專利名稱：罐頭蓋成型的方法和裝置的制作方法
本申請是1990年5月31日申請，申請?zhí)枮?30506的申請的部分延續(xù)。該申請是現(xiàn)已放棄的1987年10月5日申請的104745號申請的后續(xù)申請。
本發(fā)明總的說是關(guān)于兩片和三片件構(gòu)成的飲料罐蓋的成形裝置。
罐頭蓋典型地要用多道工序生產(chǎn)。第一道工序，從金屬蓋板材坯，一般為鋁板或鋼板，切下圓形坯料，并將坯料成形為一個蓋的基本形狀或“殼”。第二道工序，與殼的外圓周上卷邊(眾所周知，卷邊工序是在落料和成形模具中復(fù)合進行的，但這樣的工序并非典型，且存在自身的問題，因此與本發(fā)明無關(guān))。卷邊后對有些應(yīng)用來說蓋就被認為加工完了，但典型地是要進一步再成形，以包括一個易開啟裝置，如一個環(huán)形拉片或拉片上的拉條。因此，本說明書中的術(shù)語“蓋”，是指殼體、具有開啟裝置的成形后的端蓋以及它們中在不同加工步驟中產(chǎn)生的中間制品，“蓋”有時也稱為“罩”。
飲料行業(yè)對罐頭蓋的需求不斷增加，導(dǎo)致制造商提高其生產(chǎn)率。最初的罐頭蓋是用單臺壓力機在具有2至4個型腔的復(fù)盒模工藝中成形的(每個型腔有一個上金屬模組件和一個下金屬模組件)。在這種壓力機中，生產(chǎn)率的增加一般要受壓力機速度提高的限制。在所有具體指標方面，這種速度的增加已達到其極限。而在陳舊的小型壓力機上進一步大幅度提高生產(chǎn)率又不太可能。
材料利用率是影響罐頭蓋成本的主要因素。如上所述，過去最復(fù)雜的模具是雙型腔型。每一壓機沖程完成兩個成品蓋，從一個比2個圓盤坯料尺寸稍寬的帶材上在縱向30英寸距離處沖壓成形。這種制造方法使得6%的材料損失在殘余帶材中了，還要加上進料裁剪時將60英寸左右寬的軋材剪成6英寸左右寬度的沖材所蒙受的損失。這樣，不采用60英寸寬的卷材切成10條的方法，用單條帶材產(chǎn)生6%的廢料加上進料裁剪損失，通過處理總寬60英寸的軋制帶，可以節(jié)省大量的費用。
一種新一代多工作組合沖壓模系統(tǒng)出現(xiàn)了。其壓力機是雙作用多滑塊型，壓力機每沖程能從60英寸寬的帶材中沖出20個蓋。這種系統(tǒng)速度較低，而且笨重，排出通道和傳遞帶與它結(jié)合在一起。
“寬輸出”這個還不完全被理解的概念的一個方面是軋制優(yōu)良的無缺陷的60英寸寬的蓋料板的板材軋機面臨的新任務(wù)。
過去，工廠已經(jīng)通過選擇切口寬度和粉碎廢料的方法，回收了相當多百分率的卷材。當需要整個寬度的卷材時，這種廢料處理方法是不行的，因為需破碎、再熔煉、再鑄造、再軋制的卷料坯廢料百分比太高。
這樣就需要發(fā)展一種新的制造方法，其中一種是具有運送至少1/2軋制寬度卷材的能力，有11工位模具，并且最好具有利用任何寬度組合直至1/2卷村寬度的潛在能力。這一概念要求由于卷村寬度減小，必須提高速度來提供適當生產(chǎn)率的平均比值。
為了在復(fù)動壓力機中達到這種高速能力，純粹的所謂“寬輸出”的概念應(yīng)當改變。雙作用壓力機對高速要求來說太笨重，其排料方法也太不合理，不能過到控制要求，蓋的加工太難預(yù)見，不能用于高速加工過程。
盡管許多陳舊的小型壓力機具有簡單的單作用結(jié)構(gòu)，它的單個滑塊對著一個互補模子上下運動，但大型壓力機還是雙作用型，它的滑塊有一對能上下運動的沖頭件，有在外模件內(nèi)運動的內(nèi)模件，至少在其沖程的一部分可獨立于外沖頭件運動。當然，這種雙作用壓力機，由于它們的復(fù)雜結(jié)構(gòu)而增加了系統(tǒng)控制的問題。因此存在使單作用罐頭蓋壓力機能在大的沖程范圍內(nèi)運行的需求。
隨著多工位成形壓力機尺寸的增加，而產(chǎn)生另一個較大比例的問題，是如何從大型壓力機上的模具組件中取出蓋來。不同于小型壓力機，它的每一工位(即上下模組件)都有它自己獨立的接料滑槽或其他裝置，而在大型壓力機的切斷線平面處設(shè)有足夠的空間用作出口滑槽的單獨切口。因此這些大型壓力機采用了如皮帶或其他類似大小的取料裝置。這種裝置已經(jīng)證明，其可靠性顯著低于小型系統(tǒng)中所用的單獨切口，增加了從模具在取出蓋時卡住蓋的機會，因而需要停止壓力機。因此，又存在一種需求，就是具有高產(chǎn)量壓力機的罐頭蓋成形系統(tǒng)，要在從模具中取料期間對蓋進行控制?？梢钥闯觯S著刀具耐用度向高產(chǎn)量提高，控制也要求更精確。
本發(fā)明創(chuàng)造了一種中分水平面的蓋成形系統(tǒng)，為傳統(tǒng)單作用模具結(jié)構(gòu)，以及與之相聯(lián)系的傳統(tǒng)單作用高速壓力機的利用提供了機會。
本發(fā)明的蓋成形系統(tǒng)要求卷帶和坯料在一較高平面上加工，而成形和排料在一較低平面上完成。這個系統(tǒng)自動地保證生產(chǎn)過程有較好的控制。從較低的加工點卸出成品。為成形后的蓋提供了完整的控制，保證出料運輸機具有絕對的工作穩(wěn)定性。合理的控制允許用很小的設(shè)備獲得相當高的生產(chǎn)速度和較高的產(chǎn)量。
按照本發(fā)明，在壓力機中成形金屬罐頭蓋的裝置，包括一個上模具組件和一個下模具組件，每一組件都有可相對垂直往復(fù)運動的模具部件。一與上下模具組件之一相配合以金屬板坯上切下坯料的切斷刃配置在兩個模具組件之間。選定的一些模具部件可在一模具組件中運動，與另一模具組件的一些模具部件共同作用，將坯料成形為蓋。通過至少一個下模部件在已成形蓋的下面施加真空，在預(yù)定的一些上模部件開始與蓋分離時，沿指定方向?qū)⑸w落在下模部件上。底部真空的應(yīng)用能較好地對已成形的蓋實施控制，因為它可以使排料與由上下模部件構(gòu)成的卸料槽對正。
在一些現(xiàn)有技術(shù)的深拉延壓力機中，通過上模部件，對著成形蓋的頂面施加下吹空氣，以阻止蓋跟隨上模部件向上運動。而本發(fā)明的蓋制造過程中，取消了下吹空氣，并在蓋頂面上的模具成形部位簡單地設(shè)置通往大氣的孔。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣生產(chǎn)率會提高20%左右。由于一旦真空解除，大氣很快充滿底面的真空區(qū)域，在從模具之間取出蓋之前和取出瞬間立即產(chǎn)生壓力平衡，這極大地改善了蓋的穩(wěn)定性。大氣最好通過一在一個上模成形件中延伸的通道施加到已成形的蓋的上面。
真空可以通過凸輪操作的能對上模組件的運動作出響應(yīng)的真空閥施加到蓋的下側(cè)，以在上模組件到達預(yù)定位置時，準確控制切斷真空。真空閥也包括在真空被切斷時立即在蓋下側(cè)建立大氣壓力的裝置。該凸輪操作的真空閥最好包括一個安裝在真空集流管上的旋轉(zhuǎn)閥，該真空集流管具有連接到真空源的第一組通道和與周圍大氣相通第二通道設(shè)置了具有可對上模的運動作出響應(yīng)而運動的凸輪槽的裝置，凸輪從動件與該凸輪槽嚙合以機械地旋轉(zhuǎn)該閥，從而有選擇地進行控制，使蓋的下側(cè)如前所述那樣與真空或周圍大氣相通。
本發(fā)明的蓋成形裝置安裝在壓力機上，該壓力機包括一使上模往復(fù)運動與下模高速形成接觸和脫離接觸的曲柄機構(gòu)。上述凸輪槽安裝成在往復(fù)沖程中與上模同步運動。上模裝在曲柄驅(qū)動的沖頭模座上，而凸輪槽可以形成在與自模座朝真空閥伸出的凸狀物連接的沖桿上，以將凸輪從動件容納在凸輪槽中。
本發(fā)明的另一特征是成形以后，每個下模部件的上成形面都被帶到一排料位置，在該位置彼此位于同一平面，以形成上下模之間的出口槽底面。該底面還與緊靠出口槽處形成的一個出料槽的進口端的底面位于同一平面。壓縮空氣對著已成形的蓋的與出料槽相對一側(cè)的直吹，以迅速從上下模組件間排出成形的蓋。
更具體地說，下模組件包括一個底模芯，它可與坯料底面貼合，以形成蓋的中心部分。正在是這個模心最上面的成形面在卸下蓋之前立即被提升到與下模組件的其他上成形面對正的同一平面上。
本發(fā)明的另一特征是在成形過程中，在選定的一些上下模部件上施加彈性偏壓的氣動氣墊。該氣墊由設(shè)置在適當?shù)囊恍┥舷履２考g的若干密封件形成的。
為了實現(xiàn)連續(xù)高速生產(chǎn)，本發(fā)明的另一特征是潤滑單個密封件的潤滑系統(tǒng)是通過潤滑回路，以準確量的潤滑氣體供給上述氣墊的。該回路包括一個貯液槽和一個霧化器，該霧化器能使來自貯液槽的潤滑劑霧化，形成霧化潤滑氣。潤滑氣的壓力經(jīng)過調(diào)整后，通過一進氣閥裝置送往氣墊。在潤滑期間，潤滑空氣通過一排氣閥裝置排出。排出的潤滑氣通過一凝聚過濾器后排到大氣中。該過濾器在氣體排入大氣前出除氣體中殘留的潤滑劑。
由于上述以新穎的方式向各密封件供給經(jīng)過準確計量過的潤滑劑，使密封件得到充分潤滑，延長了密封壽命。此外，在潤滑過程中通過從氣墊連續(xù)排氣，可能殘留在氣墊中的滯留空間都被排出了，這樣防止了在密封件上積累不希望有的潤滑劑，同時避免了可能隨同油凝時水的凝結(jié)。
潤滑回路的特征是，最好用計算機控制電磁進出氣閥裝置，以所要求的時間間隔，例如送到模具以成形坯料的金屬帶卷的換卷期間。對密封自動潤滑。
本發(fā)明的潤滑回路不限于罐頭成形模具的生產(chǎn)，它也可以用于任何裝置，包括用一個模具元件將坯料成形為預(yù)定形狀的裝置，其中在它的成形沖程期間，該模具元件被加彈性偏壓，這是借助壓力流體進入由至少一個密封件所提供的腔室而實現(xiàn)的。
在本發(fā)明的一種工業(yè)性實施例中，上下模具組件分別裝在一個沖頭模座上，而模座借助使上下模具組件準確對正的導(dǎo)柱連接在一起。這種裝置作為一種獨立裝置裝在曲柄驅(qū)動的壓力機中，從而在成形沖程中在壓力機動力驅(qū)動下該曲柄機構(gòu)使上模組件往復(fù)運動。切斷刃安裝切斷刃夾持板中，其連接要高出模座一定距離，以使切斷刃準確定位，在運行中與上下模組件可操作地對正。
本發(fā)明進一步獨有的特征是，提供了借助壓力機動力，從模座提升上述夾持板的裝置，以便接近下模組件。這樣的提升裝置最好包括一個固定在從沖頭模座向下伸出的凸塊上的，并可隨沖頭模座運動的自動回位塊。該自動回位塊的下端在上模組件底部的下死點中央位置與上述夾持板基本等高。在該位置，一個提升銷通過定位孔插入自動回位塊和夾持板中，把它們銷定在一起，從而將夾持板提升到可接近底模元件處(提升時固定螺栓是松開的)。
一個卸料板裝在高出夾持板一定距離處。該卸料板也包括一個孔，該孔在上模組件底部的下死點中央位置，與自動回路塊中另一個孔同心對正。提升銷可選擇地插入這第二組孔，以有選擇地從夾持板處提升卸料板。
本發(fā)明還公開了一種在壓力機上用上下模組件成形金屬罐頭蓋的方法，它包括如下步驟在上模組件位于高出坯料，與下模組件共軸對正位置時，橫過模具成形軸線，進給金屬板料;通過上沖頭組件的運動，在其下沖程中接觸到板料時，在設(shè)置在其下的切斷刀的共同作用下，將板料切成圓形坯料;坯料進一步向下運動與下模組件接觸，在上下模組件的部件共同作用下坯料被成形為蓋;在上模組件的上沖程期間，通過一個下模部件向已成形的蓋的下側(cè)施加真空，使其沿指定方向落入下模部件上;在所選定的一些上模部件開始與已成形的蓋分離時解除真空，使得蓋能以上下模組件間高速排出。
