低延度金属细长瓶和生产方法技术

本发明专利技术描述了一种低延度金属细长瓶(100)和其生产方法，其用来减小以高速度生产金属瓶相关联的次品率。细长瓶(100)包括金属薄板形成的主体。金属薄板(101)具有在对应于金属薄板的屈服应力的屈服状态与对应于金属薄板(101)的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度。该主体还包括凹入底部(115)，凹入底部具有圆形周边(117)。圆柱形部分(110)从底部的圆形周边(117)延伸并且具有均匀直径。颈部(105)从圆柱形部分(110)延伸并且具有锥形轮廓(107)。颈部(105)可以包括螺纹部分(120)，螺纹部分在颈部(105)的外表面上或者用于压接皇冠盖(300)的区域上包括螺纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种金属细长瓶和其生产方法，并且特别地涉及一种细长的低延度铝瓶和其生产方法。
技术介绍
饮料容器常常由金属薄板制成，这归因于金属薄板材料的结实的结构、低重量和良好的热导率。例如，铝罐在饮料工业中比较流行并且由铝薄板卷制成，铝薄板卷被切割、拉深、成型、修剪并且涂布以形成圆柱形容器。圆柱形容器然后被填充饮料并且利用单次使用的盖子密封。近来，金属薄板材料也曾用来形成铝瓶形容器，其具有窄颈部和开口端，开口端带有螺纹以用来接纳帽或者包括压接的皇冠盖。铝瓶的窄颈部和纤细形状使得握持瓶的饮用者更舒适并且也提供美观的视觉外观。然而，当瓶成型时，铝瓶的细长形状的主体和窄颈部需要原始铝薄板材料增加的塑性变形。当与铝罐制造相比时，铝薄板的增加的变形导致增加的制造缺陷和更高的次品率。
技术实现思路
本专利技术提出了一种低延度金属细长瓶和其生产方法。如在下文中更详细地描述，与使用传统铝罐材料和制造方法制成的铝瓶相比，低延度金属瓶和其生产方法导致降低的次品率。低延度金属细长瓶由低延度金属形成并且包括细长主体形状和窄颈部。低延度金属具有在对应于金属薄板的屈服应力的屈服状态与对应于金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度。在一具体方面，金属薄板的延度(译者注：spread，也可意译成“屈强差”)等于屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差。举例而言，在某些实施例中，在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的差为约22.4MPa或3.25ksi。在某些实施例中，金属薄板的屈服应力为约200MPa或29ksi。在另一方面，描述了一种制造细长瓶的方法，其包括提供一片金属薄板，金属薄板具有在屈服状态与极限拉伸状态之间的低延度。屈服状态对应于金属薄板的屈服应力，并且极限拉伸状态对应于金属薄板的极限拉伸应力。这片金属薄板被成型为圆形杯。圆形杯被拉深为圆柱形容器，圆柱形容器具有开口端和闭合端。圆柱形容器的闭合端被成型为凹入底部。圆柱形容器的开口端缩窄为颈部。在一具体方面，该方法还包括在将开口端缩窄为颈部之前，将开口端修剪为直线。在另一具体方面，将圆柱形容器的开口端缩窄为颈部还包括在开口端附近施加垂直于中心容器的圆柱形轴线的压力。在又一具体方面，该方法包括将涂料层施加到细长瓶的外表面上。将透明密封层进一步施加到涂料层上。在一具体方面，该方法还包括将密封薄膜施加到细长瓶的内表面上。在另一具体方面，金属薄板的延度是在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差。在某些实施例中，延度在约22.4MPa或3.25ksi内。在另一方面，描述了一种细长瓶，其包括由金属薄板形成的主体，其中金属薄板形成的主体的金属薄板具有在对应于金属薄板的屈服应力的屈服状态与对应于金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度。主体还包括具有圆形周边的凹入底部和从底部的圆形周边延伸的圆柱形部分。在某些实施例中，圆柱形部分具有均匀直径。瓶还包括颈部，颈部具有从圆柱形部分的均匀直径减小的变化的直径以形成锥形轮廓。瓶还包括开口。在某些实施例中，在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差在约21MPa或3.05ksi至约23.1MPa或3.35ksi之间。在其它实施例中，在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差在约21.4MPa或3.1ksi至约22.8MPa或3.3ksi之间。在其它实施例中，在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差为约22.1MPa或3.2ksi。在另外的实施例中，金属薄板的屈服应力在约196.5MPa或28.5ksi至约217.2MPa或31.5ksi之间。在另一实施例中，金属薄板的屈服应力在约29ksi至约31ksi之间。在又一实施例中，屈服应力为约29.8ksi。在某些实施例中，瓶的圆柱形部分具有在约114mm或4.490”至约162mm或6.381”之间的长度。在其它实施例中，圆柱形部分具有约162mm的长度。在另外的实施例中，瓶具有在约190mm至约238mm之间的总长度。在另一实施例中，瓶具有约238mm的总长度。在某些实施例中，瓶的颈部包括螺纹部分。在其它实施例中，颈部的螺纹部分包括折叠凸缘。在某些实施例中，瓶包括螺旋帽，螺纹帽可与螺纹部分联接。在另一方面，描述了一种制造细长瓶的方法，其包括：提供金属薄板，其具有在对应于金属薄板的屈服应力的屈服状态与对应于金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度。该方法包括：将金属薄板成型为圆形杯；将圆形杯拉深并且变薄为圆柱形容器，圆柱形容器具有开口端和闭合端。该方法还包括：将圆柱形容器的闭合端成型为凹入底部；以及，切割圆柱形容器的开口端。该方法还包括：将圆柱形容器的开口端成型为颈部。