1.本发明涉及一种用于形成深拉闭合帽的方法。
背景技术：
2.用于容器的帽通常由金属片材的冲压的坯料形成，并且可以在拉伸操作中形成，其中冲压工具拉伸坯料材料通过模具，以形成闭合件，闭合件具有基底和延伸到开口外端的圆柱形壁。当材料被拉伸通过模具时，朝向外端的材料被压缩以形成壁的直径。
3.在拉伸-再拉过程中，由坯料提供的材料可以在材料成形减少过程中的连续步骤中形成为壳体或杯，其中壳体或杯的直径减小，并且圆柱形壁的高度在每个步骤中增加。当材料通过连续的模具时，限定壁的材料的厚度随着其通过模具而趋于增加，使得在壁中沿其轴向长度限定不均匀的厚度。此外，当材料通过模具时，它被压缩并被机械加工，并且材料的定向取向由材料的颗粒限定，这可能导致在由壳体的开口外端限定的边缘中形成呈制耳或表面划伤形式的突出部。在壳体形成过程中的这种突出部被认为是废料，需要从外端进行修整，以提供作为成品的壳体。
4.因此，在壳体或杯的壁的最终高度远大于直径的深拉过程中，可能需要对材料进行大量加工以获得所期望的壁高和壁厚尺寸，并且持续需要降低施加到材料上的机械加工的影响以最小化浪费，同时仍然产生所期望的尺寸，例如对于薄壁深拉壳体而言。
5.在一些应用中，例如食品和饮料包装，涂层可以在拉伸-再拉过程之前施加到材料上以形成壳体，其中涂层的施加可以为材料提供防腐蚀保护。漆涂层是一种众所周知的常规或传统涂层材料，可以通过各种过程以溶液的形式施加，以在材料表面形成一层。在漆涂层的典型施加过程中，将漆涂层溶液施加到材料上，溶液中的溶剂可以通过蒸发移除，这可以通过加热材料来加速。在一些情况下，可以在金属成形操作之前和之后施加涂层，作为替换受损涂层的修复步骤。一旦将漆涂层施加到材料上，就需要维持漆涂层的完整性，以维持涂层的均匀性，并避免与涂层的重新施加相关的额外处理时间和费用。
6.作为漆涂层的替代方案，已经开发了层压涂层，其中可以在不使用溶剂的情况下将例如由预制或吹塑聚合物材料形成的膜施加到材料表面，包括环境友好的涂层。此外，层压涂层可以在材料成形操作期间提供更大的抗损坏性。然而，层压涂层可能比传统的漆涂层更贵，并且能够有效地施加到表面上的最小膜厚度是有限制的。因此，在许多应用中，仍然希望利用传统的漆涂层，即非层压涂层，作为表面保护涂层。
7.此外，对于由具有涂层的材料形成的深拉壳体，例如耐腐蚀涂层或膜材料，期望控制坯料材料的成形，使得涂层在材料成形过程的所有部分保持完整。例如，如果材料在进入或通过拉伸模具时承受较高的压力，在深拉壳体的开口外边缘上会形成细小的毛刺或毛状结构，这会弄脏模具并干扰适当的拉伸成形操作，并会污染由壳体限定的最终产品。
8.在通常被称为防盗帽的特定形式或类别的帽中，形成深拉帽以定位在瓶子(例如酒瓶)的上端上。防盗帽通常包括闭合端部，该闭合端部包括“螺纹部分”，该“螺纹部分”可以与瓶子的螺纹重叠，并被压缩到瓶子的螺纹上并与瓶子的螺纹一致。与帽的螺纹部分相
邻的刻痕限定了帽的易碎部分，当瓶子被打开时，易碎部分会破裂，其中刻痕将螺纹部分连接到帽的裙部，裙部在螺纹部分下方延伸。裙部可以提供用于印刷标签标记的位置。通常，为形成防盗帽而执行的拉伸/再拉过程旨在确保帽的正确成形，例如提供允许帽符合下面的瓶子螺纹的材料厚度。这需要帽的相当大的材料厚度。考虑到目前生产的大量这种帽，希望减少用于给定帽的材料。
9.从现有技术开始，本发明的一个目的是提供一种上述类型的方法，该方法允许生产帽，例如防盗帽，其可靠地满足功能要求，例如符合下面的瓶子螺纹，同时最小化所需的材料。
技术实现要素：
10.本发明在独立权利要求1的基础上实现了这个目的。有利的实施例可以在从属权利要求、说明书和附图中找到。
11.对于上述类型的方法，本发明通过以下步骤解决该目的:
12.由限定基本厚度的金属材料的平面片材拉伸形成第一杯，该第一杯包括第一杯基底、第一杯壁和开口端；
13.执行第一杯的第一再拉以形成再拉杯，再拉杯具有再拉杯基底、再拉杯壁和开口端；进一步使材料通过变薄拉深模具，其中变薄拉深模具至少减小再拉杯壁在开口端附近的厚度。
14.用本发明的方法形成的帽可以是位于瓶子例如饮料瓶，如葡萄酒或白酒瓶上端的帽。该帽可以是所谓的防盗帽。根据本发明，在拉伸成形步骤中由金属材料的平面片材形成第一杯。第一杯包括第一杯基底、第一杯壁和开口端。在随后对第一杯进行的第一再拉中，形成再拉杯，再拉杯具有再拉杯基底、再拉杯壁和开口端。再拉杯随后通过变薄拉深模具，其中变薄拉深模具至少在再拉杯壁的邻近开口端的部段中减小再拉杯壁的厚度。
15.壁变薄拉深的步骤可以直接在第一再拉步骤之后进行。然而，可以在第一再拉之后执行进一步的(多个)再拉步骤。在这种情况下，也可以在以下任何再拉步骤之后，例如在最后再拉步骤之后，执行壁变薄拉深步骤。例如，可以精确地执行一个壁变薄拉深的步骤。可能优选的是在最后的再拉步骤之后执行壁变薄拉深步骤。这使得生产过程更容易。然而，当然也可以在执行几个再拉步骤之后执行几个变薄拉深步骤。例如，材料可以在所有再拉步骤之后或者在这些再拉步骤中的一些步骤之后经受变薄拉深步骤。
16.变薄拉深模具可以纳入到第一再拉工具和/或一个或多个后续再拉工具中，特别是至少纳入到最后再拉工具中，因此是相应再拉工具的一部分。然而，当然也可以提供与(多个)再拉工具分开的(多个)变薄拉深模具。变薄拉深步骤可以是第一再拉步骤和/或例如后续再拉步骤之一的集成部分，或者它可以是单独的步骤。如果变薄拉深步骤是再拉步骤的集成部分，则可以例如通过提供比当前材料厚度更窄的再拉工具的间隙来实现变薄拉深步骤，从而执行变薄拉深步骤。变薄拉深模具然后将被该较窄的间隙纳入。变薄拉深模具也可以作为堆叠在再拉模具顶部的单独插件来提供。对于磨损，这允许容易地更换变薄拉深模具或快速改变变薄拉深模具大小。
17.本发明通常也适用于不同的再拉过程，例如反向拉伸、伸缩拉伸、渐进拉伸。
18.在现有技术中，帽的厚度，特别是从这种类型的帽的基底延伸的通常为圆柱形壁
