成形金属容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种成形金属容器，其包括比现有技术的成形金属容器更少的金属，同时仍能处理足够的轴向负载和经受成形工艺，包括颈缩，而不会发生皱缩、翘曲、塌陷或其它物理缺陷。本发明专利技术还公开了用于对金属容器进行成形的方法，所述金属容器具有厚度变化的侧壁，其中厚度变化的侧壁的一部分使用一个或多个模具进行成形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属容器及制造金属容器的方法。
技术介绍
在金属容器工业中，大规模地生产基本上同样成形的饮料容器。已经使用模具来 将容器的顶部进行颈缩。
技术实现思路
在一些实施例中，成形铝容器具有侧壁，所述侧壁包括顶部颈缩部分和底部颈缩 部分。在一些实施例中，底部颈缩部分中的侧壁的厚度变化至少O. 001英寸。在一些实施 例中，顶部颈缩部分中的侧壁的厚度变化至少O. 001英寸。在其它实施例中，顶部部分或底 部部分中的侧壁厚度变化至少O. 0015 〃或O. 002 〃，或者顶部部分和底部部分中的侧壁厚 度两者都变化至少O. 0015 〃或O. 002 〃。在一些实施例中，侧壁厚度变化不多于O. 0015 〃、0· 002 〃、0· 0025 〃、0· 003 〃 或 O. 004 〃。在一些实施例中，成形铝容器通过一种方法制造，所述方法包括利用第一颈缩作 用模具将侧壁的下部部分进行颈缩，以使得第一颈缩作用模具的工作表面接触侧壁的第一 区段并且使侧壁的第一区段的直径在单次模具行程中缩减至少3%，其中侧壁的第一区段 的厚度沿着侧壁的高度变化至少O. 001英寸；和利用第二颈缩作用模具将侧壁的上部部分 进行颈缩，以使得第二颈缩作用模具的工作表面接触侧壁的第二区段并且使侧壁的第二区 段的直径在单次行程中缩减至少2%。在一些实施例中，侧壁的第二区段的厚度沿着侧壁的 高度变化至少O. 001英寸。在其它实施例中，顶部部分或底部部分中的侧壁厚度变化至少 O. 0015 〃或O. 002 〃，或者顶部部分和底部部分中的侧壁厚度两者都变化至少O. 0015 〃或 O. 002 〃。在一些实施例中，侧壁厚度变化不多于O. 0015 〃、0. 002 〃、0. 003 〃、或O. 004 〃。在一些实施例中，下部部分和/或上部部分利用一系列颈缩作用模具进行颈缩。一系 列颈缩作用模具可包括两个或更多颈缩作用模具。在一个实施例中，下部部分利用两个颈 缩作用模具进行颈缩。在一个实施例中，将下部部分进行颈缩的第一模具使容器的直径缩 减约6%，而将容器的下部部分进行颈缩的第二模具使容器的直径缩减原始直径的另外4%。 在一些实施例中，单个颈缩作用模具可使容器的直径缩减2%、3%、4%、5%、9%、12%或更多。在一些实施例中，所述方法进一步包括在使侧壁的上部部分进行颈缩之前使侧壁 的中间部分的直径膨胀。在一些实施例中，中间部分的厚度变化至少O. 001英寸。在一些 实施例中，最厚部分在容器的顶部处或附近。在一些实施例中，最薄或薄部分可在容器的顶部处或附近。在一些实施例中，第一和第二颈缩作用模具构造成使用于金属瓶子坯料上并且包括颈缩作用表面和减缓部(relief)。颈缩作用表面包括凸台(land)部分、颈部半径部分、 和肩部半径部分，每个部分具有内径。凸台部分位于孔颈半径部分和减缓部之间。凸台的内径为模具的最小直径。颈部半径部分和肩部半径部分的内径大于凸台的内径。减缓部包括减缓部表面，其中减缓部表面的内径比凸台部分的内径大至少约O. 01英寸，并且减缓部表面的内径不大于最大直径以便在将侧壁进行颈缩时减小但并不消除侧壁与减缓部表面之间的摩擦接触而同时保持颈缩作用性能。在一些实施例中，减缓部表面的直径比凸台部分的内径大约O. 