专利名称：双层不锈钢杯制造方法
技术领域：
本发明为一种双层不锈钢杯的制造方法，尤其是一种将不锈钢板经多次正，反深拉如三次正深拉和两次反深拉，所形成一种完全不需经过退火处理，无接缝一体成形的双层不锈钢杯的制造方法。
现有的双层不锈钢杯结构中，其不锈钢杯主体通常均采用快速冲压成形工艺构成，在不锈钢板冲压的过程中由于产生热量使钢板温度升高，其温度可达240℃，如不即时进行退火处理，则将使不锈钢性能产生变化使钢板破裂，无法再进行后续的冲压加工；即使进行退火处理，不锈钢材变软变脆，也无法再进行后续的冲压加工。因此现有的双层不锈钢杯的制造方法通常为，先将两个尺寸大小不一的不锈钢板分别经冲压机深拉成两个如
图1所示的外口径相同的杯状体Pa、Pb，然后再将两杯状体Pa、Pb套合在一起，将两杯状体Pa、Pb上端的结合处进行焊接，最后经过研磨抛先制造而成。采用此种方法制造成的双层的不锈钢杯，由于其外口径不容易平整，焊接时不能保证完全接合，不能达到要求精度，再者焊接后需经抛光处理不但费时费工，而且抛光可能仍留有接缝或暴露焊点的空隙，此外由于如点焊及抛光处理均不易使两杯状体达成良好接合，而其口的边缘为焊接结合，以致造成该处散热不好，容易产生烫嘴现象，采用现有方法制的不锈钢杯在发出碰撞变形时，在其焊缝处极易产生破裂。由于现有的制造不锈钢杯的制造方法存在上述缺陷，因此需要予以改进。
本发明的目的在于克服现有的双层不锈钢杯制造方法的上述缺陷，而提供一种省时、省工，能使产品具有较高质量和功能的双层不锈钢杯的制造方法。
本发明所述不锈钢杯的制造方法其步骤主要包括将一块用作坯料的不锈钢板表面涂油；将表面涂油的不锈钢板送至冲压机进行冲压加工，通过冲压模具依次对钢板进行多次如3次同向深拉，使之形成具有所要求高度的半成品；将该半成品放置在另一模具上进行第一次反向深拉，使整个半成品由内到外反向翻转成杯状体；将该杯状体罩于另一模具上并再一次进行反向深拉，使凹入部分形成内层杯体，则构成无接缝且不需退火处理的双层不锈钢杯杯体；将双层不锈钢杯杯体的开口周边截至所要求高度；然后将杯体与杯座相配合成成品。
本发明所述制造方法，可以以一体成形方式完成一种无接缝双层不锈钢杯杯体的加工，能简化工序节省工时，产品的成本较低并能保证其质量和性能，由于经过多次同向和反向深拉，使杯体内，外侧表面晶粒所受应力及变形量达到平衡，其表面不致硬化，从而避免因应力及变形量过于集中一侧面而发生破裂现象图1为现有的双层不锈钢杯制造方法的示意图；图2为本发明所述双层不锈钢杯制造方法的流程图；图3为本发明所述制造方法的不锈钢板坯料涂油示意图；图4A、4B为本发明所述制造方法的第一次深拉成形的示意图；图5A、5B为本发明所述制造方法的第二次深拉成形示意图；图6A、6B为本发明所述制造方法的第三次深拉成形示意图；图7A、7B为本发明所述制造方法的第四次深拉即第一次反向深拉成形示意图；图8A、8B为本发明所述制造方法的第五次深拉即第二次反向深拉成形示意图；图9为采用本发明所述制造方法制造成形的双层不锈钢杯杯体的剖视图；图10为采用本发明所述制造方法制造成形的双层不锈钢杯的剖视图。
现结合附图，并通过以下实施例对本发明所述双层不锈钢杯的制造方法。予以详细说明。
图2所示为本发明所述双层不锈钢杯制造方法的流程图。该制造方法的主要步骤包括有将一块用做坯料的不锈钢板表面涂油；将表面涂油的不锈钢板送到冲压机进行冲压加工，通过冲压模具依次对钢板进行多次如3次同向深拉，使之形成具有所要求高度的半成品；将该半成品放置在另一模具上进行反向深拉，使整个半成品由内到外反向翻转成杯状体；将该杯状体罩子另一模具上并再一次进行反向深拉，使凹入部分形成内层杯体，则构成无接缝并且不需退火处理的双层不锈钢杯杯体；将双层不锈钢杯杯体的开口周边截至所要求高度；然后将杯体与杯座相配合成成品。
