专利名称：钢桶封闭器钢制d型桶塞定位件及制造和定位方法
技术领域：
本发明涉及一种包装容器钢桶封闭器新型钢制桶塞定位装覃，由于国际标准
ISO15750-3:2002包装钢桶嵌入式法兰封闭器分别以国外三种不同的专利产品为基础， 制定出A、 B、 C三种类型共存的国际钢桶封闭器标准，把嵌入式八角形法兰封闭器系 统称为A型标准，把嵌入式锯齿形法兰封闭器系统称为B型标准，把嵌入式G2八角形 法兰加G3/4六角法兰封闭器系统称为C型标准，这三种类型封闭器钢制G2桶塞定位 装置各不相同，但国际标准ISO15750-3:2002未对这三种类型封闭器的钢制G2桶塞定 位装置形状、结构进行术语定义，在A型和B型封闭器标准中，欧美国家把钢制G2桶 塞定位装置统称为定位件，在C型封闭器标准中(日本国标准)把钢制G2桶塞定,位装 置称为定位台，中国国家标准包装术语金属容器GB13040-91在制定时没有对钢桶封闭 器桶塞定位装置进行术语定义，中国国家标准包装容器钢桶封闭器GB/T13251-2002在 修定时也没有对钢桶封闭器桶塞定位装置进行术语定义。本发明钢桶封闭器新型钢制桶 塞定位装置与上述三种类型桶塞定位装置的结构和工作原理均不相同，所以现在只能按 国际标准ISO15750-3:2002包装钢桶嵌入式法兰封闭器A、 B、 C分类顺序号将本发明钢 桶封闭器新型钢制桶塞定位装置暂用钢制D型桶塞定位件术语定义对本发明进行表述。 钢制D型桶塞定位件通过自身Z字形结构特点，使網制D型桶塞定位件与桶塞扳手之 间接触状态由传统的点接触改为面接触，消除了因钢制桶塞定位件变形使桶塞失圆，造 成钢桶封闭器密封性能下降的隐患。极大的提高了桶塞扳手工作稳定性，本发明还涉及 钢制桶塞定位件的制造和定位方法。
背景技术：
包装钢桶嵌入式A型八角法兰封闭器系统是将钢桶顶部在未组装前先冲压出八角 形凸台翻孔，然后把套入橡胶衬巻的带G2管螺纹的八角法兰放入桶顶部八角形凸台翻 孔内，用八角形法兰边定位，然后在冲床上用模具将八角法兰上部直管边向外翻巻包裹 住八角形凸台翻边，使八角法兰嵌入桶顶八角凸台翻孔，并永久固定在桶顶上、当带有 橡胶密封垫巻的桶塞旋入八角法兰G2管螺纹内，桶塞板手在桶塞定位件装置作用下，、 将桶塞旋紧构成嵌入式八角法兰封闭器系统，使桶顶与桶身组装后进入密封状态。
4G2钢制桶塞定位件在国际包装钢桶嵌入式法兰封闭器ISO15750-3:2002标准中主 要有3种结构，它们分别源自不同的国外专利产品，目前国际上使用最广泛的A型封闭 器桶塞，即欧美标准，它的桶塞定位件为六焊点圆弧爪折迭式，它的设计比较精致，它 将定位件底板两头分别冲压2个条形槽空穴，然后把定位件两头条形爪通过模具冲压弯 曲成回形针圆弧形再折迭放入预先设置的条形槽空穴内，使条形爪与定位件底板锒嵌配 合，通过六个电阻焊凸点，把定位件焊接到桶塞内，利用定位件形成的圆弧折迭爪作为 桶塞定位装置，这种A型桶塞定位件与桶塞扳手在使用中处于点接触状态，当桶塞定位 件接触点受力过大，不但自身产生局部变形，使桶塞扳手脱离桶塞，还会使桶塞在定位 件与桶塞内壁接触处产生倾斜点状挤压，使桶塞失圆变形影响封闭器密封性能。
另一种使用较广泛的桶塞是国际钢桶嵌入式法兰封闭器ISO15750-3:2002标准中 的C型封闭器桶塞，中国国家标准GB/T13251-2002钢桶封闭器钢制桶塞也采用C型结 构，这种C型钢制桶塞定位件结构比较简单，它直接在条形钢板上冲压2个对称的凸耳 型结构，使2个向桶塞中心鼓起的凸耳作为定位装置，C形桶塞定位件在桶塞扳手较大 扭距状态下，定位件凸耳自身会向内部收縮，并倒向桶塞内壁，使桶塞扳手更容易脱出 桶塞，它的工作稳定性不如A型封闭器桶塞。
