馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法、成型模具及其制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬包裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法、成型模具及其制品。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的易拉罐一般都是用鋁合金拉深成型，或用馬口鐵卷制鉚焊而成，也有開(kāi)始使用純鋁制作易拉罐的。而最早出現(xiàn)的變薄拉深兩片罐是變薄拉深兩片鋁罐，后來(lái)才出現(xiàn)了變薄拉深鍍錫鋼板(馬口鐵)兩片罐。
[0003]目前，用于食品包裝的易拉罐行業(yè)內(nèi)，易拉罐罐體有三片罐及兩片罐兩種，其中三片罐材料主要采用馬口鐵，通過(guò)成型、高頻焊接等工藝形成罐體，然后底部使用底蓋封口，灌裝內(nèi)容物后頂端封口使用鋁質(zhì)易拉蓋，三片罐主要用于罐體較高的產(chǎn)品；兩片罐材料主要采用鋁板通過(guò)沖壓成型，灌裝內(nèi)容物后頂端封口使用鋁質(zhì)易拉蓋。
[0004]如今市場(chǎng)上關(guān)于馬口鐵兩片罐的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用甚少，有廠家開(kāi)發(fā)出的馬口鐵兩片罐，需要另外配置鐵圈易撕蓋來(lái)封口，而且馬口鐵罐體一般只有淺沖拉深，使得罐體的直徑最大僅為99mm，且罐體總高度一般僅只能達(dá)到50mm以下，極大的限制了罐體的應(yīng)用，而現(xiàn)有的其他常規(guī)拉深模具和技術(shù)，都不能直接應(yīng)用到大直徑的兩片罐產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化制造上。
[0005]現(xiàn)有的馬口鐵罐的生產(chǎn)工藝中，一般需要在拉深完成、清洗后，在內(nèi)外部表面上涂上一層UV漆保護(hù)層，以使罐體金屬與被包裝物隔離開(kāi)，同時(shí)也進(jìn)一步加強(qiáng)馬口鐵的防水、密封和金屬材料的抗氧化能力。這樣，一般需要拉深、清洗、噴涂、固化四道生產(chǎn)工序才能完成。
[0006]現(xiàn)有的金屬罐體制備過(guò)程在，為了降低模具在拉深過(guò)程中，對(duì)于馬口鐵表面的損傷，一般都在馬口鐵上涂覆潤(rùn)滑層，如凡士林等礦物質(zhì)潤(rùn)滑油，但是在加工完畢后，需要使用溶劑清洗，才能將其完全清除，增加了工序及原材料的消耗。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)法直接采用馬口鐵直接加工出大直徑的兩片罐產(chǎn)品，而且現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)，工序多、步驟復(fù)雜，需要大幅簡(jiǎn)化，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約步驟、能源、材料，及清潔、環(huán)保的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法、成型模具及其制品，以新的工藝、模具、材料及表面處理技術(shù)，突破制備大直徑馬口鐵兩片罐易拉罐的技術(shù)局限，增強(qiáng)罐體容量、密封性、安全性、便捷性，以解決現(xiàn)有馬口鐵兩片罐只有淺沖拉深成型導(dǎo)致罐體容量過(guò)小及配合鐵圈易撕蓋導(dǎo)致罐體密封性差等問(wèn)題，提供更環(huán)保更安全的食品包裝容器。
[0009]本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0010]—種馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法，其包括以下步驟:
[0011](I)板材預(yù)備:
[0012]預(yù)備馬口鐵板材，將板材沖切成厚度0.2至0.3毫米的圓坯片，在該圓坯片雙面均勻涂敷潤(rùn)滑劑；
[0013](2)預(yù)拉深杯:
[0014]設(shè)置第一拉深模具，下料沖罐，在上模拉深模芯和下模拉深模芯的配合下，用壓料套壓住板材周邊，上沖模下沖時(shí)，板材圓周方向產(chǎn)生收縮性塑性變形流動(dòng)，以補(bǔ)償拉深的周邊縱向變形，壓料套壓住板材周邊，限制板材在沖拉中起皺，罐側(cè)壁的變薄拉深，底部成形，將板材沖壓成淺罐狀，沖切修整，形成第一罐體；
[0015](3)第二次拉深杯:
[0016]根據(jù)預(yù)拉深杯的第一罐體，設(shè)置第二拉深模具，將第一罐體置于第二拉深模具，在上模拉深模芯和下模拉深模芯的配合下，并在上模定位套與下模定位套的配合下，對(duì)第一罐體進(jìn)行第二次沖壓拉深，第二次沖壓拉深罐體直徑減少，罐體高度增高，形成第二罐體；
[0017](4)拉深成型、翻邊擴(kuò)頸:
