專利名稱：用于形成罐殼體的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用金屬片材或鋁片材形成罐殼體的方法和設(shè)備，例如美國專利 N0.4，713，958、N0.4，716，755、N0.4，808，052、N0.4，955，223、N0.6，658，911 和N0.7，302，822中公開的方法和設(shè)備或工具。這些專利的公開內(nèi)容在此通過引用的方式并入本文，以補充本發(fā)明的詳細描述。
背景技術(shù)：
在這樣的工具組件或設(shè)備中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，希望該設(shè)備被構(gòu)造為在諸如前述專利N0.4，955，223和N0.7，302，822中公開的單動機械壓力機中使用，以及在例如前述專利N0.4，716，755和N0.6，658，911中描述的雙動機械壓力機中使用。單動高速壓力機在構(gòu)造上更簡單、更經(jīng)濟，運行和維修更經(jīng)濟，且能有效且高效地運行，例如使用1.75英寸的行程以每分鐘650個行程的速度運行。在本領(lǐng)域中，單動高速壓力機比雙動壓力機使用得更多。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，希望該設(shè)備或工具組件將內(nèi)壓力套筒和外壓力套筒合并，且利用空氣壓力運行這兩個套筒，但避免利用例如專利N0.7，302，822中公開的沿周向隔開且軸向延伸的彈簧，或避免使用例如專利N0.4，716，755中公開的沿周向隔開且軸向延伸的銷來致動內(nèi)壓力套筒。所述銷和致動這些銷的單個活塞的高速軸向往復(fù)運動會產(chǎn)生非期望的額外熱量，且難以通過使用壓縮彈簧在內(nèi)壓力套筒上產(chǎn)生可調(diào)且精確可控的軸向力。還希望使外壓力套筒在片狀材料上施加精確可控的恒定力，以避免在高速壓力機運行期間、在外壓力套筒和模具芯環(huán)之間使該材料變薄。在內(nèi)壓力套筒上的精確可控的空氣壓力對于在形成罐殼體的沉槽、板壁和中心板的同時保持罐殼體的內(nèi)冠壁和基體壁(chunkwa 11)而不導(dǎo)致材料板的減薄也是希望的。另外,希望最小化用于生產(chǎn)罐殼體的工具組件的垂直高度，以適應(yīng)在本領(lǐng)域中存在的更多的單動高速壓力機，且以更高的速度產(chǎn)生更少的熱地運行，以避免使用水冷工具部件。在回顧以上專利之后，顯然所有的發(fā)明都未提供所有的以上的期望特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改進的、用于高速生產(chǎn)罐殼體的方法和設(shè)備或工具組件，所述方法和設(shè)備或工具組件提供了上文所述的所有期望特征。本發(fā)明的工具組件也理想地適合于生產(chǎn)諸如本申請人的專利N0.7，341，163中以及本申請人的公開專利申請N0.US-2005-0029269中公開的罐殼體，以上文獻的公開內(nèi)容在此也通過引用的方式并入本文。本發(fā)明的方法和設(shè)備或工具組件尤其適合于在單動壓力機或雙動壓力機中使用，且用于在發(fā)熱最小化的情況下高速生產(chǎn)均勻且精確的罐殼體，發(fā)熱最小化是為了避免工具組件在運行期間的熱改變。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，通過這樣的工具組件來形成罐殼體，所述工具組件包括位于環(huán)形外壓力套筒內(nèi)的環(huán)形內(nèi)壓力套筒，且所述兩個套筒均具有在相應(yīng)的環(huán)形空氣活塞室內(nèi)的一體化活塞。外壓力套筒被支撐在環(huán)形的沖裁和拉延模具內(nèi)，所述沖裁和拉動模具被固定到安裝在單動或雙動壓力機的上沖模座上的上保持件。該保持件還支撐模具中心活塞，所述模具中心活塞可被支撐以進行相對軸向移動，且所述模具中心活塞支撐所述內(nèi)壓力套筒內(nèi)的模具中心沖頭。所述模具中心活塞限定了通過端口在受控的高壓下被提供空氣的室。該空氣室通過多個周向隔開的延長的空氣彈簧通道而連接到用于所述內(nèi)壓力套筒的空氣活塞室。