的厚度，特别是用于定位在瓶子上端上的帽的厚度，由特别地在用于接合瓶顶部上螺纹的螺纹部分中的圆柱形壁的功能决定。然而，本发明人已经发现，从帽的基底延伸的通常为圆柱形的壁可以被认为具有两个部段，即第一“功能部段”，包括例如用于接合瓶顶部上的相对应螺纹并且还保持潜在压力的螺纹，该功能部段是邻近帽基底的部段，以及从功能部段延伸到帽的开口端的第二“非功能部段”。功能部段需要一定的材料厚度，以可靠地满足帽的功能要求，特别是用于将帽牢固地保持在瓶顶部上。本发明人还发现，非功能部段不必满足这些要求。相反，该非功能部段，特别是裙部段，通常仅用于成像和广告目的，例如通过带有印刷等，具有低稳定性要求。因此，该非功能部段的材料厚度可以减小，并且可能小于功能部段的材料厚度，从而小于现有技术的帽的材料厚度，而不会危及帽的可靠功能。通过对材料进行壁变薄拉深过程以至少减小再拉杯壁在开口端附近的厚度，因此有可能实现非常显著的材料节约，而不会危及帽的可靠功能。此外，在成形过程中包括壁变薄拉深步骤对潜在的上游(片材制备)和下游(涂层、印刷、滚花)过程没有影响。因此，它可以很容易地集成到生产线上。拉伸顺序可以保持不变。
19.第一杯可以具有从第一杯壁侧向延伸的第一杯凸缘。此外，再拉杯可以形成有凸缘，例如在需要两次再拉的情况下。
20.根据一个实施例，可以提供用于执行第一再拉的第一再拉工具，其包括第一再拉模具、第一再拉垫和第一再拉冲头，该第一再拉冲头能够在与第一再拉模具协作的延伸位置与缩回位置之间移动，第一杯基底的一部分以预定的第一力在第一再拉垫与第一再拉模具之间接合，其中第一再拉垫与第一再拉模具协作，用于约束第一杯的材料跨第一再拉模具的半径弯曲，并且第一再拉冲头被移动到延伸位置，以通过第一再拉模具拉伸第一杯的材料并限定再拉杯壁。
21.拉伸成形和第一再拉可以进一步以反向拉伸方法进行，其中拉伸成形和第一再拉在组合工具中进行。然而，用于拉伸成形的工具和用于第一再拉的工具也可以是单独的工具。
22.第一杯可以由从金属材料的平面片材切割的涂层坯料形成。根据另一个实施例，该材料可以是铝。这种材料通常用于这种类型的帽。在经受拉伸成形步骤之前，并且因此也在经受第一再拉步骤之前，该材料可以包括涂层，优选传统漆涂层。然而，该材料也可以没有涂层。穿过变薄拉深模具的材料的最大厚度可以在小于70％，优选不超过50％，进一步优选大约25％-40％的范围内减小。这种减少是可能的，不会损坏漆涂层。已经令人惊讶地发现，具有涂层(例如漆涂层)的材料(例如铝)可以经受本发明的壁变薄拉深过程，而不会对涂层造成严重损坏。即使壁变薄拉深过程会对漆涂层造成轻微的应力，潜在地导致涂层的轻微多孔性，如果限制在非功能部段，这也不是关键的，在非功能部段涂层仅用于装饰目的。在传统的拉伸和壁变薄拉深(dwi)应用中，为了形成漆涂层金属坯料，变薄拉深步骤通常可以将材料厚度减少大约70％，在该过程中对漆涂层造成相当大的损坏。一旦将漆涂层施加到材料上，就希望维持漆涂层的完整性，以维持涂层的均匀性，并避免与涂层的重新施加相关的额外处理时间和费用。这是通过上面解释的在壁变薄拉深步骤中厚度减小量减小到传统dwi过程的大约一半(或更少)来实现的。这种“局部壁变薄拉深”对于漆涂层材料的加工特别有利。
23.对材料(包括涂层，优选漆涂层)进行壁变薄拉深过程具有额外的优点，即在材料
表面上不需要或只需要很少的冷却剂/润滑剂，例如油，这与常规的壁变薄拉深过程不同，在常规的壁变薄拉深过程中，铝被冷却剂/油混合物淹没/覆盖，通常超过70升/分钟，用于壁变薄拉深过程。相反，漆涂层提供了必要的润滑。相比之下，常规的油润滑的缺点是，为了随后提供(漆)涂层，需要完全移除油。这导致大量的附加要求，例如提供相应的垫圈，而根据本发明可以避免这些要求。本发明过程中可能仍然需要的受限润滑剂可以通过例如将材料通过烘箱而容易地移除。
24.根据另一个实施例，在材料通过变薄拉深模具之后，至少邻近杯基底的杯壁的厚度可以基本上与金属材料片材的基本厚度相同。金属材料片材的基本厚度可以例如小于0.5毫米，更具体地小于0.3毫米，例如0.23毫米。如上文所解释，在拉伸/再拉过程中，当材料通过连续的模具时，杯的壁厚趋于增加，使得在壁中沿其轴向长度可能导致不均匀的厚度。特别地，厚度倾向于从杯基底向杯的开口端增加。结果，在拉伸/再拉过程之后，特别是非功能裙部段可能具有比功能部段更大的壁厚。如上文所解释，这是特别不必要的，并且对于材料的使用是特别不希望的。通过本发明的对再拉杯进行壁变薄拉深过程，非功能性裙部段的厚度可以减小，例如减小到金属材料片材的基本厚度。杯基底的厚度也基本上与金属片材的基本厚度相同。功能部段的壁厚也可以基本上与金属材料片材的基本厚度相同，或者例如大于金属材料片材的基本厚度。因此，材料的使用可以大大减少。
25.根据另一个实施例，在材料通过变薄拉深模具之后，邻近杯开口端的杯壁的厚度可以等于或小于邻近杯基底的杯壁的厚度。具体而言，形成非功能部段的杯壁可以具有比形成功能部段的杯壁更小的厚度。这样，可以进一步减少材料的使用。
26.根据另一个实施例，可以在邻近杯基底的杯壁(特别是功能部段)与邻近开口端的杯壁(特别是非功能部段)之间设置刻痕，当打开设有闭合帽的容器(例如瓶子)时，刻痕限定预定的断裂线。因此，刻痕将功能部段与非功能部段分开。虽然刻痕线以下的部段被称为非功能性部分，但是要注意的是，为了提供所谓的篡改证据，刻痕以下的至少一个环仍然可以起作用。根据另一个实施例，邻近杯基底的杯壁可以进一步设置有螺纹，用于接合容器例如瓶子的螺纹。这种螺纹通常是在将帽放置在瓶顶部上时形成的，其中帽是根据设置在瓶顶部上的螺纹形成的。在将帽放置在瓶顶部上之前，帽可以具有滚花轮廓。
27.根据另一个实施例，邻近开口端的杯壁还可以设置有至少一个加强筋，优选在杯壁的整个圆周上延伸。如果需要的话，这种加强筋为非功能部段提供了额外的稳定性。这种筋可以在后续的滚花过程中形成，该滚花过程需要在包括刻痕线的刻痕线上方形成帽。这种筋可以在随后的滚花过程中形成，该滚花过程需要在包括刻痕线的刻痕线上方形成帽。
28.第一再拉模具或第二再拉模具还可以包括嵌套模，该嵌套模具有邻近第一再拉模具或第二再拉模具半径的环形凹部，并且第一再拉垫或第二再拉垫可以包括与环形凹部协作的环形表面，环形凹部限定了用于材料通向第一再拉模具或第二再拉模具半径的间隙。
29.该方法可以进一步包括以下步骤:
30.提供第二再拉工具，第二再拉工具包括第二再拉模具、第二再拉垫和第二再拉冲头，第二再拉冲头可在与第二再拉模具协作的延伸位置与缩回位置之间移动；
31.在第一再拉之后并且在使材料通过变薄拉深模具之前，用第二再拉工具对再拉杯进行第二再拉，以形成第二再拉杯，第二再拉杯具有杯基底、杯壁和开口端，第二再拉包括:
32.在第二再拉垫与第二再拉模具之间接合再拉杯基底的一部分，并且将第二再拉冲
头移动到延伸位置，以通过第二再拉模具拉伸再拉杯的材料。