图3所示为本发明所述制造方法的不锈钢板坯料涂油示意图。其涂油过程为将裁制成所需尺寸的不锈钢坯料F放置在涂油机上，涂油机的滚筒A上涂满有由压板油，锭仔油，润滑油按2∶1∶2比例混合而成的抗高温油料，坯料F经过滚动的滚筒A，使抗高温油料匀布在其表面上。如图4A、4B所示，将表面涂满抗高温油料的不锈钢板坯料F放置在冲压机上进行第一次深拉，以形成一呈柱体状并且具有适当深度及宽度的半成品F1，将经过第一次深拉成形的半成品F1套置在一适当的模具2上。如图5A，5B所示进行第二次深拉，使该半成品F1再次深拉，从而形成较第一次深拉半成品F1深的半成品F2，然后将半成品F2取下套设在另一适当的模具3上。如图6A，5B所示进行第三次深拉，使半成品F2深拉成为所需的形状，然后将经过第三次深拉成形的半成品F3翻转套置在比第三次深拉模具3面积较小的模具4上。如图7A、7B所示进行第四次深拉即第一次反向深拉，使整个半成品F3由内到外整个翻转成杯体F4，然后将杯体F4倒置在比第四次深拉模具面积较小的模具5上。如图8A、8B所示进行第五次深拉即第二次反向深拉，使杯体F4受到冲压向内凹入，从而形成具有双层结构的杯体F5。借助工具将双层结构的杯体F5开口周边截至适当高度，然后使该杯体F5切割处向内弯折，以便使杯体F5可嵌设在与之相配合的杯座G上，构成如图10所示的双层不锈钢杯成品。
进行第一次深拉时，如图4A所示，先将已经裁剪适当并涂油的钢板坯料F适当地放置在模具1的下模座11上，该下模座11中设有一模仁12，该模仁12呈固定不动状态，在下模座11未放置钢板F的一端上与推杆13相连接，该推杆13与油压缸相连接，可使下模座11通过推杆13在油压缸的作用下上、上移动，在下模座11放置有钢板F的一端上，设有与之相对的上模座14，该上模座14上枢设有装置在油压缸中的推杆16，在上模座14中通过一杆件安装有可活动的并与固定不动的模块12相对应的模块15。
在第一次深拉程序动作时，如图4B所示，上模座14与模块15由油压缸驱动一起向下移动，在上模座14将放置在下模座11上的钢板F紧紧压靠在下模座11上之后，因作用在上模座14上的驱动压力大于作用在下模座11上的驱动压力，而且由位于下模座11中的模仁12呈静止状态，所以在上、下模座14、11同时向下持续推动，在以适当速度如2.0-2.5厘米/秒将钢板向下弯折时，由于模仁12对钢板F的反作用力，将迫使钢板由下向上被深拉，经过适当时间如数秒后，将上、下模座14、11分离，取出第一次深拉的半成品F1，即完成第一次深拉动作。
此外，因模仁12端部周边处具有呈约20°-45°的倾斜导角121，在模仁12将钢板F由下向上深拉时，使钢板F贴靠在导角121处，并沿导角121弯折成一呈圆弧状斜面，可使深拉所产生的应力平均分散在斜面上，不致集中在半成品F1的弯折点上而产生断裂。
第二次深拉时如图5A所示，先将第一次深拉成形的半成品F1移置到另一个适当的模具F2上，再将半成品F1套置在外径略小于半成品F1口径的上模座22上，该上模座22中设置有一固定模仁23，上模座22的一端与推杆24枢动相连接，在推杆24上安装有油压缸，与上模座22的另一端相对应处具有一与上模座22相配合的下模座25，在下模座25中具有与模仁23相对应的，可活动的模块26，下模座25上安装有与油压缸枢动相连接的推杆27。
在第二次深拉程序中，如图5B所示，下模座25与模块26由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座25将放置在上模座22上的半成品F1内侧弧面紧紧压靠在上模座22上的半成品F1内侧弧面紧紧压靠上模座22上之后，因作用在下模座25上的驱动压力大于作用在上模座22上的驱动压力，同时由于位于上模座22中的模仁23呈静止状态，所以在上、下模座22，25同对向上持续推进时，模仁23对半成品F1的反作用力将迫使半成品F1由上往下被深拉，经过适当时间数秒后，将上、下模座22、25相分离，即可获得较半成品F1瘦长的半成品F2。