通過在上保持件內(nèi)的獨立的孔、以受控的明顯更低壓力向用于外壓力套筒的空氣活塞室供應(yīng)空氣。所述模具中心沖頭承載可調(diào)節(jié)的沖頭嵌件，所述沖頭嵌件開始在保持在外壓力套筒和由下保持件支撐的相對的固定的模具芯環(huán)之間的模切金屬片材盤內(nèi)的拉延出杯，所述下保持件安裝在壓力機的固定的下沖模座上。內(nèi)壓力套筒和相對的模具芯環(huán)具有匹配的波狀表面，所述波狀表面形成殼體的環(huán)形內(nèi)冠壁和上基體壁部分。所述模具中心沖頭的環(huán)形裙部圍繞沖頭嵌件延伸且具有波狀表面，所述波狀表面與模具芯環(huán)上的波狀表面匹配，以在模具嵌件完成所述杯的拉延的同時形成基體壁的下部分。相對的板沖頭具有外周波狀表面，當模具中心沖頭返回到其原位置時，所述外周波狀表面形成中心板、環(huán)形傾斜板壁和環(huán)形沉槽。在本發(fā)明的另一個實施例中，用于外壓力套筒的環(huán)形空氣活塞室通過空氣通道而連接到空氣彈簧通道，并且，用于內(nèi)壓力套筒的空氣活塞室和用于外壓力套筒的空氣活塞室接收相同的可控空氣供給壓力，從而避免了需要在不同的壓力下供給不同的空氣而在可移動沖模座上運行該工具組件。從以下描述、附圖和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的其它特征和將更明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建和運行的工具組件的軸向截面圖；圖2是圖1所示的、根據(jù)本發(fā)明的改型或另一個實施例構(gòu)建和運行的工具組件的軸向截面圖；并且圖3至圖11是圖1和圖2所示的工具組件的、放大的局部截面圖，這些圖示出了根據(jù)本發(fā)明、在單動壓力機或雙動壓力機中生產(chǎn)罐殼體的連續(xù)步驟。
具體實施例方式參考圖11，極度放大的殼體15由厚度為大約0.0082英寸的金屬片材或鋁片材形成。殼體15包括扁平的圓形中心板16，所述圓形中心板16通過截頭圓錐形或傾斜的環(huán)形板壁部分17和大致圓柱形板壁部分18而連接到環(huán)形沉槽(countersink) 19，所述環(huán)形沉槽19具有傾斜的或截頭圓錐形的內(nèi)壁部分21并具有大致U形的橫截面構(gòu)造。沉槽19還具有略微傾斜的環(huán)形外壁部分22，所述環(huán)形外壁部分22連接到環(huán)形的傾斜下基體壁(chuckwall)部分23,該下基體壁部分23通過略微環(huán)形卷邊(break)25而連接到向上彎曲的上基體壁部分24。該彎曲的上基體壁部分24與冠部分28的傾斜或截頭圓錐形的環(huán)形內(nèi)壁部分26連接，所述冠部分28具有向下彎曲的外周唇部分29。在本申請人的上文提及的公開專利申請N0.US-2005-0029269中更具體地披露了殼體15的橫截面構(gòu)造或輪廓。然而，本發(fā)明的方法和設(shè)備還適于生產(chǎn)在軸向橫截面中具有不同輪廓的殼體。參考圖1,工具組件35包括環(huán)形上保持件38,所述上保持件38安裝在單動或雙動機械壓力機的上沖模座40上。保持件38具有圓筒形部分41，該圓筒形部分41向上突出到上沖模座40內(nèi)的匹配腔42中，且限定了加壓空氣室44。環(huán)形沖裁和拉延模具48具有向外突出的上凸緣部分49，該上凸緣部分49通過一組沿周向隔開的螺釘51而固定到保持件38。平坦底部(ground)環(huán)形間隔件52固定到該沖裁和拉延模具48的上凸緣部分，且允許模具48沿軸向相對于上保持件38精確間隔開。環(huán)形外壓力套筒55被支撐以在該沖裁和拉延模具48內(nèi)軸向移動，且包括一體形成的具有徑向塑料磨損銷57的活塞56。模具中心活塞60被支撐為在上保持件38內(nèi)軸向移動，且包括下部分62,該下部分62支撐模具中心沖頭(punch) 65,該模具中心沖頭65通過中心端蓋螺釘66可移除地固定到模具中心活塞60。平坦底部環(huán)形硬間隔件67定位在模具中心沖頭65和在中心活塞60的下部分62上的肩部之間，以允許精確地選擇模具中心沖頭65在模具中心活塞60上的軸向位置。