33.该方法可以进一步包括:从金属材料的平面片材到第一杯的第一拉伸减少量可以在不显著大于50％，优选约35％至45％的范围内进行；从第一杯到再拉杯的第二拉伸减少量可以在大约20％到30％的范围内进行；并且从再拉杯到第二再拉杯的第三拉伸减少量可以在大约15％到25％的范围内进行。
34.根据另一个实施例，第一再拉冲头和/或第二再拉冲头的移动可以包括与第一再拉模具和/或第二再拉模具协作，以对再拉杯或第二再拉杯的开口端附近的材料执行紧压修整。因此，可以在第一再拉和/或第二再拉中执行夹紧修剪，而不管是否随后进行第二再拉。再拉杯或第二再拉杯也可以在没有修整材料的情况下形成。由第一再拉垫施加在第一杯状材料的外部部分上的压力可以减小，并且在压力减小之后，第一杯材料的外部部分可以进入第一再拉模具。
35.第一杯可以通过将第一杯冲头移动到延伸位置以通过第一杯拉伸模具拉伸金属材料片材坯料并限定第一杯壁而形成，而无需材料通过第一杯拉伸模具的后续加工。再拉杯或第二再拉杯的杯壁还可以由第一再拉模具和第一再拉冲头形成，或者由第二再拉模具和第二再拉冲头形成，而不需要使材料通过第一再拉模具和/或第二再拉模具的后续加工。
36.在壁变薄拉深步骤之前，再拉杯或第二再拉杯的杯壁的厚度可以使再拉杯壁的一部分从杯基底朝向再拉杯或第二再拉杯的开口端增加。
37.根据另一个实施例，将材料通过变薄拉深模具并对邻近再拉杯或第二再拉杯的开口端的材料进行紧压修整的步骤可以在联合处理工位中进行，该联合处理工位与执行第一杯的第一再拉以形成再拉杯的处理工位和/或执行再拉杯的第二再拉以形成第二再拉杯的处理工位分开。根据该实施例，一方面用于执行再拉步骤，另一方面用于执行变薄拉深步骤和紧压修整的处理工位是分开的。特别地，变薄拉深和紧压修整步骤在与用于拉伸或再拉步骤的任何过程工位分开的处理工位中进行。虽然在一个联合处理工位中将再拉步骤与变薄拉深和紧压修整步骤组合降低了本发明方法的复杂性和潜在成本，但实践表明，这可能导致缺陷，例如在该联合处理工位中形成材料碎片。假设这种不希望的效果是由材料在再拉与紧压修整步骤之间转移期间的材料张力引起的。这可以通过上面解释的实施例可靠地避免，在该实施例中，再拉步骤与变薄拉深和紧压修整步骤分离。
附图说明
38.虽然本说明书以特别指出并明确主张本发明的权利要求书作为结尾，但是相信通过结合附图的以下描述将更好地理解本发明，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
39.图1是示出了根据本说明书的方面可操作的第一成形压力机的示意性剖视图，示出了在形成第一杯之前处于缩回位置的成形压力机的上组件；
40.图2是示出成形压力机的上组件处于形成第一杯的延伸位置的示意性剖视图；
41.图2a是图2所示的第一杯的形成的放大示意剖视图；
42.图3是示出了成形压力机的上组件处于形成第一杯之后的缩回位置的示意性剖视图；
43.图4是示出根据本说明书的方面可操作的第二成形压力机的示意性剖视图，示出
了第二成形压力机的上组件处于第一再拉工具和第二再拉工具的延伸位置；
44.图4a是示出在图4所示的第一再拉工具中形成第一再拉杯的放大视图的示意性剖视图；
45.图4b是示出在图4所示的第二再拉工具中形成最终帽的放大视图的示意性剖视图；
46.图5是示出第一再拉工具处于形成再拉杯之前的缩回位置的示意性剖视图；
47.图6是示出第二再拉工具处于形成最终帽之前的缩回位置的示意性剖视图；
48.图7是示出根据本说明书的方面可操作的第二成形压力机的替代实施例的示意性剖视图，示出了第二成形压力机的上组件处于第一再拉工具和第二再拉工具的延伸位置；
49.图7a是示出了在图7所示的第一再拉工具中形成再拉杯的放大视图的示意性剖视图；
50.图8是示出图7的再拉工具处于形成无凸缘再拉杯之前的缩回位置的示意性剖视图；
51.图9(a)和9(b)是由再拉夹具施加到传递到再拉模具的材料上的压力变化的图解说明；
52.图10示出了材料成形的进程，包括(a)第一拉伸杯，(b)第一带凸缘的再拉杯，(c)在凸缘的紧压修整移除之后并限定了最终帽变薄拉深步骤的第二再拉杯，以及(d)来自第二再拉杯的紧压修整的包括凸缘的修整件；
53.图11示出了材料成形进程的第二实施例，包括(a)第一拉伸杯，(b)第一无凸缘再拉杯，和(c)在凸缘的紧压修整移除之后并限定了最终帽变薄拉深步骤的第二拉伸杯，和(d)来自第二拉伸杯的紧压修整的包括凸缘的修整件；
54.图12(a)-12(f)示出了在第一成形压力机和第二成形压力机中执行的一系列成形步骤；
55.图13是示出根据本说明书的方面可操作的第二成形压力机的另一替代实施例的示意性剖视图，示出了第二成形压力机的上组件处于第一再拉工具和第二再拉工具的延伸位置；
56.在下面对优选实施例的详细描述中，参考了形成详细描述一部分的附图，并且其中通过说明而非限制的方式示出了可以实施本发明的特定优选实施例。应当理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行改变。
具体实施方式
57.本技术公开了用于形成面板、壳体或闭合帽的方法和设备，使得闭合件的成形部分具有受控的材料加工，在成形过程的早期阶段最小化施加到闭合帽材料上的金属加工，以基本上最小化成形帽外边缘的制耳或表面划伤，以及防止或最小化由施加到为形成闭合帽而供应的金属片材上的涂层或膜产生的毛刺或毛状结构的形成。
58.现在参考图1-图3和图12(a)-图12(c)，其示出了具有上组件102和下组件104的第一成形压力机100。在所示实施例中，上组件102包括可移动组件，下组件104包括固定组件。然而，本发明不限于这种特定的配置，上组件102可以是固定的，下组件104可以是可移动的。如本文所示，上组件102可在延伸位置与缩回位置之间移动，在延伸位置，上组件102携
带的工具与下组件104的工具协作，以将包括平面材料片材的坯料b成形为拉伸的第一杯c1，见图1和图12(b)，在缩回位置，上组件102与下组件104间隔开，见图3、图12(a)和图12(c)。
59.上组件102包括坯料冲头106，该坯料冲头106以固定关系支撑在上模座108上。剥离器110包围坯料冲头106，并被支撑成可相对于上模座108移动。脱模器保持器112以相对于上模座108固定的关系支撑在坯料冲头106内，脱模器114支撑在脱模器保持器112与坯料冲头106之间，用于相对于上模座108移动。剥离器110包括位于缸116(例如气缸)中的剥离器活塞110a，用于将剥离器110朝向下组件104偏压。脱模器114经由压力销120连接到活塞118。活塞118位于缸122例如气缸中，用于朝向下组件104偏压脱模器114。