在某些实施例中，该方法包括：将容器成型为具有约127mm或5”至约254mm或10”之间的总长度。在其它实施例中，该方法包括：将容器成型为具有约238mm的总长度。在一些其它实施例中，在薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差为约22.4MPa或3.2ksi。在另一方面，提供一种制造饮料瓶的方法，其包括：将金属薄板成型为圆形杯；其中金属薄板具有在对应于金属薄板的屈服应力的屈服状态与对应于金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度。在金属薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的算术差为约22MPa或3.2ksi并且屈服应力为约205.5MPa或29.8ksi。该方法还包括：将圆形杯拉深并且变薄为圆柱形容器，圆柱形容器具有开口端和闭合端。该方法还包括：将圆柱形容器的闭合端成型为凹入底部；以及切割圆柱形容器的开口端。该方法还包括：将圆柱形容器的开口端缩窄为颈部；以及向外折叠开口端的边缘以形成凸缘。在某些实施例中，瓶具有约238mm的总长度。在其它实施例中，该方法包括：相对于容器的主体部分以大约45度的角度形成肩部。当结合附图理解时，通过下文的详细描述，其它方面、特点和优点将变得显然，附图是本公开的部分并且其以举例说明的方式示出了本公开的原理。附图说明图1是根据本公开的低延度金属制成的细长瓶的实施例的示意图。图2A和图2B是用来制造图1所示的细长瓶的低延度金属的应力-应变关系的曲线图。图3是用于密封图1的细长瓶的帽的示意图。图4是用于生产图1的细长瓶的方法的实施例的流程图。具体实施方式金属细长瓶具有优于传统罐形容器的许多优点(如在背景中简要地讨论)。然而，在制造期间，由于瓶更复杂的几何形状和瓶的细长形状和更窄颈部所需的更高塑性变形，细长瓶的次品率可能高于传统罐的次品率。例如，由于诸如过度金属膨胀和卷边裂开(brimrollsplitting)等缺陷，在金属瓶生产中的次品率可以在约5％至约95％的范围。在先前认为在用来形成铝容器的铝薄板的屈服应力与极限拉伸应力之间的宽延度将通过允许增加操作范围用于金属成型性质而提供更低的次品率。然而，发现诸如3104系列铝的铝薄板的低延度，即在屈服应力与极限拉伸应力之间的低差值却能在高生产速度下提供较低的次品率。此外，业已发现对金属进行特殊的成型后热处理，结合利用低延度金属，还有助于减少制造缺陷。例如，在某些实施例中，由低延度金属形成的杯在向杯施加了装饰性印刷涂层后被热处理，以干燥装饰性印刷。杯然后被缩颈和形成螺纹，并且卷边(brimroll)被施加到瓶开口上。在某些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细长瓶，包括：由金属薄板形成的主体，其中所述金属薄板具有在对应于所述金属薄板的所述屈服应力的屈服状态与对应于所述金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度，所述主体还包括：凹入底部，其具有圆形周边；从所述底部的所述圆形周边延伸的圆柱形部分，所述圆柱形部分具有均匀直径；颈部，其具有从所述圆柱形部分的所述均匀直径减小的变化的直径，所述变化的直径形成锥形轮廓；以及开口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 US 14/292,6861.一种细长瓶，包括：由金属薄板形成的主体，其中所述金属薄板具有在对应于所述金属薄板的所述屈服应力的屈服状态与对应于所述金属薄板的极限拉伸应力的极限拉伸状态之间的低延度，所述主体还包括：凹入底部，其具有圆形周边；从所述底部的所述圆形周边延伸的圆柱形部分，所述圆柱形部分具有均匀直径；颈部，其具有从所述圆柱形部分的所述均匀直径减小的变化的直径，所述变化的直径形成锥形轮廓；以及开口。2.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，在所述金属薄板的所述屈服应力与所述极限拉伸应力之间的算术差在约21MPa或3.05ksi至约23.1MPa或3.35ksi之间。3.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，在所述金属薄板的所述屈服应力与所述极限拉伸应力之间的算术差在约21.4MPa或3.1ksi至约22.75MPa或3.3ksi之间。4.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，在所述金属薄板的所述屈服应力与所述极限拉伸应力之间的算术差为约22MPa或3.2ksi。5.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，所述金属薄板的所述屈服应力在约196.5MPa或28.5ksi至约217.2MPa或31.5ksi之间。6.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，所述金属薄板的所述屈服应力在约213.7MPa或31ksi至约268.9MPa或39ksi之间。7.根据权利要求3所述的细长瓶，其中，所述金属薄板的屈服应力为约205.5MPa或29.8ksi。8.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，所述圆柱形部分具有在约114mm或4.490”至约162mm或6.381”之间的长度。9.根据权利要求8所述的细长瓶，其中，所述圆柱形部分具有约162mm的长度。10.根据权利要求1所述的细长瓶，其中，所述瓶具有在约190mm至约238mm之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·戴维斯，C·罗杰斯，M·舒勒梅，M·维欧克斯，
申请(专利权)人：安海斯布希有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US