专利名称：耐气压型金属易拉盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种食品、饮料罐的易拉盖，特别涉及一种能够节省材料而且耐气压型金属易拉盖结构。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高，市场对食品饮料的需求亦不断增加，可想而知食品、饮料罐的产生量亦随之逐年增长。作为食品饮料的金属包装业在市场经济发展的浪潮中竞争十分激烈，因此为了节约资源，降低成本适应市场竞争的需要，研究开发一种节省材料而且耐气压型金属易拉盖不仅是企业生存和发展的需要，而且也是市场经济发展的必然。
目前，市场上的金属饮料罐绝大多数都采用耐气压型小开口金属易拉盖，这种易拉盖一般由盖体和拉环两部分组成，拉环铆接在盖体上，但是为了使易拉盖具有耐气压的性能，盖体自圆形周边开始向中心延伸的主体设计成一个内凹形的埋头结构。使用金属易拉盖的饮料罐经常会在罐内气压增大(比如由于温度升高)时，会出现失稳翻转，以此来扩大罐内容积，防止压力过大所带来的危害。长期以来，为了保持易拉盖具有较高的失稳翻转耐压强度，埋头的斜度一般设计的较小，在0～14°斜度区间范围内，如图1所示的A角。然而，随着节省材料的要求不断提高，如何在材料的切口直径不断减少，厚度不断减薄的同时，又能维持一个相对较高的耐压指标，就成为一个很重要的课题。
发明内容
本发明提供一种耐气压型金属易拉盖，其目的是要通过一种新的设计来解决节约材料与易拉盖维持耐压指标之间的矛盾，使易拉盖在减少材料切口直径和厚度同时，仍提供一个相对较高的耐压指标。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种耐气压型金属易拉盖，由盖体和拉环两部分组成，拉环铆接在盖体上，盖体自圆周外缘开始向中心延伸设有一个内凹形的埋头，内凹形的埋头中央为圆形凸台，其创新在于埋头的斜度A角在15～60°范围内，凸台底部的B段弧度区域B1和B2处，以及台阶C段拐角处局部环绕盖体旋转中心通过锻压进行冷作硬化处理。
上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，为了进一步提高耐压指标，可以将凸台设计成二段台阶形凸台结构，即二段阶梯形台阶凸台结构。
2、上述方案中，所述埋头的斜度A角在15～45°范围内较好。
3、本发明原理是在同样的盖型中当我们把A角增大到15度～60度的范围，这样可以使易拉盖的材料切口直径缩小，增加了易拉盖材料的利用率，节省了易拉盖的生产成本，但此时耐压强度会降低。为了进一步保持A角增大之后的耐压性，本方案同时在盖体的底部B段及中间台阶的C段作局部通过锻压进行冷作硬化处理，即在图2中B段的弧度区域B1和B2处，以及C段进行局部环绕盖体旋转中心锻压，使得耐压性因局部微观变形和加工硬化而得到提高，从而实现本方案的目的。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点1、本发明在保证耐压指标的前提下，降低材料切口的直径，进而节省了盖体材料，这对于大批量生产易拉盖来说，由于其节约材料效果非常明显，因此具有重要意义。
2、本发明的应用使易拉盖在实际生产中提高金属材料的利用率，从而直接降低了生产成本。
3、本发明在材料不变的前提下，可以有效的提高易拉盖的耐压特性。
附图1为本发明易拉盖局部截面示意图(未冲压冷作硬化压痕)；附图2为本发明易拉盖局部截面示意图(已冲压冷作硬化压痕)；附图3为另一种结构的易拉盖局部截面示意图(二段阶梯形台阶凸台)；附图4为应力-应变图(一)；附图5为应力-应变图(二)。