60.下组件104包括相对于下模座126以固定关系支撑的拉伸模具124，并且其尺寸适于在用于形成第一杯c1的拉伸操作中延伸到坯料冲头106中。拉伸垫128包围拉伸模具124，并被支撑为相对于下模座126可移动。切割边缘130包围拉伸垫128，并且相对于下模座126以固定关系被支撑。拉伸垫128经由压力销134连接到下活塞132。下活塞132位于缸136例如气缸中，用于朝向上组件102偏压拉伸垫128。
61.第一成形压力机100形成第一杯c1的操作包括提供平面材料片材10，平面材料片材10包括金属例如铝或钢片材，如图1中坯料b的虚线延伸所描绘。参考图2，当上组件102向下朝向下组件104移动时，剥离器110被定位在切割边缘130附近，以利用从剥离器活塞110a施加的预定压力将材料片材夹紧在它们之间。材料片材10另外被夹紧在坯料冲头106上限定的下坯料冲头表面106a与拉伸垫128之间。上组件102的继续向下运动导致材料片材10的盘被割断以限定坯料b，并且坯料b接合在脱模器114与拉伸模具124的上表面拉伸模具124a之间。随着上组件102进一步向下移动，坯料冲头106与拉伸模具124之间的相对运动将坯料b的材料径向向内拉伸进入坯料冲头106中，以形成第一杯c1。在上组件102的向下冲程的末尾，坯料b的径向外部保持夹紧在下部坯料冲压表面106a与拉伸垫128之间，以在第一杯c1的开口外端处限定径向凸缘f1。
62.可以理解，由第一成形压力机100执行的拉伸过程可以导致拉伸的第一杯c1的壁w1具有从第一杯c1的基底b1朝向杯c1的邻近凸缘f1的开口外端增加的渐变厚度，其中基底b1具有与材料片材10的基本厚度基本相同的厚度。凸缘f1不进入坯料冲头106，并且包括杯c1的径向或侧向延伸的外部，该外部限定了从壁w1径向延伸的坯料b的基本上未加工的部分。
63.此外，可以理解的是，这里描述的拉伸和再拉操作或过程中的每一个可以在材料穿过或通过相应的模具时导致材料增厚，以形成减小的杯直径和更大的壁高。在本文所描述的每个拉伸/再拉操作中，可以形成从基底向杯的开口外端沿高度方向延伸的逐渐增加的壁厚，其中在每个成形杯的开口外端附近，在高度方向上每单位长度的壁中包含的材料的体积大于在基底附近形成壁的材料的体积。在本文所描述的示例性拉伸/再拉操作中，拉伸/再拉操作中的每个步骤可导致所成形的杯壁的标称增厚(如在杯的开口外端附近测量的)相对于坯料材料或先前增厚的杯壁在通过模具之前的标称厚度约为110％，例如108％至112％。然而，可以理解，本说明书不限于这里描述的厚度的示例性变化。
64.参考图4和图12(d)-图12(f)，第二成形压力机200被示出具有上组件202和下组件204，其中上组件202包括可移动组件，下组件204包括固定组件。在所示实施例中，上组件202包括上模座206，下组件204包括下模座208，其中上模座206和下模座208承载用于执行
第一再拉操作和第二再拉操作的第一再拉工具210和第二再拉工具212。可以理解的是，尽管第一再拉工具210和第二再拉工具212在本文中被描述为设置在同一压力机中，即第二成形压力机200中，并且上组件202被描述为是可移动的，而下组件204被描述为是固定的，但是本发明不限于这种特定描述的配置。
65.进一步参考图5，第一再拉工具210包括第一再拉模具214，该第一再拉模具214相对于下模座208以固定关系被支撑。下面板冲头216被支撑以相对于下模座208移动，并且尺寸被设定为向上延伸穿过第一再拉模具214，并且包括位于下缸220(例如气缸)内的下活塞218，用于朝向上组件202向上偏压下面板冲头216。
66.第一再拉冲头222相对于上模座206以固定的关系被支撑，并且其尺寸被设定为适于进入第一再拉模具214，其中在用于再拉第一杯c1的再拉操作中，第一再拉冲头222可随着上模座206在与第一再拉模具214协作的延伸位置(见图4和12(e))与缩回位置(见图5、12(a)和12(c))之间移动。第一再拉垫224包围第一再拉冲头222，并且其尺寸适于延伸到第一杯c1中，以在第一再拉垫224与限定在第一再拉模具214上的第一再拉模具表面226之间接合基底b1。第一再拉模具表面226可以包括大致对应于第一杯c1的圆周的凹陷区域。
67.第一再拉垫224经由连接构件230连接到上活塞228。上活塞228位于上缸232例如气缸中，用于将第一再拉垫224朝向下组件204偏压。第一再拉垫224被偏压以利用预定第一力在第一再拉垫224与再拉模具214之间接合第一杯基底b1的一部分，其中预定第一力由提供给上缸232的空气压力确定。
68.第二压力机200在第一再拉工具210中再拉第一杯c1的操作包括将第一杯c1放置成其开口端朝上，与第一再拉模具214相关联，如图5所示。如图4和图4a所描绘，当上组件202向下朝向下组件204移动时，第一再拉垫224被定位成邻近第一再拉模具表面226，如在第一再拉模具214上限定的，以利用从上活塞228施加的预定第一力将第一杯基底b1夹持在其间。可以注意到，图4和图4a描绘了第一杯c1(即，在被再拉至减小的直径之前)和通过第一再拉模具214形成的再拉杯c2。
69.上组件202的继续向下运动导致第一再拉冲头222向下延伸穿过第一再拉模具214，在半径r2上拉伸第一杯c1的材料以限定再拉杯直径c
d2
。从图4中可以看出，当上组件202和下组件204一起移动时，上活塞228在上缸232中向上移动，下活塞218在下缸220中向下移动，以提供来自上活塞228的预定的第一力，并在对再拉杯c2成形时，经由下面板冲头216抵靠基底b2的下侧提供来自下活塞218的压力。
70.在第一再拉垫224与第一再拉模具214协作的情况下，即在与第一再拉模具表面226的界面处，执行第一再拉操作，以约束第一杯c1的材料跨第一再拉模具214的半径弯曲，导致材料形成比第一杯c1的壁厚更厚的用于再拉杯c2的壁w2。如上文所讨论，在示例性实施例中，当第一杯c1穿过第一再拉模具214时，杯壁的材料厚度可以具有大约110％的标称增加(范围从108％到112％)。因此，如果坯料b具有大约0.23mm的示例性厚度，则当材料厚度增加大约110％的标称量时，第一杯c1的壁w1可以具有大约0.25mm(范围从0.24mm到0.26mm)的标称厚度，并且当壁厚增加大约110％标称量时，至少邻近再拉杯c2的开口外端的再拉杯c2的壁w2可以具有大约0.27mm(范围从0.26mm到0.28mm)的标称厚度。
