保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺的制作方法
【专利摘要】一种保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤:将金属带料制成长方形片料，按设计花纹制作平片滚压花模板，根据筒身的弧形面经计算公式计算确定筒身弧形面拉伸时花纹的流向量，然后设计制作到模板上，制成平片滚压花模板。通过作相对圆周运动的特制滚压花机械设备，静压于滚压花模板和金属材料上，加工成单面立体花形、浮雕花纹效果的金属片材；经落片模制成壳身扇形片，后续工艺以成熟冲压成型工艺及表面处理，制作成浮雕花纹效果的筒身成品。本发明的优点是采用筒身平片滚压花工艺，使其具有质感,可采用小设备及模具制作大面积浮雕花纹。滚压花设备既生产高效，又环保节能，更新模板造价低，更新快速。
【专利说明】保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种保温容器的制造方法，特别涉及一种保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺。
【背景技术】
[0002]一般保温容器的外壳即筒身有多种类型，这里主要说的是筒身为表面用机械设备滚压花成型制作浮雕花纹效果的工艺类型。当随着人们生活水平的提高和工业生产的进步对保温容器的外壳的装饰性要求越来越高，从传统的形式逐步发展成雕花类型，而传统的工业化生产雕花类型的保温容器金属外壳均采用冲压凹凸方式生产。1.由于设备及工艺的限制，为了保证筒身成型后花纹的质量，传统的方法是先将筒身弯曲成型，再抛光后经机械加工冲压花纹。这种加工方法具有一定的局限性，特别对表面花纹面积较大、筒身外径较小的产品必须经过多次冲压才能完成，而且表面质量也不理想，容易产生深浅不均的问题，因为筒身是圆形的，冲压方向是垂直的或向心的，势必中心冲压最佳，两边花纹在圆筒的切点上冲压时受侧力影响冲压的花纹深浅不一，造成质量下降，而且模具容易损坏；因冲压后产品凹凸不平，无法再进行后道抛光，影响美观，并此种凹凸效果因是一种择光率，从光学上分析，视觉效果是属于不出眺。2.采用金属浇铸和压铸成型工艺可以达到大面积浮雕效果，此在装饰类行业用得较多，而在日用保温行业，因筒身面积大，如采用金属压铸成型工艺，采用专用薄壁类压铸设备，锌合金材料的壁厚也需达到2MM以上(按我们1.0L产品表面积在800c IIf计算)，不考虑材料及加工成本，模具投入、能耗、日用产品的更新速度，就是产品的重量(筒身>1000克以上，比我们的常规1.0L筒身要重600克以上)，因产品太重，不适合用户日常使用，无普及性.原产品为达到浮雕装饰效果，在材质上改变为ABS注塑成型、电镀来仿金属浮雕的工艺品质效果，此开模费用昂贵、制作周期长、不宜翻新、没有金属产品的金属质感。3.采用平面静压的冲制方式，会受到设备的较大限制，日用保温容器行业的冲压设备都在500吨/台内，而要达到满版滚压花成型制作浮雕花纹效果的一次成型冲压设备需要在近万吨冲压设备上才能达到在长X宽X厚:240X460X0.8MM，抗拉:280?320内的08F材料，单面静压成型0.2深度及以上，如图四的图案效果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷，彻底改变传统的容器筒身冲花工艺，提供一种保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，要解决筒身上有大面积浮雕花纹效果，保证高效及压花质量，深浅有致，本发明采用筒身平片滚压花制作工艺。其特征在于该工艺包括以下步骤:
[0004](I)裁料，将金属带料按保温容器筒身所需尺寸放出冲制搭边余量裁成长方形的金属片料；
[0005](2)按设计花纹制作平片滚压花模板，首先制作花版，根据筒身的弧形面经计算公式计算确定筒身弧形面拉伸时花纹的流向量，然后设计缩小变形的花纹并经模拟试形后制成菲林，将菲林花形通过感光加工到模块上，制成平片滚压花模板；
[0006](3)滚压花:采用线接触的滚压花方式，步骤(I)裁成长方形金属平片放在步骤
(2)制成的模板上，经相对圆周运动的滚压花机械设备，静压加工单面立体花形的浮雕花纹效果，花纹深度为O?0.3丽；
