專利名稱：多道次縮頸凹模入模角的確定方法以及多道次縮頸凹模的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制罐用模具及其制作方法，尤其涉及一種兩片罐的制罐用模具及其制作方法。
背景技術：
用于啤酒、飲料等包裝的兩片易拉罐在制造過程中需要經過縮頸成形，使得其罐口半徑減小。縮頸工藝主要包括兩種旋壓縮頸和剛模縮頸，而在兩片罐制造過程中主要采用的是鋼模縮頸工藝。剛模縮頸時，每套縮頸模具包括內、外模具(即凸模和凹模)各一個，內外模具同軸，且之間存在有一定的間隙。內模(凸模)形狀較為簡單，類似于圓柱狀結構，而外模(凹模)則具有較為復雜的輪廓形狀，而縮頸后罐口形狀就主要取決于凹模的輪廓形狀。在縮頸時，在罐底施加一個軸向的推力，并在罐的內部施加內壓力支撐，罐口進入縮頸模具，并 在縮頸凹模形狀的作用下產生縮頸變形，其罐口進入縮頸的內外模具間隙之間，成形后罐口半徑減小。由于兩片式易拉罐壁厚很薄，罐型口徑較大，因此單道次的縮頸無法完成所需的縮頸程度，需要多道次縮頸。在縮頸變形過程中，如圖I所示，罐體可劃分為已變形區a、變形區b和待變形區c三部分。第一道次縮頸過程可視為錐形凹模縮頸，罐口沿著首道縮頸凹模(外模)A的內側持續變形，首道縮頸入模角為接觸面斜面的傾角α ;而后續道次縮頸時罐體變形方式則不同，如圖2所示，罐口直壁段d首先與后續道次縮頸凹模B接觸并產生變形，即首道次縮頸中的已變形區成為當前道次縮頸中的主要變形區域。R1為后道縮頸凹模B斜面縮頸入口下圓角切線。罐口直壁段d與后續道次縮頸凹模B的上圓角Rp接觸，此時材料沿圓角向上滑動變形，而斜面區域不參與強制材料變形，因此，此斜面傾角β并非縮頸入模角，縮頸入模角為接觸點做圓弧切線與軸線的夾角α。多道次縮頸是制罐過程中的重要環節，罐體在縮頸過程極易出現起皺失穩等成形缺陷。減小成形過程中的縮頸載荷是消除缺陷的重要途徑，而縮頸模具形狀尤其是凹模的輪廓形狀對于縮頸載荷有至關重要的影響，因此，不同縮頸模具設計的主要差別也在于凹模內側形狀參數。公開號為US00571178A的美國專利，其通過后道縮頸時在凹模斜面縮頸入口下圓角R1切線與軸向呈大角度，從而降低縮頸載荷。但是，對于兩片罐縮頸而言，如圖2所示，罐口首先接觸點已經不在斜面上，更不是入口下圓角，而是凹模的上圓角RP，因此，這種改變不適用于兩片罐的多道次縮頸過程。而另一方面是，隨著兩片罐的持續減重，其罐型不斷變化，這對于兩片罐縮頸成形提出了越來越苛刻的要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種多道次縮頸凹模入模角的確定方法，以及相應地根據該確定方法制得的多道次縮頸凹模，該多道次縮頸凹模用于兩片罐的開口端縮頸，本技術方案通過合理設計多道次縮頸凹模的形狀，使各道縮頸成形的載荷最小化，從而實現降低縮頸起皺缺陷發生可能性的目的，進而改善縮頸成形條件。根據上述發明目的，本發明提供了一種多道次縮頸凹模入模角的確定方法，所述多道次縮頸凹模用于對兩片罐進行多道次縮頸，該多道次縮頸凹模入模角的確定方法包括確定首道次縮頸凹模入模角\和若干個后續道次縮頸凹模的入模角Cin，其中首道次縮頸凹模入模角a i采用下述步驟確定(I)建立首道次縮頸凹模的最小縮頸載荷P1與首道次縮頸凹模入模角α !的關系模型
權利要求
1.一種多道次縮頸凹模入模角的確定方法，所述多道次縮頸凹模用于對兩片罐進行多道次縮頸，其特征在于，所述多道次縮頸凹模入模角的確定方法包括確定首道次縮頸凹模入模角a i和若干個后續道次縮頸凹模的入模角αη，其中首道次縮頸凹模入模角Q1采用下述步驟確定 (1)建立首道次縮頸凹模的最小縮頸載荷P1與首道次縮頸凹模入模角^^的關系模型
2.一種多道次縮頸凹模，其包括首道次縮頸凹模和若干個后續道次縮頸凹模，所述各道次縮頸凹模均用于兩片罐進行多道次縮頸，其特征在于，所述首道次縮頸凹模的入模角a i為根據首道次縮頸凹模的最小縮頸載荷P1與首道次縮頸凹模入模角a i的關系模型對首道次縮頸凹模的入模角％求導，令導數函數為0，求得的入模角α1;所述各后續道次縮頸凹模的入模角α η均相同，其為根據后續道次縮頸凹模的最小縮頸載荷Pn與后續道次縮頸凹模的入模角αη的關系模型對后續道次縮頸凹模的入模角αη求導，令導數函數為O，求得的入模角αη;其中 P1與a i的關系模型為
3.如權利要求2所述的多道次縮頸凹模，其特征在于，所述P1與Ci1的關系模型、Pn與^的關系申旲型中U取O. 15。
全文摘要
本發明公開了一種多道次縮頸凹模入模角的確定方法，相應的還公開了采用該方法獲得的多道次縮頸凹模。其通過確定各道次縮頸凹模的小縮頸載荷與入模角之間的關系模型，來確定各道次縮頸凹模的入模角。本技術方案通過合理設計多道次縮頸凹模的形狀，使各道縮頸成形的載荷最小化，從而實現降低縮頸起皺缺陷發生可能性的目的，進而改善縮頸成形條件。
文檔編號B21D37/10GK102814396SQ20111015508
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者杜傳軍, 陳匯, 郎立輝, 羅曉亮 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 北京航空航天大學