在进行深拉时，因模仁23的端部周边处具有25-45°的倾斜导角231，当模仁23将半成品F1由上往下深拉时，半成品F1贴靠在导角231处，并沿导角231弯折成一圆弧状斜面，使深拉所产生的应力可平均分散在斜面上，不致集中在半成品F2的弯折点上而产生断裂。
第三次深拉时如图6A所示，将第二次深拉成的半成品F2移至所需的模具3上，再将半成品F2套置在外径略小于半成品F2口径的上模座31上，该上模座31中设置有一固定模仁32，上模座31的一端与推杆23相枢动连接，推杆33上安装有油压缸，与上模座31的另一端相对处设置有一可与上模座31相配合的下模座34，在下模座34中对应模仁32处设置有一可活动的模块35，下模座34上安装有与油压缸相枢动连接的推杆36。
在第三次深拉程序中，如图6B所示，下模座34与模块35由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座34将放置在上模座31上的半成品F2的内侧弧面紧紧压靠在上模座31上之后，由于作用于下模座34上的驱动压力大于作用上模座31上的驱动压力。而且位于上模座31中的模仁32处于静止状态，所以在上、下模座31，34同时向上持续推进时，模仁32对半成品F2的反作用力将迫使半成品F2由上往下被深拉，经过适当时间如数秒后，将上、下模座31、34相分离，即可获得所需规格尺寸的半成品F3。
在进行深拉时，因模仁32端部周边处具有约25-45°的倾斜导角321，在模仁32将半成品F2由上往下深拉时，半成品F2贴靠在导角321处，沿着导角321弯折成一圆弧状斜面，使深拉所产生的应力可平均地分散斜面上，不致集中在半成品F3的弯折点上而产生断裂。
第四次深拉即第一次反向深拉时如图7A所示，将第三次深拉成形的半成品F3移至模具4上，再将半成品F3套置在下模座41上，下模座41中设置有一活动的模仁42，下模座41的一端与推杆43枢动地相连接，推杆43上面安装有油压缸，与下模41的另一端相对处设置有一与下模座41相配合的上模座44，在上模座44中对应模仁42处设置有一固定模块45，上模座44安装有与油压缸相枢动连接的推杆46。
在第四次深拉程序中如图7B所示，下模座41与模仁42由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座41置于下模座41上的半成品F3紧靠在上模座44上之后，因为作用于下模座41上的驱动压力大于作用在上模座44上的驱动压力，而且位于上模座44之间的模块45呈静止状态，所以在上、下模座44、41同时向上持续推进时，模块45对半成品F3的反作用力将迫使半成品F3由上往下反向紧拉，经适当时间如数秒后，将上、下模座44、41相分离，即可获得将半成品F3由内到外整个反向翻转而成的杯体Fd。经过三次同向深拉之后成形的半成品F3再经过第四次的反向深拉，使其内、外侧表面之晶粒所产生的应力及变形可达到平衡，使其表面不致硬化，或因应力及变形过度集中于一侧表面而产生破裂。
在进行深拉时，因模块45端部周边处具有约25-45°的倾斜导角451，当模块45将半成品F3由上往下深拉时，半成品F3贴靠在导角451处，并沿导角451向下弯折成一圆弧状斜面，使深拉所产生的应力可平均分散在斜面上，不致集中在杯体F4的弯折点上而产生断裂。
