[发明专利]罐的制造

说明书

技术领域

本发明涉及金属杯的生产，且更具体地(但并非排它地)涉及适合用于生产两件式金属容器或罐体的金属杯。 

背景技术

US 4095544(国家钢材公司(National steel corporation)) 20/06/ 1978详述了用于由用于制作两件式金属容器的杯区段制造罐体的常规拉制&壁拉延(iron)(DWI)和拉制&再拉制(DRD)工艺。[注意，在美国DWI通常改称为D&I]。用语两件式是指i)罐体和ii)后续将紧固到填充的罐体的开口端以形成容器的闭合件。

在DWI(D&I)工艺(如US 4,095,544的图6至图10中所示)中，由一卷金属板切割出的(典型地)圆形平坯件在冲头的作用下通过拉制模具被拉制，以形成浅的第一阶段杯。该初始拉制阶段并未导致坯件的任何有意的变薄。此后，为了实现杯的侧壁厚度的减小，通常安装在紧密配合的冲头或压头的端面上的杯被推动穿过一个或多个环形壁拉延模具，从而导致杯的侧壁伸长而形成罐体。拉延工艺其自身将不会导致第一阶段杯的标称直径的任何变化。

图1示出了由常规DWI(D&I)工艺产生的容器(或罐)本体中的金属分布。图1仅为示例性的，且非旨在按比例精确地绘制。图1中指出了三个区：

-区1代表底座1的未拉延材料。其与坯件的进入尺寸(ingoing gauge)保持大致相同的厚度，即，不受常规DWI工艺的单独制造操作的影响。

-区2代表侧壁的经拉延的中间区段2。其厚度(以及从而所需的拉延量)由容器本体所需的性能决定。

-区3代表侧壁的经拉延的顶部区段3。通常在罐的制作过程中，该经拉延的顶部区段为进入尺寸的厚度的大约50-75%。 

在DRD工艺中(如US 4,095,544的图1至图5中所示)，使用同一拉制技术来形成第一阶段杯。然而，第一阶段杯随后受到用于逐步减小杯的直径且从而拉长杯的侧壁的一个或多个再拉制操作，而非采用拉延工艺。最常规的再拉制操作其自身不旨在导致杯材料厚度的任何变化。然而，以由典型的DRD工艺制造的容器本体为实例，实际上，成品容器本体的顶部处通常稍微变厚(约为10%或以上)。当从大直径的杯再拉制到较小直径的杯时，这种变厚是再拉制工艺的自然效果，且通过材料的压缩效果来解释。

注意，存在通过使用小直径或复合直径拉制模具在拉制和再拉制阶段通过拉伸使侧壁变薄来实现杯的侧壁厚度减小的备选的已知DRD工艺。

作为备选，拉延和再拉制的组合可用于第一阶段杯，这从而减小了杯的直径和侧壁厚度。例如，在制造两件式金属容器(罐)的领域中，通常通过将坯件拉制成第一阶段杯且使该杯受到一定数目的再拉制操作直到达到期望的标称直径的容器本体，随后拉延侧壁以提供期望的侧壁厚度和高度来制作容器本体。

然而，商业上大规模采用的DWI(D&I)和DRD工艺具有的严重局限性在于，它们不用于减小杯的底座材料的厚度(以及因此不减小重量)。具体而言，拉制不会导致所拉制的物体的厚度减小，而拉延仅作用于罐体的侧壁。基本上，对于用于制造两件式容器的罐体的已知DWI(D&I)和DRD工艺，底座的厚度与坯件的进入尺寸相比大部分保持不变。这可导致底座比性能目的所需的厚度厚很多。

金属包装行业竞争激烈，而减小重量是主要目标，因为这会降低运输和原材料成本。通常，用于包装食物或饮料产品的容器(如，罐)由厚度小于0.35mm的单个轧制钢卷材形成。举例来说，制造典型的两件式金属食物容器(其中侧壁拉延到0.127mm(0.005(5英毫))的成本的65%来源于原材料成本。

因此，需要一种以成本效益合算的方式改进的重量较轻的金属杯区段。

皇冠包装技术公司(Crown Packaging Technology, Inc.)名下的未公布的专利申请PCT/EP11/051666描述了一种制造罐体的方法，该方法使用拉伸操作来在不需要损失或浪费金属的情况下实现比拉伸之前的金属板的进入尺寸更薄的底座。本申请是同一申请人名下的，且代表未公布的申请的发明的改善，其涉及通过以两个或更多个单独的拉伸阶段完成拉伸工艺来改善拉伸工艺的效果。本发明的改进增强了杯区段的之前未拉伸和/或欠拉伸的部分的拉伸。

注意，在该文献中，用语杯区段和杯可互换使用。此外，用语容器和罐通常用于指同一产品。 

发明内容