本發(fā)明的另一些優(yōu)點從以下的詳細敘述中對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將會更清楚。其中只對本發(fā)明的最佳實施例用圖示出，并作了說明，解釋最佳實施例意在說明實施本發(fā)明，但應(yīng)當理解，本發(fā)明還可有其他不同的實施例，它們的某些細節(jié)還能在各種明顯的方面作出變換，所有這些都不脫離本發(fā)明。因此附圖和對附圖的說明究其實質(zhì)僅用作說明，并非是對發(fā)明的限制。


圖1是壓力機上裝配本發(fā)明的蓋成形系統(tǒng)的原理的部分正視圖;
圖2是描述板料進出具有本發(fā)明的上下模的四出料模平面圖;
圖3是制蓋機和一旋轉(zhuǎn)直空多路閥的局部前視圖;
圖4是類似圖3的表示加壓提升切斷刃夾持板和用于本發(fā)明的模座組件慢慢接近成形模底部的圖;
圖5A-5J為具體成形過程的順序圖。
圖6是沖壓周期圖。
圖7是本發(fā)明的一個上、下模組件剖面的詳圖。
圖8是進一步描述本發(fā)明特征的放大的橫剖面圖。
圖9表示在正常運轉(zhuǎn)和潤滑保養(yǎng)結(jié)環(huán)期間壓縮空氣進出上下模組件的系統(tǒng)圖。
圖10是本發(fā)明第二個實施例。
圖11A示圖11B表示在各種方式修復(fù)和使用時防止沖壓運行和破壞模組件的安全盒的局部圖。
圖12A、12B和12C是圖11中所裝的安全盒置于程序控制系統(tǒng)中的局部透視圖。
圖13是用來操作本發(fā)明制蓋系統(tǒng)10的程序控制系統(tǒng)方框圖。
參照圖1至圖3和圖7，本發(fā)明制蓋系統(tǒng)10可為四位置直列模，在該模上配有四套模12，每套模包括一個上模組件14和一個下模組件16。在以下討論每一模子12的成形程序時，將十分仔細地描述上、下模組件14和16各自的機械裝配零件。簡地短地說，用壓縮空氣來緩沖的上模14可與沖壓座18一起作垂直往復(fù)運動。該沖壓座固定在限定制蓋機10運動上限的連接板20的下方。下模16也包含壓縮空氣緩沖成形件，該件由模座22向上凸出，而模座則是固定在有螺栓26的下墊板24上。制蓋機10一包含上部的連接板20下部的墊板24是一個獨立的單個單元，它可以安裝在一普通沖床上，如Bruderer交式單作用60噸沖壓機，在下述的成形過程中，連接板20的移動，可使曲機構(gòu)28帶動上模14往復(fù)運動。
參照圖2和3，蓋的原料由模板34和切削刃支板36之間的一個進給槽32喂入的。該支板則在37處(見圖7)通過切刃支面38由螺栓聯(lián)接在每個模座22上，模板34和支承板38是沿制蓋機的長度方向的。垂直的導(dǎo)柱42裝在支撐墊板24和連接板20相對的端面上，并穿過模板34和切削刃支撐板38。該導(dǎo)柱在成形過程中，能保證在每個模子的位置上，上、下模14、16準確定位。
模具組件12退出時，沖壓過的料44通過一廢料切碎器46送進。成形的蓋48從每個上、下板組件14、16之間，通過一系列出料口50送出，該出料口垂直于原料進給方向，并且位于機器的后方，此處蓋直接通過排出滑道去處理器(未畫)，由該處理器完成用干組裝的蓋(以下細述)。
每個模具12的基本運行過程在圖5A-5J中順序地敘述，圖中表示了模具如何切料，成形和排出成形的蓋48的過程。簡單地說，每個模12都是由淬過火的有嚴密的公差，并且在金屬接觸面具有高的光潔度的零件構(gòu)成。每個上模組件14包括一沖壓套54，它可以靠切刃56來沖切一圓盤，并攜此圓盤往下，在中心模58和模芯60的上成形。一個在上模件14中的沖壓芯62形成一埋頭孔并在行程底端確定中心面的半徑。沖壓套54全部進入并自切刃56往下約1.211英寸，壓縮空氣操縱的一個上拉延環(huán)64壓住原料同時形成蓋48。該環(huán)64也適于卸料器，將沖頭套54上的蓋48移去。中心模58配合上拉延環(huán)64在成形時壓住原料。在去承板24內(nèi)的再成形活塞66靠壓縮空氣的壓力提升模芯60，使立通過一導(dǎo)向模芯68達到一適當高度，在模具向上運動時形成中心面。一個第二拉延環(huán)70靠壓縮空氣加到1200磅夾力，將上拉延環(huán)64固定在壓頭向上沖柱最初0.128英寸的位置上。一個提升環(huán)或卸料器72靠壓縮空氣來提升模芯60到一位置，在該位置蓋48可放在一平滑面上，由此蓋被吹出模具空間。該提升環(huán)72可停在中心模58上約0.003英寸處。模芯60停止在提升環(huán)72下約0.001英寸處。一個下拉延環(huán)74停止在中心模58的同一個平面上。這樣提供了最光滑的途徑來排出蓋48。光纖傳感器(未畫出)可對蓋48從模中排到排料口50進行監(jiān)測。如果產(chǎn)生誤傳送或卡住，沖壓機26便停在沖頭一個行程的上止點(TDC)處。
圖5A中，沖頭或上模14的相位為0°即在上止點位置(T.D.C)。金屬原料30正處于它的進給循環(huán)的中途，沿垂直于模具成形軸線D的原料進給線F進入沖頭腔。進給線F與料進給槽32和切屑輸出槽共面。原料進給槽和切屑輸出槽分別形成在模板34的底面34a和切刃固定架板36頂面36a之間模腔的兩個相對面上，切刃固定架、板36則是由螺栓在37處固定在模座上的。上下模14、16分別配置在原料30上、下，并與其有一定間隔，原料底部支撐在包含在固定板36內(nèi)的具有切刃56的模腔中。初級和第二級上拉延環(huán)64、70完全靠壓縮空氣使模14的頭部即沖壓而往下向原料30運動。上拉延環(huán)74、提升環(huán)72和模芯組件60，全都在模16底部，向上朝著原料30運動。
在圖5B中，沖壓頭向下運動，其相位為93.4°(見圖6)。原料進給提前完成，并通過對著切刃56的下降沖頭套54的動作來切料30。原料進給壓輥(未畫)依然壓著原料。坯料30是一圓形金屬坯;最好是鋁的，這是公知技術(shù)。從圖可見，在沖壓的曲柄28作用下，沖壓套54與拉延環(huán)64和沖壓芯62一起向下運動。所有這些模元件通過沖頭套54和一個用螺栓等用在沖頭套上的沖壓座模板76安裝在沖頭套18上，并可沿著由切刃56和切刃固定板36所確定的圓桶形壁(模開口)滑動。
由于坯料30由上成形件通過切刃固定板36向下運動，其方向是朝著底部成形件、切刃56之間的定直徑?？?直徑2.980英寸)和能夠“磨損”切料周邊的支承板28的。為了防止這個問題，如圖8中描述，在切刃固定環(huán)56a內(nèi)的模開口36b(2.982英寸)和在調(diào)整墊226中同軸開口(2.983英寸)的直徑比切刃的直徑(2.980)逐漸地增加一點。然而，坯料30實際成形的位置明顯低于固定板36，在這位置上支承環(huán)226的直徑比固定板模開口分段外直徑稍小，所以，在坯料被放進與中心模接觸成形時坯料趨于脫離中心，(容后詳述)。這種脫離中心的接觸引起在成形蓋的成品的周邊大約與紋理呈45°的方向上“結(jié)疤”。為了解決這一問題，在切刃調(diào)整環(huán)226中的模開口226b最好在沿下成形件的方向上其直徑逐漸減少，以便在成形加工開始前，重新將坯料與模芯58對準。
模開口226b可加工成具有從最大與刀刃56外徑相適應(yīng)的直徑(如2.983英寸)。換句話說，圓周地隔開架在上面的擋板(未畫出)可以沿著切刃支承板模開口配置，以提供必要的再對中。按這種方式，磨損和“結(jié)疤”問題均可很好地避免。
在圖5c中，沖頭相位為139°的是下行沖程。沖頭54繼續(xù)向下運動，并且上模件已開始與連接下模的零件相互作用。在圖5c描述的這位置上，原料30在上拉延環(huán)64和中心模58之間被沖壓，并且坯料的最外周邊被擠在沖壓套54的底邊和下拉延環(huán)74的頂邊之間。由于中心模58是固定安裝的，即禁止任何向下運動，因此上拉延環(huán)64也不能向下運動。沖再套54和沖壓芯62繼續(xù)同沖頭底座或下拉延環(huán)74(與沖頭壓套共同作用)和提升環(huán)72(與沖壓芯62同步作用)一起隨著提前向下運動的沖壓套和芯而向下運動。在運動期間，坯料可自由運動于沖壓套54和下拉延環(huán)74之間，并從它們之間滑出，同時環(huán)繞周圍的固定的中心模58開始成形蓋焊縫面。
在圖5D，沖頭繼續(xù)向下運動。在曲柄角度接近155°時(離下止點0.128英寸的再成形高度)蓋部分成形。特別是，沖壓套54和下拉延環(huán)74還繼續(xù)向下運動，但是坯料的周邊現(xiàn)已完全從這些另件之間移除，并環(huán)繞在中心模58的周圍。沖壓芯62和提升環(huán)72也繼續(xù)向下的路程，并且當通過下降的沖壓芯62嚙合住中心面上表面周邊而接觸中心面時，底部模苡60開始成形中心面。
在圖5E中，沖頭相位為180°是下止點(BDC)。再成形活塞66降低約0.128英寸，用于中心面再拉延。在達到最低位置時，沖壓芯62和提升環(huán)72繼續(xù)向下運動，使得金屬坯料卷繞在沖壓芯的突出部位62a，此時，金屬坯料繼續(xù)從上拉延環(huán)64和中心模58之間被拉伸，這樣形成了坯料的沖頭中心半徑。在這種方式中，埋頭孔和初步成形面和邊緣就算完成了。中心面的初加工可使金屬料換向，以便在間上行程中成形中心面。一個真空壓力用于下面的模具上(參見下文)，防止在壓頭54由此向上行時蓋與沖壓頭54一起升起。
在圖5F中，沖頭在向上行程，相位為205.5°。模芯60由再成形活塞66的作用已向上運動到預(yù)定高度(0.128英寸)，形成中心面。再成形活塞66將停在此處，直到下一行程。底模芯60和提升環(huán)72也停在此處，直到上拉延環(huán)64從蓋上縮回。
在圖5G中，沖頭還是上行程，相位230°。沖壓芯62已將蓋卸下。模芯60和提升環(huán)72仍然靜止不動，并且已完成了中心面的再成形。提升環(huán)72加到15磅/英寸2的壓力，這個低壓正好在蓋被松開時將環(huán)72和模芯60提升到圖5G所述位置，但卻不足以使由再成形活塞66所成形的蓋產(chǎn)生變形。
在圖5H中沖頭仍在上沖程，相位為236°。提升環(huán)72推起蓋，連同模芯60至排出口50的平面。從下風(fēng)口78b來的空氣在機械裝置松開蓋之前把空氣吹到蓋48處。沖頭54分離后，通過下面機械裝置停止在蓋下側(cè)施加真空壓力。即刻，機械裝置松開蓋48，蓋開始向排出口50運動(見圖51)?？諝鈴纳喜靠?8a直接向下吹，以避免當邊料板通過機械裝置之間的狹縫時，由于空氣流通過在邊料板下面的下噴口78b而使蓋向上頂起。由于模芯60和與下拉延環(huán)74及中心模58的同步提升的提升環(huán)72的最后定位，得到了光滑高速的出口。這些底部模具零件提供了一個到排出口50的出口通道，使其能迅速、平穩(wěn)地從排出口送出成形的罐頭蓋。排出口是由上下設(shè)備元件確定的(如排出口的上端是由與成型罐頭蓋頸部的頂邊面嚙合的上拉延環(huán)64的底邊確定的)。
在圖5J中沖頭仍是上沖程，相位為285°。蓋48已被排出，并且原料30為下一個坯料重復(fù)成形循環(huán)已提前作好準備。
