NL1012126C2 - Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. - Google Patents
Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1012126C2 NL1012126C2 NL1012126A NL1012126A NL1012126C2 NL 1012126 C2 NL1012126 C2 NL 1012126C2 NL 1012126 A NL1012126 A NL 1012126A NL 1012126 A NL1012126 A NL 1012126A NL 1012126 C2 NL1012126 C2 NL 1012126C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- forming tool
- jacket wall
- tool
- jacket
- wall
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/30—Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
- B21D51/2615—Edge treatment of cans or tins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
- Adornments (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
Abstract
Description
GEBRUIK VAN TREKSPANNING VOOR HET OMVORMEN VAN EEN MANTEL VLAKVORMIG METALEN VOORWERPUSE OF TENSION TENSION FOR CONFORMING A SHEATH FLAT-SHAPED METAL ARTICLE
De uitvinding heeft allereerst betrekking op een werkwijze voor het omvormen 5 van een metalen voorwerp dat een mantelwand met de vorm van in hoofdzaak een gesloten mantelvlak omvat, waarbij het voorwerp in relatieve beweging in een langsrichting van het mantelvlak langs een omvormgereedschap wordt bewogen zodanig dat het omvormgereedschap op de mantelwand inwerkt en de mantelwand daarbij omvormt waarbij de mantelwand slechts aan de binnenzijde of de buitenzijde 10 met een omvormgereedschap in aanraking komt. Voor deze aanvrage is aan de mantelwand een contactzone gedefinieerd waar de mantelwand en het omvormgereedschap met elkaar in contact komen. Het gedeelte van de mantelwand dat zich gezien in de bewegingsrichting van de mantel voorbij de contactzone bevindt wordt aangeduid als ‘de bewerkte zijde’, en het gedeelte van de mantelwand dat zich vóór de 15 contactzone bevindt als ‘de onbewerkte zijde’.The invention firstly relates to a method for converting a metal object comprising a jacket wall having the form of substantially a closed jacket surface, wherein the object is moved in relative length in a longitudinal direction of the jacket surface along a forming tool. Acting tool acts on the jacket wall and thereby transforms the jacket wall, whereby the jacket wall only comes into contact with a molding tool on the inside or the outside. For this application, a contact zone is defined on the casing wall where the casing wall and the forming tool come into contact with each other. The portion of the jacket wall that is seen in the direction of movement of the jacket beyond the contact zone is referred to as "the machined side", and the portion of the jacket wall that is in front of the contact zone as "the raw side".
Een werkwijze als in de aanhef aangeduid is beschreven in EP 0 864 385. Bij de bekende werkwijze wordt een metalen mantelwand tegen en in een geprofileerde matrijs bewogen door in bewerkingsrichting te duwen. Een geprofileerde matrijs is te gebruiken als omvormgereedschap. De mantelwand aan de onbewerkte zijde 20 ondervindt bij de bekende werkwijze een axiale drukbelasting, welke mogelijk tot instabiliteit van de mantelwand leidt en de kans op ongewenst vervormen, zelfs bezwijken, van de mantelwand aan de onbewerkte zijde vergroot.A method as indicated in the preamble is described in EP 0 864 385. In the known method, a metal jacket wall is moved against and in a profiled mold by pushing in processing direction. A profiled mold can be used as a forming tool. In the known method, the jacket wall on the raw side is subjected to an axial pressure load, which may lead to instability of the jacket wall and increases the chance of undesired deformation, even collapse, of the jacket wall on the raw side.
De aangehaalde werkwijze heeft betrekking op een ‘body-neck’ operatie. Onder body-necken wordt verstaan het verkleinen van de omtrek een mantelvlakvormig deel 2 5 van een voorwerp over ten minste een deel van de hoogte van dat deel. De aangehaalde body-neckoperatie geschiedt zonder gebruikmaking van een inwendig steunlichaam tijdens het body-necken, zoals een doom of stempel. Dit resulteert bij de bekende werkwijze in een geringe efficiëntie van de overdracht van de vorm van het geprofileerde omvormgereedschap op de mantelwand. Dat is een gevolg van de 30 elasticiteit van de mantelwand zelf: bij eenzijdige axiale belasting en bij afwezigheid 1012126 -2- van een steunlichaam wordt de mantelwand aan de bewerkte zijde van het omvormgereedschap afgeduwd. De omvorming van de mantelwand wijkt dan af van de maximaal haalbare omvorming bij een gegeven gereedschapprofiel. Gebruikmaking van een steunlichaam, als tweede omvormgereedschap ter bevordering van de 5 vormoverdracht van een eerste omvormgereedschap, wordt bij voorkeur vermeden, omdat gebruikmaking van een steunlichaam de kans verhoogt op beschadiging van het binnen of buitenoppervlak van de mantelwand.The method cited relates to a "body-neck" operation. Body-necking is understood to mean reducing the circumference of a lateral surface-shaped part of an object over at least a part of the height of that part. The quoted body-neck operation is performed without the use of an internal support body during body necking, such as a doom or punch. In the known method, this results in a low efficiency of the transfer of the shape of the profiled forming tool to the jacket wall. This is a consequence of the elasticity of the casing wall itself: with unilateral axial load and in the absence of a support body, the casing wall is pushed on the machined side of the forming tool. The transformation of the casing wall then deviates from the maximum achievable transformation for a given tool profile. Use of a support body, as a second forming tool to promote the shape transfer of a first forming tool, is preferably avoided, because use of a support body increases the chance of damage to the inner or outer surface of the jacket wall.