[0007](4)将滚压花后的平片经落片模制成壳身工序所需的形状；
[0008](5)后续工艺以成熟冲压成型工艺制作，在表面经过抛光、镀金或镀银或镀镍或镀铬后浮雕花纹与麻点处为筒身的高处为亮面，而花纹与麻点分界处的压花深度为亚光面，具有浮雕视觉效果。
[0009]上述步骤(2)所述筒身的弧形面拉伸时花纹的流向量的计算公式为:
[0010]A.当屈服点在140?180N/MM2抗拉强度:280?320N/MM2 ;延伸率:44?54%时:纵向流向量:外凸弧面花纹要求高度H = H滚压/1.05
[0011]内凹弧面花纹因变形程度小而不计，H = H压；
[0012]其中:H压为滚压花纹高度；
[0013]横向流向量:外凸弧面花纹流向量以外凸圆弧R曲率大小而定，
[0014]R200?R350:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.1?1.15);
[0015]R350?R450:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.15?1.2);
[0016]R450?R550:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.2?1.23);
[0017]筒身直面不计D = D压；
[0018]其中:D压为滚压花纹宽度；
[0019]B.压花处制壳的扩涨比6:当屈服点在140?180N/MM2抗拉强度:
[0020]280?320N/MM2 ;延伸率:44?54%时；材料厚度为0.8丽时，并对轴向线条进行倒角处理T压X2T压，壳筒身经一次拉伸，再进行水胀，
[0021]当T 压=0.1 ?0.15MM 时:6〈18 ?22% ；
[0022]当T 压=0.15 ?0.2MM 时:6 <13 ?18% ；
[0023]当T 压=0.2 ?0.3MM 时:6〈6 ?13% ；
[0024]T压:为压花深度。
[0025]上述步骤(2)所述筒身的弧形面拉伸时花纹的流向量的计算公式中压花处制壳的扩涨比6: X ;材料厚度为0.8MM时，并对轴向线条进行倒角处理T压X 2T压，铁壳筒身只经过一次拉伸或一次水胀，
[0026]当T 压=0.1 ?0.15MM 时:6〈26 ?30% ；
[0027]当T 压=0.15 ?0.2MM 时:6 <18 ?26% ；
[0028]当T 压=0.2 ?0.3MM 时:6〈10 ?18% ；
[0029]T压:为压花深度。
[0030]所述金属片料为黑色金属平片片材或其它金属平片片材，厚度为0.6?1mm，硬度为HB200以下。
[0031]上述步骤(2)所述滚压花采用线接触的静压的方式，一面是光面，另一面花纹深度为O?0.3mm。
[0032]本发明的工艺使保温容器金属筒身产生浮雕视觉效果是经后道抛光及表面镀金或镀银或镀镍或镀铬后，浮雕花纹与麻点处为筒身的高处为亮面，而花纹与麻点分界处的压花深度为亚光面，因分界处都会有圆角，这样不是在最高平面上的花纹图案，经抛光后的折光率都不同，而会产生很强的浮雕视觉效果，金属筒身大面积花纹与麻点是通过相对作圆周运动的2个光面滚筒(滚压花)机械设备，静压力分别作用在产品的片料和雕有花纹与麻点的模板平面上，使产品片料的部分材料屈服而转移到雕有花纹与麻点的模板上。
[0033]本发明的优点是:采用筒身平片滚压花工艺解决了制作筒身上大面积浮雕花的制作工艺，使其有金属工艺品的质感，并能保证筒身上大面积花纹滚压花质量，花纹深浅均匀，特别是解决了用小设备及模具制作大面积浮雕花纹的制作难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1滚压花筒身制作工序图；
[0035]图2滚压花设备示意图；
[0036]图3滚压花设备右视示意图；
[0037]图4滚压花模板示意图；
[0038]图5经滚轮挤压后的铁片与模板局部放大示意图；
[0039]图中:1大滚轮、2传动齿轮、3铁壳平片、4模板、5大滚轮、6传动齿轮、7主动齿轮、8变速箱、9马达、10大手轮、11小手轮、12滚珠、14、15、16、17、18、
【具体实施方式】
[0040]实施例一
