容器、選擇性地成形的殼板及用于提供殼板的加工工具和相關(guān)方法
【專利摘要】提供了殼板、采用該殼板的容器和用于形成該殼板的加工工具及相關(guān)方法。殼板包括中央面板、周向夾壁、位于中央面板與周向夾壁之間的環(huán)形凹部、以及從夾壁處徑向向外地延伸的卷邊。將殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分的材料相對(duì)于殼板的至少一個(gè)其它部分有選擇地拉伸，從而提供相應(yīng)的變薄部分。
【專利說明】容器、選擇性地成形的殼板及用于提供殼板的加工工具和相關(guān)方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年5月18日提交的名稱為“容器、選擇性地成形的殼板及用于提供殼板的加工工具和相關(guān)方法”、編號(hào)為N0.61/648，698的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)因此通過引用而并入本文中并視同為全文引用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開構(gòu)思整體上涉及容器，并且更具體地涉及用于金屬容器(例如，諸如啤酒罐或飲料罐以及食物罐)的罐端部或殼板。本公開構(gòu)思還涉及用于選擇性地形成罐端部或殼板以減少其中所用材料量的方法和加工工具。

【背景技術(shù)】
[0004]用于保存制品(例如，諸如食品和飲料)的金屬容器(例如，罐)通常設(shè)置易開的罐端部，在所述易開的罐端部上，拉片被附接(例如但不限于，鉚接)至撕開條或可割斷面板。所述可割斷面板由罐端部的外表面(例如，面向公眾側(cè))中的刻痕線所限定。拉片構(gòu)造成被提起和/或拉動(dòng)以斷開刻痕線并且偏轉(zhuǎn)和/或移除可割斷面板，從而形成用于分配罐中內(nèi)容物的開口。
[0005]在制造iip端部時(shí)，iip端部源自于iip端部殼板，該iip端部殼板由從金屬片制品(例如但不限于鋁片、鋼片)上切下(例如，沖切)的坯板形成。然后，殼板被傳送至具有多個(gè)連續(xù)工位的轉(zhuǎn)換沖床。隨著殼板從一個(gè)工位前進(jìn)到下一個(gè)工位，執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作(例如但不限于鉚接成型、嵌鑲面板、刻痕、壓花、拉片固定和拉片樁式接合)，直到將殼板完全轉(zhuǎn)換為所期望的罐端部并從沖床排出為止。
[0006]在制罐行業(yè)中，需要大量金屬來制造出相當(dāng)多的罐。因而，制罐行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是減少所消耗的金屬量。因此不斷在努力以減少制造罐端部和罐體的原材料的厚度或者尺度(有時(shí)稱為“下調(diào)尺度”)。然而，由于使用更少的材料(例如，更薄的尺度)，出現(xiàn)了需要研發(fā)獨(dú)特解決方案的問題。因此，業(yè)內(nèi)持續(xù)渴望減小尺度并從而減少用于形成所述容器的材料量。然而，在與由相對(duì)較薄尺度材料來形成罐端部有關(guān)的各種不利情況中，其中一種不利情況是例如在形成殼板期間罐端部易于起皺。
[0007]關(guān)于減少所用材料量的在先建議減小了用于罐端部的坯板尺寸，但是損失了端部面板的面積。這不期望地限制了例如用于刻痕線、可割斷面板和/或拉片的可用空間。
