专利名称：旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包装容器配件的制造工艺，具体地说是一种旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺。
背景技术：
众所周知，每只钢质包装容器均需至少配备一个封闭器，封闭器根据其结构可分为螺旋式、揿压式、顶压式和封闭箍式，其中以螺旋式封闭器使用量最大，而螺纹式封闭器又根据其使用范围可分为旋塞型和旋盖型二个，旋塞型又以其使用范围广，制造简单、成本低而被广泛使用，其国内年需求量在1500万只左右，每个旋塞型封闭中必须配备一个螺圈，故螺塞的国内年需求量也在1500万只左右，市场前景广阔。螺圈的结构及尺寸详见国标GB13251-2002的规定。
根据国标的规定，目前我国生产的旋塞型包装容器钢桶封闭器螺圈是一种带凸缘部分的管形拉延件，其安装在钢桶上的使用状态如图1所示，其结构如图2所示。其特点是法兰边平整，并与侧壁垂直，壁上端卷边部分要求表面平整，不允许有高低不齐现象，侧壁的上部分卷边部分壁厚要求在0.9～1mm，内口需0.3×45°倒角，下部分加工有内螺纹，螺纹部分的壁厚要求在2.7mm左右，下部分内径与法兰边需圆滑过渡。传统的制造方法是选择钢板厚度为2.75-3mm来生产该系列4种不同规格的螺圈，其常规工艺为钢板落料拉延，切掉顶部余料，校平法兰边，将落料拉延形成的过渡圆角切除，切削侧壁的上部分内径余料使之壁厚在0.9～1mm，并车0.3×45°倒角，形成卷边部分，然后加工螺纹，即可出厂，也可根据用户需要作电镀后再出厂。这种制造工艺，由于侧壁内部卷边部分是采用切削加工的方法生产，使得切削后的表面光洁度无法控制，光洁度只能控制在以Ra为3.2左右，并且切削后的内径尺寸上下偏差比较大，随着不同成份和硬度的钢材对切削用的刀具的选择也不相同，给批量生产带来影响，特别是受光洁度的影响产品实际使用时容易形起与之配套的螺塞上的橡胶密封圈与切削部分卷边后的表面配合的橡胶密封圈磨裂，从而在使用过程中造成容物泄漏。
此外，这种方法一方面由于工步多，加工成本一直居高不下，另一方面由于车削过程中会产生无用的铁屑，对原材料浪费较大。而由于螺圈每年的需求量大约在1500万只左右，其原材料的浪费十分惊人。因此对螺圈加工工艺的改革，单从降低每只螺圈的加工成本和节约原材料二方面来说对提高企业的经济效益意义就十分巨大。
而冷挤压加工工艺是一种少无切屑加工方法，具有成型简单方便，表面粗糙度好，废料少、可减少机加工工步的优点，但其在旋塞型包装容器钢桶封闭器螺圈生厂中的应用尚无成熟的工艺方案见著报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种能充分发挥冷挤压加工工艺特点的、以冷挤压加少量机加工、可提高成本表面粗糙度等级、加工工步少、有利于加工成本和材料成本降低的旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺。
本发明的技术方案是一种旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺，包括以下步骤a、落料拉延；b、切顶部余料；c、校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直；d、卷边冷挤；e、法兰边冲切；f、螺纹加工，其特征是(a)落料拉延后的内径D落大于最终成品螺纹部分内径尺寸D螺标0.70～0.90mm；(b)切顶部余料后切口部分内径D切小于上述内径D落0.3～0.5mm；(c)在校平法兰边的同时，校直经落料拉延和切顶部余料后形成的顶部圆角R顶，并形成倒角b，同时使落料拉延时底部形成的圆角R底的半径从R底＝6～9mm缩小至R底′＝0.3～0.5mm；(d)卷边冷挤是将侧壁内侧上部分所需扩孔内径材料填充到侧壁内侧下部，使侧壁上部及下部壁厚分别达到最终成品卷边部分壁厚h卷和螺纹部分的壁厚H螺，同时在卷边部分顶端内口形成0.3～0.5的倒角。
