一种金属罐罐口多头螺纹的制造方法与流程

本发明涉及金属罐的罐口滚纹加工技术，尤其是一种应用于薄壁金属旋口罐罐口的多头螺纹的制造方法。

背景技术：

薄壁金属旋口罐罐口部位的螺纹旋向一般是右旋螺纹，即将成品罐的罐口向上水平放置时，罐口同一条螺旋线在罐中心线右侧部分比左侧部分高。相对于传统金属罐的单头螺纹结构而言，多头螺纹具有开启轻便、密封性好的特点，然而，要实现对罐口多头螺纹的精加工，其技术难度大，需要有专门的成型设备以及安全可靠的制造方法。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明在应用专门行星式螺纹成型设备的基础上，提供了一种关于薄壁金属旋口罐罐口部位制造出双线螺纹或多线螺纹的制造方法。

本发明的技术方案为：一种金属罐罐口多头螺纹的制造方法，其采用的行星式多头螺纹成型设备，包括机身和设置在机身上旋转的主轴，所述机身两侧分别固定有左右凸轮和左右传动齿轮，所述主轴上固定有能随主轴一起公转的滚纹刀组件和推罐组件，所述滚纹刀组件包括旋转安装在支架上的上剪刀组件和下剪刀组件，所述支架固定在主轴的滚刀转盘上，所述下剪刀组件包括下轴传动齿轮、外模轴承座、外模传动齿轮和外模，所述上剪刀组件包括上轴传动齿轮、内模轴承座、内模传动齿轮和内模，所述下轴传动齿轮和上轴传动齿轮均安装在支架一侧，所述外模轴承座和内模轴承座均可旋转地安装在支架另一侧，所述内模传动齿轮和内模固定在内模轴承座一端的内模传动轴上，所述外模传动齿轮和外模固定在外模轴承座一端的外模传动轴上，与左传动齿轮啮合的下轴传动齿轮带动上轴传动齿轮旋转，所述下轴传动齿轮带动外模传动齿轮和外模旋转，所述上轴传动齿轮带动内模传动齿轮和内模旋转，所述内模轴承座上设置的上凸轮从动轴承能沿左凸轮的上凸轮槽内运动，外模轴承座上设置的下凸轮从动轴承能沿在左凸轮的下凸轮槽内运动，所述推罐组件通过滑块和滑轨结构能轴向左右运动的安装在与主轴固定的推罐转盘上，其特征在于，包括如下步骤：

1）启动主驱动电机并通过同步带传动结构驱动主轴转动到某一角度时，金属罐从进罐通道进入到行星式螺纹成型设备，落在棘轮的一个定位槽里，在推罐组件的负压真空吸附下，将金属罐罐底吸附到推罐组件的法兰盘上；

2）沿从金属罐罐底朝向罐口方向看的逆时针方向旋转，主轴带动推罐组件和对应的滚纹刀组件作同步旋转，由于法兰盘设置在推罐齿轮轴端部，推罐齿轮轴带有与右传动齿轮啮合的小齿轮，因而带动了金属罐罐口部位的旋转；

3）旋转向上过程中，推罐组件右侧底部的右凸轮从动轴承沿着右凸轮的凸轮槽内运动，由于右凸轮的凸轮槽在行星式螺纹成型设备顶部最为向左，在底部最为向右，随着右凸轮从动轴承的运动使得推罐组件在行星式螺纹成型设备顶部向左推进，从而将金属罐罐口部位需要加工螺纹区域的单侧罐壁夹在内模和外模之间；

4）旋转向上过程中，由于左凸轮的上、下凸轮槽在行星式螺纹成型设备顶部达到最大间距，在底部达到最小间距，随着上、下凸轮从动轴承的运动使得具有剪刀式结构的滚纹刀组件在行星式螺纹成型设备顶部实现内模传动齿轮和外模传动齿轮啮合，从而实现内模的逆时针旋转以及外模的顺时针旋转，将金属罐罐口部位滚压出螺纹线；

5）旋转向下过程中，滚纹刀组件的上、下凸轮从动轴承分别在左凸轮的上、下凸轮槽内运动，使得具有剪刀式结构的滚纹刀组件上的内模传动齿轮和外模传动齿轮脱离，从而将内模和外模打开；