[0008]因此，對(duì)于容器(例如，啤酒罐/飲料罐和食品罐)、以及選擇性地成形的罐端部或殼板和用于提供所述罐端部或殼板的加工工具和方法，存在改進(jìn)的空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本公開構(gòu)思滿足所述及其它需求，本公開構(gòu)思涉及選擇性地成形的殼板、采用所述選擇性地成形的殼板的容器、以及用于制造殼板的加工工具和相關(guān)方法。其中的好處之一是，選擇性地拉伸并減薄殼板還在維持預(yù)期強(qiáng)度的同時(shí)減少了所需的金屬量。
[0010]作為本公開構(gòu)思的一個(gè)方面，殼板被構(gòu)造成附連至容器。殼板包括:中央面板；周向夾壁；位于中央面板與周向夾壁之間的環(huán)形凹部；以及從夾壁處徑向向外延伸的卷邊。將殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分的材料相對(duì)于殼板的至少一個(gè)其它部分有選擇地拉伸，從而提供相應(yīng)的變薄部分。
[0011 ] 殼板可以是由材料坯板形成的，其中，材料坯板在被成形之前具有一基礎(chǔ)尺度，并且其中在被成形之后，殼板在變薄部分處或變薄部分附近的材料具有一厚度。變薄部分處或變薄部分附近的材料的厚度小于基礎(chǔ)尺度。變薄部分可包括夾壁。
[0012]作為本公開構(gòu)思的另一方面，提供了一種用于形成殼板的方法。該方法包括:將材料引入加工工具之間，使材料成形以包括中央面板、周向夾壁、位于中央面板與周向夾壁之間的環(huán)形凹部、以及從夾壁處徑向向外延伸的卷邊，以及將殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分相對(duì)于殼板的至少一個(gè)其它部分有選擇地拉伸以提供殼板的相應(yīng)變薄部分。
[0013]該方法可包括將殼板轉(zhuǎn)變?yōu)槌善饭薅瞬康碾A段。該方法還可包括將成品罐端部卷邊接合到容器主體上的階段。
[0014]作為本公開構(gòu)思的又一方面，提供了一種用于形成殼板的加工工具。該加工工具包括:上部工具組件；和下部工具組件，該下部工具組件與上部工具組件相配合以將設(shè)置在下部工具組件與上部工具組件之間的材料成形成包括中央面板、周向夾壁、位于中央面板與周向夾壁之間的環(huán)形凹部、以及從夾壁處徑向向外延伸的卷邊。上部工具組件和下部工具組件相配合以將殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分的材料相對(duì)于殼板的至少一個(gè)其它部分有選擇地拉伸，從而提供相應(yīng)的變薄部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]在結(jié)合附圖閱讀時(shí)，根據(jù)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下說明，能夠完全理解本公開構(gòu)思，其中:
[0016]圖1是用于飲料罐端部的殼板的側(cè)面剖視圖，該圖還示出了以虛線按簡(jiǎn)化形式繪出的飲料罐的一部分；
[0017]圖2是圖1的殼板的側(cè)面剖視圖，示出了根據(jù)本公開構(gòu)思的一個(gè)非限制性方面的各種變薄位置；
[0018]圖3是根據(jù)本公開構(gòu)思的實(shí)施例的加工工具的側(cè)面剖視圖；
[0019]圖4是圖3的加工工具的一部分的側(cè)面剖視圖；
[0020]圖5是圖4的加工工具的所述部分的側(cè)面剖視圖，但變更成示出根據(jù)本公開構(gòu)思的非限制示例性成形方法的且處于不同位置中的加工工具；以及