環(huán)形沖頭嵌件68形成模具中心沖頭65的端部，且通過一組沿外周隔開的端蓋螺釘69而被固定。圓筒形加壓空氣存儲室70形成在模具中心活塞60的中心部分內(nèi)且在其頂部處被蓋板71封閉。存儲室70通過形成在保持件38內(nèi)且連接到環(huán)形溝槽75的端口 74和形成在模具中心活塞60內(nèi)的一組徑向通道76而接收加壓空氣。環(huán)形內(nèi)壓力套筒80被支撐以在外壓力套筒55內(nèi)軸向移動，且包括被限制在在環(huán)形空氣活塞室84內(nèi)的一體活塞82，所述空氣活塞室84被限定在活塞82和在模具中心活塞60的下部分62上的徑向肩部86之間。空氣活塞室84通過多個(三個)周向隔開的空氣通道88接收加壓空氣，所述空氣通道88從肩部86軸向延伸到模具中心活塞60內(nèi)的空氣存儲室70。內(nèi)壓力套筒80的活塞82、外壓力套筒55的活塞56以及通過模具中心活塞60的上部分承載有合適的兩件式空氣密封環(huán)。外壓力套筒55的活塞56被限制在環(huán)形空氣壓力室89內(nèi)，所述空氣壓力室89延伸到止動肩部90且與環(huán)形空氣室91連通。室89和91通過保持件38中的端口 92接收加壓空氣。工具組件35還包括固定的環(huán)形下保持件94,下保持件94安裝在該單動或雙動壓力機的靜止下沖模座95上。下保持件94支撐具有環(huán)形上部分99的固定模具芯環(huán)98，并且還支撐固定環(huán)形保持件102，該固定環(huán)形保持件102接收并限制環(huán)形切邊模具(cut edgedie)105。平坦環(huán)形底部間隔件107固定到保持件102，以限制切邊模具105且允許相對于模具芯環(huán)98的上環(huán)形部分99精確地軸向定位該切邊模具。環(huán)形下壓力套筒110定位在切邊模具105與模具芯環(huán)98的上部分99之間，且具有一體活塞112,該一體活塞112被支撐以在環(huán)形加壓空氣壓力室114內(nèi)軸向移動，所述環(huán)形加壓空氣壓力室114被限定在下保持件94和模具芯環(huán)98之間。室114通過下保持件94內(nèi)的端口(未示出)而接收加壓空氣。圓形板沖頭118定位在模具芯環(huán)98的上部分99內(nèi)，且被固定以與支撐在階狀圓柱形孔123內(nèi)的板沖頭活塞122 —起軸向移動，所述階狀圓柱形孔123形成在模具芯環(huán)98內(nèi)。平坦環(huán)形底部間隔件126定位在板沖頭118和板沖頭活塞122之間，以允許在活塞122上精確地軸向定位該板沖頭118。下壓力套筒活塞112和板沖頭活塞122承載有合適的兩件式空氣密封環(huán)，以形成滑動氣密密封。軸向延伸的空氣壓力通道127形成在板沖頭活塞122的中心內(nèi)，且通過橫向通道128和環(huán)形室129接收加壓空氣。通道127提供向上通過板沖頭118內(nèi)的中心開口 131的加壓空氣射流，以便在所述套筒在壓制行程的結(jié)束處附近向上移動時使殼體15保持抵靠外壓力套筒55，如圖11所示，從而允許以常規(guī)方式迅速地側(cè)向移除已完成的殼體。
參考圖2，除了模具中心活塞60’不具有內(nèi)室70之外，該變型的工具組件35’被構(gòu)造為與工具組件35相同。作為替代，空氣彈簧通道88’通過連接到環(huán)形室91的徑向通道135接收加壓空氣，所述環(huán)形室91通過端口 92接收加壓空氣。該加壓空氣可以在125至170p.s.1的量級上，使得相同的空氣壓力被施加到外壓力套筒55的活塞56和內(nèi)壓力套筒80的活塞82上。與圖1的工具組件35相比，空氣接收室70通過端口 74、環(huán)形室75和通道76接收在160至170p.s.1的量級上的加壓空氣，而外壓力套筒55的活塞56通過端口92接收在80至90p.s.1的量級上的加壓空氣。參考圖3至圖12的放大的局部視圖，這些圖以壓力機的每個行程示出了工具組件35或35’的另外的構(gòu)造和運行，內(nèi)壓力套筒80具有端部或鼻部分140，該端部或鼻部分140在上沖模座40的初始向下行程(圖3)和最終向上行程(圖11)期間通常與中心沖頭嵌件68的平坦底表面齊平或處于相同水平。