[0041]下面结合附图进一步说明本发明的实施例:
[0042]本实施例的滚压花机械设备吨位在200吨内，电机在22KW，占地面积在3M2内就可工作，通过控制箱及2块模板的来回工作，在金属表面达到浮雕效果，此种设备既生产高效，环保又节能，更新模板造价低，易于更新。本实施例采用厚度在0.8MM的铁质材料为保温容器筒身材料，其硬度在HB200以下。
[0043]本实施例的工艺包括以下步骤:
[0044](I)裁料，将铁质带料按保温容器筒身所需尺寸放出保温瓶筒身冲制搭边的余量裁成长方形片料，参见图1中的工序一；
[0045](2)按设计花纹制作平片滚压花模块，首先制作花版，根据筒身的弧形面经计算公式计算确定筒身弧形面拉伸时花纹的流向量，然后设计缩小变形的花纹并经模拟试形后制成菲林，将菲林贴与模具表面通过感光把花形复制到模板上，制成达到图纸要求的单面有花纹，麻点的滚压花模板；参见图4。
[0046](3)滚压花:
[0047]采用线接触的滚压花专用设备:马达9经变速箱8变速，有主动齿轮7带动2个传动齿轮6和传动齿轮2做相对圆周运动，有传动齿轮各自带动同一轴上的大滚轮I和大滚轮5做相对圆周运动，参见图2。将在步骤(I)中裁成长方形铁壳平片3放在由步骤(2)中制成的模板4上，再放于大滚轮I和大滚轮5之间，通过大滚轮I和大滚轮5做相对圆周运动对铁壳平片3和模板4持续的线性静压，使铁壳平片3材料挤压到模板4的花纹与凹麻间的间隙内，达到在铁壳平片3通过滚压花专用设备制成单面立体，底面带麻点的浮雕花纹效果，参见图6。[0048]铁壳平片3的压花深度是有调整大滚轮I和5之间的距离来达到的。参见图5，
[0049]参见图3，图中的设备是线接触的滚压花专用设备，滚珠12是承载模板4和长方形铁壳平片3向前输送，并为减少摩擦力而设置。大手轮10是用于调整大滚轮I和大滚轮5之间的距离，调节铁壳平片3所要的压花深度，从O?0.3MM(当铁壳材料厚度在0.8丽时)；二侧的小手轮11是通过调整平衡块来调整铁壳平片3左右二侧花纹深度的一致性。
[0050](4)参见图1中的工序二，将工序二滚压花后的铁壳平片3，经落片模制成壳身工序二所需的形状。
[0051](5)参见图1中的工序四、工序五，这些后续工艺以成熟冲压成型工艺制作，在表面经过抛光、镀金或镀银或镀镍或镀铬后浮雕花纹与麻点处为筒身的高处为亮面，而花纹与麻点分界处为亚光面，在麻点边缘做成圆角，这样经表面处理后大平面是花纹为一种折光率，麻点为一种折光率，底面为一种折光率，产品通过3种不同层次的折光率，从而会产生很强的浮雕视觉效果。
[0052]上述步骤(2)的筒身花纹的设计
[0053]A.在于所述筒身的弧形面拉伸时花纹的流向量的计算公式为:
[0054]1.纵向流向量:ε 1=1.05 ;外凸弧面花纹要求高度H = H滚压/1.05 (当屈服点在140?180Ν/ΜΜ2抗拉强度:280?320N/MM2 ;延伸率:44?54%时)
[0055]内凹弧面花纹因变形程度小而不计，
[0056]其中:H压为滚压花纹高度；
[0057]本实施例的纵向流向量为:ε 1=1.05
[0058]2.横向流向量:外凸弧面花纹流向量以外凸圆弧R曲率大小而定，(当屈服点在140?180Ν/ΜΜ2抗拉强度:280?320N/MM2 ;延伸率:44?54%时)
[0059]R200?R350:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.1?1.15);
[0060]R350?R450:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.15?1.2);
[0061]R450?R550:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.2?1.23);
[0062]筒身直面不计D = DH;
[0063]其中:D压为滚压花纹宽度。
[0064]本实施例的横向流向量为:ε 2 = 1.17
[0065]B.压花处制壳的扩涨比6 (当屈服点在140?180Ν/ΜΜ2抗拉强度:280?320N/MM2 ;延伸率:44?54%时)，并对轴向线条进行倒角处理T压X2T压，铁壳筒身经一次拉伸)当 T 压=0.1 ?0.15MM 时:6〈26 ?30%:
[0066]当T 压=0.15 ?0.2MM 时:6 <18 ?26%;
[0067]当T 压=0.2 ?0.3MM 时:6〈10 ?18%:
[0068]T压:为压花深度。
[0069]本实施例的压花处制壳的扩涨比6为:18%。
【权利要求】
1.一种保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤: (1)裁料，将金属带料按保温容器筒身所需尺寸放出冲制搭边余量裁成长方形的金属片料； (2)按设计花纹制作平片滚压花模板，首先制作花版，根据筒身的弧形面经计算公式计算确定筒身弧形面拉伸时花纹的流向量，然后设计缩小变形的花纹并经模拟试形后制成菲林，将菲林通过感光将花形复制到模块上，制成平片滚压花模板； (3)滚压花:采用线接触的滚压花方式，步骤(1)裁成长方形金属平片放在步骤(2)制成的模板上，经相对圆周运动的滚压花机械设备，静压加工单面立体花形的浮雕花纹效果，花纹深度为O~0.3丽； (4)将滚压花后的平片经落片模制成壳身工序所需的形状； (5)后续工艺以成熟冲压成型工艺制作，在表面经过抛光、镀金或镀银或镀镍或镀铬后浮雕花纹与麻点处为筒身的高处为亮面，而花纹与麻点分界处的压花深度为亚光面，具有浮雕视觉效果。
2.根据权利要求1所述的保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于步骤(2)所述筒身的弧形面拉伸时花纹的流向量的计算公式为: A.当屈服点在140~180N/MM2抗拉强度:280~320N/MM2;延伸率:44~54%时:纵向流向量:外凸弧面 花纹要求高度H = H滚压/1.05 内凹弧面花纹因变形程度小而不计，H = HS; 其中:H压为滚压花纹高度； 横向流向量:外凸弧面花纹流向量以外凸圆弧R曲率大小而定， R200~R350:外凸弧面花形纹要求宽度D = DSX (1.1~1.15); R350~R450:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.15~1.2); R450~R550:外凸弧面花形纹要求宽度D = D压X (1.2~1.23); 筒身直面不计D = DS; 其中:D压为滚压花纹宽度； B.压花处制壳的扩涨比6:当屈服点在140~180N/MM2抗拉强度:280~320N/MM2 ；延伸率:44~54%时；材料厚度为0.8MM时，并对轴向线条进行倒角处理T压X2T压，壳筒身经一次拉伸，再进行水胀， 当 T 压=0.1 ~0.15MM 时:6〈18 ~22% ；
当 T 压=0.15 ~0.2MM 时:6 <13 ~18% ； 当 T 压=0.2 ~0.3MM 时:6〈6 ~13% ； T压:为压花深度。
3.根据权利要求1或2所述的保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于步骤(2)所述筒身的弧形面拉伸时花纹的流向量的计算公式中压花处制壳的扩涨比6:当屈服点在140~180N/MM2抗拉强度:280~320N/MM2 ;延伸率:44~54%时；材料厚度为0.8MM时，并对轴向线条进行倒角处理T压X2T压，铁壳筒身只经过一次拉伸或一次水胀， 当 T 压=0.1 ~0.15MM 时:6〈26 ~30% ；当 T 压=0.15 ~0.2MM 时:6 <18 ~26% ； 当 T 压=0.2 ~0.3MM 时:6〈10 ~18% ； T压:为压花深度。
4.根据权利要求1所述的保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于所述金属片料为黑色金属平片片材或其它金属平片片材，厚度为0.6~1mm，硬度为HB200以下。
5.根据权利要求1所述的保温容器铁壳筒身浮雕花纹平片滚压制作工艺，其特征在于步骤(2)所述滚压花采用线接触的静压的方式，一面是光面，另一面花纹深度为O~.0.3mmο
【文档编号】B44C1/24GK103770549SQ201210413294
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2012年10月25日
【发明者】程明 申请人:上海万盛保温容器有限公司