[0021]圖6A-6E是根據(jù)本公開構(gòu)思的非限制示例性實(shí)施例的且用于形成殼板的順次成形步驟的側(cè)面視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了闡明目的，本公開構(gòu)思的實(shí)施例將被描述成應(yīng)用于殼板，該殼板用于業(yè)內(nèi)已知為“B64”端部的罐端部，盡管很顯然這些實(shí)施例還可以應(yīng)用于適當(dāng)?shù)剡x擇性拉伸及減薄預(yù)定部分或區(qū)域，所述預(yù)定部分或區(qū)域位于除B64端部以外的任何已知或合適的替代性樣式(例如但不限于，飲料te端部/啤酒te端部；食品te端部)和/或構(gòu)造中。
[0023]將意識(shí)到的是，本文的附圖中示出并在以下說明書中描述的具體元件僅僅是本公開構(gòu)思的示例性實(shí)施例，其僅作為非限制性示例來提供以用于闡明目的。因此，與本文公開的實(shí)施例有關(guān)的具體尺寸、定向及其它物理特征不認(rèn)為是對(duì)本公開構(gòu)思的范圍的限制。
[0024]除非其中特別敘述外，本文中所使用的方向性短語(yǔ)(例如，左側(cè)、右側(cè)、向上、向下、頂部、底部、上部、下部及其派生詞)與附圖中所示元件的定向有關(guān)，而不是對(duì)權(quán)利要求的限制。
[0025]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“罐”和“容器”基本上可互換地使用以指示被構(gòu)造成容納物質(zhì)(例如但不限于，液體；食品；任何其它合適物質(zhì))的任何已知或合適的容器，并明確包括但不限于飲料罐(例如，啤酒罐和蘇打罐)以及食品罐。
[0026]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“罐端部”指的是被構(gòu)造成聯(lián)接至罐以密封罐的蓋子或者閉合件。
[0027]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“罐端部殼板”基本上可與術(shù)語(yǔ)“罐端部”互換地使用?！肮薅瞬繗ぐ濉被蛘吆?jiǎn)單地“殼板”是通過所公開的加工工具來加工并轉(zhuǎn)換以提供所期望罐端部的構(gòu)件。
[0028]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“加工工具”、“加工工具組件”和“工具組件”基本上可互換地使用，以指示用于形成(例如但不限于，拉伸)根據(jù)本公開構(gòu)思的殼板的任何已知或合適的工具(多種工具)或部件(多種部件)。
[0029]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“緊固件”指的是任何適于連接或者擰緊的機(jī)構(gòu)，明確包括但不限于，螺釘、螺栓、以及螺栓與螺母(例如但不限于，鎖定螺母)的組合和螺栓、墊片與螺母的組合。
[0030]如本文中所應(yīng)用的，兩個(gè)或更多個(gè)部分被“聯(lián)接”到一起的陳述是指所述部分被直接結(jié)合到一起或通過一個(gè)或更多個(gè)中間部分結(jié)合到一起。
[0031]如本文中所應(yīng)用的，術(shù)語(yǔ)“個(gè)數(shù)”是指I個(gè)或大于I個(gè)的整數(shù)個(gè)(即，多個(gè))。
[0032]圖1和2示出了根據(jù)本公開構(gòu)思的一個(gè)非限制示例性實(shí)施例的且選擇性地成形的罐端部殼板4。具體地說，如在下文中詳細(xì)描述的，殼板4的某些預(yù)定區(qū)域中的材料被拉伸，從而對(duì)其進(jìn)行減薄，而殼板4的其它區(qū)域優(yōu)選維持基礎(chǔ)金屬厚度。雖然本文中所示出和描述的示例是指用于飲料罐100(圖1中以虛線描繪并按簡(jiǎn)化形式局部地示出)的殼板(參見，例如但不限于圖1-3、圖5和圖6E中的殼板4),將意識(shí)到的是,本公開構(gòu)思可應(yīng)用來拉伸和減薄任何已知或合適的罐端部殼板的樣式和/或構(gòu)造，其中所述罐端部殼板的樣式和/或構(gòu)造用于任何已知或合適的替代性樣式的容器(例如但不限于，食品罐(未顯示))，所述罐端部殼板隨后被進(jìn)一步形成(例如，轉(zhuǎn)換)為用于這類容器的成品罐端部。