最后第五次深拉即第二次反向深拉时如图8A所示，先将第四次深拉成形的杯体F4移至模具5上，再将杯体F4套置在下模座51上，下模座51中设置有一活动模仁32，下模座51一端与推杆53相枢动地相连接，推杆53上设置有油压缸，与下模座51另一端相对处设置有一与模座51相配合的上模座54，在上模座54中对应于模仁52处设置有一固定的模块55，上模座54上设置有与油压缸相枢动连接的推杆56。
在第五次深拉程序中如图8B所示，下模座51与模仁52由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座51将放置在下模座51上的杯体F4紧紧压靠在上模座54上后，因作用于下模座51上的驱动压力大于作用在上模座54上的驱动压力，而且位于上模座54中的模块55呈静止状态，所以上、下模座54、51同时向上持续推进时，模块55对杯体F4的反作用力将迫使杯体F4由上往下被反向深拉，使杯体F4受到冲压向内凹入，经过适当时间如数秒后将上、下模座44、41相分离，即可获得一具有双层结构的杯体F5。
当进行深拉时，因模块55端部周边处具有25-45°倾斜导角551，在模块55将杯体F4由上往下深拉时，杯体F4贴靠在导角551处，沿导角551向下弯折成一圆形弧状斜面，使深拉所产生的应力平均分散在斜面上，不致集中在杯体F5的应力平均分散在斜面上，不致集中在杯体F5弯折点上而产生断裂。
经过上述五次深粒成形之后获得杯体F5，利用工具将开口周边截至如图9所示适当高度，使杯体F5切割处向内弯折，使杯体F5如图10所示嵌设在与之配合的杯座G上构成成品。
权利要求
1.一种双层不锈钢杯的制造方法，其步骤包括有将一块用作坯料的不锈钢表面涂油；将表面涂油的不锈钢板送至冲压机进行冲压加工，通过冲压模具依次对钢板进行多次同向深拉，使之形成具有所要求高度的半成品；将该半成品放置在另一模具上进行第一次反向深拉，使整个半成品由内到外反向翻转成杯状体，将该杯状体罩于另一模具上并再一次进行反向深拉，使凹入部分形成内层杯体，则构成无接缝且不需退火处理的双层不锈钢杯杯体；将双层不锈钢杯体的开口周边截至所要求高度；然后将杯体与杯座相配合成成品。
2.根据权利要求1所述制造方法，其特征是表面涂油的不锈钢板送至冲压机依次进行三次同向深拉，使之形成具有所要求高度的半成品，其步骤包括将表面涂油的不锈钢板送至冲压机模具上进行第一次深拉，使钢板通过冲压深拉形成一呈柱体状并且具有适当深度和宽度的半成品；将该半成品套置在另一适当模具上进行第二次深拉，使之形成较第一次深拉半成品更深的半成品；将该半成品套置在另一所需尺寸规格的模具上进行第三次深拉，使之深拉成所需形状高度的半成品。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征是当将双层不锈钢杯杯体截至所要求高度后，再将该杯体切割处向内弯折，以便于与杯座相配合连接成成品。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于进行第一次同向深拉时，先将裁剪适当并涂油的钢板放置在模具(1)的下模座上，上模座(14)与模块(15)由油压缸驱动一起向下移动，在上模座(14)将放置在下模座(11)上的钢板F紧紧压靠在下模座(11)上之后，因作用在上模座(14)上的驱动压力大于作用在下模座(11)上的驱动压力，而且由于位于下模座(11)中的模仁(12)呈静止状态，所以上、下模座(41)、(11)同时向下持续推动，在以适当快速将钢板向下弯折时，由于模仁(12)对钢板F的反作用力，将迫使钢板F由下向上被深拉，经过数秒后取出第一次深拉的半成品F1。