由于桶塞内壁直径大于标准桶塞扳手直径，桶塞扳手在桶塞内有0.95~1.95毫米的 移动间隙，桶塞扳手有若干个定位点，而桶塞定位件在桶塞内每个空间位置的几何形状 都不尽相同，所以上述A型和C型桶塞定位件有一个共同特点即桶塞扳手每次插入 桶塞定位件的位置不固定，桶塞扳手与桶塞定位件的接触点状态也不相同，所以桶塞扳 手的工作稳定性不高，桶塞定位件变形后产生的倾斜点状挤压，常常使桶塞失圆变形， 影响嵌入式法兰封闭器的密封性能。
发明内容
本发明的目的是针对上述桶塞定位件存在的点接触状态，桶塞定位件容易变形， 使桶塞变形失圆影响封闭器密封性能、和桶塞扳手工作稳定性不高的实际问题，在上述 桶塞定位件基础上提供一种按桶塞定位件承载能力极限状态和正常使用极限状态设计 制造的接触面大，接触处不变形，桶塞扳手工作稳定性好的D型桶塞定位件。本发明还 提供一种D型桶塞定位件的制造和定位方法。
本发明的目的是这样实现的 一种钢制D型桶塞定位件，它包括底板3、凸焊点 4、 Z形支撑爪5、 Z形垂直弯板6和传力板7，其特征在于2个Z型支撑爪5和4个 Z形垂直弯板6在底板3、传力板7和凸焊点4与桶塞体1经电阻焊联接作用下，构成
5一个D型桶塞定位件，并采用Z形垂直弯板6的侧面作为定位接触面，当Z形垂直弯 板6受到桶塞扳手19的扭转力距时，Z形垂直弯板6通过传力板7、 Z型支撑爪5、底 板3将扭转力距传给桶塞体1，使桶塞体1旋紧在八角法兰28的G2管螺纹29内，形 成密封装置。此时即使D型桶塞定位件受到较大扭转力距，Z形垂直弯板6也不会产生 变形，并与桶塞扳手19保持稳定的面接触状态。
在本发明涉及的技术方案中所述的Z形垂直弯板6采用弯板侧面16和尖角15 作为与桶塞板手19的接触面，使Z形垂直弯板6的侧面16和尖角15从上到下都与桶 塞板手19的侧面21接触。
在本发明涉及的技术方案中所述的传力板7采用圆弧形边11与桶塞内壁12接 触配合，并在桶塞内壁12的支持下，使Z形垂直弯板6保持横向空间稳定性。
在本发明涉及的技术方案中所述的Z形支撑爪5和Z形垂直弯板6采用复合Z 字形结构与传力板7和底板3联接，形成六足鼎立的支撑、支持结构，使Z形垂直弯板 6保持纵向空间稳定性。
在本发明涉及的技术方案中所述的传力板7采用圆弧形边11与桶塞内璧12接 触配合，由于圆弧形边表面积较大，Z形垂直弯板6传递来的挤压力被均匀分布在桶塞 内壁12的接触面上，使桶塞内壁12表面受力很小，桶塞不会产生变形失圆，消除了传 统定位件在受到桶塞板手挤压变形时引起桶塞失圆，造成封闭器密封性能下降的隐患。
本发明D型桶塞定位件的制造技术方案是预先在Z形支撑爪5和Z形垂直弯板 6的弯折位置上冲压8个止裂孔17，并分别在Z形支撑爪5的两边横向止裂孔17之间 冲切4条分离用工艺缝隙18，最后在成形模具上挤压弯折Z形支撑爪5，垂直弯板6和 传力板7。
在本发明涉及的D型桶塞定位件制造技术方案中Z形支撑爪5是利用底板3和 Z形垂直弯板6自身中间部分材料制作的，由于Z形支撑爪5的几何形状抗变形机械强 度大，从而减少了D型桶塞定位件的钢材使用量。
本发明D型桶塞定位件的定位技术方案是制造一种Z形对称的垂直弯板6，使 它的侧面16的尖角15与桶塞板手19的侧面21的接触长度大于桶塞扳手19与桶塞内 壁12之间的移动间隙，这样无论桶塞板手19在桶塞内如何移动位置，它的接触面都在 Z形垂直弯板6的有效接触范围内。
在本发明涉及的D型桶塞定位件定位技术方案中桶塞板手19的侧面21与Z形 垂直弯板6的侧面16的尖角15，在桶塞内不同的接触位置，都具有相同的接触面积。
图l是钢制D型桶塞定位件剖面结构意图，其中左边是Z形垂直弯板6的剖面，右边
是Z形支撑爪5的剖面。 图2是钢制D型桶塞定位件俯视结构示意图。 图3是模拟桶塞板手与钢制D型桶塞定位件接触状态结构示意图 图4是钢制D型桶塞定位件旋入八角法兰28G2管螺纹29内形成封闭器密封系统的结