[0033]本文所示出和描述的非限制性示例中的殼板4包括圓形的中央面板6，所述中央面板通過基本上圓筒形的面板壁8連接到環(huán)形凹部10上。示例性環(huán)形凹部10具有大致U形的截面型面。如圖1、圖2和圖6E中所示，錐形夾壁12將凹部10連接至拱頂14，并且外周卷邊或外唇緣16從拱頂14處徑向向外地延伸。
[0034]在圖2的非限制性示例中，殼板4具有大約0.0082英寸的基礎(chǔ)金屬厚度。優(yōu)選在例如中央面板6和外唇緣或卷邊16的區(qū)域中基本上維持該基礎(chǔ)金屬厚度。使中央面板6保持處于基礎(chǔ)金屬厚度有助于轉(zhuǎn)換后的罐端部(未明確地示出)中的鉚接、刻痕和拉片功能。例如但不限于，通過基本上維持面板6中的基礎(chǔ)厚度基本上消除了不希望的問題(例如，起皺和/或不希望的刻痕線和/或鉚接或拉片故障)，所述不希望的問題可歸因于與減薄金屬有關(guān)的降低強(qiáng)度。類似地，基本上維持外唇緣16處于基礎(chǔ)尺度有助于卷邊接合性能，該卷邊接合性能用于將蓋子或者罐端部4卷邊接合到罐身100(圖1中以虛線描述并按簡(jiǎn)化形式局部地示出)。在圖2中，大體上由附圖標(biāo)記18指代優(yōu)選發(fā)生最小減薄乃至未發(fā)生減薄的區(qū)域。
[0035]因此，大部分減薄(例如但不限于，減薄10-20%之間)優(yōu)選發(fā)生在夾壁12中。更具體地，減薄優(yōu)選發(fā)生在位于拱頂14與凹部10之間的區(qū)域中，在圖2中該區(qū)域大體上被標(biāo)為區(qū)域20。因此，通過圖示，在圖2的非限制性示例中，夾壁12中的材料的厚度可減小至大約0.0065英寸。將意識(shí)到的是，這是顯著的減小，與傳統(tǒng)罐端部相比，這導(dǎo)致了顯著的重量減少以及成本節(jié)省。
[0036]還將意識(shí)到的是，圖2 (和本文所提供的所有附圖)中所示的特定殼板樣式和/或構(gòu)造和/或尺寸僅為了圖示目的而提供，而不對(duì)本公開構(gòu)思的范圍進(jìn)行限制。也就是說，在不脫離本公開構(gòu)思的范圍的情況下，能夠在殼板(例如但不限于，4)的另外和/或替代性的區(qū)域中執(zhí)行對(duì)基礎(chǔ)尺度的任何已知或合適的替代性減薄，上述區(qū)域用于任何已知或合適的殼板、或罐端部樣式和/或構(gòu)造。
[0037]此外，本公開構(gòu)思實(shí)現(xiàn)了材料減薄和材料總量和重量方面的相關(guān)減少，而不致使與原材料有關(guān)的材料加工費(fèi)增加，所述原材料被供給來形成罐端部制品。例如但不限于，增加對(duì)原材料進(jìn)行的加工(例如，軋制)以減小材料的基礎(chǔ)尺度(即，厚度)會(huì)不期望地導(dǎo)致材料的原始成本相對(duì)顯著地增加。本公開構(gòu)思實(shí)現(xiàn)了期望的減薄和減少，但仍然使用以下的原材料，所述原材料具有更常規(guī)并因此價(jià)格更低的基礎(chǔ)尺度。
[0038]圖3-5示出了根據(jù)本公開構(gòu)思的一個(gè)非限制示例性實(shí)施例的且用于拉伸并減薄殼板材料的不同加工工具200。具體地說，借助于精確的加工工具幾何形狀、放置和相互作用來實(shí)現(xiàn)選擇性成形(例如，拉伸和減薄)。根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施例，加工過程起始于將具有基礎(chǔ)金屬厚度或尺度的材料坯板(參見，例如但不限于圖6A的坯板2)引入到加工工具組件200的部件之間。
