專利名稱：內(nèi)冷卻工具組套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及罐頭加工工具組套總成，它具有深沖模及擠拉模，可將杯狀物變?yōu)槿萜鳉んw，更具體地說，本發(fā)明涉及內(nèi)冷卻的工具組套總成。
背景技術(shù)：
罐頭成型模用于形成金屬罐頭或容器的殼體。這里的說明尤其涉及由兩部分組成的金屬容器的成型。淺的金屬杯被沖頭推進(jìn)到模具中，從而形成罐頭殼體。模具一般裝在工具組套內(nèi)，其中布置一系列的逐漸變小的擠壓模端(die nib)，以便逐步將金屬杯拉伸和擠拉成要求形狀與壁厚的容器。工具組套內(nèi)一套傳統(tǒng)的拉模與擠拉模的例子示于美國專利4173882，其發(fā)明人為Lee.Jr，公告日期為1979年11月13日，其整個(gè)專利申請說明書包括在本文中供參考。每個(gè)模具均包括在各自的模具組件(die module)內(nèi)。
傳統(tǒng)方法生產(chǎn)商用罐頭時(shí)，使用的模具工具組套采用的冷卻液供應(yīng)到模具組套外表面，以降低或保持模具的工作溫度。但在某些罐頭的成型操作中，希望避免采用外部冷卻液。例如，外部冷卻液可能沾污容器表面，因而需作費(fèi)錢又不利于環(huán)境的成型后清洗工序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供內(nèi)冷卻組合式模具工具組套總成，克服諸如上面指出的那種現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該工具組套總成不需要用冷卻液澆到工具組套表面。代替它的是，迫使傳熱性能好的流體，特別是液體，通過特殊的模槽(die cavity)流過擠壓模端四周并以傳導(dǎo)方式傳熱，來控制工具組套的溫度。每個(gè)擠壓模端的表面溫度均在各自的模具組件處得到連續(xù)監(jiān)控，流體介質(zhì)溫度能自動調(diào)節(jié)，從而保持模具溫度在允許范圍內(nèi)。
流體介質(zhì)由溫控裝置供給工具組套并通過一系列管子，管接頭和軟管輸送到模具組件。流體介質(zhì)流經(jīng)各組件中的孔及其中的模具，引導(dǎo)到擠壓模端外表面周圍。每個(gè)模具中的多個(gè)孔優(yōu)選沿圓周對稱布置，進(jìn)口孔與出口孔交替排列將流體介質(zhì)均布在擠壓模端的四周。具有對稱孔的多個(gè)流體進(jìn)出口結(jié)構(gòu)確保所有擠壓模端的溫度基本均勻，且也使得模具四周的溫度梯度最小化。在一優(yōu)選實(shí)施例中，有4個(gè)進(jìn)口孔和4個(gè)出口孔，進(jìn)口與出口孔隔開45°交替配置。但孔的數(shù)目與位置可改變，以解決具體的溫控要求。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過以下涉及附圖的詳細(xì)說明將變得明白起來。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明所述內(nèi)部冷卻組合式工具組套總成的軸向截面；圖2是圖1的那個(gè)軸向截面，其上示出流入總成的流體冷卻介質(zhì)的通道；圖3是圖1的那個(gè)軸向截面，其上示出流入總成的流體冷卻介質(zhì)的通道；圖4是拉模與擠拉模的橫截面，其示出根據(jù)本發(fā)明所述模具中的冷卻液通道；圖5是沿圖4的V-V線剖開的拉模與擠拉模的剖視圖。
具體實(shí)施例圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述內(nèi)部冷卻組合式模具工具組套總成2的軸向剖面。該總成依次包括三個(gè)環(huán)形模具組件4、6和8，相鄰組件用隔離片10、12隔開。第一模具組件4包括一環(huán)形深拉模擠壓模端14，后面是第一環(huán)形擠拉模擠壓模端16。下一個(gè)模具組件6包括第二環(huán)形擠拉模擠壓模端18。最后一個(gè)模具組件8包括環(huán)形的擠壓模端20和22。擠壓模端14、16、18、20、22分別固定在拉模套(die cases)15、17、19、21、23中。
參看圖2-5，各模具組件4、6、8都有至少一個(gè)冷卻介質(zhì)的進(jìn)口孔和至少一個(gè)冷卻介質(zhì)的出口孔。當(dāng)采用多個(gè)進(jìn)出口孔時(shí)，這些孔最好交替布置且在各模具組件四周對稱布置。
具體參看圖2，第一模具組件4有進(jìn)口孔24，第二組件6上有進(jìn)口孔26，第三組件8有進(jìn)口孔28和30。同樣，如圖3所示，模具組件4上有出口孔34，組件6上有出口孔36，組件8有出口孔38和40，冷卻介質(zhì)由此離開工具組套總成。
由傳統(tǒng)溫控裝置39提供的流體冷卻介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)管43(圖1)，再如圖2的方向箭頭41所示經(jīng)進(jìn)口孔流入模具組件。在各模具組件中加工出來且通過拉模套的通道，將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)到分別形成在擠壓模端14、16、18、20、22的外壁上的溝道42、44、46、48、50中。
溫控裝置39不但可控制流向各導(dǎo)管43及進(jìn)口孔41的流量，而且可獨(dú)立于其他導(dǎo)管及進(jìn)口孔來控制每根導(dǎo)管及進(jìn)口孔的溫度，從而調(diào)節(jié)和控制各個(gè)模具組件的溫度，因?yàn)槊恳唤M件受的熱負(fù)荷可以不同。冷卻介質(zhì)在流過各模具一部分圓周后，按圖3的方向箭頭43所示從模具組件中流出。