本发明的有益效果
1、缩短生产工艺，提高生产效率。
通过采用以冷挤压为主的生产旋塞型钢桶封闭器螺圈的新工艺(工艺为落料拉延，切顶部余料，校平法兰边并上侧壁内口面倒角，挤压侧壁上部卷边内径部分、法兰边冲切、螺纹加工)，使得原生产7道工序缩短为现生产6道工序，特别是现利用工装压力机生产来替代车床上的切削，生产效率提高3倍以上(因为压力机每分钟的行程次数是车床走刀量的3倍以上)，而且更重要的一方面是避免了由于每批次的钢质成份变化而选择不同刀具所带来的麻烦和操作人员需要反复磨削不同刀具形状的烦恼。
2、提高质量，降低生产成本。
通过选用冷挤压工艺把车掉的上侧壁端面材料和车掉上侧壁卷边内径部分壁厚的材料充分的利用起来，由原来必须的2.75～3mm厚的钢板降低到用2.1～2.3mm厚的钢板代替，另现生产所需材料毛坯的展开料直径缩小了3mm，使之原材料的消耗方面节约了15％。如按某企业目前年销售钢桶封闭器螺圈在1000万只来计算，可提高效益120万元以上。同时，因采用工装模具生产，产品尺寸稳定，尤其是侧壁上部扩孔内径的光洁度由原来的以Ra＝3.2上提高到Ra＝0.8，橡胶密封圈与组合卷边部分配合密封时无密封圈划破和挤裂现象产生，完全避免了用户在使用过程中容物泄漏现象，提高了橡胶密封圈在使用过程中的寿命。
3、本方法可适用于包装容器钢桶封闭器的所有规格的螺圈的生产。
4、由于冷挤压改变了钢材的晶间结构，使材料的延伸性能更佳，因此用本发明的工艺制造的旋塞型钢桶封闭器螺圈在钢桶上进行装配时，卷边更为方便，且不会出现开裂现象。而车削加工的卷边部分，由于材料受到刀具的作用会产生晶间裂痕，翻边时容易在裂痕处产生断裂，加上如果切削时冷却效果不好，装夹不到位，也会使卷边部分产生硬化现象和整体变形，会严重影响到翻边的效果。
5、有利于减轻工人的劳动负荷，提高成品率。车削加工是所有机加工中劳动负荷最大、技术要求较高、效率最低的加工方法，本发明的制造工艺省去了卷边部分的车削加工，不仅可使企业省去大量的车床投资，而且可明显提高加工效率。
图1是利用本发明制造工艺制造的旋塞型钢桶封闭器螺圈在钢桶上使用时的工作状态示意图。图中1为桶顶，2为封盖，3为桶塞，4为垫圈，5为本发明的螺圈，6为本发明的螺圈5上的卷边，7为衬圈。
图2是利用本发明制造工艺制造的旋塞型钢桶封闭器螺圈的结构示意图。
图3是旋塞型钢桶封闭器螺圈落料拉延后的结构示意图。
图4是旋塞型钢桶封闭器螺圈切顶部余料后的结构示意图。
图5是旋塞型钢桶封闭器螺圈校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直后的结构示意图。
图6是旋塞型钢桶封闭器螺圈卷边冷挤后的结构示意图。图中28为法兰边。
图7是本发明的制造工艺流程框图。
图8是本发明的卷边冷挤模的结构示意图。图中8为模柄，9为凹模块，10为弹簧，11为芯轴，12为上凹模，13为上垫板，17为拉杆，15为内卸料板，16为外卸料板，17为成型凸芯固定座，18为平垫片，19为螺帽，20为卸料顶杆，21为下固定板，22为下模座，23为弹顶器，24为橡皮，25为成型凸芯，26为导柱，27为导套。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图7所示。一种旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺，包括以下步骤a、落料拉延；b、切顶部余料；c、校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直；d、卷边冷挤；e、法兰边冲切；f、螺纹加工，其特征是1、落料拉延工装结构为落料拉延复合模，首先对板材进行冲剪成圆形块，随着上模的继续下行，拉延凹模与拉延凸模芯对冲切后的圆形块进行拉伸成带凸缘形的管形状(如图3所示)，拉延凹模的进料半径，根据不同钢板的材质一般选择半径R6～R9之间，对于拉延凸芯的顶料半径一般选择半径R3～R5之间，对于拉延凸芯的顶料半径应尽可能选择最小，以不把管形件上口面的R顶部分材料减薄或出现裂纹为佳，这样将使外壁的R顶减小，使得后道工序利用挤压前的内径向外倒角工序对外壁R顶部分材料的补充将会有益。落料拉延后的内径D落应大于最终成品螺纹部分内径尺寸D螺标0.70～0.90mm。