現(xiàn)在參考圖7，每一個下模組件16通過由螺栓26在其上支承面固定的模座22被裝在支撐板24(適合用螺栓緊固在沖壓機身80上)和一個模具固定環(huán)82上。支撐板24上有一垂直延伸的柱狀孔84，該孔開向支撐板頂部表面并且通過板厚向下延伸與一個形成板底部表面較大直徑的柱狀凹座86相交。在組裝期向，這個凹座適于容納再成形活塞66。這個活塞有一縱向的柱狀部分88(圓柱)，可滑動地配置在圓柱孔84中的套筒89內(nèi)(套筒最好是自調(diào)滑、非金屬材料制的，以免磨損)，并從較大直徑處向上伸出活塞66的盤形狀部分90(活塞)則是在大直徑的凹槽中的。這個活塞部分90用來在由凹槽底部和裝在凹槽86中端蓋92之間向所確定的活塞殼體中作往復(fù)運動?；钊麣んw的下端由端蓋92的端壁94的內(nèi)表面確定，端蓋92與凹槽底部有一定間隔，它是通過由端壁伸出的一環(huán)形裝配法蘭96與凹槽底部接觸的。法蘭96的外圓環(huán)表面接觸凹槽86的筒狀側(cè)壁，并且法蘭的內(nèi)圓柱表面確定活塞殼體的外側(cè)，活塞90的周圍表面與氣缸表面通過密封接觸，該密封件98裝在一個形成在圓周表面上的環(huán)形槽中。
為了使中心面處的模芯60(如到一指定高度0.128英寸)在再成形活塞作用下，依圖5E-5F所述順序成形，通過在裝配法蘭96中形成的空氣通道100將壓縮空氣施加在活塞90的下端面上，空氣通道100分別通過開在支撐板上的連接通道106和108與進氣管104(連在模座上)中的通道102連接。因此，在連續(xù)的壓縮空氣作用下，活塞90頂面正常地接觸凹槽底部(通過放在它們之間的墊110)，并且由圖5E導(dǎo)向模芯112帶動動作并產(chǎn)生垂直位移，于是活塞90下降近0.128英寸進入保持蓋92。
導(dǎo)向模芯112通過底模座22從與再成形活塞同軸的上端接觸的底面向上延伸。特別是，導(dǎo)向模芯112包括一個容納在一導(dǎo)向套筒116內(nèi)的縱向的筒狀部件114，該導(dǎo)向套筒116裝在底部模座22內(nèi)的一個垂直孔118中。這垂直孔118與包含再成形活塞66的工作端88的支撐板24內(nèi)的小直徑垂直孔對中并相通。由于直徑的不同，在支撐板24和底模座22之間內(nèi)表面上形成了一個環(huán)形凸邊120，該模座22支撐著套筒116的底面。
導(dǎo)向模芯112的上面部分122比縱向的下部分114的直徑要大，還包括一個與確定模芯60底部行程的墊片126的上表面相配合的一個環(huán)形底面124。這個墊片126用螺栓128裝在一個成形在模座22頂面內(nèi)的柱狀凹槽內(nèi)，它與導(dǎo)向套筒116同軸。墊片的厚度比凹槽深度略小，因此可由凹槽側(cè)壁130的伸出的筒狀上邊構(gòu)成一個座。這個座可很方便地容納靜止的中心模58的大直徑的底部58a，該部分由墊片126的頂面支撐并停在此處。中心模58可靠地保留在座內(nèi)，它是由具有內(nèi)部分段的筒形表面82a的筒形固定環(huán)82來實現(xiàn)的，在緊固接觸時筒形表面82a與大直徑的底部58a的上邊相嚙合。
柱形中心模58自它的大直徑的底部58a向上突出，并包括一外環(huán)垂直表面132，該表面自從分段表面82a向上突出的模固定環(huán)82的柱形垂直內(nèi)表面134向內(nèi)徑方向留有間隔。平行表面132、134與一個在平行面之間的中心模大直徑的底部58a和支承板38切刃底面部分(由模固定環(huán)82的頂面支承并停在其上)上起，確定一個容納一個下拉延環(huán)74的一個大直徑底部(活塞)74a的空腔136(下拉延環(huán)空氣緩沖器。這個柱形底部件74a與空腔側(cè)墻132，134分別經(jīng)由密封環(huán)138滑動密封接觸，該密封環(huán)138分別裝在底部部件中的環(huán)形槽內(nèi)。切刃支撐板38由中心模58上端徑向向外，來確定一個在這之間的環(huán)形切口，以在上述蓋成形過程中適合容納下拉延環(huán)74的上成形端和沖壓套54。
可運動的底部模芯60可往復(fù)運動地通過一個導(dǎo)向環(huán)模140裝于導(dǎo)向模芯112的上端。這個環(huán)模140用一螺栓被緊固在導(dǎo)向模心芯的上表面142處，還包括一個縱向全伸過環(huán)模的中心孔144。該孔144可滑動地容納一個可運動的底模芯60的長柱形下部分60a。形成在導(dǎo)向模芯112上表面的一個柱形中心凹座(自導(dǎo)向環(huán)模140徑向向內(nèi))與孔144相對，容納在底部行程位置(圖7)中可運動的模芯60的底端60a。
導(dǎo)向模芯112上面由一個薄的周圍柱形的裝配法蘭146來限定，該法蘭確定一個具有容納導(dǎo)向環(huán)模140下端的上表面的座?？梢苿拥牡撞磕Ｐ?0的縱向的下部分60a被用來在導(dǎo)向環(huán)模140的垂直孔144內(nèi)進行滑動，該滑動借助了一個開口墊圈148(圖5A)，該開口墊圈148從孔側(cè)壁徑向向內(nèi)伸進形成在縱向部位60a的底部的外表面上的一個環(huán)形槽150。環(huán)形切口150包括與墊圈148結(jié)合的頂端和底端壁面，它們限制底模芯60相對于導(dǎo)向環(huán)模140的滑動運動。
每個下模組件16最后是一個提升環(huán)72，該提升環(huán)有一個上提升端72a，該端面位于中心模58上的成形端和運動模芯60的大直徑的上成形端之間。提升環(huán)72的大直徑底部72b配置在導(dǎo)向環(huán)模140的上端和中心模58的中間部位之間，并通過內(nèi)外密封152與兩者的側(cè)壁滑動密封接觸。這個大直徑部位72b由模芯上成形端的底部表面的周邊來約束，以相對地限定提升環(huán)的向上運動。密封件152確定一個如下所述的提升環(huán)氣動氣墊。
作為廣泛實驗的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，部位60a的環(huán)形跟部156(圖5A)需要模芯60位移，從而引起停機，環(huán)形跟部是在環(huán)形槽150的下面的，它確定其低部端壁(與墊148配合)，由此有在高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生間歇的趨向。按照本發(fā)明另一個實施例，(如圖10)，導(dǎo)向模芯112和導(dǎo)向環(huán)模140最好作為一塊結(jié)構(gòu)的一個整體157。部位60a的環(huán)形槽150用一個具有頂部和底部端壁160和162的通孔158代替。頂部和底部端壁之間的距離等于圖7的實施中相應(yīng)的頂部和底部環(huán)槽壁之間的距離。一個具有通過整體模芯157中孔同軸相對安裝的兩個端面的定位銷164伸過模芯60的孔158，以圖7所述的同樣方式限制模芯往復(fù)運動的上、下限度。該定位銷的位置相當于圖7的導(dǎo)向環(huán)模140中開口墊熱圈的位置。
每個上金屬模組件14裝于沖壓座18上(在170處用螺栓裝于連接板20上)，該沖壓座象在174處一樣也用螺栓裝于沖頭172上。為便于高速工況通過一系列的導(dǎo)向柱42(圖7中只描述了其中一個)，該上下金屬模組件14，16最好是相互對齊安裝。每個導(dǎo)向柱42都是用螺絲裝在模座22的上表面上，并帶有一卡緊環(huán)176和若干向下擰緊的螺栓178。導(dǎo)向柱42從模座22處向上凸伸，分別通過上下襯套180和182，該襯套180和182同心地垂直安裝并通過在卸料板34和切削刃夾持板36中形成的孔。每個導(dǎo)向柱42之上端都可滑動地裝于滾珠襯套184中，該襯套184裝在適當對中的開口186中，該開口186形成于沖壓座18和與上金屬模相鄰的連接板20中。該滾珠襯套184從沖壓座18處向下凸伸至足夠之距離，以使當上金屬?；氐缴现裹c(TDC)時導(dǎo)向柱上端部仍留在襯套中。上金屬模14之下止點位置示于圖7中。
每個上金屬模組件14與沖壓夾持器76都裝在沖壓座18上，該沖壓夾持器76具有一大直徑的基底部分190，其用螺栓如在192處一樣固定于沖壓座上。該大直徑的支承基底190形成一臺階193，一也具一大直徑的基底部196的沖壓連接器外殼194靠座于該臺階上，螺栓192通過該基底部分196。該沖壓連接器外殼194包括一比基底圓柱支承部分196的直徑小的第二圓柱部分198。該圓柱部分196構(gòu)成了一朝上的環(huán)形表面200，該表面200與其下的沖壓夾持器76的支承基底190的底表面202相隔開。該表面202徑向向內(nèi)朝著沖壓夾持器76的加長圓柱部分190a延伸，該沖壓夾持器從大直徑基底部190處朝下凸伸。這些表面200，202與沖壓連接器外殼的大直徑部分196的垂直圓柱體內(nèi)表面204和沖壓夾持器76的加長部分190a的外表面構(gòu)成一凹腔206(第二拉延環(huán)氣動氣墊)以便容納第二拉延環(huán)70的大直徑部分70a。該拉延環(huán)70具有與前述的沖壓夾持器和沖壓連接器外殼的垂直表面滑動密封接觸的內(nèi)、外表面。
該沖壓連接器外殼194的第2圓柱部分198形成有一垂直延伸的內(nèi)表面208，該表面208與沖壓夾持器縱向部分190a的外表面徑向向外隔開，以便安裝第二拉延環(huán)70的圓柱部分210，該拉延環(huán)70從其大直徑的上部70a向下凸伸。一置于沖壓連接器外殼第二部分198的表面208上的圓柱槽中的密封裝置212與第二拉延環(huán)的外圓周形成滑動密封接觸。
沖壓連接器外殼194的最底部圓柱體部分形成有一圓柱凹腔214，一沖壓套54的大直徑基底部分利用螺絲216裝在該凹腔214中。沖壓套54從沖壓連接器外殼194處向大凸伸，并與沖壓夾持器76保持同軸。沖壓套54之內(nèi)圓柱表面與沖壓夾持器縱向部分190a的外環(huán)形表面隔開，以構(gòu)成一環(huán)形通道，上拉延環(huán)64在沖壓外殼和沖壓夾持器之間延伸通過該環(huán)形通道，并與下金屬模中心58有效對中。下拉延環(huán)64之上端形成有一大直徑部分218，該部分218滑動地并可往復(fù)運動地裝在沖壓夾持器76和沖壓連接器外殼194的內(nèi)圓柱表面之間，該外殼194從沖壓外殼54的支承基底部分向上延伸。密封裝置220裝設(shè)于形成于拉延環(huán)的大直徑部分218中的內(nèi)外槽中，從而與沖壓夾持器和沖壓連接器外殼形成密封接觸(如前所述)，并構(gòu)成下拉延環(huán)氣動墊。
形成于沖壓連接器外殼194的朝下凸伸部分中之圓柱形凸腔214可裝填填充材料222，以便當削尖沖壓外殼54之后重新建立起相對的總體布置。
沖壓芯62用螺栓224擰緊，并從沖壓夾持器76向下凸伸，且與模芯60實行有效對中。