因此，冷卻介質(zhì)流經(jīng)直接與擠壓模端的徑向外表面接觸的溝道，將罐頭拉伸與擠拉過程中擠壓模端產(chǎn)生的熱量排走。通常，穿過擠壓模端四周的冷卻介質(zhì)吸收熱量并冷卻擠壓模端，以使各擠壓模端保持要求的溫度。流體也可被加熱使擠壓模端加溫，如在機(jī)器起動時(shí)的情況，這對使熱膨脹最小化，改善拉伸、擠拉及罐頭脫模工藝都是合乎需要的。
參看圖4和5，圖中示出了擠壓模端16及拉模套17，以說明提供冷卻介質(zhì)給擠壓模端16的進(jìn)口和出口對稱地隔離開。冷卻介質(zhì)進(jìn)入拉模套的進(jìn)口52、54、56、58，穿過拉模套17的并沿在模具17外圓四分之一周長上形成的溝槽44徑向流入。冷卻介質(zhì)通過出口60、62、64、66離開模具組件。塞子68、70、72、74分別封閉進(jìn)口52、54、56、58的機(jī)加工形成的出口端。圖上只示出冷卻介質(zhì)從進(jìn)口52沿周向二個(gè)方向到出口60、66的通道。該模具組件的其它進(jìn)出口以相同方式布置，因此進(jìn)口與相鄰的出口隔開45°。擠壓模端14、18、20、22由同樣排列的對稱隔開的進(jìn)口和出口冷卻。
為了均勻冷卻擠壓模端，拉模套的進(jìn)口和出口對稱地隔開，從而確保擠壓模端保持均勻溫度，并使周向溫度梯度最小化。所有擠壓模端的表面溫度均受到監(jiān)控，這要么通過組件上的測溫計(jì)80，要么通過監(jiān)測出口冷卻介質(zhì)的溫度來實(shí)現(xiàn)，且在必要時(shí)可進(jìn)行調(diào)節(jié)溫度。
雖然本發(fā)明已對其具體的實(shí)施例作了說明，但所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可作很多其它的變化和修改。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于這里的特定說明，而只由附屬權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于拉伸與擠拉總成的模具組件，該組件包括擠壓模端，其具有內(nèi)側(cè)面，內(nèi)側(cè)面直接接觸目的物以拉伸或擠拉該目的物，且該模端還有外側(cè)面；拉模套，其環(huán)繞該擠壓模端；多個(gè)進(jìn)口，所述進(jìn)口在環(huán)繞模端的拉模套四周隔開，該進(jìn)口用于將流體冷卻介質(zhì)供給拉模套；多個(gè)出口，可供冷卻介質(zhì)從拉模套流出；及相應(yīng)的流道，形成在至少一個(gè)進(jìn)口和至少一個(gè)出口之間，且位于模端外側(cè)用于攜帶冷卻介質(zhì)直接接觸擠壓模端。
2.如權(quán)利要求1所述的模具組件，其中流道包括拉模套與擠壓模端之間的間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的模具組件，其中所述間隙是形成在擠壓模端外側(cè)的環(huán)形溝道。
4.如權(quán)利要求1所述的模具組件，其中各進(jìn)口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
5.如權(quán)利要求1所述的模具組件，其中各出口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
6.如權(quán)利要求5所述的模具組件，其中各進(jìn)口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
7.如權(quán)利要求6所述的模具組件，其中各進(jìn)口通過各自的通道與一個(gè)出口連通，且各通道延伸在模端圓周相應(yīng)部分上。
8.一種罐頭成型模總成，其包括多個(gè)權(quán)利要求1中的模具組件，其中所述組件以直線方式順序布置，以使沖頭能依次通過組件中各模具。
9.如權(quán)利要求8所述的總成，其中每一流道包括拉模套與各自擠壓模端之間的間隙。
10.如權(quán)利要求9所述的總成，其中該間隙是形成在擠壓模端外側(cè)的環(huán)形溝道。
11.如權(quán)利要求8所述的總成，其中各進(jìn)口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
12.如權(quán)利要求8所述的總成，其中各出口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
13.如權(quán)利要求12所述的總成，其中各進(jìn)口環(huán)繞拉模套對稱地隔開。
14.如權(quán)利要求13所述的總成，其中各進(jìn)口由各自的通道與一個(gè)出口連通，各通道延伸在模端外圓的相應(yīng)部分上。
全文摘要
一種罐頭成形工具組套(2)，其包括內(nèi)冷卻模具組件(4、6、8)。每個(gè)模具組件包括至少一個(gè)保持在拉模套內(nèi)的擠壓模端(14、16、18、20、22)。流體冷卻介質(zhì)供應(yīng)到設(shè)在每個(gè)拉模套圓周上的多個(gè)進(jìn)口(24、26、28、30)內(nèi)。冷卻液從該進(jìn)口經(jīng)介于擠壓模端外表面與拉模套之間的間隙(42、44、46、48、50)流動，以便冷卻擠壓模端。各出口(34、36、38、40)在拉模套的圓周上隔開，以使冷卻液回流到介質(zhì)源。
文檔編號B21D37/00GK1582205SQ02821993
公開日2005年2月16日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者R·布盧 申請人:西卡罐頭機(jī)械有限公司