專利名稱：旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包裝容器配件的制造工藝，具體地說是一種旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝。
背景技術：
眾所周知，每只鋼質包裝容器均需至少配備一個封閉器，封閉器根據其結構可分為螺旋式、撳壓式、頂壓式和封閉箍式，其中以螺旋式封閉器使用量最大，而螺紋式封閉器又根據其使用范圍可分為旋塞型和旋蓋型二個，旋塞型又以其使用范圍廣，制造簡單、成本低而被廣泛使用，其國內年需求量在1500萬只左右，每個旋塞型封閉中必須配備一個螺圈，故螺塞的國內年需求量也在1500萬只左右，市場前景廣闊。螺圈的結構及尺寸詳見國標GB13251-2002的規定。
根據國標的規定，目前我國生產的旋塞型包裝容器鋼桶封閉器螺圈是一種帶凸緣部分的管形拉延件，其安裝在鋼桶上的使用狀態如圖1所示，其結構如圖2所示。其特點是法蘭邊平整，并與側壁垂直，壁上端卷邊部分要求表面平整，不允許有高低不齊現象，側壁的上部分卷邊部分壁厚要求在0.9～1mm，內口需0.3×45°倒角，下部分加工有內螺紋，螺紋部分的壁厚要求在2.7mm左右，下部分內徑與法蘭邊需圓滑過渡。傳統的制造方法是選擇鋼板厚度為2.75-3mm來生產該系列4種不同規格的螺圈，其常規工藝為鋼板落料拉延，切掉頂部余料，校平法蘭邊，將落料拉延形成的過渡圓角切除，切削側壁的上部分內徑余料使之壁厚在0.9～1mm，并車0.3×45°倒角，形成卷邊部分，然后加工螺紋，即可出廠，也可根據用戶需要作電鍍后再出廠。這種制造工藝，由于側壁內部卷邊部分是采用切削加工的方法生產，使得切削后的表面光潔度無法控制，光潔度只能控制在以Ra為3.2左右，并且切削后的內徑尺寸上下偏差比較大，隨著不同成份和硬度的鋼材對切削用的刀具的選擇也不相同，給批量生產帶來影響，特別是受光潔度的影響產品實際使用時容易形起與之配套的螺塞上的橡膠密封圈與切削部分卷邊后的表面配合的橡膠密封圈磨裂，從而在使用過程中造成容物泄漏。
此外，這種方法一方面由于工步多，加工成本一直居高不下，另一方面由于車削過程中會產生無用的鐵屑，對原材料浪費較大。而由于螺圈每年的需求量大約在1500萬只左右，其原材料的浪費十分驚人。因此對螺圈加工工藝的改革，單從降低每只螺圈的加工成本和節約原材料二方面來說對提高企業的經濟效益意義就十分巨大。
而冷擠壓加工工藝是一種少無切屑加工方法，具有成型簡單方便，表面粗糙度好，廢料少、可減少機加工工步的優點，但其在旋塞型包裝容器鋼桶封閉器螺圈生廠中的應用尚無成熟的工藝方案見著報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種能充分發揮冷擠壓加工工藝特點的、以冷擠壓加少量機加工、可提高成本表面粗糙度等級、加工工步少、有利于加工成本和材料成本降低的旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝。
本發明的技術方案是一種旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝，包括以下步驟a、落料拉延；b、切頂部余料；c、校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直；d、卷邊冷擠；e、法蘭邊沖切；f、螺紋加工，其特征是(a)落料拉延后的內徑D落大于最終成品螺紋部分內徑尺寸D螺標0.70～0.90mm；(b)切頂部余料后切口部分內徑D切小于上述內徑D落0.3～0.5mm；(c)在校平法蘭邊的同時，校直經落料拉延和切頂部余料后形成的頂部圓角R頂，并形成倒角b，同時使落料拉延時底部形成的圓角R底的半徑從R底＝6～9mm縮小至R底′＝0.3～0.5mm；(d)卷邊冷擠是將側壁內側上部分所需擴孔內徑材料填充到側壁內側下部，使側壁上部及下部壁厚分別達到最終成品卷邊部分壁厚h卷和螺紋部分的壁厚H螺，同時在卷邊部分頂端內口形成0.3～0.5的倒角。