构示意图。
上述图中
1、桶塞体2、D型桶塞定位件3、底板4、凸焊点
5、 Z形支撑爪6、 Z形垂直弯板7、传力板8、传力板间隙
9、桶塞盖边10、盖边尖角11、传力板圆弧形边12、桶塞内壁
13、桶塞G2管螺纹14、桶塞底15、接触面尖角16、弯板接触面
17、止裂孔18、工艺缝隙19、桶塞扳手20、桶塞扳手圆边
21、桶塞扳手侧面22、桶塞扳手内壁23、钢桶顶24、八角法兰凸台翻孔
25、八角法兰翻巻边26、桶塞橡胶垫巻27、八角法兰衬巻28、八角法兰
29、八角法兰G2管螺纹
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
图1是钢制D型桶塞定位件剖面结构示意图，由图可见钢制D型桶塞定位件2由2 组对称的复合Z字形支撑爪与和Z字形垂直板6通过底板3与传力板7联接组成，其中 左面视图为Z形垂直弯板6的剖面，右面视图边为Z形支撑爪5的剖面，钢制D形桶 塞定位件2通过电阻凸焊点4将底板3与桶塞底14焊接成整体，使D型桶塞定位件2 永久固定在桶塞体l的内部。'
图2是钢制D型桶塞定位件2俯视结构示意图，由图可见D型桶塞定位件2在Z 形支撑爪5与底板3和垂直弯板6的弯折分离部位工艺缝隙18的两头分别冲压2个直 径2.0毫米的止裂孔17，这是为了防止冲切分离工艺缝隙18时材料应力集中在两头， 使底板3和传力板7产生应力延伸裂纹。传力板7的圆弧形边11与桶塞内壁12为圆弧 形面接触，间隙8为0.1毫米，D型桶塞定位件2由宽度H为25.0毫米，厚度为1.8毫 米的带钢制成，Z形支撑爪5的宽度h为8.0毫米，两边Z形支撑爪5的距离P4为26.0 毫米，两边Z形垂直弯板6的距离P5为36.0毫米，D型桶塞定位件由6个直径为3.0
7毫米的凸焊点4通过电阻焊接固定在桶塞体1的内部。
图3是模拟桶塞扳手19与钢制D型桶塞定位件2的接触状态结构示意图，由图可 见桶塞扳手19的外径20直径小tl为50.7±0.3毫米，桶塞内壁12的内径小P2为53.6 ±0.7毫米，桶塞扳手外径20与桶塞内壁12之间最大移动间隙a为1.95毫米。Z形垂 直弯板6的对边尺寸P5为36.0毫米，它的对角尺寸P6为41.0毫米，桶塞扳手19的宽 度t2为15.8毫米、内壁22的对边尺寸t5为36.0毫米。这样Z形垂直弯板6的接触面 16的尖角15与桶塞扳手19的侧面21的有效接触长度b为2.50毫米，大于桶塞板手19 的外径20到桶塞内壁12的最大移动间隙1.95毫米，在这种状态下，无论桶塞扳手19 在钢制桶塞内如何变化移动位置，桶塞扳手19的侧面21与Z形垂直弯板6的接触面 16和尖角15都在有效接触范围内。
图4是钢制D形桶塞定位件旋入八角法兰28的G2管螺纹29内形成封闭器密封系 统结构示意图，由图3和图4可见，当标准桶塞扳手19插入钢制D型桶塞定位件作顺 时针方向扭转时，桶塞扳手19的侧面21最先接触D型桶塞定位件2的两端、Z型垂直 弯板6的接触面16的尖角15，随着桶塞扳手19继续顺时针扭转，D型桶塞定位件2 带动桶塞体1旋入桶顶八角法兰28的G2管螺纹29内，当桶塞橡胶密封垫巻26随桶塞 体1进入八角法兰28并受到压迫时会产生弹性变形反作用力，使D型桶塞定位件2受 到的扭转力距增大。当桶塞盖边9的尖角10接触到八角法兰28的翻巻边25时，桶塞 扳手扭转力距f大到超过D型桶塞定位件2的Z形垂直弯板6的接触面16的尖角15 的材料屈服强度后，尖角15开始产生塑性变形，尖角15被桶塞扳手19的侧面21挤压 成一定宽度的平面，初始的线拉触状态逐渐变为面接触状态，随着桶塞扳手19的扭转 力距增大，接触面变宽，这种接触状态的出现，使桶塞扳手19的工作稳定性井始上升。 