Bij de bekende werkwijze wordt ook wel gebruik gemaakt van inwendige overdruk waarbij de mantel als deel van een drukvat fungeert. Inwendige overdruk 10 biedt de mantelwand ondersteuning tegen axiale overbelasting, maar biedt geen oplossing tot bovengenoemde nadeel.In the known method, use is also made of internal overpressure, wherein the jacket functions as part of a pressure vessel. Internal overpressure 10 provides support to the jacket wall against axial overload, but does not solve the above drawback.
Bovenstaande bezwaren worden weggenomen, dan wel sterk verminderd, doordat volgens de uitvinding het voorwerp langs het omvormgereedschap althans wordt getrokken. Hiermee is bereikt dat in een gedeelte van de mantelwand dat zich 15 gezien in de bewegingsrichting van het voorwerp voorbij een contactzone met het omvormgereedschap bevindt een trekspanning wordt opgewekt tijdens het omvormen, met als gevolg dat een verhoging van de efficiëntie van de overdracht van het gereedschapprofiel op de mantelwand wordt bereikt in het gedeelte van de mantelwand dat zich voorbij de contactzone bevindt. Ook is er meer vrijheid bij de keuze van onder 2 0 andere het materiaal waarvan de mantelwand vervaardigd is, de mate van verandering in de omtrek, en de vorm van de contour van het omvormgereedschap.The above drawbacks are eliminated, or greatly reduced, in that according to the invention the object is at least pulled along the forming tool. This achieves that in a part of the shell wall which is seen in the direction of movement of the object past a contact zone with the forming tool, a tensile stress is generated during the forming, with the result that an increase in the efficiency of the transfer of the tool profile on the jacket wall is reached in the portion of the jacket wall that is beyond the contact zone. There is also more freedom in the choice of, among other things, the material of which the jacket wall is made, the degree of change in the circumference, and the shape of the contour of the forming tool.
Bij voorkeur wordt de werkwijze volgens de uitvinding gecombineerd met de bekende werkwijze. Door het voorwerp langs het omvormgereedschap te duwen zowel als te trekken, wordt bereikt dat een hogere efficiëntie van de vormoverdracht van het 2 5 gereedschap op de mantelwand zowel voor als voorbij de contactzone wordt verbeterd. Bij toepassing van de inventieve werkwijze wordt ten minste hetzelfde spanningsniveau in de mantelwand nabij de contactzone bereikt als bij de bekende werkwijze, bij een lagere axiale belasting. Uitoefening van een transversale druk, loodrecht op het mantelvlak en gericht van de mantelwand naar het 30 omvormgereedschap, ter toevoeging aan de druk die door het omvormgereedschap op de mantelwand wordt uitgeoefend, draagt verder bij tot de controle over de krachten 1012123 -3- die bij het omvormen een rol spelen. Voor uitoefening van deze extra druk gebruikt men in de praktijk vaak de mantelwand zelf als deel van een drukvat, maar de werkwijze volgens de uitvinding is daartoe niet beperkt.The method according to the invention is preferably combined with the known method. By pushing as well as pulling the article along the forming tool, it is achieved that a higher efficiency of shape transfer from the tool to the shell wall both before and beyond the contact zone is improved. When using the inventive method, at least the same stress level in the jacket wall near the contact zone is achieved as with the known method, at a lower axial load. Applying a transverse pressure, perpendicular to the lateral surface and directed from the lateral wall to the forming tool, in addition to the pressure exerted by the forming tool on the lateral wall, further contributes to the control of the forces 1012 123 -3- which transforming play a role. In practice, the jacket wall itself is often used as part of a pressure vessel to exert this additional pressure, but the method according to the invention is not limited thereto.
Opgemerkt wordt dat de werkwijze volgens de uitvinding verschilt van de 5 werkwijze die binnen het vakgebied van metaalbewerking bekend is onder de naam ‘dieptrekken’. Het is tijdens een dieptrekoperatie onmogelijk, dan wel zeer ongebruikelijk, om het opwekken van een trekspanning in de mantelwand te combineren met opwekken van axiale drukspanning, dan wel een diep te trekken voorwerp zowel te duwen als te trekken langs vormingsgereedschap, zoals in een ï o voorkeursuitvoering van de uitvinding het geval is. Voorts wordt opgemerkt dat bij een dieptrekoperatie gebruik wordt gemaakt van zowel intern als extern omvormgereedschap. Voorts wordt voor dieptrekken relatief zacht materiaal met lage vloeispanning, bijvoorbeeld lager dan 300 MPa, en daarmee samenhangend hoge breukrek, gekozen.It is noted that the method according to the invention differs from the method known in the field of metalworking under the name "deep drawing". During a deep drawing operation it is impossible, or very unusual, to combine the generation of a tensile stress in the jacket wall with the generation of axial compressive stress, or both to push and pull a deeply drawn object along forming tools, such as in a ï0 preferred embodiment of the invention is the case. It is further noted that a deep drawing operation uses both internal and external forming tools. Furthermore, for deep drawing, relatively soft material with a low yield stress, for example lower than 300 MPa, and associated high elongation at break, is chosen.
