序成型出軀體部、肩部、頸部、口徑部； 成型出的所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面； 成型出的所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部； 其特征在于在成型所述頸部 時(shí)，使所述過渡曲面成型為曲率半徑在2mm 4. 5mm范圍內(nèi)的形狀。
2.一種瓶罐的制造裝置，其對可成型為所述瓶罐的有底筒狀體實(shí)施加工，并裝設(shè)有使具有底部的所述有底筒狀體順序成型出軀體部、肩部、頸部、口徑部的若干加工工具； 成型出的所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面； 成型出的所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部； 其特征在于所述若干加工工具中的用于成型所述頸部的加工工具的形狀，能夠使所述過渡曲面成型為曲率半徑在2mm 4. 5mm范圍內(nèi)的形狀。
3.一種瓶罐,所述瓶罐具有軀體部、肩部、頸部、口徑部； 所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面； 所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部； 其特征在于所述過渡曲面成型為曲率半徑在2_ 4. 5mm范圍內(nèi)的形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瓶罐的制造方法和制造裝置以及瓶罐。本發(fā)明對可成型為所述瓶罐的有底筒狀體實(shí)施加工，以使具有底部的所述有底筒狀體順序成型出軀體部、肩部、頸部、口徑部；成型出的所述頸部包括與所述肩部連接的凸部、與所述口徑部連接的凹部、以及連接所述凸部和所述凹部的過渡曲面，成型出的所述口徑部具有裙部、螺紋部、卷曲部；其中，在成型所述頸部時(shí)，使所述過渡曲面成型為曲率半徑在2mm～4.5mm范圍內(nèi)的形狀，以有效確保所述螺紋部的圓度。
文檔編號(hào)B21D51/38GK102615212SQ20111003235
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者細(xì)井正宏 申請人:環(huán)宇制罐株式會(huì)社