与此同时D型桶塞定位件的Z型垂直弯板6的接触面16因结构位置与桶塞扳手19的 扭转力距方向不垂直，因而产生二个扭转挤压分力，使Z形垂直弯板6受到两个方向挤 压力的作用。 一个挤压分力使Z形垂直弯板6和传力板7向桶塞内壁12横向倾斜，当 Z形垂直弯板自身刚度不能抵抗横向倾斜挤压分力时，由于传力板7的圆弧形边11与 桶塞内壁12为圆弧形接触面，间隙8只有0.1毫米，倾斜变形使传力板7立即靠紧在桶 塞内壁12，把Z形垂直弯板6受到的横向挤压分力通过圆弧形边11均匀的分布到桶塞 内壁12的接触面上，桶塞内壁12在较大接触面积作用下，单位面积受力很小，不会改 变自身形状，就把横向挤压分力通过桶塞G2管螺纹13传给八角法兰28和桶顶23，由 于钢桶顶嵌入式法兰封闭器系统刚度很大，不会使Z形垂直弯板6产生横向变形。另外
8一个挤压分力使Z形垂直弯板6和传力板7朝桶塞内壁12的纵向倾斜，Z形垂直弯板6 恰好就是纵向布置，自身刚度较大，Z形垂直弯板6通过传力板7把纵向挤压分力分别 传给纵向布置的Z形支撑爪5和旁边另一块同方向的Z形垂直弯板6，此时4个对称的 Z形垂直弯板6和2个Z形支撑爪5在底板3和传力板7的联接作用下，依靠桶塞内壁 12的支持，在桶塞内形成刚度很大的六足鼎立支撑结构，使Z形垂直弯板6不会产生 纵向变形。
D型桶塞定位件采用传力板7联接Z形支撑爪5和Z形垂直弯板6，用圆弧形边11 的大接触面与桶塞内壁12配合，不仅使Z形垂直弯板6在较大扭转力距下不变形，同 时消除了传统定位件在受到桶塞扳手挤压变形时，引起桶塞失圆，造成封闭器密封性能 下降的隐患。由于桶塞扳手19在较大扭转距下与Z形垂直弯板6的接触面16和尖角 15保持良好的面接触状态，从而使桶塞扳手19具有很高的工作稳定性。
本发明D型桶塞定位件的制造方法技术方案是先在Z形支撑爪5和Z形垂直弯 板6的弯折位置上冲压8个防止分离工艺缝隙18应力集中，产生延伸裂纹的止裂孔17， 然后在Z形支撑爪5的两边横向止裂孔17之间冲切4条分离用工艺缝隙18，便于Z形 支撑爪5在弯折成形过程中与底板3和垂直弯板6顺利分离，最后在成形模具上挤压、 弯折Z形支撑爪5， Z形垂直弯板6和传力板7。本发明涉及的制造方案中Z形支撑 爪5是利用底板3和Z形垂直弯板6的自身部分材料制作的，这种制造方法充分利用复 合Z字形几何形状抗变形机械强度大的特点，增加D型桶塞定位件的刚度，同时减少 钢材使用量。
本发明D型桶塞定位件的定位技术方案是制造一种对称的Z形垂直弯板6，使它 的侧面16的尖角15与桶塞扳手19的侧面21的接触长度大于桶塞扳手19与桶塞内壁 12的移动间隙，这样无论桶塞扳手19在桶塞内如何移动位置，它的接触面都在Z形垂 直弯板6的有效接触范围内。在本发明涉及的定位技术方案中桶塞扳手19的侧面21 与Z形垂直弯板6的侧面16的尖角15在钢制桶塞内不同的接触位置都有相同的接触面 积。 '
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权利要求
1、一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件，它由2组对称的复合Z字形支撑爪(5)和Z形垂直弯板(6)通过底板(3)与传力板(7)联接组合，并通过6个电阻凸焊点(4)将定位件(2)与桶塞底(14)焊接固定在桶塞1的内部，其特征在于钢制D型桶塞定位件采用Z形垂直弯板(6)的侧面作为定位面，使桶塞板手与D型桶塞定位件始终处于面接触状态。
2、 根据权利要求1所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件，其特征在于 所述的Z形垂直弯板(6)采用侧面(16)和尖角(15)，从上到下作为与桶塞板手(19) 的侧面(21)的接触面。