以上附图中1、盖体；2、凸台；3、二段阶梯形台阶凸台。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见图1和图2所示，一种耐气压型金属易拉盖，由盖体1和拉环两部分组成。拉环铆接在盖体1上，盖体1自圆周外缘开始向中心延伸设有一个内凹形的埋头，内凹形的埋头中央为圆形凸台2，埋头的斜度A角在15～45°范围内，凸台底部的B段弧度区域B1和B2处，以及台阶C段拐角处局部环绕盖体旋转中心通过锻压进行冷作硬化处理。
易拉盖是由二大步生产工艺完成(二大步都是冷加工范畴)，第一步生产基础盖，具体是卷材或片料输入，经基础盖冲床冲压一次成型，在冲压成型过程中，金属是必须流动的，成型各部位都应是圆弧，便于金属的流动，而不能出现尖角等易导致断裂的部位；第二步将基础盖冲制成易拉盖，(一般都只研究如何在盖上加工出完美的易拉开的机理、如四步成型、拉环成型等原理)。在多工位易拉盖冲制过程中，添加或更改一道或几道工位把基础盖由图1冲压成图2，即关键部位产生塑性变形，进而局部改变它的应力值。(金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象——又称冷作硬化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等)——耐气压的易拉盖一项重要指标就是能维持尽量高的耐压，而不发生失稳翻转。
我们还可以从材料力学的角度说明其变化。在材料力学中，拉伸曲线(应力——应变图，见图4所示)是一个经典的理论，应用该理论，我们可以有效改进易拉盖的耐压失稳翻转特性。假定失稳翻转发生在盖子中某个关键拐角部位，该处压变达到了ε＝B％，如果这个盖子，没有经过塑性变形。它的失稳翻转过程是随着压力(应力)的增大，经过弹性变形区，但变形量(应变)达到B％时发生失稳，这时应力为δb。如果我们把该段区域进行一定程度的塑性变形，然后让其恢复，则该段区域的应力——应变图(见图5所示)变为再次受应力时，它会从残余应变εA处开始，同样使这段区域出现B％的应变量，相对应的应力区间则是从0到δC，大于原先的δb。
实施例二参见图1和图3所示，一种耐气压型金属易拉盖，由盖体1和拉环两部分组成。与实施例一的不同之处在于所述凸台为二段台阶形凸台结构，即二段阶梯形台阶凸台3。其它与实施例一相同，这里不再重复描述。由图3可知，通过将凸台成型为二段阶梯形台阶凸台3的方式达到变形和加工硬化，进一步提高易拉盖的耐压指标。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种耐气压型金属易拉盖，由盖体和拉环两部分组成，拉环铆接在盖体上，盖体自圆周外缘开始向中心延伸设有一个内凹形的埋头，内凹形的埋头中央为圆形凸台，其特征在于埋头的斜度A角在15～60°范围内，凸台底部的B段弧度区域B1和B2处，以及台阶C段拐角处局部环绕盖体旋转中心通过锻压进行冷作硬化处理。
2.根据权利要求1所述的耐气压型金属易拉盖，其特征在于所述凸台为二段台阶形凸台结构，即二段阶梯形台阶凸台结构。
3.根据权利要求1所述的耐气压型金属易拉盖，其特征在于埋头的斜度A角在15～45°范围内。
全文摘要
一种耐气压型金属易拉盖，由盖体和拉环两部分组成，拉环铆接在盖体上，盖体自圆周外缘开始向中心延伸设有一个内凹形的埋头，内凹形的埋头中央为圆形凸台，其特征在于埋头的斜度A角在15～60°范围内，凸台底部的B段弧度区域B1和B2处，以及台阶C段拐角处局部环绕盖体旋转中心通过锻压进行冷作硬化处理。本方案通过一种新的设计来解决节约材料与易拉盖维持耐压指标之间的矛盾，使易拉盖在减少材料切口直径和厚度同时，仍提供一个相对较高的耐压指标。
文档编号B21D51/38GK1857967SQ20061008589
公开日2006年11月8日 申请日期2006年5月27日 优先权日2006年5月27日
发明者安旭 申请人:苏州斯莱克精密设备有限公司