71.在再拉操作期间，邻近第一杯凸缘f1的第一杯c1的材料的至少一部分不受预定第一力的约束而跨第一再拉模具214的半径弯曲。例如，在第一再拉冲头222的向下冲程末尾
时，第一杯c1的材料的一部分可以保留在第一再拉垫224与第一再拉模具214之间，以限定再拉杯c2的凸缘f2，如图4a中的凸缘直径f
d2
所示。可以理解，再拉杯c2的壁w2的厚度通常不均匀，并且可以包括从基底b2到再拉杯c2的开口外端在轴向方向上延伸的增加的厚度。还应该理解，在这里描述的拉伸/再拉操作中，渐变壁厚通常仅受拉伸/再拉冲头和相应的拉伸/再拉模具之间的空隙的限制。冲头与模具之间的这个空隙通常是在各个拉伸/再拉工位中厚度增加的107％到115％。
72.由于形成再拉杯c2的凸缘f2的材料不是使材料在第一再拉模具214的半径上的通过来加工的，凸缘f2包括再拉杯c2的径向或侧向延伸的外部部分，包括基本上未加工的材料，未加工的材料限定了从壁w2延伸的大致均匀的半径。此外，由于再拉杯c2的外部部分，即限定凸缘f2的外部部分，不被约束为跨第一再拉模具214的半径弯曲，所以施加到再拉杯c2的材料上的涂层或膜不会受到可能导致涂层或膜与基底材料分离的力，从而在再拉过程中基本上避免了细小的毛状碎片，下文中称为“毛刺”。如果允许形成这种毛刺，当多个第一杯c1在第一再拉模具214中被再拉时，这种毛刺会积聚在工具中并干扰再成形过程。
73.参考图4和图6，第二再拉工具212包括第二再拉模具234，该第二再拉模具234相对于下模座208以固定关系被支撑。变薄拉深模具236相对于下模座208以固定关系被支撑，并且位于第二再拉模具234下方。贯穿通道238从变薄拉深模具236向下延伸，并且限定了大于由变薄拉深模具236限定的内径的直径。
74.第二再拉冲头240相对于上模座206以固定的关系被支撑，并且其大小适于进入第二再拉模具234，其中在用于再拉该再拉杯c2的再拉操作中，第二再拉冲头240可随着上模座206在与第二再拉模具234协作的延伸位置(见图4和图12(b))与缩回位置(见图6、图12(a)和图12(c)之间移动。第二再拉垫242包围第二再拉冲头240，并且其尺寸适于延伸到再拉杯c2中，以在第二再拉垫242与第二再拉模具表面244之间接合基底b2，第二再拉模具表面244在第二再拉模具234上限定嵌套模。第二再拉模具表面244可以包括大致对应于再拉杯c2圆周的凹陷区域。
75.第二再拉垫242经由连接构件248连接到上活塞246。上活塞246位于上缸250例如气缸中，用于将第二再拉垫242朝向下组件204偏压。第二再拉垫242被偏压以在第二再拉垫242与第二再拉模具234之间用预定的第二力接合再拉杯基底b2的一部分，其中预定的第二力由提供给上缸250的空气压力确定。
76.第二压力机200在第二再拉工具212中再拉该再拉杯c2的操作包括将再拉杯c2放置成其开口端朝上，与第二再拉模具234相关联，如图6所示。如图4和图4b所描绘，当上组件202朝着下组件204向下移动时，第二再拉垫242被定位成邻近在第二再拉模具234上限定的第二再拉模具表面244，以利用从上活塞246施加的预定第二力将再拉杯基底b2夹持在它们之间。可以注意到，图4和图4b描绘了再拉杯c2，即在第二再拉操作至减小的直径之前，以及通过穿过第二再拉模具234形成的第二再拉杯或最终帽c3。
77.上组件202的继续向下运动导致第二再拉冲头240向下延伸穿过第二再拉模具234，在半径r3上拉伸再拉杯c2的材料，以限定第二再拉杯直径c
d3
。此外，第二再拉冲头240拉伸从第二再拉模具234通过变薄拉深模具236的材料，以减小最终帽壁w3的壁厚，并形成最终帽c3的最终直径c
df
。从图4中可以看出，随着上组件202和下组件204一起移动，上活塞246在上缸250中向上移动，以在形成最终帽c3时从上活塞246提供预定的第二力。最终帽c3
可以沿着与第二再拉冲头240移动到延伸位置相同的方向，例如，如图12(c)所示向下，从第二再拉工具212传出。
78.执行第二再拉操作时，第二再拉垫242与第二再拉模具234协作，以约束再拉杯c2的材料跨第二再拉模具234的半径r3弯曲，导致通过第二再拉模具234的材料形成大于再拉杯c2的壁厚的初始壁厚。如上文所讨论，在示例性实施例中，当再拉杯c2通过第二再拉模具234时，杯壁的材料厚度可以具有大约110％的标称增加(范围从108％到112％)。因此，如果再拉杯c2具有大约0.27毫米的示例性标称壁厚，则当材料厚度增加大约110％的标称量时，通过第二再拉模具234的材料的壁厚可以大约为0.29毫米(范围为0.28毫米至0.30毫米)，其中在第二再拉之后靠近开口外端的材料的标称厚度可以比起始基本厚度大约大34％。随后，当材料通过变薄拉深模具236时，壁厚减小以形成例如大致均匀的壁厚。在这里描述的示例性实施例中，对于最终帽c3，通过变薄拉深形成的大致均匀的壁厚可以是大约0.23毫米。最终帽壁w3的最终厚度可以近似等于由材料片材10的平面坯料b限定的基本厚度，并且等于基底b3的厚度。因此，变薄拉深步骤可以将开口外端附近的材料厚度减少大约34％。在另一个示例性实施例中，最终帽壁w3的均匀厚度可以略小于由材料片材10的平面坯料b限定的基本厚度。还可能的是，在通过变薄拉深模具之后，最终帽c3的壁厚在邻近开口端的部段比邻近杯基底b3的部段更低。例如，具有较高厚度的壁部段可以通过刻痕与具有较低厚度的壁部段分开，如下文所解释。
79.在第二再拉操作期间，在再拉杯凸缘f2处或邻近处再拉杯c2的材料的至少一部分不穿过第二再拉模具234并被切断。具体而言，第二再拉冲头240带有紧压修整环252，紧压修整环252的直径大于第二再拉冲头240的直径。当第二再拉冲头240接近其下行冲程的末尾时，再拉杯c2的材料被紧压在紧压修整环252的边缘与第二再拉模具234的半径r3之间，将薄环形修整部分t3与最终帽c3的外端分开。因此，在第二再拉操作结束时，再拉杯c2的一部分，例如可包括凸缘f2的至少一部分的部分，从最终帽c3的开口端被修整，并且在再拉过程中基本上避免了毛刺的形成，其中当上组件202在第二再拉操作结束时缩回时，修整部分t3可从第二再拉工具212移除。