3、 根据利权要求1所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件，其特征在于 所述的传力板(7)采用圆弧形边(11)与桶塞内壁(12)接触配合，并在桶塞内壁(12) 的支持下，使Z形垂直弯板(6)保持横向空间稳定性。
4、 根据权利要求1所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件，其特征在于 所述的Z形支撑爪(5)采用复合Z字形结构与Z形垂直弯板(6)和传力板(7)联 接，形成六足鼎立的支撑、支持结构，使Z形垂直弯板(6)保持纵向空间稳定性。
5、 根据权利要求1所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件，其特征在于-所述的传力板(7)采用圆弧形边(11)与桶塞内壁(12)接触配合，由于圆弧形边(11) 的接触面很大，Z形垂直弯板(6)传递来的挤压力被均匀分布在桶塞内壁(12)的接 触面上，使桶塞内壁(12)表面局部受力很小，不会使桶塞变形失圆。
6、 一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件的制造方法，其特征在于D型桶塞定 位件预先在Z形支撑爪(5)和Z形垂直弯板(6)的板料弯折位置上冲压8个止裂孔(17)并在Z形支撑爪(5)的两边横向止裂孔(17)之间冲切4条分离工艺缝隙(18)， 最后在成形模上挤压、弯折Z形支撑爪(5)、垂直弯板(6)和传力板(7)。
7、 根据权利要求6所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件的制造方法，其 特征在于所述的Z形支撑爪(5)是利用底板(3)和Z形垂直弯板(6)的自身中 间部分材料制成的。
8、 一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件的定位方法，其特征在于制造一种Z 形对称的垂直弯板(6)使它的侧面(16)的尖角(15)与桶塞板手(19)的侧面(21) 的接触长度大于桶塞板手(19)与桶塞内壁(12)的移动间隙，这样无论桶塞板手(19)在桶塞内的位置如何变化，它的接触面都在Z形垂直弯板(6)的有效接触范围内。
9、根据权利要求8所述的一种钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件的定位方法，其 特征在于所述的桶塞板手(.19)的侧面(21)与Z形垂直弯板(6)的侧面(16) 的尖角(15)在桶塞内不同的接触位置都具有相同的接触面积。
全文摘要
本发明公开了一种包装容器钢桶封闭器钢制D型桶塞定位件及制造和定位方法。钢制D型桶塞定位件(2)采用Z形垂直弯板(6)的侧面作为桶塞板手的接触面，使桶塞板手工作时由传统的点接触状态改变为面接触状态，消除了传统定位件在受到桶塞板手扭转挤压时产生变形，引起桶塞失圆，造成封闭器密封性能下降的隐患，同时提高了桶塞板手与定位件(2)接触时的工作稳定性。为增加Z形垂直弯板(6)的刚度，先在定位件(2)的板料上冲压止裂孔(17)、分离工艺缝隙(18)，然后在成形模具上弯折制造出加强用的Z形支撑爪(5)，由于Z形垂直弯板(6)的侧面(16)的尖角(15)与桶塞板手的接触长度大于桶塞板手与桶塞内壁(12)的移动间隙，所以桶塞板手在桶塞内不同的接触位置都有相同的接触面积。
文档编号B21D53/00GK101508363SQ20081002060
公开日2009年8月19日 申请日期2008年2月15日 优先权日2008年2月15日
发明者张连元 申请人:张连元