[0039]圖3圖示了被聯(lián)接至沖床400的多工位加工工具組件200的單個(gè)工位300。例如但不限于，在聯(lián)接有本公開構(gòu)思的多工位加工工具組件200的常規(guī)高速單動(dòng)或雙動(dòng)機(jī)械沖床400的每個(gè)沖程中，通常在每個(gè)工位300處生產(chǎn)出一個(gè)殼板4。根據(jù)本公開構(gòu)思，加工工具組件200包括對(duì)置的上部工具組件202和下部工具組件204，所述上部工具組件和下部工具組件相配合來成形(例如但不限于，拉伸；減薄；彎曲)金屬(參見，例如但不限于圖6A中的金屬還板2)以獲得期望的殼板(參見，例如但不限于圖1-3、圖5和圖6E中的殼板4)。
[0040]更具體地，上部工具組件202和下部工具組件204被聯(lián)接至上部模座206和下部模座208，所述上部模座和下部模座分別由沖床400內(nèi)的沖壓頭和沖床機(jī)座和/或沖床墊板以通常眾所周知的方式支承。環(huán)形沖切拉深模210包括上部凸緣部分212，該上部凸緣部分通過多個(gè)緊固件216聯(lián)接至止動(dòng)器或提升器主體214。沖切拉深模210包圍上部壓力套筒218。也就是說，沖切拉深模210緊鄰上部壓力套筒218并且自上部壓力套筒218徑向向外地設(shè)置。內(nèi)模構(gòu)件或模具定心裝置220被模具定心裝置提升器222支承在上部壓力套筒218內(nèi)。沖切拉深模210包括內(nèi)部彎曲的成形表面224(圖4和5)。上部壓力套筒218的下端包括波狀的環(huán)形成形表面226 (圖4和5)。
[0041]繼續(xù)參見圖3，環(huán)形的模具止動(dòng)器230在凹部232內(nèi)被聯(lián)接至下部模座208。環(huán)形的切邊模234通過適當(dāng)?shù)木o固件236被聯(lián)接至模具止動(dòng)器230。環(huán)形的下部壓力套筒240包括用于在模具止動(dòng)器230內(nèi)移動(dòng)的下部活塞部分242。下部壓力套筒240還包括上端244，該上端具有與前述沖切拉深模210的下端相對(duì)的基本平直表面。如圖所示，切邊模234緊鄰下部壓力套筒240地定位并且自下部壓力套筒240的上端244徑向向外地定位。模芯環(huán)250被設(shè)置在下部壓力套筒240內(nèi)，并且模芯環(huán)包括與上部壓力套筒218的下端或成形表面224相對(duì)的上端252，如在圖4和5中最佳地示出的。上端252包括錐形表面254、倒圓內(nèi)表面256和倒圓外表面258 (全部在圖4和5中示出)。圓形的面板沖頭260與上述模具定心裝置220相對(duì)地設(shè)置在模芯環(huán)250內(nèi)。面板沖頭260包括具有外周倒圓表面264的圓形且基本平直的上部表面262。外周內(nèi)凹部分266自倒圓表面264向下延伸，如圖4和5中最佳地示出的。
[0042]因此，由上部工具組件202與下部工具組件204組成的前述工具相配合以成形(特別地，拉伸和減薄)殼板4的預(yù)選區(qū)域，如現(xiàn)在將參照?qǐng)D6A-6E更詳細(xì)地描述的，圖6A-6E圖示了根據(jù)本公開構(gòu)思的一個(gè)非限制性實(shí)施例的用于形成被拉伸并減薄的殼板4的方法和相關(guān)成形步驟。