鼻部分140具有環(huán)形的反S形彎曲表面143，該反S形彎曲表面143包括向外彎曲的底端表面144和向內(nèi)彎曲的上表面147。外壓力套筒55的底端具有略微拱形或凹入的表面151，該表面151與形成在模具芯環(huán)98的上端部分99上的拱形冠表面153相對且與拱形冠表面153匹配。模具芯環(huán)98的環(huán)形上端部分99也具有向外彎曲表面154、傾斜或截頭圓錐形表面156、向內(nèi)彎曲表面157、向外彎曲表面158和向內(nèi)彎曲表面161。波狀S形彎曲表面154、156、157、158與內(nèi)壓力套筒80的底端上的相應(yīng)的波狀S形彎曲表面147、143和144相對且匹配。板沖頭118具有大致圓柱形表面164、傾斜或截頭圓錐形表面165以及被傾斜或截頭圓錐表面163包圍的平坦圓形頂表面162，所述傾斜或截頭圓錐形表面165與模具中心沖頭65的圓柱形裙部分167的下端上的S形彎曲表面166相對。如圖3和圖4所示，當上沖模座40開始其向下行程時，所述沖裁和拉延模具48與切邊模具105協(xié)作配合，以沖裁出薄金屬片材或鋁片材的大致圓形盤170。該上沖模座的繼續(xù)向下行程(圖4)導(dǎo)致所述盤170的環(huán)形部分被以受控的壓力夾緊在外壓力套筒55和模具芯環(huán)98之間，所述受控的壓力由所選擇的作用在外壓力套筒55的活塞56上的空氣壓力決定。通過所述沖裁和拉延模具48和與之相對的下壓力套筒110的向下移動，盤170的外周邊緣部分在夾緊壓力下被圍繞模具芯環(huán)98的上端部分向下拉延，所述夾緊壓力通過所選擇的、在室114內(nèi)作用在下壓力套筒110的活塞112上的空氣壓力來控制。如圖4和圖5所示，模具中心沖頭嵌件68具有角部表面173，該角部表面173具有大半徑，比內(nèi)壓力套筒80上的S形表面143的向外彎曲表面144的半徑大。沖頭嵌件68開始從盤170的位于外壓力套筒55和模具芯環(huán)98內(nèi)側(cè)的中心部分拉延出杯部分C(圖5)。殼體15的內(nèi)冠壁26形成在內(nèi)壓力套筒80上的表面147、143和144與模具芯環(huán)98上的匹配表面之間(圖5)。上沖模座40的繼續(xù)向下行程導(dǎo)致模具中心沖頭65的沖頭嵌件68與加壓板沖頭118協(xié)作配合而繼續(xù)拉延所述杯部分C，同時盤170的外部分在外壓力套筒55、模具芯環(huán)98和所述沖裁和拉延模具48之間滑動。如圖7所示，上沖模座40的繼續(xù)向下行程導(dǎo)致模具中心沖頭65的環(huán)形裙部分167從內(nèi)壓力套筒80延伸，直至裙部分167上的波狀端表面166與表面158、161協(xié)作配合而形成通過略環(huán)形卷邊25相連的基體壁部分23、24。同時，內(nèi)壓力套筒80的底部波狀表面143、144和147形成所述盤170的中間環(huán)形部分，且將該中間環(huán)形部分夾緊在模具芯環(huán)98的相匹配的波狀表面157、156和154上，以形成殼體15的環(huán)形部分23、24和26 (圖11)。利用外壓力套筒55的活塞56上的受控力，在模具芯環(huán)98上同時形成殼體15的冠部分28和外卷曲唇部分29。當該壓力機的上沖模座40到達其向下行程的底部(圖7)且活塞56停止在模具中心活塞60上的肩部90上時，模具中心活塞60上方的室44內(nèi)的受控空氣壓力允許模具中心活塞60以及模具中心沖頭65例如略微向上移動大約0.010英寸。在一些壓力機中，這保證了所有的最終殼體15的總高度總是恒定均勻的。在其它更精確地控制的壓力機中，模具中心活塞60可固定到保持件38或38’。在沖模座40開始向上行程時(圖8)，模具中心沖頭65向上移動，并且，與之相對的下板沖頭18也向上移動，而內(nèi)壓力套筒80維持受控的恒定壓力，以將殼體部分26和28保持在內(nèi)壓力套筒80和模具芯環(huán)98上的匹配表面之間。在板沖頭118由于板沖頭活塞122施加的力而向上移動的同時，維持內(nèi)壓力套筒80的所述受控壓力，使得周邊表面163、164和165形成殼體15上的環(huán)形部分17、18、19和21，如圖10所示。