6）旋转向下过程中，推罐组件右侧底部的右凸轮从动轴承沿着右凸轮的凸轮槽内向右运动，使得推罐组件在行星式螺纹成型设备向右复位，从而将已成型有螺纹的金属罐离开滚纹刀组件的加工位；

7）释放推罐组件内的负压，使金属罐成品从推罐组件的法兰盘上释放，通过出罐通道使金属罐成品送出。

所述步骤4）中，内模上设有右旋螺纹，外模设有左旋螺纹，内模齿顶对准外模齿底，内模齿底对准外模齿顶，且内模和外模在啮合同时以相等转速、相反转向分别绕各自轴线做自转运动，内外模和金属罐同时绕各自的轴心线转动一圈后在金属罐的罐口部位滚压出相应的螺旋线。

所述的内模和外模均为双线模头，或均为多线模头。

所述内模传动轴上靠近内模处嵌入安装有后垫圈，后垫圈内设置有套筒和压缩弹簧，压缩弹簧端部固定有用于给金属罐罐口加压的压圈。

所述行星式螺纹成型设备上设有多套推罐组件和滚纹刀组件，能实现对金属罐成品的连续化加工作业。

本发明的有益效果为：本发明实现了对罐口螺纹的精加工，且运行稳定，生产效率高，制造成本低，有效提升了产品的加工质量，且能适用于多种类型薄壁金属旋口罐的生产。

附图说明

图1为本发明多头螺纹成型设备的结构示意图；

图2为本发明滚纹刀组件的结构示意图；

图3为本发明推罐组件的结构示意图；

图4为本发明内外模打开状态示意图；

图5为本发明内外模啮合状态示意图；

图6为本发明金属罐罐口部位双线螺纹的展开示意图；

图7为本发明内模螺纹部分的展开示意图；

图8为本发明外模螺纹部分的展开示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图5所示，本发明所对应的行星式多头螺纹成型设备，包括机身、主轴1、滚纹刀组件7和推罐组件10，所述机身两侧分别固定有左凸轮5和右凸轮13，左凸轮5设有左凸轮槽和左传动齿轮6，右凸轮13设有右凸轮槽和右传动齿轮12，主驱动电机带动主轴1以及固定在主轴1上的滚纹刀组件7和推罐组件10一起作同步转动，其特征在于：所述滚纹刀组件7包括通过固定在滚刀转盘8上能随主轴1一起公转的支架25、凸轮从动轴承21能沿左凸轮5的上凸轮槽运动的内模轴承座23以及沿下凸轮槽运动的外模轴承座20，内模轴承座23可旋转地安装在支架25上且另一端设置有内模传动轴31，外模轴承座20可旋转地安装在支架25上且另一端设置有外模传动轴30，所述支架25上安装有相互啮合的上轴传动齿轮24和下轴传动齿轮22，所述内模传动轴31上固定连接有内模传动齿轮27和内模26，外模传动轴30上固定连接有外模传动齿轮29和外模28，所述下轴传动齿轮22与左传动齿轮6啮合并作逆时针方向的自转运动，驱动上轴传动齿轮24和外模传动齿轮29做顺时针方向的自转运动，上轴传动齿轮24驱动内模传动齿轮27做逆时针方向的自转运动，内模轴承座23和外模轴承座20沿左凸轮5的对应凸轮槽运动并实现内模26与外模28的闭合和打开动作，在本实施例中，所述内模传动轴31上靠近内模26处嵌入安装有后垫圈32，后垫圈32内设置有套筒34和压缩弹簧33，压缩弹簧33端部固定有用于给金属罐9罐口加压的压圈35，以对金属罐9瓶口起到定位作用；所述推罐组件10包括通过凸轮从动轴承48能沿右凸轮槽实现轴向左右运动的推座42，所述的推座42底部固定在直线轴承滑块43上，直线轴承滑块43能在直线轴承导轨45上自由轴向滑动，直线轴承导轨45通过其下部的推罐转盘11固定连接在主轴1上并随主轴1一起公转，所述推座42安装有通过右部小齿轮与右传动齿轮12啮合而进行旋转的推罐齿轮轴44，所述推罐齿轮轴44左端设置有连接负压、用于吸附金属罐9底面的定位法兰盘41。