15 In een uitvoeringsvorm van de uitvinding, daarentegen, wordt de werkwijze bij voorkeur toegepast op een mantelwand bestaande uit hard materiaal met een hoge vloeispanning ^ 700 MPa, met meer voorkeur ^ 300 MPa. De vloeispanning is een drempelspanning waarboven plastische vervorming optreedt. Wandgestrekt staal is een fiill-hard materiaal met een vloeispanning van £ 700 MPa, zoals bijvoorbeeld uit EP 0 2 o 733 415 bekend is. Wandgestrekt staal laat zich daardoor moeilijk plastisch omvormen.In an embodiment of the invention, on the other hand, the method is preferably applied to a shell wall consisting of hard material with a high yield stress 700 700 MPa, more preferably 300 300 MPa. The yield stress is a threshold stress above which plastic deformation occurs. Wall-stretched steel is a fiill-hard material with a yield stress of £ 700 MPa, as is known, for example, from EP 0 2 733 415. Wall-stretched steel is therefore difficult to convert plastically.
Om toch voldoende spanning in dit materiaal op te wekken is van belang om de mantelwand zo efficiënt mogelijk de vorm van de matrijs te laten volgen, hetgeen één van de doelen is waarop de uitvinding zich richt. Wandgestrekt staal wordt veel toegepast als materiaal voor verpakkingen.In order nevertheless to generate sufficient tension in this material, it is important to allow the jacket wall to follow the shape of the mold as efficiently as possible, which is one of the aims of the invention. Wall-stretched steel is widely used as a material for packaging.
25 De werkwijze volgens de uitvinding is met name geschikt voor verkleinen van de omtrek van een mantelwand over ten minste een deel van de hoogte tijdens het omvormen: het zogenaamde ‘bodynecken’. Bij bodynecken is het risico voor ongewenste plooivorming groot. Ongewenste plooivorming wordt veroorzaakt door drukspanning in tangentiële richting (in dwarsrichting tangentieel aan de mantelwand).The method according to the invention is in particular suitable for reducing the circumference of a jacket wall over at least a part of the height during the shaping: the so-called "body checking". With body checking, the risk of unwanted folds is high. Undesired folds are caused by compressive stress in the tangential direction (tangentially in the transverse direction to the jacket wall).
3 0 De tangentiële spanning moet dus zo laag mogelijk gehouden worden. Dit wordt in de praktijk bijvoorbeeld gerealiseerd door de omtrekreductie tot lage waarden te beperken.3 0 The tangential voltage must therefore be kept as low as possible. In practice this is achieved, for example, by limiting the perimeter reduction to low values.
1 υ 1 21 28 -4-1 o 1 21 28 -4-
Volgens het criterium van Von Mises moet de spanning in bijvoorbeeld axiale richting worden verhoogd om bij verlaging van de tangentiële spanning weer boven de vloeispanning te komen. Door de werkwijze volgens de uitvinding toe te passen is het mogelijk dat de spanning in axiale richting te verhogen, omdat het materiaal volgens 5 die werkwijze gedwongen wordt het contour van het omvormgereedschap te volgen. In de contactzone wordt zo ten minste aan het criterium van Von Mises voldaan, zonder de axiale belasting van het aan de onbewerkte zijde te verhogen. Relatief grote omtrekreductie wordt bereikt door een sequentiële opeenvolging van stappen van kleinere omtrekreducties.According to the Von Mises criterion, the stress must be increased in the axial direction, for example, to rise above the yield stress when the tangential stress is reduced. By applying the method according to the invention it is possible to increase the tension in the axial direction, because the material according to that method is forced to follow the contour of the forming tool. In the contact zone, at least the Von Mises criterion is thus met, without increasing the axial load on the blank side. Relatively large girth reduction is achieved by a sequential sequence of steps of smaller girth reductions.