隨著上沖模座40繼續(xù)其向上行程，由于通過板沖頭118中的中心孔131向上導(dǎo)引所述板壁16上的空氣射流，已完成的殼體15從從模具芯環(huán)98和板沖頭118向上移動，且外壓力套筒55向上移動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該工具組件35或35’的構(gòu)造和運行提供了上文在第I頁中闡述的重要和期望的特征和優(yōu)點。例如，該緊湊的工具組件適合于在單動機械壓力機及雙動壓力機上運行，且該工具組件的降低的總高度使得該工具組件能夠在本領(lǐng)域中存在的大多數(shù)單動高速壓力機中使用。作為另一個重要的優(yōu)點，模具中心活塞60內(nèi)的空氣存儲室70和一組周向隔開的空氣彈簧通道88允許在活塞室84內(nèi)使用低壓空氣，并且，內(nèi)壓力套筒80的活塞82上的低壓空氣在高速運行期間降低了該工具組件的上部分中的發(fā)熱，使得該工具組件產(chǎn)生了更均勻、更精確的殼體。室70和/或91和通道88或88’內(nèi)的加壓空氣也起到了空氣彈簧的作用。這些空氣彈簧不僅減小了發(fā)熱，而且還允許精確地選擇施加在內(nèi)壓力套筒80的活塞82上的彈性力，以保證由內(nèi)壓力套筒80抵靠固定的模具芯環(huán)98而施加在盤170上的期望的精確夾緊力。工具組件35還允許使用低壓設(shè)備向外壓力套筒55的活塞56供給例如70至90ρ.s.1的空氣，并且，在杯形部分C的形成期間，由于所述金屬片材在外壓力套筒55、模具芯環(huán)98以及所述沖裁和拉延模具之間滑動，所以，外力壓力套筒上的受到精確控制的低空氣壓力避免了該金屬片材的拉伸。通過模具中心沖頭65和沖頭嵌件68以及模具芯環(huán)98和板沖頭118的構(gòu)造，還提供了另外的優(yōu)點。例如，利用相對于模具芯環(huán)98的頂端上的相應(yīng)波狀表面和板沖頭118的頂部上的外周表面的、在內(nèi)壓力套筒80的底端上的波狀表面以及在模具中心沖頭的裙部167的底部上的波狀表面，壓力機的運行和正時可靠地產(chǎn)生具有非常均勻壁厚的殼體15且在形成該殼體的金屬片材內(nèi)不造成褶皺或裂痕。該工具也能夠使用更低的空氣壓力來形成殼體，這還有助于為殼體提供更高的抗屈曲強度(buckle strength)。例如,對于外壓力套筒55的活塞56，端口 92 (圖1)內(nèi)的空氣壓力可在70至90p.s.1之間，而且，用于對外壓力套筒和內(nèi)壓力套筒80的活塞82加壓的端口 92 (圖2)的空氣壓力可在110至130p.s.1之間?？諝鈮毫Ω偷倪@些優(yōu)點導(dǎo)致更低的熱量，這在以例如每分鐘650個行程且壓制行程大約為1.75英寸的高速度運行壓力機中的工具組件時是特別期望的。另外，在模具中心沖頭65上的波狀表面形成了帶有精確的略微成角狀的卷邊25的基體壁，這也增加了殼體的抗屈曲強度。該工具還允許在殼體15中形成傾斜板壁17 (圖8和圖9)以及在殼體15中形成沉槽19，而不會在模具之間壓縮所述金屬片材，使得殼體的這些部分維持精確均勻的厚度且提供了更均勻的抗屈曲強度。雖然在此描述的設(shè)備或工具組件且其運行方法構(gòu)成了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于所描述的精確的工具組件和方法步驟，在不偏離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可對本發(fā)明進行修改。
權(quán)利要求
1.在機械壓力機中利用扁平金屬片材形成杯狀圓罐殼體的方法，所述殼體包括中心板，所述中心板通過環(huán)形板壁而連接到環(huán)形沉槽，所述環(huán)形沉槽具有大致U形的橫截面構(gòu)造，并且所述沉槽通過傾斜的環(huán)形基體壁而連接到環(huán)形冠，所述方法包括如下步驟: 從所述片材沖裁出盤， 以受控的壓力將所述盤的環(huán)形部分夾持在環(huán)形模具芯環(huán)和相對的環(huán)形外壓力套筒之間， 利用布置在環(huán)形內(nèi)壓力套·筒內(nèi)的模具中心沖頭開始從所述盤的中心部分拉延出杯， 