0075至约O. 035英寸。在其它实施例中，减缓部表面的直径比凸台部分的内径大约O. 01、0. 02或O. 03英寸。在一些实施例中，凸台部分的长度在约O. 02 〃至约 O. 08 〃之间。在其它实施例中，凸台的长度为约O. 03 〃至约O. 07 〃。在其它实施例中，凸台部分的长度在约O. 04 〃至约O. 06 〃之间。在一个实施例中，凸台部分的长度约为O. 04 〃。在一些实施例中，颈缩作用模具的尺寸使得当将金属瓶子坯料进行颈缩时，整个凸台和减缓部沿轴向方向相对于侧壁行进并且减缓部的至少一部分行进超过侧壁的顶部。在一些实施例中，凸台具有从约8 μ in至约32 μ in的表面光洁度Ra。在一些实施例中，减缓部具有从约8 μ in至约32 μ in、从约2 μ in至约6 μ in或从约2 μ in至约32 μ in 的表面光洁度Ra。在一些实施例中，颈部半径部分和肩部半径部分具有从约2 μ in至约 6 μ in的表面光洁度Ra。在一些实施例中，用于制造金属容器的膨胀模具将侧壁的中间部分的直径膨胀。 用于制造金属容器的膨胀模具包括工作表面和底切部分，其中工作表面构造成使具有封闭底部的金属容器的直径膨胀。工作表面包括渐进膨胀部分和凸台部分。凸台部分位于渐进膨胀部分和底切部分之间。凸台部分的外径为模具的最大直径。在一些实施例中，凸台部分的长度为最小O. 12 〃。在一些实施例中，凸台部分的长度在约O. 01 〃至约O. 12 〃之间。 在一些实施例中，凸台部分的长度在约O. 02 〃至约O. 08 〃之间。在其它实施例中，凸台的长度为约O. 03 〃至约O. 07 〃。在其它实施例中，凸台部分的长度在约O. 04 〃至约O. 06 〃之间。在一个实施例中，凸台部分的长度为约O. 04 〃。底切部分包括具有外径的底切表面。底切表面的外径比凸台部分的外径小至少约O. 01英寸并且不小于最小直径，以便减小但并不消除底切表面与金属容器之间的摩擦接触。底切表面的外径的尺寸使得尽量减少在膨胀期间可能出现的塌陷、断裂、皱缩及所有其它物理缺陷。工作表面的尺寸使得当插入到铝容器中时，整个凸台部分和底切部分的至少一部分进入铝容器，引起侧壁的中间部分的直径膨胀。在一些实施例中，膨胀模具的工作表面的一初始部分具有的几何形状用于形成容器中的从原始直径部分到膨胀直径部分的过渡区。在一些实施例中，过渡区为台阶状或渐变状。在一些实施例中，膨胀模具的凸台部分具有的尺寸用于提供由工作表面加工的容器坯料的膨胀直径。在一些实施例中，膨胀模具的工作表面的至少一部分具有从约8 μ in至约32 μ in 的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施例中，底切部分的至少一部分具有从约8 μ in至约 32 μ in的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施例中，膨胀模具的凸台部分的外`径沿着凸台的长度基本上恒定。在一些实施例中，利用一系列膨胀模具使侧壁的中间部分的直径膨胀。在一些实施例中，容器的顶部的尺寸适于接收封盖。在一些实施例中，封盖覆盖容 器顶部上的开口。在一些实施例中，封盖包括以下各项之一突耳、拱顶、辊动防窃封盖或带 螺纹封盖。在一些实施例中，具有可分离的注口的罐盖封装容器的顶部。一种用于形成金属容器的方法包括提供具有侧壁的容器，其中所述侧壁具有厚 度和高度，并且其中厚度沿着侧壁的高度变化至少0.0010英寸；以及利用颈缩作用模具将 容器进行颈缩以使得颈缩作用模具的工作表面接触侧壁的一区段并且使侧壁的该区段的 直径在单次行程中缩减至少2%，其中在进行颈缩之前和之后，侧壁的该区段的厚度沿着侧 壁的高度变化至少O. 0010英寸。