10 De uitvinding voorziet tevens in enkele inrichtingen geschikt tot het uitvoeren van de werkwijze. Een inrichting voor het omvormen van een metalen dat een mantelwand met de vorm van in hoofdzaak een gesloten mantelvlak omvat, omvattende een met de mantelwand samenwerkend omvormgereedschap, voor het omvormen van ten minste een gedeelte van de mantelwand bij relatieve beweging van 15 het voorwerp langs het omvormgereedschap zodanig dat de mantelwand slechts aan de binnenzijde of de buitenzijde met een omvormgereedschap in aanraking komt, waaraan een inloopzijde en een uitloopzijde gedefinieerd zijn, en een duwelement dat ten opzichte van het omvormgereedschap in de richting van inloopzijde naar uitloopzijde beweegbaar is voor het tot stand brengen van de relatieve beweging van het voorwerp 2 o langs het omvormgereedschap, wordt er volgens de uitvinding door gekenmerkt dat het duwelement aan de uitloopzijde van het omvormgereedschap aan het voorwerp koppelbaar is en zich tot althans de inloopzijde van het omvormgereedschap uitstrekt. Hiermee wordt het voordeel bereikt dat met zeer eenvoudige middelen, bijvoorbeeld een duwstang, het voorwerp langs het omvormgereedschap getrokken kan worden, 2 5 waarbij in de mantelwand voorbij de contactzone een trekspanning wordt opgewekt.The invention also provides some devices suitable for carrying out the method. An apparatus for converting a metal comprising a jacket wall having the form of a substantially closed jacket surface, comprising a converting tool co-acting with the jacket wall, for converting at least a part of the jacket wall upon relative movement of the object along the forming tool such that the jacket wall comes into contact only on the inside or the outside with a forming tool, on which an infeed side and an outflow side are defined, and a push element which is movable relative to the converting tool in the direction from the infeed side to the outflow side to produce According to the invention, the relative movement of the object 2 o along the forming tool is characterized in that the push element on the run-out side of the forming tool can be coupled to the object and extends to at least the running-in side of the forming tool. This achieves the advantage that with very simple means, for instance a push rod, the object can be pulled along the forming tool, whereby a tensile stress is generated in the jacket wall beyond the contact zone.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het omvormgereedschap aan inloopzijde een in hoofdzaak gesloten behuizing, dat tijdens omvormen met het voorwerp samenwerkend een drukvat vormt met als doel het tot stand brengen van de relatieve beweging van het voorwerp langs het omvormgereedschap. Hiermee is 3 o bereikt dat aan de onbewerkte zijde tegen het voorwerp wordt geduwd, in combinatie met het trekken aan de bewerkte zijde. Een voordeel van deze inrichting is dat zonder 1012126 -5- technische aanpassing een axiale drukspanning in een mantel met elke willekeurige neckvorm (in dwarsdoorsnede) en neckprofiel (in langsdoorsnede) opgewekt kan worden.In a preferred embodiment, the lead-in converting tool comprises a substantially closed housing, which forms a pressure vessel cooperating with the article during transformation to achieve the relative movement of the object along the transformation tool. This achieves 3 o that the raw side is pushed against the object, in combination with the pulling on the processed side. An advantage of this device is that an axial compressive stress can be generated in a jacket with any arbitrary neck shape (in cross section) and neck profile (in longitudinal section) without technical adaptation.
De hierboven beschreven inrichting heeft als belangrijk nadeel dat zij niet of 5 moeilijk in een bestaande bodyneck-inrichting, welke bijvoorbeeld kan worden afgeleid uit EP 0 864 385, kan worden ingebouwd. Een inrichting die wel eenvoudig inpasbaar is in de bekende inrichting omvattende een omvormgereedschap, voor het omvormen van een metalen voorwerp dat een mantelwand met de vorm van in hoofdzaak een gesloten mantelvlak omvat, omvattende een met de mantelwand ïo samenwerkend omvormgereedschap, voor het omvormen van ten minste een gedeelte van de mantelwand bij relatieve beweging van het voorwerp langs het omvormgereedschap zodanig dat het voorwerp slechts aan de binnenzijde of de buitenzijde met een omvormgereedschap in aanraking komt, waaraan een inloopzijde en een uitloopzijde gedefinieerd zijn, en een centreermiddel zich bevindend aan de is uitloopzijde van het omvormgereedschap voor controle van de stand van de mantel ten opzichte van het omvormgereedschap tijdens omvormen, wordt erdoor gekenmerkt dat er een met het centreermiddel samenwerkend omsluitmiddel is waarmee het voorwerp in of nabij een open uiteinde aan de uitloopzijde van het omvormgereedschap grensvlak klemmend koppelbaar is. Hiermee wordt bereikt dat aan het open uiteinde in 20 axiale richting getrokken kan worden. Een belangrijk ander voordeel van deze inrichting is dat hij ook eenvoudig toepasbaar is bij operaties waarbij de omtrek van de mantelwand althans vergroot wordt over ten minste een deel van de hoogte.The above-described device has the important drawback that it cannot or can hardly be built into an existing body neck device, which can for instance be derived from EP 0 864 385. A device which can be easily fitted into the known device, comprising a converting tool, for converting a metal object comprising a casing wall with the form of substantially a closed casing surface, comprising a converting tool co-acting with the casing wall. at least a portion of the jacket wall during relative movement of the object along the forming tool such that the object comes into contact with a forming tool only on the inside or the outside, on which an inlet side and an outlet side are defined, and a centering means is located on the run-out side of the forming tool for checking the position of the sheath relative to the forming tool during forming, characterized in that there is an enclosing means cooperating with the centering means with which the object clamping torque in or near an open end on the run-out side of the forming tool is capable. This achieves that the open end can be pulled in axial direction. An important other advantage of this device is that it is also easily applicable in operations in which the circumference of the jacket wall is at least increased over at least a part of the height.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van tekeningen waarin 25 Fig. 1 schematisch krachten en krachtmomenten toont van (A) bekende werkwijze en (B,C) van uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding;The invention will now be explained in more detail with reference to drawings, in which fig. 1 schematically shows forces and moments of (A) known method and (B, C) of embodiments of the method according to the invention;
Fig. 2 schematisch een uitvoeringsvorm toont van de werkwijze volgens de uitvinding en een inrichting ter uitvoering de werkwijze; enFig. 2 schematically shows an embodiment of the method according to the invention and a device for implementing the method; and
Fig. 3 (delen A, B, C) schematisch een andere uitvoeringsvorm toont van de 3 o werkwijze volgens de uitvinding en een inrichting ter uitvoering de werkwijze.Fig. 3 (parts A, B, C) schematically shows another embodiment of the method according to the invention and an apparatus for carrying out the method.