本發明的有益效果
1、縮短生產工藝，提高生產效率。
通過采用以冷擠壓為主的生產旋塞型鋼桶封閉器螺圈的新工藝(工藝為落料拉延，切頂部余料，校平法蘭邊并上側壁內口面倒角，擠壓側壁上部卷邊內徑部分、法蘭邊沖切、螺紋加工)，使得原生產7道工序縮短為現生產6道工序，特別是現利用工裝壓力機生產來替代車床上的切削，生產效率提高3倍以上(因為壓力機每分鐘的行程次數是車床走刀量的3倍以上)，而且更重要的一方面是避免了由于每批次的鋼質成份變化而選擇不同刀具所帶來的麻煩和操作人員需要反復磨削不同刀具形狀的煩惱。
2、提高質量，降低生產成本。
通過選用冷擠壓工藝把車掉的上側壁端面材料和車掉上側壁卷邊內徑部分壁厚的材料充分的利用起來，由原來必須的2.75～3mm厚的鋼板降低到用2.1～2.3mm厚的鋼板代替，另現生產所需材料毛坯的展開料直徑縮小了3mm，使之原材料的消耗方面節約了15％。如按某企業目前年銷售鋼桶封閉器螺圈在1000萬只來計算，可提高效益120萬元以上。同時，因采用工裝模具生產，產品尺寸穩定，尤其是側壁上部擴孔內徑的光潔度由原來的以Ra＝3.2上提高到Ra＝0.8，橡膠密封圈與組合卷邊部分配合密封時無密封圈劃破和擠裂現象產生，完全避免了用戶在使用過程中容物泄漏現象，提高了橡膠密封圈在使用過程中的壽命。
3、本方法可適用于包裝容器鋼桶封閉器的所有規格的螺圈的生產。
4、由于冷擠壓改變了鋼材的晶間結構，使材料的延伸性能更佳，因此用本發明的工藝制造的旋塞型鋼桶封閉器螺圈在鋼桶上進行裝配時，卷邊更為方便，且不會出現開裂現象。而車削加工的卷邊部分，由于材料受到刀具的作用會產生晶間裂痕，翻邊時容易在裂痕處產生斷裂，加上如果切削時冷卻效果不好，裝夾不到位，也會使卷邊部分產生硬化現象和整體變形，會嚴重影響到翻邊的效果。
5、有利于減輕工人的勞動負荷，提高成品率。車削加工是所有機加工中勞動負荷最大、技術要求較高、效率最低的加工方法，本發明的制造工藝省去了卷邊部分的車削加工，不僅可使企業省去大量的車床投資，而且可明顯提高加工效率。
圖1是利用本發明制造工藝制造的旋塞型鋼桶封閉器螺圈在鋼桶上使用時的工作狀態示意圖。圖中1為桶頂，2為封蓋，3為桶塞，4為墊圈，5為本發明的螺圈，6為本發明的螺圈5上的卷邊，7為襯圈。
圖2是利用本發明制造工藝制造的旋塞型鋼桶封閉器螺圈的結構示意圖。
圖3是旋塞型鋼桶封閉器螺圈落料拉延后的結構示意圖。
圖4是旋塞型鋼桶封閉器螺圈切頂部余料后的結構示意圖。
圖5是旋塞型鋼桶封閉器螺圈校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直后的結構示意圖。
圖6是旋塞型鋼桶封閉器螺圈卷邊冷擠后的結構示意圖。圖中28為法蘭邊。
圖7是本發明的制造工藝流程框圖。
圖8是本發明的卷邊冷擠模的結構示意圖。圖中8為模柄，9為凹模塊，10為彈簧，11為芯軸，12為上凹模，13為上墊板，17為拉桿，15為內卸料板，16為外卸料板，17為成型凸芯固定座，18為平墊片，19為螺帽，20為卸料頂桿，21為下固定板，22為下模座，23為彈頂器，24為橡皮，25為成型凸芯，26為導柱，27為導套。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
如圖7所示。一種旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝，包括以下步驟a、落料拉延；b、切頂部余料；c、校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直；d、卷邊冷擠；e、法蘭邊沖切；f、螺紋加工，其特征是1、落料拉延工裝結構為落料拉延復合模，首先對板材進行沖剪成圓形塊，隨著上模的繼續下行，拉延凹模與拉延凸模芯對沖切后的圓形塊進行拉伸成帶凸緣形的管形狀(如圖3所示)，拉延凹模的進料半徑，根據不同鋼板的材質一般選擇半徑R6～R9之間，對于拉延凸芯的頂料半徑一般選擇半徑R3～R5之間，對于拉延凸芯的頂料半徑應盡可能選擇最小，以不把管形件上口面的R頂部分材料減薄或出現裂紋為佳，這樣將使外壁的R頂減小，使得后道工序利用擠壓前的內徑向外倒角工序對外壁R頂部分材料的補充將會有益。落料拉延后的內徑D落應大于最終成品螺紋部分內徑尺寸D螺標0.70～0.90mm。
