[发明专利]制杯机拉拔垫

说明书

一种拉拔垫在导致从坯料形成杯形主体的拉拔工艺过程中当所述金属坯料被夹紧和冲压时减少皱耳的情况和程度。一种用于制杯压力机的拉拔垫包括内表面，所述内表面限定被配置成用于接收冲头的拉拔孔。所述拉拔垫还包括夹紧表面，所述夹紧表面具有与第二力集中段周向间隔开地设置的第一力集中段，其中每个力集中段包括第一弧形凹槽和第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽与所述第一弧形凹槽同心且径向间隔开地设置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月20日提交的美国临时专利申请序列号62/207,722的优先权，该临时专利申请通过引用结合在此。

技术领域

本披露涉及一种用于制造金属容器的工具、并且具体地涉及一种在拉拔工艺过程中减少皱耳(earing)的制杯机拉拔垫。

背景技术

常常使用拉拔工艺来生产薄壁的两件式金属容器。在拉拔工艺中，将扁平的圆形金属片坯料(例如铝)拉拔穿过一个或多个拉拔模具，以形成浅的预成型杯。用于形成预成型杯的金属片坯料具有特定的各向异性，所述各向异性是金属片的机械性质的方向变化。换句话说，金属片坯料对在一个方向上施加的应力所作出的反应将不同于对在不同方向上施加的相同应力所作出的反应。

拉拔工艺采用制杯压力机或制杯机。圆形坯料是从一片材料上切割下来并且定位在模具型腔上。圆形坯料由制杯机拉拔垫保持抵靠在模具上，并且冲头用足够的压力和力将坯料推入型腔中以使坯料成型为杯状形状。金属片坯料的各向异性特性会促成在拉拔杯的开口端上形成皱耳。皱耳是在拉拔杯的开口端处形成的不均匀或波浪形的边缘。皱耳的问题归因于拉拔工艺，并且金属片坯料的各向异性是皱耳的主要致因。耳部在片材的轧制方向的大约45度上形成。这些耳部是在拉拔工艺中保持夹紧的最后材料。在那时，所有的夹紧力都集中在那些耳部上并可能导致它们变得皱缩或变薄。皱耳的问题在于它可能导致材料被浪费(诸如，当需要切除拉拔杯的皱耳部分时)，或者它可能导致可能会破坏下游形成工艺的不令人期望的金属部分。

为了减少不令人期望的皱耳，有时要从金属片中切下非圆形坯料。然而，非圆形坯料在材料晶粒的大约四十五度上(即，金属片的轧制方向)常常具有较少可用的材料，并且在制杯压力机和下游制造工艺中需要更复杂且昂贵的工具作业。

发明内容

根据本披露的教导，一种拉拔垫在产生杯形主体的拉拔工艺过程中当金属坯料被夹紧和冲压时减少皱耳的情况和程度。使用具有常规拉拔垫的常规制杯压力机产生的耳部被减少或消除，并因此不会干涉杯形主体的后续形成操作，例如，将形成杯形主体形成为金属罐或细长的金属瓶形容器的形成操作。

根据一个实施例，一种用于制杯压力机的拉拔垫包括内表面，所述内表面限定被配置成用于接收冲头的拉拔孔。拉拔垫还包括夹紧表面，所述夹紧表面具有与第二力集中段周向间隔开地设置的第一力集中段，其中每个力集中段包括第一弧形凹槽和第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽与第一弧形凹槽同心且径向间隔开地设置。

根据替代实施例，一种用于制杯压力机的拉拔垫减少了在拉拔的杯形主体中形成皱耳。拉拔垫包括内表面，所述内表面限定被配置成用于接收冲头的拉拔孔。拉拔垫还包括夹紧表面，所述夹紧表面具有第一力集中段，所述第一力集中段与第二力集中段被释放区域周向地间隔开，其中力集中段中的每者包括第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽与相邻的第二弧形凹槽径向地间隔开第一距离。释放区域具有与相邻的第二弧形凹槽径向地间隔第二距离的第一弧形凹槽，其中第二距离大于第一距离。