Figuur 1 toont schematisch in zijaanzicht krachten (aangegeven door middel vanFigure 1 schematically shows forces in side view (indicated by means of
4 Λι «-J e~) ή O4 -ι «-Y e ~) ή O
1 U i i i L. U1 U i i i L. U
-6- rechte pijlen) en krachtmomenten (aangegeven door middel van gekromde pijlen) die optreden tijdens het omvormen van een mantelwand van een voorwerp. Getoond worden doorsneden van een omvormgereedschap (1) en doorsneden van een deel van een gerandneckte mantelwand (2) nabij een open einde. Deel A van Fig. 1 heeft 5 betrekking op de bekende werkwijze. Bij de bekende werkwijze wordt op de mantelwand (2) van het voorwerp drukkracht d uitgeoefend in de bewegingsrichting van het voorwerp ten opzichte van het omvormgereedschap (1). Deze drukkracht d dient alle tegengestelde krachten (omvattende bewerkingskracht en wrijvingskracht) minimaal op te heffen, zodat het voorwerp met zijn mantelwand (2) langs het ïo omvormgereedschap (1) beweegt. De kracht d veroorzaakt tevens een krachtkoppel (ΛΓ,), welke ertoe bijdraagt dat de mantelwand (2) aan de inloopzijde de contour van het omvormgereedschap volgt. De grootte van K] neemt toe naarmate met hogere axiale belasting gewerkt wordt. Door elasticiteit van de mantel zelf ontstaat er aan de uitloopzijde echter een krachtkoppel (K2) dat van het omvormgereedschap afgericht is, is zodat de mantelwand de contour aan de uitloopzijde van het omvormgereedschap niet goed volgt. De hoofdgedachte van de werkwijze waarop de uitvinding betrekking heeft is dat de richting van K2 kan worden omgedraaid als op het gedeelte van de mantelwand dat zich gezien in de bewegingsrichting van het voorwerp voorbij de contactzone bevindt een trekspanning wordt opgewekt, door het voorwerp langs het 2 o omvormgereedschap te trekken met kracht t. Dit is aangeduid in deel B van Fig. 1. Bij uitsluitend trekken zal koppel Kx aan de inloopzijde van het omvormgereedschap afgericht zijn vanwege de elasticiteit van de mantelwand zelf, hetgeen tot vermindering van de vormoverdracht aan de inloopzijde leidt. Uit proeven is gebleken dat de vormoverdracht het meest efficiënt is als een combinatie van trekkracht t en drukkracht 25 d toegepast wordt, zoals geïllustreerd in Fig. 1, deel C. De beide krachtkoppels üf, en K2 zijn dan zodanig te richten dat de mantelwand gedwongen wordt de contour van het omvormgereedschap te volgen. De waarden van de koppels zijn instelbaar aan de hand van de waarden van de externe krachten t en d, en toepassen van een transversale druk gericht van de mantelwand naar de matrijs. In de praktijk wordt voor het laatste 3 0 meestal een overdruk in het inwendige van het voorwerp toegepast. Volgens de uitvinding kan de waarde van t groter, gelijk aan, of kleiner gekozen worden dan de 1 012126 -7- waarde van d. De instelling van de waarden zal afhangen van onder andere de vorm van het voorwerp, de materiaaleigenschappen ervan, en de beoogde vormverandering.-6- straight arrows) and moments of force (indicated by curved arrows) that occur during the transformation of a side wall of an object. Sections of a forming tool (1) and sections of part of a ridge-necked casing wall (2) near an open end are shown. Part A of Fig. 1 relates to the known method. In the known method, compressive force d is exerted on the jacket wall (2) of the object in the direction of movement of the object relative to the forming tool (1). This compressive force d should at least cancel all opposing forces (including machining force and frictional force), so that the object moves with its jacket wall (2) along the conversion tool (1). The force d also causes a force torque (ΛΓ,), which contributes to the fact that the jacket wall (2) on the run-in side follows the contour of the forming tool. The size of K] increases with higher axial loads. Due to the elasticity of the jacket itself, however, a force torque (K2) is created on the run-out side, which is directed away from the forming tool, so that the jacket wall does not follow the contour on the run-out side of the forming tool properly. The main idea of the method to which the invention relates is that the direction of K2 can be reversed if a tensile stress is generated on the part of the jacket wall which, viewed in the direction of movement of the object past the contact zone, is generated by the object along the o pull forming tool with force t. This is indicated in part B of Fig. 1. When pulling only, torque Kx will be directed on the run-in side of the forming tool because of the elasticity of the jacket wall itself, which will reduce the transfer of shape on the run-in side. Tests have shown that the shape transfer is most efficient when a combination of tensile force t and compressive force 25 d is applied, as illustrated in Fig. 1, part C. The two torque couples üf and K2 can then be oriented such that the jacket wall is forced to follow the contour of the forming tool. The values of the torques are adjustable according to the values of the external forces t and d, and apply a transverse pressure directed from the jacket wall to the mold. In practice, for the latter, an overpressure is usually applied in the interior of the object. According to the invention, the value of t can be chosen to be greater, equal to or smaller than the 1 012126 -7 value of d. The setting of the values will depend, inter alia, on the shape of the object, its material properties, and the intended shape change.