[0043]圖6A示出了第一成形階段，其中，利用前述加工工具200來提供坯板2 (圖3_5)。更具體地，沖切拉深模210的相應(yīng)切邊與環(huán)形切邊模234相配合來例如從材料的幅材或片材上切出(例如，沖切)坯板2。在圖6B中所示的第二階段中，如圖所示，加工工具200相配合以制造第一彎角，即，向下彎曲坯板2的外周邊緣。然后，在圖6C所示的成形階段中，如圖所示，進(jìn)一步成形坯板2的外部部分。這是通過將沖切拉深模210的內(nèi)部倒圓表面224與模芯環(huán)250的上端252相配合并且通過將上部壓力套筒218的成形表面226與模芯環(huán)250的上端252相配合來實(shí)現(xiàn)的。
[0044]參照?qǐng)D4和圖6D中所示的第四成形階段，將進(jìn)一步描述和理解根據(jù)本公開構(gòu)思的上述非限制性實(shí)施例的拉伸和減薄。具體地說，圖4示出了下行沖程后的加工工具200，其中全部的所示工具已經(jīng)沿箭頭500方向向下移動(dòng)至所示位置。也就是說，沖切拉深模210以及下部壓力套筒240已經(jīng)沿箭頭500方向向下移動(dòng)，以進(jìn)一步形成外唇緣或者卷邊16。如圖所示，上部壓力套筒218也已經(jīng)沿箭頭500方向向下移動(dòng)，從而使得上部壓力套筒218的成形表面226與模芯環(huán)250的上端252相配合來進(jìn)一步形成拱頂14。在模具定心裝置220的下端的基本平直表面將材料夾緊在模具定心裝置220與面板沖頭260的基本平直的上部表面262之間時(shí)，也沿箭頭500方向向下移動(dòng)的模具定心裝置220拉伸坯板2中的位于夾壁12的區(qū)域中的金屬。在夾壁12與模芯環(huán)250的錐形表面254相配合時(shí)，模具定心裝置220和面板沖頭260兩者都沿箭頭500方向向下移動(dòng)以拉伸和減薄位于夾壁12的區(qū)域中的金屬。因此，在第四成形階段中，在將變?yōu)閵A壁12的區(qū)域中，對(duì)坯板2的材料進(jìn)行拉伸和減薄，但在外唇緣或卷邊區(qū)域16中、或者稍后將被成形為面板6的區(qū)域中(圖5和圖6E)、或者稍后將被成形為環(huán)形凹部10的區(qū)域中(圖5和圖6E)則幾乎不發(fā)生乃至不發(fā)生拉伸或減薄。這些區(qū)域基本上保持如在上文中先前論述的基礎(chǔ)尺度金屬厚度。
[0045]在第五且最后的殼板成形階段中，完成了殼板4的成形。具體地說，如圖5中所示，在圖5中一些加工工具200已經(jīng)沿箭頭600方向向上移動(dòng)以成形出殼板4的面板6，其中圖5圖示了上文中參考圖4的下行沖程所示出和描述的相同加工工具200。具體地說，沖切拉深模210、模具定心裝置220、下部壓力套筒240和面板沖頭260全部都沿箭頭600方向向上移動(dòng)，而在此刻上部壓力套筒218已經(jīng)停止沿箭頭500方向向下移動(dòng)并且上部壓力套筒將壓力保持在殼板4上。這導(dǎo)致在模芯環(huán)250的倒圓外表面258上進(jìn)一步成形外唇緣或者卷邊16，以及在上部壓力套筒218的成形表面226與模芯環(huán)250的上端252之間進(jìn)一步成形拱頂14。通過上部壓力套筒218與模芯環(huán)250的表面254和表面256的相互作用來提供夾壁12的期望的最終成形。在面板沖頭的基本平直的上部表面和模具定心裝置與坯板2中的變?yōu)槊姘?且被設(shè)置(例如，夾緊)在上述上部表面和模具定心裝置之間的金屬都沿箭頭600方向向上移動(dòng)時(shí)，面板6通過面板沖頭260的基本平直的上部表面262與模具定心裝置220的相互作用成形。這種移動(dòng)也有助于圓筒形的面板壁8和凹部10的成形。具體地說，在面板沖頭260向上移動(dòng)并且上部壓力套筒218向下移動(dòng)時(shí)，在面板沖頭260的外周內(nèi)凹部分266內(nèi)形成了環(huán)形凹部10。因此,在金屬與面板沖頭260的外周倒圓表面264相配合時(shí)，成形出了圓筒形面板壁8。