[0018]根據(jù)第二次拉深杯的第二罐體，設(shè)置第三拉深模具，將第二罐體置于第三拉深模具，在上模拉深擴(kuò)口模芯和下模拉深擴(kuò)口模芯的配合下，對(duì)第二罐體進(jìn)行第三次沖壓拉深，第三次沖壓拉深罐體直徑減少，罐體高度增高，罐體罐口位置翻邊擴(kuò)頸設(shè)置成一擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，擴(kuò)口結(jié)構(gòu)大于罐體內(nèi)壁直徑，沖切修整，形成第三罐體。
[0019](5)分別對(duì)第三罐體內(nèi)外側(cè)表面進(jìn)行UV光照并通風(fēng)，使所述的UV漆膜層固化，同時(shí)使?jié)櫥瑒┤繐]發(fā)，獲得免清洗罐體成品。
[0020]所述的步驟(I)板材預(yù)備步驟中，還包括:
[0021]預(yù)備馬口鐵板材，先在板材上下表面涂覆0.01至0.02毫米的UV漆膜層，使其緊密的貼合在馬口鐵表面、形成致密的浸潤(rùn)層；再將板材沖切成厚度0.2至0.3毫米的圓坯片，然后在該圓坯片雙面均勻涂敷一層潤(rùn)滑劑；
[0022]所述的步驟(I)?(4)，均是在隔絕紫外光的條件下進(jìn)行。
[0023]所述的UV漆膜層，其包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分:熱塑性丙烯酸樹(shù)脂20-22份、異佛爾酮二異氰酸酯10-12份、丙烯酸多元醇4-5份、1，6_己二酸雙丙烯酸酯1-2份、硅烷偶聯(lián)劑5-6份、有機(jī)溶劑5-8份，碳酸鈣1-3份。
[0024]所述的潤(rùn)滑劑為揮發(fā)性潤(rùn)滑劑，其包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分配制而成:丙三醇單十六酸酯15-18份、丙三醇單月桂酸酯10-14份、二甘醇雙硬脂酸酯8-10份、揮發(fā)性烴溶劑5-9 份。
[0025]一種實(shí)施權(quán)利前述的馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法的馬口鐵兩片罐拉深成型模具，其包括第一拉深模具、第二拉深模具、第三拉深模具；所述第一拉深模具設(shè)有退料桿彈簧、上緊定螺絲、上模座、退料桿、上模壓料套、上模拉深模芯、上刀口、下模退料套、下模拉深模芯、下緊定螺絲、下模座、下刀口 ；所述第二拉深模具設(shè)有退料桿彈簧、上緊定螺絲、上模座、退料桿、上模壓料套、上模拉深模芯、上模定位套、下模退料套、下模拉深模芯、下緊定螺絲、下模座、下模定位套；所述第三拉深模具設(shè)有退料桿彈簧、上緊定螺絲、上模座、退料桿、上模壓料套、上模拉深擴(kuò)口模芯、上切邊刀口、下模退料套、下模拉深擴(kuò)口模芯、下緊定螺絲、下模座、下切邊刀口。
[0026]在所述第一、第二、第三拉深模具的上模拉深模芯和下模拉深模芯內(nèi)壁上，均設(shè)有耐磨層；所述耐磨層為碳氮化鈦涂層；將鈦粉末材料均勻涂覆在拉深模具表面上、形成厚度為0.05?0.1毫米的涂層；該鈦粉末涂層被成型模具壓實(shí)在所述拉深模具的表面上，然后將拉深模具放入真空感應(yīng)爐內(nèi)抽真空至IPa以下，利用感應(yīng)加熱將拉深模具加熱至1000?1200°C并保溫I?2小時(shí)；向感應(yīng)爐內(nèi)充入高壓氮?dú)饧岸趸蓟旌蠚夥盏姆绞?，繼續(xù)保持該溫度和氮?dú)鈿夥??10小時(shí)，同時(shí)進(jìn)行滲氮、滲碳；然后自然冷卻至常溫，在進(jìn)行淬火及回火處理；經(jīng)過(guò)上述處理后，所述碳氮化鈦涂耐磨層的最終厚度為0.03?0.8毫米。
[0027]—種上述的拉深成型加工方法制得的馬口鐵兩片罐，其特征在于，所述馬口鐵兩片罐采用設(shè)定形狀的金屬板片，用沖床通過(guò)拉深成型模具，使之經(jīng)拉深、壓延變形，成為罐底罐身為一體的罐體，罐體的直徑與高度的比為2:1 ;罐底保持原坯厚；所述罐體的罐口位置設(shè)有一擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，所述擴(kuò)口結(jié)構(gòu)直徑大于罐體內(nèi)壁直徑。
[0028]所述的罐體其內(nèi)外側(cè)壁的表面上涂覆有0.002至0.005毫米的致密UV漆膜層；該UV漆膜層是由如下重量份數(shù)的組分配制后固化而形成:熱塑性丙烯酸樹(shù)脂20-22份、異佛爾酮二異氰酸酯10-12份、丙烯酸多元醇4-5份、1，6_己二酸雙丙烯酸酯1-2份、硅烷偶聯(lián)劑5-6份、有機(jī)溶劑5-8份，碳酸鈣1-3份。
[0029]所述罐體直徑為100?110毫米，拉深高度為50?55毫米。
[0030]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0031]1、本發(fā)明提供的馬口鐵兩片罐拉深成型加工方法、成型模具及其制品，采用獨(dú)特的模具、加工技術(shù)組合，突破了現(xiàn)有食品用馬口鐵兩片罐的使用局限性，可得到直徑可達(dá)105mm以上、拉深高度可達(dá)51.5mm以上的大直徑馬口鐵兩片罐易拉罐，且配合安全環(huán)保的易撕蓋，安全，表面光潔、美觀，加工工藝精準(zhǔn)、步驟少、成本低，免清洗，罐體的容量得到大幅增加，罐體的密封性、安全性也顯著增強(qiáng)。
[0032]2、本發(fā)