Figuren 2 en 3 hebben betrekking op uitvoeringsvormen van de uitvinding waarin de diameter van een in hoofdzaak cirkelcilindrische gesloten mantelwand 5 voorzien van een bodem wordt gereduceerd. Deze operatie wordt aangeduid met de term ‘body-necking’. Aan deze body-neck operatie gaat een rand-neck operatie vooraf, waarin het open uiteinde van de mantelwand, aan de van de bodemzijde afgekeerde zijde, versmald wordt zoals beschreven in bijvoorbeeld EP 0 750 953. Voorafgaand aan het rand-necken wordt een bus bijvoorbeeld verkregen door het dieptrekken ίο gevolgd door wandstrekken, bekend onder het acroniem DWI. Dusdanig verkregen geneckte bussen worden als bijvoorbeeld verpakkingsbus voor voedingsmiddelen of personal care produkten gebruikt.Figures 2 and 3 relate to embodiments of the invention in which the diameter of a substantially circular cylindrical closed casing wall 5 provided with a bottom is reduced. This operation is referred to by the term "body-necking". This body-neck operation is preceded by an edge-neck operation, in which the open end of the jacket wall, on the side facing away from the bottom side, is narrowed as described in, for example, EP 0 750 953. Before the edge-checking, a bus is obtained, for example, by deep drawing ίο followed by wall stretching, known under the acronym DWI. Necked cans obtained in this way are used as, for example, packaging cans for food or personal care products.
In Fig. 2 maakt het omvormgereedschap (1), hier voorgesteld als een ringvormige geprofileerde matrijs, deel uit van een aan de inloopzijde in hoofdzaak is gesloten behuizing (11), waarnaar in het kader van deze aanvrage met de term ‘neckhuis’ gerefereerd zal worden. Een beweegbaar duwelement (14), hier een duwstang, wordt aan de onbewerkte zijde door de open neck van de mantel naar binnen gebracht. Door interactie van het duwelement (14) met de bodem van het voorwerp wordt trekkracht t uitgeoefend op het gedeelte van de mantelwand dat zich gezien in de 2 o bewegingsrichting van het voorwerp voorbij de contactzone bevindt. In de praktijk is het soms wenselijk dat een bodemsteun (12) wordt aangewend om de bodem te ondersteunen, omdat bij diepgetrokken en wandgestrekte bussen het bodemmateriaal relatief lage vloeispanning ten opzichte van de (wandgestrekte) mantelwand bezit. Opgemerkt wordt dat de getoonde duwstang niet in contact komt met een gedeelte van 25 de mantelwand dat zich in de contactzone bevindt, in tegenstelling tot een inrichting die uit bijvoorbeeld EP 0 851 974 bekend is. Er is dus enkel aan de buitenzijde van de mantelwand contact tussen de mantelwand en een omvormgereedschap. Een belangrijk voordeel van de huidige inrichting boven de bekende is dat het voorwerp eenvoudig van het duwelement genomen kan worden nadat het in zijn geheel langs het 3 0 omvormgereedschap bewogen is. De afheemoperatie wordt verder vergemakkelijkt doordat het voorwerp na een volledige body-neck operatie, waarbij het gehele 1 0 1 £ 1 2 0 -8- voorwerp door de matrijs bewogen wordt, zich geheel aan de uitloopzijde ten opzichte van de matrijs bevindt met een open neck naar de matrijs gericht.In FIG. 2, the forming tool (1), here represented as an annular profiled die, forms part of a housing (11) which is substantially closed on the run-in side, which will be referred to as "neck house" in the context of this application. A movable push element (14), here a push rod, is brought in through the open neck of the jacket on the raw side. By interaction of the pushing element (14) with the bottom of the object, tensile force t is exerted on the part of the jacket wall which, viewed in the direction of movement of the object, is beyond the contact zone. In practice it is sometimes desirable that a bottom support (12) is used to support the bottom, because with deep-drawn and wall-stretched bushes the bottom material has relatively low yield stress relative to the (wall-stretched) jacket wall. It is noted that the push rod shown does not come into contact with a part of the casing wall which is located in the contact zone, in contrast to a device known from for instance EP 0 851 974. So there is only contact on the outside of the casing wall between the casing wall and a forming tool. An important advantage of the present device over the known one is that the object can easily be removed from the pushing element after it has been moved in its entirety along the conversion tool. The auctioning operation is further facilitated by the fact that after a full body-neck operation, in which the entire 1 0 1 £ 1 2 0 -8 object is moved through the mold, the object is completely on the run-out side with respect to the mold with an open neck facing the die.