一墊片226具有基本上水平延伸之排氣通道78a，78b并裝設(shè)在切削刃56和切削刃支承板38之間，該通道78a、78b之作用停在下面便詳細地描述。這些通道78a，78b位于形成的凹腔的一側(cè)壁上，并與形成于切削刃夾持器板36(支承與墊片共同動作的切削刃)的徑向向內(nèi)延伸部分的底表面和切削刃支承板38的頂表面之間的噴射槽50同高度，該支承板38沿徑向直接向外延伸，并與沖壓套54之運動軌跡相鄰。如圖5I和5J所述，當沖頭處于向上行程(圖5H)時，該噴射槽50之底表面最好與模芯60之頂表面的下拉延環(huán)74，中心模58和提升環(huán)72之頂表面基本上共面。罐頭蓋的圓周面或接縫板從上方與上拉延環(huán)64的成形底表面嚙合，該拉延環(huán)64與接縫板嚙合或隔開一步，從而形成上下金屬模14，16之間的出料縫的上延伸部。該上延伸部與一切削刃墊片226加工過的朝下的面和切削刃夾持板36同平面，并構(gòu)成噴射槽50之最上端延伸部分。因此，在上沖壓模14釋放罐頭蓋時，該成形之罐頭蓋同時就開始運動至噴射槽50之開口處。如前所述從頂部72a來的強烈空氣流向下吹，以幫助防止罐頭蓋翻倒。
噴射槽50還包括一與該槽對齊的構(gòu)成連續(xù)出口通道的噴射斜槽52。盡管在圖中沒有詳細示出，但該斜槽52由帶上下支承元件的U形主通道構(gòu)成。所述支承元件中裝有墊片桿53。該斜槽52使成形好之罐頭蓋迅速傳遞至卷料盤(未示出)，該卷料盤可以是常規(guī)結(jié)構(gòu)的。
如前所述，切削刃夾持板36與模板34由螺栓在約37處固定在模座22上，并可由兩升降定位銷(未詳細示出)精確地裝于其上。該兩個板34，36(包括支承38)可利用推力從沖床上移開(升起)，從而在礦障堵塞時可接近下模沖壓器俱或?qū)⒉考断滦蘩?，對此，以下將會更詳細描述?br> 本發(fā)明之罐頭蓋制造機10在制蓋時利用壓縮空氣成各種功能。該氣動系統(tǒng)包括壓力空氣及真空回路，它們能在成形時，夾持板材就位(參見圖9)，該系統(tǒng)可以在成形沖程中，在模具上形成緩沖，以防止在成形后蓋粘結(jié)在沖頭上，并將成品蓋從沖壓機(如前述)中噴射出來，每一回路均需要特定的壓力裝置。
一般說來，氣動系統(tǒng)設(shè)計得可按100磅/英寸2或更高壓力的任何壓縮空氣供給裝置M工作。供給沖壓的主空氣供給裝置M是通過一手動切斷閥、壓力計，壓力開關(guān)S和一三通電磁閥600供給的。該壓力開關(guān)S通常是置于90磅/英寸2(可調(diào)的)。在起動時，沖壓控制器在該壓力開關(guān)S感應(yīng)到的安全工作所需之足夠氣壓時再施加能量。該沖壓機還裝備有一真空回路，該回路用來夾持成品蓋就位，直至金屬模準備將蓋噴射出去為止。以下說明是參照圖7和9(空氣回路圖)而作出的。
壓縮空氣通過分別用螺栓固定在沖壓座18和模座22上的頂部和底部空氣支管250，252供入各回路，引導(dǎo)空氣至各模部件的空氣通道鉆在該沖壓座18和模座22上。在支管250，252上帶快速切斷裝置256的橡皮管空氣回路254傳送壓縮空氣至每個模位置，在每個回路中都由單獨的精確的壓力調(diào)節(jié)器，將壓力調(diào)節(jié)至適當之值。為簡化起見，在圖7中只示出了一個這樣的空氣回路和一個在每個支管中的切斷裝置。
回路B(上拉延環(huán)64)和回路C(第2拉延環(huán)70)一起工作，從而控制由上拉延環(huán)施加在接縫板上的金屬拉延夾持力。上拉延環(huán)壓力為72磅/英寸2，而第二拉環(huán)壓力為133磅/英寸2，上拉延環(huán)回路B供給壓力空氣至環(huán)形氣動空氣墊凹腔，該凹腔形成于上拉延環(huán)64的大直徑部分210的頂表面和沖壓連接器外殼194的臺階部分208之間。該壓力空氣通過一與沖壓座18中的L形通道連通的頂部支管中的空氣通道274。該通道276又分別通過在沖壓夾持器76和沖壓接器194中的一系列連接通道278和280依次與氣動空氣墊連通。如282一樣的空心輥銷裝設(shè)于沖壓連接器外殼194、沖壓夾持器76和沖壓座18之間的連接處的各自的空氣通道中。
壓力空氣通過縱向通道284供給形成于第2拉延環(huán)70的大直徑部分70a和沖壓夾持器76的大直徑部分170之間形成氣動氣墊，該通道284延伸通過沖壓夾持器之大直徑部分，并與從頂部支管的通道282中來的空氣的沖壓座中的L形通道連通。在每個回路B和C中，一控制器(未示出)控制空氣供給至所有四個金屬模位置。支管250將空氣分配至在四個位置中每個中的單個氣動氣墊。
排放空氣(圖9中未示出)依大約45磅/英寸2壓力供給至墊片226中的排放空氣通道78a，78b，從而將成品蓋殼吹出金屬成形區(qū)并排入噴射槽50，以便移交至卷料器。排放空氣是通過一管道(未示出)傳送至支承板24上的。在該支板24上的排放連接件上的。在該支承板24中鉆有一系列的空氣通道290(圖7示出其中之一)，導(dǎo)引空氣通過該支承板24至四個模位置的每一個。在支承板24中的空氣通道290通過分別成形于模座22，模夾持器環(huán)82及切削刃支承板38中的同軸對齊的縱向空氣通道290，292和294與排放通道78a78b連通。在正常工作期間，排放空氣最好連續(xù)供給排放空氣通道78a，78b，并且流入罐蓋成形腔的空氣流通常由沖壓外殼54阻止住直至沖壓外殼在如圖5H所示的上行程將傳通道78a和78b清理為止。
回路E控制提升環(huán)72之工作，其中15磅/英寸2壓力之空氣是通過置于15磅/英寸2的精確壓力調(diào)節(jié)器未詳細示出)提供的。由于是低壓點，故該回路不需要象其它壓力空氣回路一樣所需的緩沖箱。更具體地，壓力空氣通過一系列分別形成于模座22，墊片126和中心模158中的連接通道300，302，304，供至位于提升環(huán)72之下的氣動氣墊。并與底部空氣支管25(在機器之座部用螺栓在26處固定到支承板上)中的供給通道300連接。
成形沖程后，當金屬模開始其向上沖程時，空氣壓力使提升環(huán)72上升，從而將模芯60和成品蓋上升至噴射槽50(未示出)之水平。
回路F控制如前述再成形活塞66之工作。其調(diào)節(jié)器置于100磅/英寸2，它供給了由于允許模芯60向下和向上運動一預(yù)定量以完成蓋殼成形(參見圖5D-5H)所需之再成形預(yù)定力?？諝馔ㄟ^底部空氣支管252供給在再成形活塞66下邊的氣動氣墊。支管包括通道102，該通道102通過模座22中的L型連接通道106，支承板24中朝下延伸之縱向通道108和端蓋92中的通道100在下邊與活塞連通。
回路G控制下拉延環(huán)74的工作。其調(diào)節(jié)器為51磅/英寸2。供給位于拉延環(huán)74(金屬夾持器環(huán)82和中心模58)下面的氣動氣墊的空氣壓力，當原料被成形時(參見圖5C和5D)控制著施加于端塊上之拉力。壓力空氣通過底部支管252中之空氣通道310提供。該支管252分別通過形成于座22，墊126和中心模58中的一系列通道312，314和316與氣動空氣墊連通。
就如頂部支管之情況一樣，供給下回路E、F和G的空氣，通過管子供給下支管252。在每個回路中，一個調(diào)節(jié)器控制空氣流到全部四個金屬模位置的各自氣墊中。底部支管252通過適當?shù)耐ǖ?02，306和310將空氣分配至單個位置。
主供給電磁閥500在正常之沖壓工作過程中從主供給源M通過每個進口電磁閥400(即通過P1)供給壓力空氣。進入金屬模工作狀態(tài)(下文討論)之前，及在潤滑氣墊之前(也于下文討論)，主供給電磁閥600接通大氣，從而進行通氣并給氣墊減壓。
圖3至7描述了給模芯60上表面提供8～10英寸汞柱的有效真空壓力的真空回路，以防止當其釋放時成品罐蓋被抽回靠于沖壓芯62上。真空通過一延伸通過模芯60的縱向真空通道320作用于罐蓋之下面。它使罐端蓋在向上行程期間保持暫時靠于模芯60上直到?jīng)_壓中心件62離得足夠遠，以致對罐端蓋施加自然真空壓力為止。然后真空解除，排放空氣將罐蓋噴射出去，以備下次沖壓沖程。
更具體地說，真空通過一縱向真空通道320作用于模芯通道320，該縱向真空通道320是通過導(dǎo)向金屬模芯形成的，該導(dǎo)向金屬模芯真空通道320終止于橫向延伸的通孔322中，該通孔322形成于導(dǎo)向模芯的縱向圓柱部分112的底部。該通孔322在其兩端依次與環(huán)形通道324連通，該環(huán)形通道324形成于上下密封裝置326之間的縱向圓柱部分114中，該密封裝置326與導(dǎo)向模芯襯套116之內(nèi)圓柱表面滑動密封接觸。導(dǎo)向模芯襯套的外表面形成有一與模座22的真空通道328連通的環(huán)形真空通道。通過模座真空通道328，將真空作用于這些不同的通道上，真空通道328與一旋轉(zhuǎn)真空支管閥330(只示于圖3中)連通。
參見圖3，旋轉(zhuǎn)真空支管閥330示意性地表示為一凸輪控制閥，該閥具有一在其遠端形成有一凸輪從動件334的凸輪臂332。該從動件334裝于形成于往復(fù)導(dǎo)向桿338中的凸輪槽336中，該導(dǎo)向桿338具有一直接與沖壓座18連接之上端。凸輪臂332之兩端連接到一繞樞軸轉(zhuǎn)動之閥管340上，該閥管340延伸通過一系列的基本上完全相同的真空支管段342，并從同一真空源344給四個金屬模位置之每一個提供真空。隨著沖壓開始其向上行程，連接到?jīng)_壓座18上之導(dǎo)向桿338向上運動，引起凸輪從動件334隨凸輪槽336之曲線滑動通過凸輪槽336。在該方式中，凸輪從動件轉(zhuǎn)動凸輪臂332，從而轉(zhuǎn)動閥管340，因此在支管342中的真空供給槽(未示出)與真空通道328對齊，該通道328形成于模座22中，供給真空至每個模芯60的中心。隨著沖頭繼續(xù)向上，真空供給槽旋轉(zhuǎn)與四個通氣孔對齊，它使通氣孔從模芯60到大氣開出了一通道，因此同時解除真空。
根據(jù)本發(fā)明另一獨特之特性，人們發(fā)現(xiàn)借助取消向下吹氣空氣，和用與大氣連通之通道350取代向下吹的空氣通道(未示出)可獲得高速操作工況(即每分鐘650～660沖程)。具體地說，在沖壓中心件和沖壓夾持器中可分別獲得同心對齊的通道350，其中在沖壓夾持器中的縱向延伸的通道穿貫一橫向延伸之通道351，該通道351如圖7和10所示直接與大氣連通。
在成形過程及直到上部成形元件清理成形罐頭蓋之頂部邊緣為止都完全依靠真空保持在成形元件底部和端部之間之有效接觸。更具體地講，在底部模芯60已升至其上部位置(即構(gòu)成金屬之間的噴射線路之底表面)之前真空大的減少0.025英寸。由于大氣空氣以大約聲速再補注入真空，因此在形成蓋下面之壓力通過大氣通道超過罐蓋之頂側(cè)迅速接近與大氣壓力條件對應(yīng)之大氣壓力。在這種情況下，在噴射線路上不會存在殘余向下的或向上之力作用于罐頭蓋。因此排放空氣可迅速將罐頭蓋從成形元件之間噴射出來。
為保證設(shè)備之可靠性，對每個上下模組件14，16的氣墊密封裝置進行適當潤滑是很重要的。在圖7所示實施例中，每個空氣密封裝置在規(guī)定時間間隔內(nèi)(如一個星期)用潤滑油脂進行手動潤滑。然而這種結(jié)構(gòu)存在大量問題，導(dǎo)致密封惡化。問題之一是由于每個氣封墊通過一單個通道與一壓力空氣源連通。因此滯留在滯止氣墊中之空氣產(chǎn)生使油或油脂潤滑劑凝結(jié)之水蒸汽。由于潤滑油脂是手工加入的，故還存在人為沒有加入足夠之潤滑油脂到所有密封裝置中的錯誤之可能性。當用過量潤滑油脂時，存在著油脂積聚在密封裝置上之問題，并在成形過程期間實際上可能涂覆于罐頭蓋上。