80.可以理解，第一杯c1和再拉杯c2每个都包括侧壁，该侧壁的最大厚度大于由材料片材10的平面坯料b限定的基本厚度。特别地，在拉伸和第一再拉操作期间，通过允许在这些操作中的每一个操作中的壁增厚，即，从第一杯c1和再拉杯c2的基底(邻近冲头半径)朝向开口端(邻近杯凸缘)在轴向方向上逐渐增厚，施加到形成第一杯c1和再拉杯c2的壁部分的材料上的加工被最小化。随后，通过变薄拉深模具236在第二再拉操作，即最后一次再拉操作中执行将材料减薄至最终厚度，例如基本上等于或略小于基本厚度，以在成形最终帽c3的步骤中执行唯一的变薄拉深操作。也就是说，最终帽c3可以具有从基底b3轴向延伸的均匀或基本均匀的壁厚，其中壁厚可以与基底b3的厚度相同，即等于基本厚度。所描述的一系列拉伸/再拉步骤，具有最少的侧壁材料加工，被选择和布置成最小化可能在最终帽c3的开口端出现的任何制耳或表面划伤。因此，薄壁深拉帽c3可以具有显著减少或最小化的废料，例如与现有已知过程产生的制耳和表面划伤相关的废料。
81.参照图7、图7a和图8，描述了第二成形压力机200的替代配置，其中在第一再拉操作中修改了再拉杯c2的成形。替代配置的第二成形压力机200具有与图4-图6所示配置基本相同的元件，除了第一再拉工具210具有用于减小在第一再拉操作末尾时由第一再拉垫224
施加的夹持力的结构。
82.参照图7和图8，上缸232被提供预定空气压力的空气，该空气经由双通阀233从空气供应源供应，以将预定的第一力施加到第一再拉垫224。此外，用于向第一再拉垫224施加预定第一力的上活塞228设置有径向通气通道254，该径向通气通道254可定位成与穿过上模座206形成的相对应排气通道256竖直对准，用于在上组件202的向下冲程中的预定位置从上缸232排出空气。另外可以看出，图7和8中的上活塞228形成有延伸的上部228a，该延伸的上部228a可以在上活塞228竖直运动期间覆盖排气通道256，其中通气通道254位于排气通道256下方。例如，如图8所示，在本实施例的第一再拉操作开始时，并且在再拉操作的大部分过程中，上活塞228的上部228a覆盖排气通道256，并且允许在上缸232中维持预定压力。
83.可以理解，本说明书不限于这里描述的用于提供对上缸232中的空气压力进行控制的特定配置。例如，如图7和图8中的虚线所描绘(也参见图13)，可以提供三通阀243来代替双通阀233，以经由三通阀243向上缸232供应空气和从上缸232排出空气，其中不需要通气通道254和排气通道256。
84.在替代的第一再拉操作中，再拉杯c2可以形成为没有凸缘。具体而言，第一再拉冲头222的向下冲程延伸，以拉伸第一杯c1的所有材料通过第一再拉模具214。随着第一杯c1的最后部分被拉向第一再拉模具214，并且特别地，随着第一杯凸缘f1的一部分被夹持在第一再拉垫224与第一再拉模具214之间，被夹持材料上的压力随着第一再拉垫224下方的材料的环形夹持面积减小而增加。特别地，利用从上活塞228施加到第一再拉垫224的恒定力，即预定的第一力，以及支撑夹持力的减小的材料面积，施加到材料上的压力增加。这在图9中示出，其中图9(a)示出了区域a1，该区域a1限定了在整个第一再拉操作的大部分时间内由第一再拉垫224接合的环形材料区域，使得等于预定第一力f除以由第一再拉垫224接合的面积的压力p1被施加到材料上。图9(b)示出了在第一再拉操作中使再拉杯c2成形期间剩余材料的最后部分，其中环形区域a2小于环形区域a1，使得由第一再拉垫224施加的压力p2大于压力p1，压力p2等于预定的第一力f除以剩余材料的面积a2，并且压力p2继续增加，直到所有材料都已经进入第一再拉模具214。当材料的边缘进入第一再拉模具214时，增加的压力会导致形成毛刺。此外，如果在整个第一再拉过程中维持增加的压力，会导致形成再拉杯c2开口外端的材料以制耳或表面划伤的形式的增加的应变和扭曲。
85.根据替代实施例的一个方面，上缸232中的压力在第一再拉冲头222的向下冲程中的预定点处被释放或降低。如图7所示，在上组件202接近其向下冲程的末尾时，但是在第一再拉冲头222完全拉伸第一杯c1通过第一再拉模具214之前，例如当第一再拉冲头222与第一再拉模具214之间的间隙处增加的夹持压力(如图9(b)中的压力p2所示)开始时，上活塞228中的通气通道254与从上缸232引出的排气通道256对准。图7a示出了当由第一再拉垫224施加的力经由上缸232中的压力减小而减小时，第一杯c1的减小的凸缘的外边缘的位置l
r1
。随着第一再拉冲头222继续向下移动，定位通气通道254不与排气通道256对准，维持上缸232中的剩余压力，以便在第一再拉过程的剩余时间维持对第一再拉垫224减小的力，以避免当材料的剩余部分被拉伸通过第一再拉模具214时在材料中形成折痕或褶皱。因此，所得的再拉杯c2可以在开口端具有基本均匀的外边缘，即没有制耳或表面划伤，并且可以转移到第二再拉操作，而不修整外(无凸缘)边缘。
86.再次参考图7，替代实施例的第二再拉工具212与参考图4、图4b和图6描述的第一描述实施例的工具相同。具体而言，在执行第二再拉操作时，第二再拉垫242与第二再拉模具234协作，以约束再拉杯c2的材料跨第二再拉模具234的半径r3弯曲，导致穿过第二再拉模具234的材料形成大于再拉杯c2的壁厚的初始壁厚。随后，当材料通过变薄拉深模具236时，壁厚减小到最终壁厚，最终壁厚例如可以近似等于由材料片材10的平面坯料b限定的基本厚度，并且等于基底b3。此外，最终帽壁w3的最终厚度可以略小于由材料片材10的平面坯料b限定的基本厚度。与邻近基底b3的部段相比，邻近开口端的部段的壁厚也可以更小。此外，紧压修整环252可以从最终帽c3的外端紧压修整材料的外边缘部分，即薄环形修整部分t3。因此，在第二再拉操作结束时，再拉杯c2的一部分从最终帽c3的开口端被修整。
87.参考图10(a)-图10(d)，如本文所描述为了形成薄壁深拉伸最终帽c3的拉伸/再拉过程的第一实施例，最初形成第一杯c
1，
第一杯c1具有沿轴向向上方向增加的渐变壁厚，其中至少靠近第一杯c1的外开口端的壁厚w1大于基本厚度，并且第一杯c1的凸缘f1包括基本未被加工的材料，见图10(a)。如上文所讨论，第一杯c1被再拉以形成再拉杯c
2，