繼續(xù)所述杯的拉延，直至所述內(nèi)壓力套筒將所述杯的傾斜環(huán)形部分夾緊在所述模具芯環(huán)上并形成用于所述環(huán)形冠的傾斜內(nèi)壁， 利用與對面的板沖頭協(xié)作配合的所述模具中心沖頭來繼續(xù)所述杯的拉延以完成所述杯，同時，所述模具中心沖頭上的波狀外表面與所述模具芯環(huán)上的波狀內(nèi)表面協(xié)作配合，以形成所述殼體的所述環(huán)形基體壁，以及 將所述板沖頭及所述模具中心沖頭的方向反向，同時繼續(xù)將所述杯的所述環(huán)形部分夾緊在所述內(nèi)壓力套筒和所述模具芯環(huán)之間，以利用所述板沖頭的外周部分上的表面來形成所述中心板、所述板壁和所述沉槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟:在所述內(nèi)壓力套筒上形成S形彎曲端表面并在所述模具芯環(huán)上形成與之相對且匹配的S形彎曲端表面，以形成所述基體壁的彎曲上部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟:在保持件和支撐所述模具中心沖頭的模具中心活塞之間形成環(huán)形空氣室；在所述模具中心活塞和所述外壓力套筒之間形成環(huán)形空氣活塞室；將與所述內(nèi)壓力套筒成一體的環(huán)形活塞定位在所述空氣活塞室內(nèi)；利用所述模具中心活塞內(nèi)的多個周向隔開的空氣彈簧通道將所述環(huán)形空氣室連接到所述空氣活塞室；以及，通過所述空氣彈簧通道將可控空氣壓力供給到所述環(huán)形空氣室和所述空氣活塞室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括如下步驟:在所述保持件和所述模具中心活塞之間形成環(huán)形第二空氣活塞室；把與所述外壓力套筒成一體的環(huán)形活塞定位在所述第二空氣活塞室內(nèi)；以及，將上述同樣的可控空氣壓力供給到用于所述內(nèi)壓力套筒上的活塞的所述環(huán)形空氣活塞室和用于所述外壓力套筒上的活塞的所述環(huán)形第二空氣活塞室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟:支撐所述模具中心活塞以便所述模具中心活塞在安裝于所述壓力機的沖模座上的保持件內(nèi)軸向移動；以及，在所述模具中心活塞和所述沖模座之間形成空氣壓力室。
6.在機械壓力機中利用扁平金屬片材形成杯狀圓罐殼體的方法，所述殼體包括中心板，所述中心板通過環(huán)形板壁而連接到環(huán)形沉槽，所述環(huán)形沉槽具有大致U形的橫截面構(gòu)造，并且所述沉槽通過傾斜的環(huán)形基體壁而連接到環(huán)形冠，所述方法包括如下步驟: 從所述片材沖裁出盤， 以受控的壓力將所述盤的環(huán)形部分夾持在環(huán)形模具芯環(huán)和相對的環(huán)形外壓力套筒之間， 利用在模具中心沖頭的環(huán)形裙部分內(nèi)的模具中心沖頭嵌件開始從所述盤的中心部分拉延出杯，所述模具中心沖頭布置在環(huán)形內(nèi)壓力套筒內(nèi)，繼續(xù)所述杯的拉延，直至所述內(nèi)壓力套筒將所述杯的傾斜環(huán)形部分夾緊在所述模具芯環(huán)上并形成用于所述環(huán)形冠的傾斜內(nèi)壁， 利用與對面的板沖頭協(xié)作配合的所述模具中心沖頭嵌件來繼續(xù)所述杯的拉延以完成所述杯，同時，所述模具中心裙部分上的波狀外表面與所述模具芯環(huán)上的波狀內(nèi)表面協(xié)作配合，以形成所述殼體的所述環(huán)形基體壁，以及 將所述板沖頭及所述模具中心沖頭的方向反向，同時繼續(xù)將所述杯的所述環(huán)形部分夾緊在所述內(nèi)壓力套筒和所述模具芯環(huán)之間，以利用所述板沖頭的外周部分上的表面來形成所述中心板、所述板壁和所述沉槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下步驟:在所述內(nèi)壓力套筒上形成S形彎曲端表面并在所述模具芯環(huán)上形成與之相對且匹配的S形彎曲端表面，以形成所述基體壁的彎曲上部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下步驟:在保持件和支撐所述模具中心沖頭的模具中心活塞之間形成環(huán)形 空氣室；在所述模具中心活塞和所述外壓力套筒之間形成環(huán)形空氣活塞室；將與所述內(nèi)壓力套筒成一體的環(huán)形活塞定位在所述空氣活塞室內(nèi)；利用所述模具中心活塞內(nèi)的多個周向隔開的空氣彈簧通道將所述環(huán)形空氣室連接到所述空氣活塞室；以及，通過所述空氣彈簧通道將可控空氣壓力供給到所述環(huán)形空氣室和所述空氣活塞室。