為了避免這些問題，本發(fā)明提供了另一種實施例，即自動空氣密封潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動地提供經(jīng)計量過的定量的油霧給沖關(guān)和模組件14，16中的每個氣墊。更具體地說，以下將會看到，自動潤滑系統(tǒng)將帶潤滑油之空氣供給上拉延環(huán)回路B，再成形環(huán)回路C(即第二拉延環(huán))，提升環(huán)(頂起裝置)回路E，再成形氣墊回路F和下拉延環(huán)回路G。在模芯上之密封326沒有自動潤滑系統(tǒng)提供潤滑，因如果由自動潤滑系統(tǒng)提供潤滑則會將罐蓋殼直接暴露于潤滑劑中。這些密封裝置最好是每當模打開維修時，用手動潤滑。從自動系統(tǒng)供給潤滑油空氣的密封裝置最好是每當更換原料卷盤時(即大約是每個班換3次)進行潤滑。
參見圖10，每個前述的從自動系統(tǒng)供給潤滑空氣之回路設(shè)有空氣排出通道，該排出通道在罐蓋成形操作期間通常由單個的空氣出口電磁閥關(guān)閉，該關(guān)閉閥在圖9中通常標注參考標號350。當罐頭蓋制造系統(tǒng)處于金屬模維護狀態(tài)時(即在更換原料卷盤時)，如下所述，電磁閥600首先起動將氣墊轉(zhuǎn)向與大氣相通，因此在更換卷盤之前安全地降低了氣墊之壓力。正如以下更詳細地描述一樣，電磁閥400然后轉(zhuǎn)向與潤滑回路連通，而電磁閥350打開，以允許隨后進行的氣墊之通風(fēng)，從而驅(qū)出滯留空氣，也允許在潤滑過程中潤滑空氣通過氣墊連續(xù)循環(huán)。
在另一實施例中，即圖10，至再成形活塞的空氣回路F形成一排氣通道，其包括一形成于支承板24中的L形通道354，并與形成于支承板24中的連接空氣排氣通道356連通。該連接通道354又通過一與形成于支承板24中的排放氣口356相連的快速切斷管357(圖9)與電磁出口空氣閥350相連通。
下拉延環(huán)氣墊(回路G)還分別設(shè)有一系列同心對齊的排氣空氣通道360、362、364及366。它們分別形成于中心模58，墊片126，模座22和支承板24中，從而使在該氣墊中的壓力空氣通過連接到支承板中的下拉延環(huán)排氣口370上的另外管路368與一單獨的電磁閥350通氣。相同地，提升環(huán)(回路E)的氣墊設(shè)有一系列分別形成于墊片126，模座22和支承板24中的排氣空通道372、374和376，以便通過連接到支承板中的提升環(huán)排氣口380上的單獨管路378與一不相同的電磁閥350連接。
第二拉延環(huán)(回路C)之上氣動氣墊設(shè)有一延伸通過沖壓夾持器76和沖壓座18以便通過連接通道386與連接器板20中之排氣口連通的排氣空氣通道382。上拉延環(huán)氣墊(回路B)也設(shè)有一系列分別在沖壓連接器外殼198，沖壓夾持器76，沖壓座18和連接器板20中與其自身的排氣口398連通的排氣通道390，392，394及396。單獨的管道384'，398'將這些排氣通口384，398與單獨之電磁閥350連接，從而可控氣氣墊中之壓力空氣之通氣。
當希望用本發(fā)明之自動空氣密封潤滑系統(tǒng)潤滑氣動氣墊時，正常之操作停止，沖壓機置于如下討論的模的維護狀態(tài)。氣動氣墊借助于將主供應(yīng)電磁閥600轉(zhuǎn)到與大氣連通，通過進口電磁閥400(仍處于工作位置P1)泄壓并阻止繼續(xù)流入之壓力空氣流。然后將進口電磁閥400打到將空氣回路與以下要詳細討論的潤滑空氣供給回路連通的位置P2。當進口電磁閥400打到位置P2時，然后出口電磁閥350打開并保持于打開位置。此外，當閥400在P2位置將油霧通過油霧潤滑器424和432(其設(shè)有機械式浮動開關(guān)以確保從如下所述的儲存器416中將油霧器中之油完全供出)供給氣墊時;然后閥414打開將壓力空氣供給儲氣器416中，從而通過線路418和420從416將油推出供給潤滑器。
一預(yù)定時間間隙之后，用于沖床之計算機控制將使進口閥從其滑油滑位置P2關(guān)閉并在P1時全部打開。機動閥414也關(guān)閉，并且出口電磁閉350關(guān)閉。此時該系統(tǒng)處于用壓力空氣重新給氣動空氣墊加壓之位置，壓力空氣從主電磁閥600供給，以便新開始罐頭蓋之形成操作。
用于自動潤滑系統(tǒng)之空氣由管路410供給，該管路410在為沖壓電動機關(guān)閉600之前裝入主空氣供應(yīng)器M，該管路410供到與油霧潤滑器432連接的調(diào)節(jié)430處。該調(diào)節(jié)器430調(diào)節(jié)潤滑空氣之壓力，該潤滑空氣是通過在其潤滑位置P2中的三通進口電磁閥400從潤滑器432供至上回路B和C的。該潤滑空氣就如由壓力調(diào)節(jié)器430調(diào)節(jié)一樣以75磅之壓力供給。
當壓力空氣通過管路411a從管路410供給調(diào)節(jié)器430時，壓力調(diào)節(jié)器422正從410通過管路411b向油霧潤滑器424供給壓力空氣。該空氣也是以75磅(由422調(diào)節(jié))之壓力供給潤滑器424，在該潤滑器424中油與空氣混合并霧化。然后將潤滑空氣供入每個三通進口電磁閥400(在P2位置)，通過各自的空氣進口支管通道102，310和306，該閥400將潤滑空氣導(dǎo)向再成形氣墊66，下拉延環(huán)74和提升環(huán)72。潤滑空氣通過上述提到的相關(guān)排氣空氣通道，然后通過空氣出口電磁閥350，從上下回路各自的氣墊中排出。在電磁閥350處潤滑空氣在通過消聲器440與大氣通氣之前通過一油脂濾清器428。
調(diào)節(jié)器412，通常關(guān)閉的兩通機動閥414(當閥400轉(zhuǎn)到潤滑位置P2時打開，當閥400轉(zhuǎn)回P1位置時與出口電磁閥350一起關(guān)閉)和潤滑油儲存器416構(gòu)成了潤滑油供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別通過管路420和418在每個油霧潤滑器424，432中連續(xù)補滿潤滑油儲存器。
另一實施例的自動潤滑系統(tǒng)是由計算機控制器自動實現(xiàn)的。該控制器不構(gòu)成本發(fā)明之一部分，但其邏輯關(guān)系由上文表述出來了。每當更換卷料盤時，控制器啟動潤滑系統(tǒng)。當控制器感到卷料盤之端部時，沖壓即停止，氣墊減壓，并且自動潤滑循環(huán)按上述方式開始，在壓力調(diào)節(jié)潤滑空氣同時供給下回路氣墊時，通過相應(yīng)的空氣進口通道286和276，壓力調(diào)節(jié)潤滑空氣通過進口閥400供入上回路氣墊(即第二拉延環(huán)70和上拉延環(huán)64)。當沉積潤滑劑之后，出口閥350打開，從而允許空氣通過并流出氣墊。如上所述潤滑空氣排放入大氣之前通過所有殘余之潤滑油存集于其中的聚合濾清器428，如前所述。
如前所述，在預(yù)定時間間隔之末了(如3分鐘)，潤滑循環(huán)終止。進口閥400從P2轉(zhuǎn)到引起出口電磁閥350關(guān)閉后機動閥414關(guān)閉的P1位置。因此，潤滑管路關(guān)閉，同時沖壓機準備工作。
潤滑油儲存調(diào)節(jié)器412最好至少比潤滑調(diào)節(jié)器422和430的壓力大20磅/英寸2，否則在潤滑循環(huán)期間，潤滑油會倒流至儲存器416。
本發(fā)明之自動潤滑系統(tǒng)有利的是提供了一獨特的裝置，從而確保每一氣動密封裝置接受一計量的潤滑空氣量，以保證高速和可靠的工作，并防止密封失敗。在每次更換卷料盤時，通過油霧器424，432(不發(fā)生噴射)大約每鐘第一小油袋計量8滴潤滑油，從而保證將良好霧狀潤滑油供給密封裝置，以便潤滑。氣墊殘留的所有潤滑油，均經(jīng)出口管路收集在聚合濾清器428中，因此污染減至最小。潤滑之后接連進行的使氣墊連續(xù)通氣的特點防止了滯留氣墊在模組件14，16中繼續(xù)發(fā)展，以至導(dǎo)致系統(tǒng)中積油及水冷凝于油中這些不利影響。
在所有需要使用沖壓力的維護與調(diào)節(jié)行動期間都要使用金屬模之維護狀態(tài)。這一狀態(tài)允許操作者使用沖壓機馬達將沖頭稍稍動一增量。當將沖壓量于金屬模維護狀態(tài)，如從制造狀態(tài)或“連續(xù)維護”狀態(tài)(正常工作狀態(tài))至維護狀態(tài)后，首先是借助于將電磁開關(guān)600打向與大氣連通，使氣墊通過電磁閥400(P1的位置)進行通氣。之后，如上所述啟動自動潤滑系統(tǒng)。然后沖床主電機啟動使沖床操縱者慢慢開動沖床并使之連續(xù)運轉(zhuǎn)。
當更換卷料盤時也同樣利用金屬模維護狀態(tài)。在該狀態(tài)中，當如上所述減少氣墊之壓力后，沖頭很典型地慢慢運動至其上止點位置，所以它可清理供給槽32，從而使新的原料卷盤安插在金屬模組件14、16之間。
根據(jù)本發(fā)明另一獨特之特性，在金屬模維護狀態(tài)地可用沖壓力使切削刀板36和/或供料或卸料板34上升。從而使之與下模組件16保持接近。為了實現(xiàn)這一目的，一對自動導(dǎo)引塊450(圖7中只示出其一)分別用螺栓固定在沖壓座18之相對端并朝下向著模座22凸伸。每個自動導(dǎo)引塊450之下端與模座22隔開足夠之距離，從而當沖壓座18處于圖7所示之下止點位置時可避免它們之相互接觸。然而，每個自動導(dǎo)引塊450之下端都形成有一對垂直隔開的并相對模成形軸線垂直方向延伸的通孔452。在沖壓座18之下止點位置，這些通孔452、454分別與一對形成于卸料板34和切削刀支承板38中的端部中的盲孔對齊。
當希望接近底部模組件16例如是為了修理或更換時，有必要將切削辦支承板38和模板34升起以便暴露出下模。為了完成這一任務(wù)，將切削刃支承板固定到模座22上的螺柱37首先被卸除，并且最好是將其放于形成于一安全盒500中的孔中，該安全盒下文描述。其次將一對升降銷460從安全盒中卸去，并通過孔454插入每個自動導(dǎo)引塊450之下端與形成于切削刃支承板中的盲孔458嚙合。然后利用沖壓力升起沖壓座18，該座18依次使切削刃支承板38和卸料板34通過升降銷460從底部模上升起。在該方法中，利用沖壓力接近底部模組件是很容易的。
如果希望只升起卸料板34，例如為了接近供料槽32，則不要將切削刃夾持器板36和切削刃支承板38固定到模座22之螺栓37卸下。而是將使卸料板34固定到切削刃夾持板36上螺栓卸下，并使升降銷插入自動引導(dǎo)塊450的上孔452中，從而與模板中之孔456嚙合。
本發(fā)明另外的特點是示于圖11和12中的安全盒500，該盒500與沖床控制器(在圖12B中作了示意性表示)互鎖，從而防止機器操縱者利用沖壓力將卸料板34或切削刃支承板38升起，除非金屬支承螺栓被卸除并且放在安全盒的開口504內(nèi)。安全盒500還可防止沖床在連續(xù)工作狀態(tài)(或在單行程狀態(tài))進行操作，除非金屬模支承螺栓37從盒500中卸除，并且兩升降銷460如圖11A和12A所示放在孔508中的盒子中。