Verder is in het neckhuis (11) in de inrichting van Fig. 2 een opening (9) aanwezig, geschikt voor aansluiting op een drukvoorziening. Het neckhuis (11) werkt 5 samen met de geneckte rand van de mantelwand om een drukvat te creëren. Door overdruk (ten opzichte van de druk buiten het voorwerp voorbij de contactzone) wordt zo een axiale drukkracht d uitgeoefend op het gedeelte van de mantelwand dat zich gezien in de bewegingsrichting van het voorwerp voor de contactzone met de matrijs bevindt. Bij voorkeur is de omtrek van het neckhuis (11) gemeten in dwarsdoorsnede io aan de binnenzijde van het neckhuis gelijk aan de buitenomtrek van het om te vormen voorwerp (2). Hiermee wordt dan bereikt dat de druk enkel in axiale richting op het voorwerp wordt overgebracht. De overdruk wordt geventileerd door een opening (10) in de directe omgeving van de contactzone tussen het omvormgereedschap (1) en de mantelwand (2). Hierdoor is het mogelijk om ten opzichte van de externe 15 omgevingsdruk in de directe nabijheid van de contactzone een interne overdruk in het voorwerp te onderhouden die onafhankelijk is van de waarde van de druk bij opening (9), met behulp van een doorvoer (6) in de duwstang.Furthermore, in the neck housing (11) in the device of FIG. 2 there is an opening (9), suitable for connection to a pressure supply. The neck housing (11) interacts with the necked edge of the jacket wall to create a pressure vessel. As a result of overpressure (relative to the pressure outside the object past the contact zone), an axial compressive force d is exerted on the part of the jacket wall which is located in the direction of movement of the object in front of the contact zone with the mold. Preferably, the circumference of the neck housing (11) measured in cross section on the inner side of the neck housing is equal to the outer circumference of the object (2) to be converted. This then achieves that the pressure is only transferred to the object in axial direction. The overpressure is vented through an opening (10) in the immediate vicinity of the contact zone between the forming tool (1) and the jacket wall (2). This makes it possible to maintain an internal overpressure in the object relative to the external ambient pressure in the immediate vicinity of the contact zone, which is independent of the value of the pressure at opening (9), using a lead-through (6) in the push bar.
Opgemerkt wordt dat drukverschillen ook kunnen worden toegepast voor het opwekken van trekspanning in de onbewerkte zijde van de mantelwand. In dat verband 20 zou duwelement (14) in een uitvoeringsvorm niet direct hoeven aangrijpen op een bodem van het voorwerp. Een ventileeropening analoog aan (10) zou dan aan de uitloopzijde van het omvormgereedschap aangebracht moeten worden. Bij voorkeur is een omtrek gezien in dwarsdoorsnede van het duwelement complementair aan de omtrek van de neckvorm, zodat het duwelement en het voorwerp redelijk nauw, 25 bijvoorbeeld bijna gasdicht, op elkaar aansluiten.It is noted that pressure differences can also be used to generate tensile stress in the raw side of the jacket wall. In that context, push element (14) in one embodiment should not directly engage a bottom of the object. A ventilation opening analogous to (10) should then be provided on the run-out side of the forming tool. Preferably, a circumference, seen in cross-section of the pushing element, is complementary to the circumference of the neck shape, so that the pushing element and the object fit together relatively closely, for instance almost gastight.
Figuur 3 toont in verschillende aanzichten doorsneden van een alternatieve inrichting geschikt om de uitgevonden werkwijze uit te voeren. Deel A toont een vooraf gerandneckte bus voorzien van bodem en mantelwand (2). De randneck is in contact met een centreermiddel (4). De buitendiameter van het centreermiddel ter 3 o plaatse van het contact met het voorwerp komt overeen met de binnendiameter van de neck. Het centreermiddel is voorzien van een gasdoorvoer (6). Concentrisch om het -9- centreenniddel bevindt zich een sluitbus (7), welke evenwijdig aan de langsas verschuifbaar is. Tussen de sluitbus (7) en het centreermiddel (4) bevinden zich gesegmenteerde omsluitmiddelen (3), welke de neck van de mantel (2) omsluiten door relatieve axiale beweging van de sluitbus (7) om het centreermiddel. De 5 omsluitmiddelen worden met behulp van een veren (8) gelost bij terugtrekken van de sluitbus (7). In klemmend vastgekoppelde toestand is het centreermiddel geschikt om kracht t op de mantelwand over te brengen. Deel B van Fig. 3 toont de randneck van de mantel (2) in vastgeklemde toestand tussen het centreermiddel (4) en een omsluitmiddelsegment (3). Een doorsnede door de losveren (8) is getoond in deel C ïo van Fig. 3. In deze uitvoeringsvorm bevinden zich 4 losveren in uitsparingen in het centreermiddel (4), en zijn de omsluitmiddelen (3) in 4 segmenten verdeeld. Een bodemsteun (5) wordt benut om axiale drukbelasting op de mantelwand aan de onbewerkte zijde op te wekken.Figure 3 shows, in various views, cross sections of an alternative device suitable for carrying out the invented method. Part A shows a pre-edged sleeve with bottom and jacket wall (2). The edge neck is in contact with a centering means (4). The outer diameter of the centering means at the location of the contact with the object corresponds to the inner diameter of the neck. The centering means is provided with a gas passage (6). A closing sleeve (7), which is displaceable parallel to the longitudinal axis, is concentrically centered around the centrene means. Between the closing sleeve (7) and the centering means (4) are segmented enclosing means (3), which enclose the neck of the jacket (2) by relative axial movement of the closing sleeve (7) around the centering means. The enclosing means are released by means of a spring (8) when the closing sleeve (7) is withdrawn. In the clampingly coupled state, the centering means is suitable for transmitting force t to the jacket wall. Part B of Fig. 3 shows the edge neck of the jacket (2) in the clamped state between the centering means (4) and an enclosure segment (3). A section through the release springs (8) is shown in part C o of Fig. 3. In this embodiment, 4 release springs are located in recesses in the centering means (4), and the enclosing means (3) are divided into 4 segments. A bottom support (5) is used to generate an axial compression load on the shell wall on the raw side.