5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征是在进行第二次同向深拉时，将第一次深拉成形的半成品F1套置在外径略小于半成品F1口径的上模座(22)上，下模座(25)与模块(26)由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座(25)将放置在上模座(22)上的半成品F1的内侧弧面紧紧压靠在上模座(22)上之后，因作用在下模座(25)上的驱动压力大于作用在上模座(22)上的驱动压力，同时由于位于上模座(22)中的模仁23呈静止状态，所以在上、下模座(22)、(25)同时向上持续推进时，模仁(23)对半成品F1的反作用力将迫使半成品F1由上往下被深拉，经过数秒后取出第二次深拉的半成品F2。
5.根据权利要求2所述制造方法，其特征是在进行第三次同向深拉时，将第二次深拉成形的半成品F2套置在外径略小于半成品F2口径的上模座(31)上，下模座(34)与模块(35)由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座(34)将放置在上模座(31)上的半成品F2的内侧弧面紧紧压靠在上模座(31)上之后，因作用在下模座(34)上的驱动压力大于作用在上模座(31)上的驱动压力，同时由于位于上模座(31)中的模仁(32)处于静止状态，所以在上、下模座(31)(34)同时向上持续推进时，模仁(32)对半成品F2的反作用力将迫使半成品F2由上往下被深拉，经过数秒后取出第三次深拉的半成品F3。
7.如权利要求2所述的制造方法，其特征是在进行第一次反向深拉时，将第三次深拉形成的半成品F3套置在另一模具(4)的下模座(41)上，下模座(41)与模仁(42)自油压缸驱动而一起向上移动，当下模座(41)将放置在下模座(41)上的半成品F3紧紧压靠在上模座(44)上之后，因为作用于下模座(41)上的驱动压力大于作用在上模座(44)上的驱动压力，而且位于上模座(44)之中的模块(45)呈静止状态，所以在上、下模座(44)、(41)同时向上持续推进时，模块(45)对半成品F3的反作用力将迫使半成品F3由上往下反向深拉，经数秒后取出将半成品F3由内到外整个反向翻转而成的杯体F4。
8.根据权利要求2所述的制造方法，其特征是在进行第三次反向深拉时，将第四次深拉即第一次反向深拉成形的杯体F4套置在模具(5)的下模座(51)上，下模座(51)与模仁(52)由油压缸驱动而一起向上移动，当下模座(51)将放置在下模座(51)上的杯体F4紧紧压靠在上模座(54)上后，因作用于下模座(51)上的驱动压力大于作用在上模座(54)上的驱动压力，而且位于上模座(54)中的模块(55)呈静止状态，所以上、下模座(54)、(51)同时向上持续推进时，模块(55)对杯体F4的反作用力将迫使杯体F4由上往下被反向深拉，使杯体F4受到冲压向内凹入，经过数秒后取出具有双层结构的杯体F5。
9.根据权利要求4至8之一所述的制造方法，其特征是呈静止状态的模仁或模块的端部周边具有25-45°的倾斜导角，当模仁或模块将半成品由上往下或由下往上深拉时，半成品杯体贴靠在导角处，并沿导角向下弯折成一圆弧状斜面，使深拉所产生的应力平均分散在斜面上，不致集中在其弯折点上而产生断裂。
10.根据权利要求4至8之一所述的制造方法法，其特征是深拉速度为2.0-2.5厘米/秒。
全文摘要
本发明所述为一种双层不锈钢杯的制造方法，其主要步骤为先将一块用作坯料适当大小的不锈钢板涂油，再经数次冲压深拉使之形成一适当大小的杯体，再将该杯体翻转罩在另一尺寸较小模具上进行反向冲压深拉，以形成具有较小尺寸内层的杯体。本方法可以以一体成型方式完成无接缝双层不锈钢杯杯体的加工，简化工序节省时间，成本较低并能保证产品质量和性能，杯体内，外侧表面晶粒的应力和应变平衡，表面不致硬化，不需退火处理。
文档编号B21D51/16GK1130107SQ9510000
公开日1996年9月4日 申请日期1995年3月2日 优先权日1995年3月2日
发明者林介峰 申请人:林介峰