更具體地講，安全盒500包括一在512處用螺栓固定于一基底514上的容器盒510(圖11A)，該基底514依次用螺絲固定到圖12B示意性示出的控制操縱臺516上。容器510的頂表面518形成有五個裝螺栓之孔504和兩個裝升降銷之孔508(圖12A和12C)從而使螺栓和銷子通過孔朝下插入容器510內(nèi)部。參見圖11B，就象固定在522處(圖11A)一樣，其中設(shè)有若干用螺栓固定在容器盒510點的接近傳感器520。每個接近傳感器520(常規(guī)結(jié)構(gòu)的)用電線524接在基底的接線板522中。然后將接線板用線接到邏輯控制系統(tǒng)(示意性示出于圖13中的550處)。當螺栓或銷子開在盒內(nèi)處于如前所述之適當位置時，該接近傳感器520感應(yīng)金屬(即在傳感器通道521a和521b之間延伸的升降銷460或螺栓37)之存在和消失。在適當之位置，最好是一些傳感器520通過接線板522將信號輸入邏輯控制系統(tǒng)550，從而防止操作者試圖用沖壓將卸料板或切削刃支承板升起，除非模支承螺栓卸除并放在安全盒中;或者防止在正?；蜻B續(xù)狀態(tài)時操作沖床，除非將金屬模支承螺栓從盒中卸除并將兩升降銷460放在盒中。
接線板522之特定形態(tài)及與邏輯控制系統(tǒng)550之接線方式，使以上述方式使用安全盒500將是顯而易見的，這對一個本領(lǐng)域之普通技術(shù)人員來說只要回顧本文所公開之內(nèi)容即可，在此人們相信無需更進一步的討論。
為所有諸如上文所述的控制和誤差函數(shù)，本發(fā)明之罐蓋制造系統(tǒng)10是由示意性地示于圖13中的可編程的邏輯控制(PLC)系統(tǒng)550控制的?？捎糜诒景l(fā)明的這樣的控制系統(tǒng)之一是Allen-BradleyPLC-5/15可編程控制器。用一常規(guī)之繼電器(未詳細示出)控制系統(tǒng)控制沖床之啟動和停車，并用于控制所有設(shè)備之安全互鎖，從而減少了操作者損傷或設(shè)備損壞之可能性。
參考圖13，PLC系統(tǒng)550包括下列基本部件一可編程控制器或處理器552，一動力供給裝置554，輸入和輸出儲存器556和558及一CRT顯示單元560(在圖12B中也示出了)。
所述處理器552包含一存貯在一電子程序控制的只讀存貯器(EEPROM)中的邏輯程序。該存貯器的不同操作狀態(tài)(即金屬模維護狀態(tài)，自動潤滑系統(tǒng)等)告訴處理器如何操作機器。動力供給裝置554給處理器552提供動力，也還控制在動力中斷時控制該系統(tǒng)并允許其關(guān)閉。
輸入存貯器556從機器之各操作部件接收數(shù)據(jù)，并將其輸送到處理器552。輸入之示例之一是輸入一從壓力開關(guān)(未詳細示出)來之信號，該壓力開關(guān)示明了在一拉延環(huán)圓柱體中的低空氣壓力條件。
輸出存貯器558接受從處理器552處之指令，并將它們送給罐蓋制造機10中的電氣部件。輸出之示例之一是輸出一根據(jù)前述的低空氣壓力條件的輸入信號停止沖床驅(qū)動曲柄的指令。
邏輯控制系統(tǒng)550和相關(guān)之邏輯關(guān)系，前面已作了足夠之詳細描述，因此本領(lǐng)域之普通技術(shù)人員可對處理器552進行程控，而不需過多之實驗。安全盒500和在其中傳感器520用接線接到輸入和輸出存貯器556、558中之方式對普通技術(shù)人員只要回顧本文公開之內(nèi)容也將是顯而易見的。
綜上所述，本發(fā)明之罐頭蓋制造系統(tǒng)10可用最小之維護和停機時間產(chǎn)生罐頭蓋之高速成形。例如成形罐頭蓋端之特性的通過一供料線路下的噴射槽50將它們噴射出去之特性是對高速操作作出貢獻之主要因素之一。由于正好在吹噴出之前借助于上下金屬模元件可保持對成形罐頭蓋之有效控制，因此借助于將底芯法蘭60固定在噴射槽50之水平上，從而形成了一順暢之出口通路，使成形罐頭蓋端從模之間沒有擺動地吹入噴射槽。
在各種金屬模成形元件之間使用氣墊之特性消除了修理和取代彈簧元件之需要，并且在成形操作期間提供了更快的響應(yīng)時間。
使材料與底部成形器60保持有效真空之特性(帶有或不帶有向下吹之空氣)由于可保證成形的罐蓋端可與噴射槽50進行合適之對中，故對高速成形操作具有貢獻。如上所述，真空解除后，由于消除了成形了的罐頭蓋之頂面和底面之間之不希望存在的氣流差和壓力差，單獨利用的真空與通過沖壓作用在成形罐頭蓋頂面的大氣壓力空氣相結(jié)合的特性，意外地導(dǎo)致了更高的成形速度。
自動潤滑系統(tǒng)實際上為上下模組件中的所有氣墊之通風(fēng)提供了有效之裝置，從而防止空氣形成滯流及潤滑油集結(jié)，該集結(jié)之潤滑油可能通過密封裝置泄漏出去并糟糕地涂覆在成形罐頭蓋上。用良好之油霧，而不用噴嘴潤滑密封裝置的特性，導(dǎo)致了使用最小量但是足夠的潤滑油，以保證可靠之密封潤滑及工作。
由于能用沖壓力通過自動導(dǎo)引塊和升降銷升起卸料板或切削刃夾持板的一個或兩者，因此可容易地接近底部模部件或原料供料槽，以便在最少的時間內(nèi)進行維護與修理。這是一種優(yōu)點。
在我之相關(guān)系到申請No.530506和No.104745中，術(shù)語“金屬模成套裝置”是用來指在沖床的殼降內(nèi)的金屬模組件之成套裝置，或是指整個金屬模系統(tǒng)。應(yīng)該注意到，該相同之術(shù)語不同的、技術(shù)上特定的含義是指基底成套裝置，大部分工作元件都裝在該基底成套裝置上，如沖壓座18及與本文中所述之導(dǎo)向柱42相結(jié)合的模座22;該三個申請中均未使用了技術(shù)上特定含義之術(shù)語。
一個本領(lǐng)域內(nèi)之普通技術(shù)人員容易看出本發(fā)明實現(xiàn)了所有上述給出之目的。當閱讀前述說明書之后，由于在此作了廣泛的公開，一個普通技術(shù)人員將可效地作出各種變化，等同替換及本發(fā)明各種其它方面內(nèi)容。因此，希望授予保護范圍只由包含在所附的權(quán)利要求和等同物中的內(nèi)容而限定。
權(quán)利要求
1.在壓力機中成形金屬罐頭蓋的裝置，該裝置包括a)一上金屬模組件和一下金屬模組件，每個所述的上下金屬模組件具有相對垂直地往復(fù)運動的金屬模部件；b)一切斷刃，所述的上下金屬模組件之一與該切削刃共同工作，從金屬毛坯帶上切出坯料；c)用于使選定的一種金屬模部件運動的裝置，使金屬模部件共同作用，將所述坯料成形成所述罐頭蓋；以及d)通過至少一個下金屬模部件將真空施加于成形的罐頭蓋的下面的裝置，從而當預(yù)定的那個上金屬模部件開始從該蓋上分離時，將所述成形的罐頭蓋沿指定方向落在下金屬模部件上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述施加真空的裝置包括，響應(yīng)于上金屬模組件運動的凸輪控制的真空閥裝置，以便在上金屬模組件達到一預(yù)定位置時精確地控制真空的切斷。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述真空閥裝置包括，當真空切斷時在罐蓋下面建立周圍壓力的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述凸輪控制裝置包括，裝在一真空集流管上的施轉(zhuǎn)閥裝置，該集流管具有與真空源連接的第一通道裝置和與周圍壓力空氣連通的第二通道裝置;具有一響應(yīng)于上金屬模的運動而運動的凸輪槽的裝置，并且一凸輪從動件與該槽嚙合且可操作地將旋轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)，從而有選擇地建立起并有效地控制所述罐頭蓋下面與第一和第二通道間的連通。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述壓力機包括一在成形循環(huán)期間用于使上金屬模往復(fù)運動與下金屬模接觸和脫離接觸的曲柄1在往復(fù)沖程時裝設(shè)的所述凸輪槽裝置與上下金屬模同步運動。
6.如權(quán)利要求5所述裝置，其特征在于所述上金屬模裝在一由曲柄驅(qū)動的沖頭模座上，所述凸輪槽裝置包括一連接在從沖頭模座朝真空閥裝置伸出的凸塊上的沖壓桿，以便將凸輪從動件容納于凸輪槽裝置中。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括主空氣供給閥裝置，該閥裝置可從-第一位置和-第二位置運動。在所述第一位置時供給壓縮空氣從而使上下金屬模部件受到彈性偏壓，在所述第二位置時與大氣相通，以使受彈偏壓的部件減壓。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括解除作用在成形的罐頭蓋下邊的所述真空期間，使成形罐頭蓋上邊與周圍空氣壓力之間連通的裝置，及當所述真空解除之后，立即使成形罐頭蓋下邊與周圍所氣壓力之間能夠直接連通的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括該下金屬模部件的各上成形表面定位的裝置，該成形表面相互之間同高，從而構(gòu)成上下金屬模之間的出口槽的底部，該底部又與緊靠出口槽形成的排料槽的入口端同高，和將壓力流體導(dǎo)向成形罐頭蓋與該排料槽相對的一側(cè)的裝置，從而將成形罐頭蓋迅速從上下金屬模組件之間排出。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于還包括在使作用于成形罐頭蓋的下面的所述真空解除期間使成形罐頭蓋的上面與周圍空氣壓力之間連通的裝置，及在真空解除之后立即使成形罐頭蓋的下面與周圍空氣壓力之間連通的裝置，即在真空解除之后立即使成形罐頭蓋的下面與周圍空氣壓力之間連通的裝置。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述下金屬模組件包括一可與坯料的下面嚙合的底部金屬模芯，以便成形所述成形罐頭蓋的中心部分，及在成形過程中為使底部金屬模芯在預(yù)定時刻升起的裝置，這樣其上形成表面與其它上成形表面同高。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述下金屬模組件還包括位于徑向向外鄰近底部金屬模芯處的升環(huán)，以便與成形罐頭蓋的最低部嚙合，這樣它與卸料槽是同高的。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述下金屬模組件還包括一金屬模中心環(huán)，該環(huán)安裝在徑向向外靠近升環(huán)處，從而在成形罐頭蓋中形成一外圓周彎曲的唇部。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述下金屬模組件還包括一徑向向外鄰近金屬模中心部安裝有下拉環(huán)，所述上金屬模組件包括一與切斷刃共同工作從板料中切出坯料的沖頭殼的底面與下拉環(huán)的上表面配合，從而在其間夾持住坯料的周邊，因此使成形罐頭蓋的圓周彎曲唇部可圍繞金屬模中心部成形。