再拉杯c2具有增加的壁高和减小的直径，其中至少在再拉杯c2的外开口端附近的壁厚w2大于第一杯c1的外开口端附近的壁厚w1。此外，参看图10(b)，再拉杯c2的凸缘f2包括基本上未被加工的材料。在第二再拉操作中，再拉杯c2被再拉以形成具有增加的壁高和减小的直径的再拉最终帽c3，其中壁厚最初随着材料通过第二再拉模具234而增加，然后当材料通过变薄拉深模具236时，最终帽c3的壁w3成形为减小的最终厚度，见图10(c)，如上文所讨论。此外，未穿过第二再拉模具234的材料的外凸缘被紧压修整并作为环形修整部分t3移除，见图10(d)。从上面的描述可以理解，每次拉伸/再拉操作都会导致被拉伸材料的厚度增加，厚度增加标称地等于(基本厚度)
×
(1.1
×
1.1
×
1.1)，导致厚度增加33％至34％。更一般地，标称厚度增加可能落在[(基本厚度)
×
(1.08
×
1.08
×
1.08)]至[(基本厚度)
×
(1.12
×
1.12
×
1.12)]或25％至40％的范围内。在上述示例性实施例中，在杯c1和c2的成形过程中不进行变薄拉深，并且由靠近拉伸杯c1和再拉杯c2的开口外端的凸缘f1、f2限定的材料保持基本上未被加工，直到最终帽c3的最终壁厚形成，从而避免了与材料的外边缘区域的加工相关联的制耳或表面划伤，同时相关联地减少或消除了废料，原本在带耳或表面划伤材料的修整过程中会产生废料。然而，可以理解，变薄拉深也可以在拉伸和第一再拉操作中的一个或两个操作中提供。
[0088]
参考图11(a)-图11(d)，如本文所描述的形成深拉最终帽c3的拉伸/再拉过程的替代实施例，最初形成第一杯c
1，
第一杯c1具有沿轴向向上方向增加的渐变壁厚，其中至少靠近第一杯c1的外开口端的壁厚w1大于基本厚度，并且第一杯c1的凸缘f1包括基本上未被加工的材料，见图11(a)。如上文所讨论，第一杯c1被再拉以形成具有增加的壁高和减小的直径的再拉杯c2，其中至少在再拉杯c2的外开口端附近的壁厚w2大于第一杯c1的外开口端附近的壁厚w1。此外，由于第一再拉垫224施加的压力在接近第一再拉操作末尾时被释放或减小，对再拉杯c2的外端材料的应变被最小化，对再拉杯c2的开口外端的加工减小，见图11(b)。在第二再拉操作中，再拉杯c2被再拉以形成第二再拉或最终帽c3，第二再拉或最终帽c3具有增加的壁高和减小的直径，其中壁厚最初在第二再拉模具234之后增加，然后最终帽c3的壁w3在材料通过变薄拉深模具236时形成为减小的、均匀的最终厚度，见图11(c)。此外，未穿过第二再拉模具234的材料的外凸缘被紧压修整并作为环形修整部分t3移除，见图11
(d)。在第二再拉中，变薄拉深模具236将壁厚减小至少大约材料通过拉伸/再拉过程增厚的百分比，例如，如果通过所有拉伸/再拉阶段壁厚的标称百分比增加是34％，那么变薄拉深模具236可以提供34％的壁厚标称减少。可以理解，靠近第一杯c1的开口外端的由凸缘f1限定的材料基本上未被加工，并且靠近再拉杯c2的开口外端的材料保持最低限度的加工，直到形成最终帽c3的最终厚度，从而避免了与材料的外边缘区域的加工相关联的制耳或表面划伤，同时相关联地减少或消除了废料，原本在带耳或表面划伤材料的修整中会产生废料。
[0089]
上述拉伸/再拉过程可用于形成具有更大壁高的连续更小直径的杯，例如形成30毫米
×
60毫米(直径/壁高)的最终帽c3。例如，初始拉伸步骤或第一操作拉伸减少量可以定义为[(坯料直径)-(初始杯直径)]/(坯料直径)，其中第一拉伸减少量可以在35％至45％的范围内，例如不超过50％。第一再拉步骤或第二操作第一再拉减少量可以定义为[(初始杯直径)-(第一再拉杯直径)]/(初始杯直径)，其中第二再拉减少量可以在20％至30％的范围内。第二再拉步骤或第三操作第二/最终再拉减少量可以定义为[(第一再拉杯直径)-(第二再拉杯直径)]/(第二再拉杯直径)，其中第三拉伸减少量可以在15％至25％的范围内。应当理解，上述减少量是示例性的而非限制性的，并且可以在最终再拉减少之前添加进一步的或中间的再拉步骤，以形成进一步减小直径和更深的再拉杯。
[0090]
关于在最终再拉减少之后由变薄拉深模具236执行的变薄拉深过程，执行变薄拉深以减少形成最终帽壁w3的再拉材料的厚度，将未使用的材料体积转变为额外的壁长度。也就是说，在这里描述的示例性实施例中，大约等于基本厚度的134％的壁材料的逐渐增加的厚度可以沿着最终帽壁w3的长度减小到基本厚度的大约100％的大体上均匀的厚度，同时壁的长度增加以限定最终的预定壁长度。
[0091]
此外，尽管本发明的用于拉伸/再拉材料以形成防盗帽的过程的发展认识到，相对于帽的防盗方面，邻近帽的开口端的区域通常是不起作用的，并且在尺寸上(在厚度方向上)不如邻近帽的闭合端的壁重要，本过程的一个方面已经利用了积聚在帽壁的这个尺寸不太关键的区域中的额外体积的材料来延伸壁的长度，允许使用较少的起始材料，即较小直径的坯料，在大批量生产防盗帽中具有相关联的显著经济效益。可以理解的是，本过程可以提供所描述的益处，重新分配裙部中未充分利用的材料，并提高生产帽的经济性，而不改变帽的通常更关键部分的尺寸特性，其中基底端和帽壁的邻近基底的部分，例如可以被提供用于形成螺纹部分和带刻痕易碎带，可以维持与行业中当前使用的相同的厚度。
[0092]
此外，从施加到材料上的加工量的角度来看，直径减小的起始坯料在初始拉伸步骤中产生较浅的第一杯。因此，从最初的杯形成开始，对材料施加较少的加工和应变，这有助于在后续的拉伸/再拉操作中减少材料的制耳。提供传统的涂有漆的坯料，即非层压涂层坯料，可以进一步有助于在材料被拉伸和再拉时减小施加到材料上的应变，因为涂层可以有助于材料通过工具，例如通过提供润滑表面。特别地，当涂层通过变薄拉深模具236时，涂层可以通过最终的材料减少保持在适当的位置。在这点上，可以注意到，由变薄拉深模具236施加的变薄拉深是材料的非侵蚀性加工，例如，将厚度从基本厚度的大约134％减小到大约100％，使得涂层保持完整，即，未损坏，以有助于材料以有限的制耳通过变薄拉深模具236。
[0093]
更一般地，邻近帽的开口外端的变薄拉深前的壁厚可以是基本厚度的125％至140％，其可以减小到基本厚度的大约100％或更小(至少在靠近开口端的部段中)，其中所
描述的变薄拉深相对无侵蚀性，基本上包括材料厚度的大小调整，使得可以在不损坏金属材料上的传统漆涂层的情况下减小到大约基本厚度。
[0094]
如本文中所使用的，由用于当前过程的壁变薄拉深过程所施加的金属材料的“非侵蚀性”加工或变薄拉深是指金属材料的变薄拉深，其为传统拉伸和壁变薄拉深(dwi)应用中执行的材料厚度减少量大约57％或更少，并且可以包括最大材料厚度在大约25％至40％的范围内减少到大约基本厚度。此外，如本文所用，漆涂层的“损坏”是指漆涂层的位移导致漆涂层下面的金属材料完全或部分暴露，或者漆涂层过度变薄，例如但不限于由于过度压力、磨损和/或剪切力或其组合而可能发生的情况。