[0046]因此，將意識(shí)到的是，本公開構(gòu)思實(shí)質(zhì)上與傳統(tǒng)的殼板成形方法和加工工具不同，在本公開構(gòu)思中坯板2或者殼板4的材料沒有受到具體拉伸或者減薄。也就是說，雖然不拉伸或者象征性地拉伸示例性殼板4(圖1-3、圖5和圖6E)的面板6、凹部10和外唇緣或卷邊16部分，但是在成形過程期間且特別是在圖5和圖6D中所示的第四成形階段期間對(duì)凹部10與拱頂14之間的區(qū)域20(圖2)進(jìn)行拉伸和減薄。
[0047]將意識(shí)到的是，雖然圖6A-6E中示出了五個(gè)成形步驟，但是根據(jù)公開構(gòu)思可以執(zhí)行任何已知或合適的替代性個(gè)數(shù)和/或次序的成形步驟，來適當(dāng)?shù)剡x擇性拉伸及減薄材料。還將意識(shí)到的是，在不脫離本公開構(gòu)思的范圍的情況下，可以應(yīng)用任何已知或合適的機(jī)構(gòu)來充分固定材料的特定區(qū)域，從而在材料的其它預(yù)定區(qū)域被拉伸和減薄時(shí)抵抗材料的移動(dòng)(例如，滑動(dòng))或流動(dòng)或減薄。此外、替代性地或另外，可以適當(dāng)?shù)乩旌蜏p薄除本文中示出和描述的殼板區(qū)域以外的殼板(例如但不限于，4)的區(qū)域，并且本公開構(gòu)思也可應(yīng)用來拉伸具有完全不同樣式和/或構(gòu)造的殼板(未不出)。
[0048]因此，將意識(shí)到的是，本公開構(gòu)思提供了用于選擇性地拉伸和減薄殼板4 (圖1-3、圖5和6E)的預(yù)定區(qū)域(參見，例如但不限于，圖2中的區(qū)域20)的加工工具200 (圖3_5)和方法，因而提供了相對(duì)顯著的材料節(jié)省和成本節(jié)省。
[0049]雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本公開構(gòu)思的具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的是，依照本公開構(gòu)思的全部教導(dǎo)，可以對(duì)上述細(xì)節(jié)研發(fā)出多種變型和替代方案。因此，所公開的具體構(gòu)造僅為了說明，而不限制本公開構(gòu)思的范圍，所述范圍是由所附權(quán)利要求的全部范圍及其任何等同和所有同等范圍所給出的。
【權(quán)利要求】
1.一種殼板，所述殼板被構(gòu)造成附連至容器，所述殼板包括: 中央面板； 周向夾壁； 環(huán)形凹部，所述環(huán)形凹部位于所述中央面板與所述周向夾壁之間；以及 卷邊，所述卷邊自所述夾壁處徑向向外地延伸， 其中，所述殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分的材料相對(duì)于所述殼板的至少一個(gè)其它部分被選擇性地拉伸，從而提供相應(yīng)的變薄部分。
2.如權(quán)利要求1所述的殼板，其中，所述殼板是由材料的坯板形成的；其中，材料的坯板在被成形前具有一基礎(chǔ)尺度；其中，在被成形之后，所述殼板的材料在所述變薄部分處或變薄部分附近具有一厚度；并且其中，材料在所述變薄部分處或變薄部分附近的厚度小于所述基礎(chǔ)尺度。
3.如權(quán)利要求2所述的殼板，其中，所述變薄部分包括所述夾壁。
4.如權(quán)利要求2所述的殼板，其中，所述殼板的材料在所述中央面板處或中央面板附近具有一厚度；并且其中，所述中央面板處或中央面板附近的所述厚度與所述基礎(chǔ)尺度基本上相同。
5.如權(quán)利要求2所述的殼板，其中，所述殼板的材料在所述環(huán)形凹部處或環(huán)形凹部附近具有一厚度；并且其中，所述環(huán)形凹部處或環(huán)形凹部附近的所述厚度與所述基礎(chǔ)尺度基本上相同。