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括如下步驟:在所述保持件和所述模具中心活塞之間形成環(huán)形第二空氣活塞室；把與所述外壓力套筒成一體的環(huán)形活塞定位在所述第二空氣活塞室內(nèi)；以及，將上述同樣的可控空氣壓力供給到用于所述內(nèi)壓力套筒上的活塞的所述環(huán)形空氣活塞室和用于所述外壓力套筒上的活塞的所述環(huán)形第二空氣活塞室。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下步驟:將可移除的平坦環(huán)形間隔件設(shè)置在所述模具中心沖頭和所述模具中心沖頭嵌件之間，以在所述模具中心沖頭的裙部分內(nèi)將所述模具中心沖頭嵌件精確定位在所述模具中心沖頭上。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下步驟:支撐所述模具中心活塞以便所述模具中心活塞在安裝于所述壓力機的沖模座上的保持件內(nèi)軸向移動；以及，在所述模具中心活塞和所述沖模座之間形成空氣壓力室。
12.在機械壓力機中利用扁平金屬片材形成杯狀圓罐殼體的設(shè)備，所述殼體包括中心板，所述中心板通過環(huán)形板壁而連接到環(huán)形沉槽，所述環(huán)形沉槽具有大致U形的橫截面構(gòu)造，并且所述沉槽通過傾斜的環(huán)形基體壁而連接到環(huán)形冠，所述設(shè)備包括: 環(huán)形沖裁和拉延模具以及與之相對的環(huán)形第一壓力套筒，所述環(huán)形沖裁和拉延模具以及所述環(huán)形第一壓力套筒被支撐以從所述片材沖裁出盤， 環(huán)形外壓力套筒和與之相對的環(huán)形模具芯環(huán)，所述環(huán)形外壓力套筒在所述沖裁和拉延模具內(nèi)，所述環(huán)形模具芯環(huán)在所述第一壓力套筒內(nèi)， 內(nèi)壓力套筒，所述內(nèi)壓力套筒在所述外壓力套筒內(nèi)且與所述模具芯環(huán)相對， 模具中心沖頭和與之相對的板沖頭，所述模具中心沖頭在所述內(nèi)壓力套筒內(nèi)，所述板沖頭在所述模具芯環(huán)內(nèi)， 所述內(nèi)壓力套筒和所述模具芯環(huán)具有彼此相對且匹配的波狀表面，所述波狀表面協(xié)作配合以形成所述冠的內(nèi)傾斜壁，所述模具中心沖頭具有從所述內(nèi)壓力套筒的內(nèi)表面徑向向內(nèi)隔開的角半徑部，以在所述模具中心沖頭和所述內(nèi)壓力套筒的內(nèi)表面之間限定環(huán)形空間， 所述模具中心沖頭具有波狀外表面，所述波狀外表面突出到所述環(huán)形空間中，并響應(yīng)于所述模具中心沖頭沿一個方向的軸向運動而與所述模具芯環(huán)上的相對的波狀表面協(xié)作配合，以形成所述基體壁，并且 所述板沖頭具有響應(yīng)于所述板沖頭與所述模具中心沖頭在相反的軸向方向上的軸向運動而形成所述板壁和所述沉槽的環(huán)形外部波狀表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的 設(shè)備，其中，所述模具中心沖頭包括:具有所述角半徑部的模具中心沖頭嵌件；和環(huán)形裙部分，所述環(huán)形裙部分圍繞所述模具中心沖頭嵌件并具有突出到所述環(huán)形空間中的所述波狀外表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)壓力套筒具有圍繞所述模具中心沖頭的所述裙部分上的波狀S形端表面的波狀S形端表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括平坦環(huán)形間隔件，所述平坦環(huán)形間隔件布置在所述模具中心沖頭和所述模具中心沖頭嵌件之間，以用于精確地選擇所述模具中心沖頭嵌件相對于所述模具中心沖頭的所述裙部分的軸向位置。