2、切頂部余料把拉延后的帶凸緣管形件的上頂部余料利用沖切模切除。切頂部余料后切口部分內徑D切應小于上述內徑D落0.3～0.5mm，以保證下道工序在校直R頂部分時，能使側壁的高度增加到最終成品的值。
3、校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直該道工序的原理是對零件的法蘭邊部分進行校平，使得法蘭邊與拉延后的側壁進料口的圓角半徑R6～R9經校平后符合最終零件所需的R0.3～R0.5的要求，同時也對該件的拉延側壁的上端內口面向外倒角，由于模具對拉延壁的外徑和內徑的控制，所以上端內口面向外倒角后的材料填充到因拉延凸芯所需的頂料而造成拉延件側壁上端的外壁同時也產生向內存有R的缺陷，并將R頂處材料用來增加側壁的高度。這樣既能保證拉延件的外壁與法蘭邊垂直，也給下道工序的內徑擠壓提供了導向作用，同時也滿足該件上端口卷邊時所需的0.3×45°-0.5×45°倒角。在校平法蘭邊的同時，校直經落料拉延和切頂部余料后形成的頂部圓角R頂，并形成倒角b，同時使落料拉延時底部形成的圓角R底的半徑從R底＝6～9mm縮小至R底′＝0.3～0.5mm。
4、卷邊冷擠該工序的原理是對該件在外徑不變的情況下，對該件管形件的卷邊部分的進行擴大，使得滿足側壁上部分卷邊部分壁厚，并且把上部分內徑擴大后的多余部分材料向下部分補充，填充到下部分的內徑，使得下部分的側壁厚度增厚，以便達到加工內螺紋所需的底孔尺寸，同時擠壓過程中保證下部分內徑與法蘭邊需圓滑過渡。經卷邊擠壓后側壁上部及下部壁厚分別達到最終成品卷邊部分壁厚h卷和螺紋部分的壁厚H螺，同時在卷邊部分頂端內口形成0.3～0.5的倒角。經卷邊冷擠后的結構示意圖如圖6所示，所采用的模具的結構如圖8所示。
5、法蘭邊沖切是將前述的圓邊法蘭邊在沖床上沖出八角邊或六角邊。
6、螺紋加工是采用常規的機加工方法加工出連接螺紋，得到成品，其結構如圖2所示。
權利要求
1.一種旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝，包括以下步驟a、落料拉延；b、切頂部余料；c、校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直；d、卷邊冷擠；e、法蘭邊沖切；f、螺紋加工，其特征是(a)落料拉延后的內徑D落大于最終成品螺紋部分內徑尺寸D螺標0.70～0.90mm；(b)切頂部余料后切口部分內徑D切小于上述內徑D落0.3～0.5mm；(c)在校平法蘭邊的同時，校直經落料拉延和切頂部余料后形成的頂部圓角R頂，并形成倒角b，同時使落料拉延時底部形成的圓角R底的半徑縮小至R底′＝0.3～0.5mm；(d)卷邊冷擠是將側壁內側上部分所需擴孔內徑材料填充到側壁內側下部，使側壁上部及下部壁厚分別達到最終成品卷邊部分壁厚h卷和螺紋部分的壁厚H螺，同時在卷邊部分頂端內口形成0.3～0.5mm的倒角。
全文摘要
本發明公開了一種能充分發揮冷擠壓加工工藝特點的、以冷擠壓加少量機加工、可提高成本表面粗糙度等級、加工工步少、有利于加工成本和材料成本降低的旋塞型鋼桶封閉器螺圈制造工藝，包括落料拉延；切頂部余料；校平法蘭邊并使法蘭邊與側壁垂直；卷邊冷擠將側壁內側上部分所需擴孔內徑材料填充到側壁內側下部，使側壁上部及下部壁厚分別達到最終成品卷邊部分壁厚h
文檔編號B23P13/00GK1569388SQ20041001487
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月12日 優先權日2004年5月12日
發明者張有龍 申請人:張有龍