2、切顶部余料把拉延后的带凸缘管形件的上顶部余料利用冲切模切除。切顶部余料后切口部分内径D切应小于上述内径D落0.3～0.5mm，以保证下道工序在校直R顶部分时，能使侧壁的高度增加到最终成品的值。
3、校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直该道工序的原理是对零件的法兰边部分进行校平，使得法兰边与拉延后的侧壁进料口的圆角半径R6～R9经校平后符合最终零件所需的R0.3～R0.5的要求，同时也对该件的拉延侧壁的上端内口面向外倒角，由于模具对拉延壁的外径和内径的控制，所以上端内口面向外倒角后的材料填充到因拉延凸芯所需的顶料而造成拉延件侧壁上端的外壁同时也产生向内存有R的缺陷，并将R顶处材料用来增加侧壁的高度。这样既能保证拉延件的外壁与法兰边垂直，也给下道工序的内径挤压提供了导向作用，同时也满足该件上端口卷边时所需的0.3×45°-0.5×45°倒角。在校平法兰边的同时，校直经落料拉延和切顶部余料后形成的顶部圆角R顶，并形成倒角b，同时使落料拉延时底部形成的圆角R底的半径从R底＝6～9mm缩小至R底′＝0.3～0.5mm。
4、卷边冷挤该工序的原理是对该件在外径不变的情况下，对该件管形件的卷边部分的进行扩大，使得满足侧壁上部分卷边部分壁厚，并且把上部分内径扩大后的多余部分材料向下部分补充，填充到下部分的内径，使得下部分的侧壁厚度增厚，以便达到加工内螺纹所需的底孔尺寸，同时挤压过程中保证下部分内径与法兰边需圆滑过渡。经卷边挤压后侧壁上部及下部壁厚分别达到最终成品卷边部分壁厚h卷和螺纹部分的壁厚H螺，同时在卷边部分顶端内口形成0.3～0.5的倒角。经卷边冷挤后的结构示意图如图6所示，所采用的模具的结构如图8所示。
5、法兰边冲切是将前述的圆边法兰边在冲床上冲出八角边或六角边。
6、螺纹加工是采用常规的机加工方法加工出连接螺纹，得到成品，其结构如图2所示。
权利要求
1.一种旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺，包括以下步骤a、落料拉延；b、切顶部余料；c、校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直；d、卷边冷挤；e、法兰边冲切；f、螺纹加工，其特征是(a)落料拉延后的内径D落大于最终成品螺纹部分内径尺寸D螺标0.70～0.90mm；(b)切顶部余料后切口部分内径D切小于上述内径D落0.3～0.5mm；(c)在校平法兰边的同时，校直经落料拉延和切顶部余料后形成的顶部圆角R顶，并形成倒角b，同时使落料拉延时底部形成的圆角R底的半径缩小至R底′＝0.3～0.5mm；(d)卷边冷挤是将侧壁内侧上部分所需扩孔内径材料填充到侧壁内侧下部，使侧壁上部及下部壁厚分别达到最终成品卷边部分壁厚h卷和螺纹部分的壁厚H螺，同时在卷边部分顶端内口形成0.3～0.5mm的倒角。
全文摘要
本发明公开了一种能充分发挥冷挤压加工工艺特点的、以冷挤压加少量机加工、可提高成本表面粗糙度等级、加工工步少、有利于加工成本和材料成本降低的旋塞型钢桶封闭器螺圈制造工艺，包括落料拉延；切顶部余料；校平法兰边并使法兰边与侧壁垂直；卷边冷挤将侧壁内侧上部分所需扩孔内径材料填充到侧壁内侧下部，使侧壁上部及下部壁厚分别达到最终成品卷边部分壁厚h
文档编号B23P13/00GK1569388SQ20041001487
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者张有龙 申请人:张有龙