16.通過機械壓力機利用扁平金屬片材形成杯狀圓罐殼體的設(shè)備，所述殼體包括中心板，所述中心板通過環(huán)形板壁而連接到環(huán)形沉槽，所述環(huán)形沉槽具有大致U形的橫截面構(gòu)造，并且所述沉槽通過傾斜的環(huán)形基體壁而連接到環(huán)形冠，所述設(shè)備包括: 保持件，所述保持件由所述壓力機的沖模座支撐， 模具中心活塞，所述模具中心活塞由所述保持件支撐，所述保持件和所述模具中心活塞之間限定了環(huán)形第一空氣活塞室， 環(huán)形沖裁和拉延模具，所述環(huán)形沖裁和拉延模具安裝在所述保持件上并圍繞所述模具中心活塞，所述模具中心活塞支撐模具中心沖頭，所述模具中心沖頭具有圍繞模具中心沖頭嵌件的環(huán)形裙部分， 環(huán)形外壓力套筒，所述環(huán)形外壓力套筒在所述沖裁和拉延模具內(nèi)并具有在所述第一空氣活塞室內(nèi)的環(huán)形活塞， 所述外壓力套筒和所述模具中心活塞的一部分之間限定了環(huán)形第二空氣活塞室， 環(huán)形內(nèi)壓力套筒，所述環(huán)形內(nèi)壓力套筒在所述外壓力套筒和所述模具中心沖頭的所述裙部分之間，并且所述環(huán)形內(nèi)壓力套筒具有在所述第二空氣活塞室內(nèi)的環(huán)形活塞，以及多個周向隔開的延長空氣彈簧通道，所述多個空氣彈簧通道在所述模具中心活塞內(nèi)，并且，所述多個空氣彈簧通道將所述第二空氣活塞室連接到加壓空氣源，以在所述內(nèi)壓力套筒上產(chǎn)生受控的空氣彈簧力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)壓力套筒具有波狀S形端表面，所述波狀S形端表面圍繞所述模具中心沖頭的所述裙部分上的波狀S形端表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括平坦環(huán)形間隔件，所述平坦環(huán)形間隔件布置在所述模具中心沖頭和所述模具中心沖頭嵌件之間，以用于精確地選擇所述模具中心沖頭嵌件相對于所述模具中心沖頭的所述裙部分上的所述波狀端表面的軸向位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，還包括空氣存儲室，所述空氣存儲室在所述模具中心活塞內(nèi)，并且，所述空氣存儲室由空氣通道連接到所述保持件內(nèi)的端口，以通過所述存儲室將可控的加壓空氣供應(yīng)到所述第二空氣活塞室。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，還包括:第一端口，所述第一端口在所述保持件內(nèi)并被連接以將可控的加壓空氣供應(yīng)到所述空氣彈簧通道和所述第二空氣活塞室；以及第二端口，所述第二端口在所 述保持件內(nèi)并被連接以將明顯更低的加壓空氣供應(yīng)到用于所述外壓力套筒的所述第一空氣活塞室。
全文摘要
利用安裝到機械壓力機的工具來制造罐殼體，該工具包括用于對沖裁和拉動模具進行支承的上保持件，從而封閉了外壓力套筒和圍繞模具中心沖頭的內(nèi)壓力套筒，上述外壓力套筒、內(nèi)壓力套筒和中心沖頭都具有活塞。空氣室通過空氣彈簧通道連接到內(nèi)壓力套筒活塞，且外壓力套筒接收與所述空氣室相同的空氣或低壓空氣。模具中心沖頭具有開始拉延出杯的嵌件，且內(nèi)壓力套筒和模具中心沖頭具有凹凸表面，該凹凸表面與模具芯環(huán)上的與之相對的表面匹配，以在壓力機的向下行程期間形成且夾緊殼體的基體壁。板沖頭具有外周表面，該外周表面在壓力機的向上行程期間形成了殼體的板壁和沉槽。
文檔編號B21D21/00GK103118817SQ201180045277
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
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