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述上金屬模組件還包括一位于徑向向內(nèi)緊靠沖頭殼的上位環(huán)，從而與金屬模心部的上成形表面共同作用以形成所述的彎曲唇部。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述上金屬模組件還包括一具有一底部成形表面的沖壓芯，與金屬模芯的上成形表在共同工作，以形成成形罐頭蓋的中心復(fù)蓋部。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于沖壓芯的所述底部成形表面包括一朝下凸出的包圍沖壓芯底部成形表面的剩余部分的凸脊或鼻狀物，以便在中心復(fù)蓋部和唇部之間在或形罐頭蓋中形成錐形坑部分。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，還包括再成形活塞裝置以在上金屬模組件的下成形沖程期間在金屬模芯上施加彈性偏壓及在上金屬模組件的上沖程期間相對升起金屬模芯，從而使成形罐頭蓋中心復(fù)蓋部再成形所要求的形狀。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于還包括對選定的一個上下金屬模部件施加彈性偏壓的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述的施加彈性偏壓的裝置包括氣動氣墊裝置，被連接用來給所述氣動氣墊裝置供給壓力流體的壓力流體供給裝置，及設(shè)置在所述選定的一個上下金屬模部件和與所述選定的那個上下金屬膜部件相鄰的另一個所述的上下金屬模部件之間的密封裝置;從而形成所述的氣動氣墊裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括連接到所述氣動氣墊裝置上的集流管裝置，以將壓力流體分配氣動氣墊，和形成于上下金屬模組件中的進口通道裝置，用以將所述壓力流體從所述集管裝置輸送至所述氣動氣墊裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于還包括形成于上下金屬模組件中的通常關(guān)閉的出口通道裝置，以便在所述密封裝置潤滑期間將壓力潤滑流體從所述氣動氣墊裝置中排出，及為打開和關(guān)閉所述出口通道裝置的出口閥裝置，在罐頭蓋成形操作期間，而防止所述氣動氣墊裝置泄壓，所述出口閥裝置常是關(guān)閉的。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于還包括打開和關(guān)閉進口通道裝置的進口閥裝置，在罐頭蓋成形操作期間，為給所述氣動氣墊加壓，所述進口閥裝置是打開的。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于還包括潤滑構(gòu)成氣動氣墊裝置的密封裝置的裝置，所述潤滑裝置具有一潤滑回路，包括ⅰ)一潤滑劑槽裝置，ⅱ)一為使從存貯裝置中接受的潤滑劑霧化成潤滑空氣的霧化器裝置，ⅲ)調(diào)節(jié)潤滑空氣壓力的裝置;和ⅳ)通過進口閥和進口通道將所述經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)的潤滑空氣供給氣動氣墊的裝置，潤滑空氣通過出口閥裝置和出口通道從氣動墊中排出去。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于還包括，在排至大氣之前，一個連接到出口閥裝置上用于從潤滑空氣中濾去殘余潤滑劑的凝聚過濾器。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述壓力調(diào)節(jié)裝置包括為潤滑分屬不同的氣動氣墊的密封裝置用的單獨專用壓力調(diào)節(jié)器。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)裝置以一預(yù)定的壓力值建立起潤滑空氣壓力，該預(yù)定的壓力值小于從貯液裝置送往壓力調(diào)節(jié)裝置的潤滑劑的壓力。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述氣動氣墊處于這樣的位置，即可分別使下拉環(huán)、升環(huán)及在下金屬模組件中的再成形活塞和在上金屬模組件中的上拉環(huán)受到彈性偏壓。
29.在壓力機中成形金屬罐頭蓋的裝置，該裝置包括a)一上金屬模組件和一下金屬模組件，每個所述的上下金屬模組件都具有相對垂直往復(fù)運動的金屬模部件;b)一切斷刃與所述的上下金屬模組件之一共同工作從金屬毛坯帶上切下坯料;c)用于使選定的金屬模部件運動的裝置，使的這些金屬模部件在彈性偏壓裝置作用下共同起作用將所述的坯料成形為所述的罐頭蓋;和d)成形后將所有所述的下金屬模部件的上成形表面置于相互同高，并與罐頭蓋卸料槽高度上對齊的定位裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述彈性偏壓裝置包括氣動氣墊裝置連接起來向氣動氣墊裝置供給壓力流體的壓力流體供給裝置，及設(shè)置在所述上下金屬模部件中那些選定的部件和與這些選定的部件相鄰的所述上下金屬模部件中的其它部件之間的密封裝置，從而建立起所述的氣動氣墊裝置。
31.如要求30所述的裝置，其特征在于，還包括與所述氣動氣動裝置相連的集氣管裝置，以將壓力流體分配給氣動氣墊，和進口通道裝置，該通道裝置形成于上下金屬模組件中，用以從所述集氣管裝置將所述壓力流體送至所述氣動氣墊裝置。
32.如權(quán)利要求31所述裝置，其特征在于，還包括為將壓力流體從所述氣動氣墊中排出而形成于上下金屬模組件中的出口通道裝置和用于打開和關(guān)閉所述出口通道裝置的出口調(diào)閥裝置，為了防止所述氣動氣墊裝置卸壓，在罐頭蓋成形操作期間所述出口閥通常是關(guān)閉的。
33.如權(quán)利要求32所述裝置，其特征在于還包括打開和關(guān)閉進口通道裝置的進口閥裝置，為了給所氣動氣墊加壓，在罐頭蓋成形操作期間該進口閥裝置是打開的。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于還包括用于潤滑構(gòu)成氣動氣墊裝置的密封裝置的裝置，所述潤滑裝置由一潤滑回路組成包括ⅰ)潤滑劑貯液槽裝置ⅱ)一為使從貯液槽裝置中接受的潤滑劑霧化成潤滑空氣的霧化器裝置。ⅲ)調(diào)節(jié)潤滑空氣壓力的裝置;及ⅳ)通過進口閥和進口通道將所述經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)的潤滑空氣供給氣動氣墊的裝置，所述潤滑充氣通過出口閥裝置和出口通道從氣動氣墊中排出。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，還包括為在排至大氣之前將殘余潤滑劑過濾而與出口閥裝置相連的凝聚過濾器。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)裝置包括為了潤滑分屬于不同的氣動氣墊的密封裝置的單獨的專用壓力調(diào)節(jié)器。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)器以預(yù)定的值建立潤滑空氣壓力，該壓力小于從貯液裝置送往壓力調(diào)節(jié)裝置的潤滑劑壓力。
38.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于所述氣動氣墊處于這樣的位置，即可分別使下拉環(huán)，升環(huán)及在下金屬模組件中的再成形活塞和上金屬模組件中的上拉環(huán)受到彈性偏壓。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于還包括在使作用于成形罐蓋的下面的所述真空解除期間使成形罐頭蓋的上面與周圍空氣壓力之間連通的裝置，及在真空解除之后立即使成形罐頭蓋的下面與周圍空氣壓力之間連通的裝置。
40.如權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于還包括使下金屬模部件的上或形表面定位的裝置，這些成形表面相互之間同高，從而構(gòu)成上下金屬模之間的出口槽的底部，該底部與緊靠出口槽形成的卸料槽的入口端同高，和為將壓力流體導(dǎo)向或形罐頭蓋與卸料槽相對的一側(cè)的裝置，從而將成形罐頭蓋迅速從上下金屬模組件之間卸出。
41.一種至少包括一個金屬模元件的裝置，用以將一坯料成形為一預(yù)定的形狀，在其成形沖程期間借助于將壓力流體導(dǎo)入所述裝置的腔室而使所述金屬模元件受到彈性偏壓，所述腔室包括至少一個形成氣動密封的密封元件，該密封元件需周期地潤滑，其改進包括潤滑至少一個密封元件的裝置，所述潤滑裝置包括一潤滑回路，它具有ⅰ)一潤滑劑貯液槽裝置;ⅱ)一為使從該貯液槽裝置中接受的潤滑劑霧化成潤滑空氣的霧化器裝置;ⅲ)用于調(diào)節(jié)潤滑空氣壓力的裝置;ⅳ)通過至少一個形成于該裝置中并與所述腔室連通的進口通道將所述經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)的潤滑氣供給氣動密封裝置的裝置，所述潤滑空氣通過至少一個形成于該裝置中的出口通道從該氣動氣墊中排出。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于還包括在金屬模元件成形沖程期間，將所述壓力流體有選擇地供給腔室的進口閥裝置，以及為了通過所述進口閥供應(yīng)所述潤滑空氣而將所述進口閥裝置轉(zhuǎn)到中止壓力流體進入該腔室的裝置。
43.如權(quán)利要求42所述裝置，其特征在于還包括，在潤滑循環(huán)期間從該腔室中將所述潤滑空氣排出的出口閥裝置，為防止所述金屬模元件泄壓，在成形沖程期間，該出口閥裝置通常是關(guān)閉的。
44.如權(quán)利要求43所述裝置，其特征在于還包括在排入大氣之前從潤滑空氣中過濾殘余潤滑劑而與出口閥裝置相連的凝聚過濾器。
45.如權(quán)利要求43所述裝置，其特征在于所述壓力調(diào)節(jié)裝置以預(yù)定壓力值建立起潤滑空氣壓力，該預(yù)定壓力值小于從貯槽裝置送往壓力調(diào)節(jié)裝置的潤滑劑壓力。
46.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述下金屬模組件安裝得從一金屬模應(yīng)向上伸出，而所述上金屬模組件安裝得從一沖頭模座向下伸出，所述沖頭模座適合于受壓力機中的曲柄機構(gòu)作用下使上金屬模組件往復(fù)運動與下金屬模組件共同工作，所述切斷刃裝在一連接在高出金屬模座的切斷刃夾持板中從而使切斷刃定位，與上下金屬模組件可操作地對齊，導(dǎo)向柱裝置可滑動地通過切斷刃夾持板延伸，并且其兩端分別裝在所述沖頭模座和金屬模座中，從而使上下金屬模組件之間形成準確地對齊，和利用壓力機動力，將夾持板從金屬模座上提起達到接近下金屬模部件的裝置，所述提升裝置包括回位塊裝置，它固定安裝得以沖頭模座向下伸出，并可隨沖頭模座運動，該回位塊裝置的下端在上金屬模組件的下死點位置基本上與夾持板等高，和將回位塊固定在夾持板上的裝置，從而使該回位塊在上金屬模組件的向上沖程中使夾持板升起。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于所述提升裝置包括一設(shè)在回位塊裝置中的通孔和一設(shè)在夾持板中的孔，及可插在兩孔中以保證該回位塊固定在所述板上的提升銷，在上金屬模組件的下死點位置這些孔保持同軸對齊。