在一些实施例中，用于形成金属容器的方法的颈缩作用模具包括颈缩作用表面 和减缓部；其中所述颈缩作用表面包括凸台部分、颈部半径部分、和肩部半径部分，每个部 分具有内径；其中凸台部分位于颈部半径部分和减缓部之间并且凸台的内径为模具的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.20 US 61/375,7461.一种成形铝容器，包括侧壁，所述侧壁具有厚度和高度，其中所述侧壁包括顶部颈缩部分和底部颈缩部分，其中底部颈缩部分中的侧壁的厚度变化至少0.001英寸；并且其中所述成形铝容器通过如下方法制造利用第一颈缩作用模具将侧壁的下部部分进行颈缩，以使得第一颈缩作用模具的工作表面接触侧壁的第一区段并且使侧壁的第一区段的直径在单次模具行程中缩减至少3%，其中侧壁的第一区段的厚度沿着侧壁的高度变化至少O. 001英寸；和利用第二颈缩作用模具将侧壁的上部部分进行颈缩，以使得第二颈缩作用模具的工作表面接触侧壁的第二区段并且使侧壁的第二区段的直径在单次行程中减小至少2%。2.根据权利要求1所述的容器，其中，侧壁的第二区段的厚度沿着侧壁的高度变化至少O. 001英寸。3.根据权利要求1所述的容器，其中，所述方法进一步包括在使侧壁的上部部分进行颈缩之前使侧壁的中间部分的直径膨胀。4.根据权利要求3所述的容器，其中，侧壁的中间部分的厚度变化至少O.001英寸。5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述方法进一步包括利用一系列颈缩作用模具将侧壁的下部部分进行颈缩。6.根据权利要求1所述的容器，其中，所述方法进一步包括利用一系列颈缩作用模具将侧壁的上部部分进行颈缩。7.根据权利要求3所述的容器，其中，所述方法进一步包括利用一系列膨胀模具使侧壁的中间部分的直径膨胀。8.根据权利要求1所述的容器，其中，第一颈缩作用模具和第二颈缩作用模具各包括 颈缩作用表面和减缓部;其中颈缩作用表面包括凸台部分、颈部半径部分、和肩部半径部分，每个部分具有内径;其中凸台部分位于孔颈半径部分和减缓部之间，并且凸台的内径为模具的最小直径； 其中颈部半径部分和肩部半径部分的内径大于凸台的内径；其中减缓部包括Ca)减缓部表面；(b)减缓部表面的内径比凸台部分的内径大至少约O.01英寸；(c)减缓部表面的内径不大于最大直径以便在将侧壁进行颈缩时减小但并不消除侧壁与减缓部表面之间的摩擦接触而同时保持颈缩作用性能；以及其中颈缩作用模具的尺寸使得当将侧壁进行颈缩时，整个凸台和减缓部沿轴向方向相对于侧壁行进并且减缓部的至少一部分行进超过侧壁的顶部。9.根据权利要求3所述的容器，其中，膨胀模具使侧壁的中间部分的直径膨胀，其中所述膨胀模具包括工作表面，其中所述膨胀模具的工作表面包括渐进膨胀部分和凸台部分；以及底切部分；其中凸台部分位于渐进膨胀部分和底切部分之间，并且凸台部分的外径为模具的最大直径；其中底切部分包括(a)底切表面；以及(b)底切表面的外径，其中底切表面的外径(i)比凸台部分的外径小至少约O. 01英寸；并且( )不小于最小直径以便减小但并不消除底切表面与铝容器之间的摩擦接触；以及其中工作表面的尺寸使得当插入到铝容器中时，整个凸台部分和底切部分的至少一部分进入铝容器，引起侧壁的中间部分的直径膨胀。10.一种用于形成金属容器的方法，包括提供具有侧壁的容器，其中所述侧壁具有厚度和高度，并且其中厚度沿着侧壁的高度变化至少O. 001英寸；以及利用颈缩作用模具将容器进行颈...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·迪克，A·J·费杜萨，G·L·迈尔斯，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：
国别省市：