本发明所提供的金属罐罐口多头螺纹的制造方法，包括如下步骤：

1）启动主驱动电机并通过同步带传动结构驱动主轴1转动到某一角度时，金属罐9从进罐通道进入到行星式螺纹成型设备，落在棘轮的一个定位槽里，在推罐组件10的负压真空吸附下，将金属罐9罐底吸附到推罐组件10的法兰盘上；

2）沿从金属罐9罐底朝向罐口方向看的逆时针方向旋转，主轴1带动推罐组件10和对应的滚纹刀组件7作同步旋转，由于法兰盘设置在推罐齿轮轴44端部，推罐齿轮轴44带有与右传动齿轮12啮合的小齿轮，因而带动了金属罐9罐口部位的旋转；

3）旋转向上过程中，推罐组件10右侧底部的右凸轮从动轴承48沿着右凸轮13的凸轮槽内运动，由于右凸轮13的凸轮槽在行星式螺纹成型设备顶部最为向左，在底部最为向右，随着右凸轮从动轴承48的运动使得推罐组件10在行星式螺纹成型设备顶部向左推进，从而将金属罐9罐口部位需要加工螺纹区域的单侧罐壁夹在内模26和外模28之间；

4）旋转向上过程中，由于左凸轮5的上、下凸轮槽在行星式螺纹成型设备顶部达到最大间距，在底部达到最小间距，随着上、下凸轮从动轴承21的运动使得具有剪刀式结构的滚纹刀组件7在行星式螺纹成型设备顶部实现内模传动齿轮27和外模传动齿轮29啮合，从而实现内模26的逆时针旋转以及外模28的顺时针旋转，将金属罐9罐口部位滚压出螺纹线；

5）旋转向下过程中，滚纹刀组件7的上、下凸轮从动轴承21分别在左凸轮5的上、下凸轮槽内运动，使得具有剪刀式结构的滚纹刀组件7上的内模传动齿轮27和外模传动齿轮29脱离，从而将内模26和外模28打开；

6）旋转向下过程中，推罐组件10右侧底部的右凸轮从动轴承48沿着右凸轮13的凸轮槽内向右运动，使得推罐组件10在行星式螺纹成型设备向右复位，从而将已成型有螺纹的金属罐9离开滚纹刀组件7的加工位；

7）释放推罐组件10内的负压，使金属罐9成品从推罐组件10的法兰盘上释放，通过出罐通道使金属罐9成品送出。

如图6-图8所示，设定薄壁金属旋口罐罐口部位的双线（或多线）螺纹的螺距为p(mm)，则螺纹导程为n*p(其中，双线螺纹时，n=2；三线螺纹时，n=3……依次类推）。内模26外表面双线（或多线）螺纹旋向为右旋螺纹，螺距为p(mm)，螺纹导程为n*p；外模28表面双线（或多线）螺纹旋向为左旋螺纹，螺距为p(mm)，螺纹导程为n*p。此种制造方法的原理是利用表面加工有双线（或多线）右旋螺纹的内模26和表面加工有双线（或多线）左旋螺纹的外模28在啮合的同时以相等的转速、相反的转向分别绕各自的轴线做自转运动，金属罐9以与内模26相同的转向做自转运动。其中，从金属罐9的罐底朝向罐口的方向看，内模26做逆时针方向自转，外模28做顺时针方向自转，金属罐9也做逆时针方向自转。将薄壁金属罐9罐口部位需要加工螺纹区域的单侧罐壁夹在其中，内模26的齿顶对准外模28的齿底，内模26的齿底对准外模28的齿顶。内外模28和金属罐9同时绕各自的轴心线转动一定的角度以后（内模26、外模28转动的圈数以金属罐9瓶口在两者之间转满一整圈为准），在金属罐9的罐口部位滚压出双线（或多线）的螺旋线；在加工薄壁金属旋口罐罐口部位的双线（或多线）螺纹时，在金属罐9的瓶底、瓶口两个方向施加一定的定位约束，保证金属罐9罐体绕自身轴线的自转运动。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。