6.如權(quán)利要求2所述的殼板，還包括位于所述夾壁與所述卷邊之間的拱頂；其中，所述卷邊具有外唇緣；其中，所述殼板的材料在所述外唇緣處或外唇緣附近具有一厚度；并且其中，所述外唇緣處或外唇緣附近的所述厚度與所述基礎(chǔ)尺度基本上相同。
7.如權(quán)利要求1所述的殼板，所述殼板與容器結(jié)合。
8.一種方法，該方法將材料引入加工工具之間以形成根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的殼板。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 將模具定心裝置和面板沖頭連同被布置在所述模具定心裝置和面板沖頭之間的材料移動(dòng)，以及 在模芯環(huán)的錐形表面、倒圓內(nèi)表面和倒圓外表面中的至少一個(gè)上拉伸材料，以減薄夾壁處或夾壁附近的材料。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述殼板轉(zhuǎn)換為成品罐端部。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括將所述成品罐端部卷邊接合至容器主體。
12.用于形成殼板的加工工具，所述加工工具包括: 上部工具組件；以及 下部工具組件，所述下部工具組件與上部工具組件相配合，從而將被布置在所述下部工具組件與上部工具組件之間的材料成形成根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的殼板， 其中，所述上部工具組件和下部工具組件相配合來將所述殼板的至少一個(gè)預(yù)定部分相對(duì)于所述殼板的至少一個(gè)其它部分有選擇地拉伸，從而提供相應(yīng)的變薄部分。
13.如權(quán)利要求12所述的加工工具，其中所述上部工具組件包括沖切拉深模、在所述沖切拉深模的徑向內(nèi)側(cè)布置的上部壓力套筒、模具定心裝置提升器、以及由所述模具定心裝置提升器支承在所述上部壓力套筒內(nèi)的模具定心裝置；并且其中，所述下部工具組件包括環(huán)形的模具止動(dòng)器、聯(lián)接至所述模具止動(dòng)器的環(huán)形切邊模、在所述模具止動(dòng)器的徑向內(nèi)側(cè)布置的環(huán)形的下部壓力套筒、安置在所述下部壓力套筒內(nèi)的模芯環(huán)、以及安置在所述模芯環(huán)內(nèi)的面板沖頭。
14.如權(quán)利要求13所述的加工工具，其中，所述下部壓力套筒包括具有基本平直表面的上端，所述上端與沖切拉深模的下端相對(duì)以在所述上端和下端之間夾持材料；其中，所述上部壓力套筒包括具有環(huán)形成形表面的下端；并且其中，所述模芯環(huán)具有上端，所述模芯環(huán)的上端與所述上部壓力套筒的環(huán)形成形表面相對(duì)并相配合以形成所述殼板的卷邊。
15.如權(quán)利要求14所述的加工工具，其中，所述模芯環(huán)的上端包括錐形表面、倒圓內(nèi)表面和倒圓外表面；并且其中，在材料與所述模芯環(huán)的錐形表面、倒圓內(nèi)表面和倒圓外表面中的至少一個(gè)相配合時(shí)，所述模具定心裝置和所述面板沖頭一起移動(dòng)以拉伸并減薄所述夾壁處或夾壁附近的材料。
【文檔編號(hào)】B21D51/44GK104302420SQ201380025866
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】J·A·麥克倫格, A·E·卡斯滕斯, G·H·布徹爾, P·L·里普勒 申請(qǐng)人:斯多里機(jī)械有限責(zé)任公司