48.如權(quán)利要求47所述裝置，其特征在于還包括一安裝在高出該夾持板的卸料板，其中所述的提升裝置包括設(shè)在回位塊中的第二通孔，該第二通孔在第一通孔上方隔開一定距離，所述卸料板包括一第二孔，在上金屬模組件的下死點位置，該第二孔與第二通孔保持同軸對齊，所述提升銷可插入第二通孔和第二孔中，從而有選擇地將卸料板從夾持板處升起。
49.一種在壓力機中用上下金屬模組件成形罐頭蓋的方法，包括下述步驟a)在上金屬模組件位于毛坯上方與下金屬模組件同軸對齊時橫跨一金屬模成形軸線供給金屬毛坯;b)在上金屬模組件的向下沖程時使上金屬模組件運動與毛坯接觸，并與位于毛坯下方的切斷刃共用工作將毛坯切成圓形坯料;c)將該坯料引導(dǎo)向下與下金屬模組件接觸使該毛坯成形，使上下金屬模組件的金屬模部件協(xié)同工作將毛坯成形至預(yù)定形狀;d)在上金屬模組件的上沖程期間，通過一個下金屬模部件將真空作用到成形的罐頭蓋的下側(cè)面，從而將該成形罐頭蓋沿指定方向落在下金屬模部件上;e)當選定的某些上金屬模部件開始與成形罐頭蓋脫離時，解除作用于所述成形罐頭蓋下側(cè)面的真空。f)從上下金屬模組件之間將成形罐頭蓋卸出。
50.按照權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于進一步包括提供環(huán)境壓力空氣到成形蓋的頂側(cè)和提供環(huán)境壓力空氣進入成形蓋的下側(cè)以取代解除的真空的步驟。
51.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，下模成形元件與配置在進料線下方的排料槽同高處停止。
52.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于進一步包括將各下模部件上的最高成形而定位在彼此基本等高而且與排料槽的底面基本等高的步驟。
53.按照權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于進一步包括在選定的某些上下模部件上用壓力流體施加彈性偏壓的步驟，它是通過將所述壓力流體送入在所選擇的那些部件下面的形成氣墊的空腔實現(xiàn)的。
54.按照權(quán)利要求53所述方法，其特征在于進一步包括通過的對氣墊泄壓，然后提供壓縮的潤滑空氣到所述氣墊以潤滑所述密封件，周期性地自動潤滑配置在所述腔室附近的密封件，以形成密封氣墊的步驟。
55.按照權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，進一步包括從所述氣墊排出所述潤滑空氣。
56.一種在壓力機上形或金屬罐頭蓋的裝置，該裝置包括a)一個上模組件和一個下模組件，每一個上、下模組件都有相對垂直往復(fù)運動的模具部件;b)一個切斷刃，所述上、下模組件之一與它共同工作從金屬片料坯上切出坯料;c)用于驅(qū)動選定的所述模具部件的裝置，使得這些模部件協(xié)同工作將所述坯料成形為所述的蓋;d)用螺栓裝置將所述切斷刃裝在下模組件的裝置;e)連接于上模組件的用來借助壓力機動力提升切斷刃的固定裝置以露出下模組件的回位裝置;和f)控制裝置，包括安全盒裝置，用來容納螺栓裝置和監(jiān)測所有被容納螺栓裝置的存在，該螺栓裝置在利用壓力機動力將切斷刃固定裝置提升到高出下模組件以露出下模組件之前已將切斷刃固定裝置連接到下模組件上。
57.用金屬片料坯制造罐頭蓋零件的裝置，所述裝置包括a)一個垂直往復(fù)運動的壓力機，根據(jù)選擇，它既可以作罐頭零件的制造方式運行，也可作模具維護方式運行;b)壓力機部件當該壓力用作所述制造方式運行時需緊固在一起，而當壓力機用作模具維護方式運行時，不需要緊固在一起;c)螺栓，當所述壓力機處于所述制造方式時把所述壓力機部件等固在一起而在所述壓力機處于模具維護狀態(tài)時，又可被去除，便允許所述壓力機部件相互分離;d)控制裝置包括一個安全裝置，用來容納所述螺栓和監(jiān)測所有螺栓的存在，當所述壓力機處于模具維護狀態(tài)時在能用壓力機動力提升某個壓力機部件之前螺栓已容納其中。
58.按照權(quán)利要求57所述裝置，其特征在于，進一步包括在所述壓力機處在所述維護狀態(tài)時利用壓力機動力提升某個所述壓力機部件的提升銷，而且該壓力機部件未用所述螺栓緊固在另一壓力機部件上，并且其中所述安全裝置容納所述提升銷并監(jiān)察所有所述提升銷的存在，在所述壓力機能作所述制造方式運行之前提升銷已容納其中。
59.一種在上、下模組件之間成形金屬罐頭蓋的方法，每個所述模組件都具有相對垂直往復(fù)運動的模部件，它與另一模組件中的模部件共同作用，包括在上模組件和一切斷刀之間從金屬板坯中切下坯料，并在所述模具組件之間把所述坯料成形成蓋，其改進包括，在高出下模組件最高位置和低于所述金屬坯料和所述上模組件下一個預(yù)定位置自所述模組件之間排出所述的蓋，防止所述蓋穿過所述金屬坯料，其中所述蓋是用至少一個空氣噴嘴從所述模具組件之間吹進配置在中間的基本上與相近的所述預(yù)定位置同高的排料槽，所述蓋基本上是在從所述模組件之間松開的那一時刻被吹進所述排料槽的。
60.一種在壓力機中成形金屬罐頭蓋的裝置，包括上下模組件，每個所述模組件都具有相對垂直往復(fù)運動的模部件，它與另一模組件中的模部件共同作用，一個切斷刀與所述上模組件協(xié)同工作從金屬板坯上切下坯料，然后在所述模組件之間所述坯料成形為蓋，蓋再從所述模具組件中松開，其改進在于，從所述模組件間卸出所述蓋的裝置，卸蓋是在高出所述下模組件最高位置和低于所述金屬坯和所述上模組件的一個預(yù)定位置進行的，從而防止所述蓋穿過金屬坯，所述卸出所述蓋的裝置，包括至少一個空氣噴嘴和包括一個位于緊靠所述預(yù)定位置，并與之等高處的一個排料槽裝置，所述排料裝置包括在所述蓋從所述模組件上松開開那一時刻通過所述空氣噴嘴吹空氣的裝置，由此所述蓋從所述模組件之間水平地被吹進所述排料槽。
61.按照權(quán)利要求60所述裝置，其特征在于，其中的壓力機是單作用沖床。
62.按照權(quán)利要求60所述裝置，其特征在于，其中至少一個所述模組件是彈性裝配的。
63.按照權(quán)利要求60所述裝置，其特征在于，其中至少一個所述模組件是空氣支承的。
64.按照權(quán)利要求60所述裝置，其特征在于其中至少一個所述模組件是橡膠支承的。
65.一種在上、下模組件之間成開有金屬罐頭蓋的方法，每一所述模組件都有相對垂直往復(fù)運動的模部件與另一模組件中的模部件合作，包括在所述的上模組件和一切斷刀之間把金屬板切成金屬坯料，并在所述模組件之間將坯料成形成蓋，其改進包括，在高出下模組件的最高位置和低于所述金屬坯料和上模組件下面一個預(yù)位置，從所述模組件之間卸出所述的蓋，從而防止所述蓋穿過所述金屬坯，其中所述的蓋用至少一個空氣噴嘴從所述模組件之間吹入排料槽中，該排料槽緊靠所述預(yù)定位置并與之基本同高，并且其中所述上、下模組件形成了一個引導(dǎo)每個所述蓋進入所述排料槽的槽。
66.一種在上下模件之間成形金屬罐頭蓋的方法，每一所述模組件都有相對垂直往復(fù)運動的模部件，它與另一模組件都有相對垂直往復(fù)運動的模部件，它與另一模組件的模部件共同作用，包括在上模組件和切斷刃之間從金屬板坯上切下金屬坯料，并在所述模組件之間將所述的坯料成形成蓋，其改進包括，在高出下模組件最高位置和低于所述金屬坯料和所述上模組件的一個預(yù)定位置從所述模組件之間卸出所述的蓋，從而來防止所述蓋穿過金屬坯料，其中所述的蓋用至少一個空氣噴嘴從所述模組件之間吹入一個排料槽，該排料槽緊靠所述預(yù)定位置，并基本與之等高，其中所述上下模組件形成了一個引導(dǎo)每個蓋進入所述排料槽的一個槽，并且其中所述的至少一個空氣噴嘴在所述蓋的周邊，上下部分還分別與上、下模組件部分接觸時已經(jīng)向每個蓋吹空氣了，以在所述蓋被從所述模組件中松開的那一時刻給蓋施加水平運動。
67.根據(jù)權(quán)利要求60所述的裝置，其特征在于，所述上、下模組件形成引導(dǎo)每個蓋進入所述卸料槽的一個槽。
68.一種在壓力機上成形金屬罐頭蓋的裝置，包括上下模組件，每個所述的模組件都有相對垂直往復(fù)運動的模部件，它與另一個模組件的部件共同作用，一個切斷刃和所述上模組件共同工作從金屬板坯上切下坯料，然后所述坯料在所述模組件向成形為所述蓋，其改進包括在高出所述下模組件最高位置和低于所述金屬坯料和上模組件的一個預(yù)定位置，從所述模組件之間卸去所述的蓋，從而防止所述蓋穿過金屬坯料，其中所述蓋用至少一個空氣噴嘴從所述模組件之間吹入一個排料槽，該排料槽緊靠所述預(yù)定位置并與之同高，其中所述上下模組件形成了一個引導(dǎo)每個蓋進入排料槽的槽，其中所述的至少一個空氣噴嘴吹在每個蓋的至少周邊上下部分還分別與上下模組件部分表面接觸時就向蓋吹氣，以便基本在蓋被從所述模組件中松開的那一時刻給所述蓋施加一水平運動。
69.一種快速并重復(fù)把金屬板加工成具有相同預(yù)定形狀的產(chǎn)品的裝置，所述裝置包括一空腔和在所述空腔中的內(nèi)表面，它們相互運動和互相接觸因而需要潤滑，一個潤滑回路，包括所述的腔一個液體潤滑劑貯液器;一個將從貯液器內(nèi)接受的潤滑劑霧化的霧化器、在一種載運氣體中形成潤滑劑的霧氣;一種所述貯液器輸送液體潤滑劑到所述霧化器的裝置;一個連接于所述霧化器和所述空腔的進入通道，用于供應(yīng)霧氣給所述空腔，這樣，一個經(jīng)過計量的潤滑劑量被分配到至少一個所述表面上;一個連接于所述空腔的排氣通道，用來把攜帶氣體和任何剩余的霧化潤滑劑和其它不需要的氣體排泄出去;以及用來在該回路中調(diào)節(jié)壓力以便對上述的潤滑劑和氣體流進行調(diào)節(jié)的裝置。
70.按照權(quán)利要求69所述的裝置，其特征在于，其中所述的攜帶氣體是空氣。
71.按權(quán)利要求69所述裝置，其特征在于，進一步包括一個連接于所述排氣通道的凝聚過濾器在向大氣排氣之前收集剩余的潤滑劑。
全文摘要
成型罐頭蓋的方法和裝置，其中蓋由板材下料，在模具中成型，加工完的蓋從一個低于坯料位置的垂直位置從模具中取出。成型和卸蓋在切斷線下進行，成型后對蓋能更有效地進行控制。當下部元件提升蓋到與排出槽等高時，真空作用于蓋下側(cè)，壓縮空氣在排出槽處從模之間吹進以沿指定方向?qū)⑸w落在下模成型元件上。形成氣墊以對各模具元件施加彈性偏壓的密封件用自動潤滑回路周期地潤滑。
文檔編號B21D51/44GK1081941SQ9211011
公開日1994年2月16日 申請日期1992年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月11日
發(fā)明者D·F·庫德齊克 申請人:雷諾茲金屬公司