[0095]
尽管在上述示例性实施例中，描述了具有多于一个再拉步骤的过程，但是应当理解，本发明也涉及仅具有一个再拉步骤的过程。尽管在上述示例性实施例中，变薄拉深步骤被描述为仅在第二或最终再拉步骤的末尾提供，但是应当理解，在拉伸和第一再拉步骤中也可以提供一些变薄拉深，在这种情况下，为了在最终再拉步骤之后获得最终壁厚，将需要减少的最终变薄拉深量。在这点上，可以理解，如果在最终再拉之前执行进一步的变薄拉深步骤，这种进一步的变薄拉深将基本上包括不会损坏金属材料上的传统漆涂层的大小调整。
[0096]
参考图13，描述了第二再拉过程的另一个替代实施例，并且包括在没有紧压修整操作的情况下执行第二再拉操作的修改的第二再拉冲头240’。修改的第二再拉冲头240’包括直径扩大部分，该直径扩大部分被配置成形成最终帽c3’
的另一配置，该最终帽c3'包括最终帽c3’
的壁的开口外端附近的最终帽壁的变薄的壁部分。尽管变薄的壁部分可以具有相对较短的长度，但是应当理解，在一些实施例中，变薄的壁部分可以从帽的开口外端延伸大约最终帽壁总长度的三分之二，或者大体上用于防盗帽的裙部的长度。更一般而非限制性地，变薄的壁部分可以从帽的开口外端延伸大约最终帽壁总长度的三分之一到四分之三。
[0097]
再次参考图13，上缸250被提供有预定空气压力的空气，该空气经由双通阀235从空气供应源供应，以向第二再拉垫242施加预定的第二力。此外，用于将预定的第二力施加到第二再拉垫242的上活塞246可以设置有径向通气通道260，该径向通气通道260可以定位成与穿过上模座206形成的相对应排气通道262竖直对准，用于在上组件202的向下冲程中的预定位置从上缸250排出空气。此外，修改的第二再拉冲头240’被构造成没有紧压修整环，例如没有紧压修整环252，使得修改的第二再拉冲头240’可以在没有紧压修整操作的情况下拉伸再拉杯c2的所有材料通过第二再拉模具234。还可以看出，图13中的上活塞246形成有延伸的上部246a，该延伸上部246a可以在上活塞246竖直运动期间覆盖排气通道262，其中通气通道260位于排气通道262下方。例如，在本实施例的第二再拉操作开始时，并且贯穿第二再拉操作的大部分时间，上活塞246的上部246a覆盖排气通道262，并且允许在上缸250中维持预定的压力，其方式类似于参考图8描述的上活塞228的上部228a所描述和示出的方式。
[0098]
可以理解，本说明书不限于这里描述的用于提供对上缸250中的空气压力进行控制的特定配置。例如，如图13中示例性描绘的，可以提供三通阀245来代替双通阀235，以经由三通阀245向上缸250供应空气和从上缸250排出空气，其中不需要通气通道260和排气通道262。
[0099]
在替代的第二再拉操作中，最终帽c3'可以在没有凸缘的情况下形成，并且在没有
修整操作的情况下完成。具体而言，修改的第二再拉冲头240’的向下冲程延伸，以拉伸再拉杯c2的所有材料通过第二再拉模具234。当再拉杯c2的最后部分被拉向第二再拉模具234时，特别是当再拉杯c2的外部部分被夹持在第二再拉垫242与第二再拉模具234之间时，所夹持材料上的压力随着材料的环形夹持面积的减小而增加。特别地，通过从上活塞246施加到第二再拉垫242的恒定力，即预定的第二力，以及支撑夹持力的减小的材料面积，施加到材料上的压力增加，如上文参考替代的第一再拉过程所描述。
[0100]
根据替代实施例的一个方面，上缸250中的压力在第二再拉冲头240’的向下冲程中的预定点处被释放或降低。如图13所示，当上组件202接近其向下冲程的末尾时，但是在修改的第二再拉冲头240’完全拉伸再拉杯c2通过第二再拉模具234之前，例如当修改的第二再拉冲头240’与第二再拉模具234之间的间隙处的增加的夹持压力开始时，以类似于图9(b)中的压力p2所示的方式，上活塞246中的通气通道260与从上缸250引出的排气通道262对准。
[0101]
最终帽c3’
的变薄的壁部分w
a3’可以在上组件202的向下冲程末尾时由直径扩大部分240a’形成。变薄的壁部分w
a3’可以提供给最终帽帽c3’
的相对非关键的区域，以减少形成帽c3’
所需的材料量。例如，在变薄的壁部分w
a3’与帽基底b3’
之间的帽c3’
的区域可以包括相对较厚的区域，该区域可以在瓶子的螺纹端形成螺纹，并且变薄的壁部分w
a3’可以在最终帽c3的螺纹部分与开口外端之间限定剩余的相对较薄的套筒。由于第一杯c1和再拉杯c2的材料的加工最少或减少，最终帽c3’
的开口外端处的材料可以形成为基本上没有可能由例如在成形过程的拉伸和第一再拉步骤中变薄拉深壁厚而导致的制耳或表面划伤。
[0102]
应该注意的是，没有进行紧压修整的最终帽c3’
的形成可以作为第一再拉的上述实施例中任何实施例之后的步骤来实施，其中凸缘或无凸缘再拉杯c2可以在参考图13描述的第二再拉工具212中被再拉。此外，具有压力释放的第二再拉可以实施为在此描述的实施例中的任何实施例中进行紧压调整的替代实施例。
[0103]
尽管上面参考具有相应工具的第一压力机和第二压力机描述了拉伸/再拉过程，但是应当理解，压力机和/或工具的替代布置可以用于获得这里描述的帽形成方面。例如，拉伸/反向拉伸过程可用于第一帽的形成，其中第一再拉作为帽形成的延续而被执行，以反向执行，并且后续的最终再拉可被执行以完成最终帽。替代地，最终帽可以在反向拉伸中形成，反向拉伸工具包括变薄拉深模具以完成最终帽。在另一种配置中，伸缩工具可以用于执行例如连续的相继拉伸和多次再拉操作，这可以通过具有连续更小直径的伸缩冲头来提供。替代地，本文所述的过程可以被重新配置以形成更宽和更浅的帽，在拉伸的帽上实施单次再拉，例如可以通过包括变薄拉深的上述拉伸/反向拉伸过程来实施，同时提供本文所描述的利用更少材料的优点。
[0104]
此外，虽然这里阐述的过程的描述已经特别参考了防盗帽的形成，但是应当理解，可以形成用于替代用途的其他帽、杯或壳体，并且具有这里描述的利用更少的材料的优点。
[0105]
虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其他改变和修改。因此，意图在所附权利要求中覆盖在本发明范围内的所有这些变化和修改。