De getoonde tekeningen zijn niet beperkend. De uitvoeringsvormen kunnen is worden aangepast aan een gewenste situatie. Het is in gevallen ook mogelijk omvormoperaties uit te voeren volgens de werkwijze waarbij de omtrek van de mantelwand toeneemt. De getoonde inrichtingen zijn ook dan toepasbaar, als de essentiële elementen voor hun complementaire equivalenten vervangen worden. Zo zou bijvoorbeeld in Fig. 3 de doorvoer (6) niet als doorvoor voor een drukmedium 2 o dienen, maar als doorvoer voor een inwendig omvormgereedschap (niet getekend). De diameter van het omvormgereedschap zou, daar waar het geschikt is voor contact met de mantelwand, in hoofdzaak gelijk zijn aan de diameter van het centreermiddel (4). Onder omvormen van een mantelwand worden in het kader van deze aanvrage zowel congruente als niet-congruente omvormingen verstaan.The drawings shown are not limiting. The embodiments can be adapted to a desired situation. In cases, it is also possible to perform forming operations according to the method in which the circumference of the jacket wall increases. The devices shown are also applicable when the essential elements are replaced for their complementary equivalents. For example, in FIG. 3 do not serve the feedthrough (6) as a feedthrough for a pressure medium 2o, but as a feedthrough for an internal forming tool (not shown). The diameter of the forming tool, where it is suitable for contact with the shell wall, would be substantially equal to the diameter of the centering means (4). In the context of this application, the transformation of a jacket wall is understood to mean both congruent and non-congruent transformations.
25 101212625 1012126
Claims (9)
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012126A NL1012126C2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. |
| PCT/EP2000/004745 WO2000071279A1 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | Use of tensile stress for deforming a metal object in the form of a circumferential surface |
| EP00935115A EP1183116B1 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | Use of tensile stress for deforming a metal object in the form of a circumferential surface |
| AT00935115T ATE250994T1 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | STRETCHING STRESS USE FOR FORMING A SHELL-SHAPED METALLIC OBJECT |
| BR0011279-8A BR0011279A (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | Use of tensile strength tension to deform a metal object into a circumferential surface |
| DE60005663T DE60005663T2 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | STRETCH VOLTAGE USE FOR FORMING A SHEATH-SHAPED METAL OBJECT |
| ES00935115T ES2208333T3 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | USE OF TRACTION VOLTAGE TO DEFORM A METAL OBJECT IN THE FORM OF A CIRCUMFERENTIAL SURFACE. |
| TR2001/03327T TR200103327T2 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | The use of tensile stretching to change the shape of a metal object in the form of a peripheral surface. |
| AU50716/00A AU5071600A (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | Use of tensile stress for deforming a metal object in the form of a circumferential surface |
| DK00935115T DK1183116T3 (en) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | Use of tensile stress to deform a metal blank in the form of a circumferential surface |
| ZA200109156A ZA200109156B (en) | 1999-05-21 | 2001-11-06 | Use of tensile stress for deforming a metal object in the form of a circumferential surface. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012126A NL1012126C2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. |
| NL1012126 | 1999-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1012126C2 true NL1012126C2 (en) | 2000-11-23 |
Family
ID=19769233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1012126A NL1012126C2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1183116B1 (en) |
| AT (1) | ATE250994T1 (en) |
| AU (1) | AU5071600A (en) |
| BR (1) | BR0011279A (en) |
| DE (1) | DE60005663T2 (en) |
| DK (1) | DK1183116T3 (en) |
| ES (1) | ES2208333T3 (en) |
| NL (1) | NL1012126C2 (en) |
| TR (1) | TR200103327T2 (en) |
| WO (1) | WO2000071279A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200109156B (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2036091A1 (en) * | 1970-07-21 | 1972-01-27 | Reichert, Werner, Dipl Ing , 5334 Ittenbach | Method of manufacturing a Be holder |
| US3812696A (en) * | 1970-10-22 | 1974-05-28 | Crown Cork & Seal Co | Method of and apparatus for forming container bodies |
| GB2071546A (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-23 | Sexton Can Co Inc | Metallic containers |
| EP0275369A2 (en) * | 1987-01-21 | 1988-07-27 | FRATTINI S.p.A.-COSTRUZIONI MECCANICHE | Improvements to machines for cone-shaping and flanging of aerosol cans and similar |
| EP0750953A1 (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-02 | Hoogovens Staal B.V. | Die for use in die-necking of a metal can body and method using such a die |
| EP0864385A2 (en) * | 1997-02-21 | 1998-09-16 | Hoogovens Staal B.V. | Body-necking a wall-ironed can |
-
1999
- 1999-05-21 NL NL1012126A patent/NL1012126C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-19 TR TR2001/03327T patent/TR200103327T2/en unknown
- 2000-05-19 AT AT00935115T patent/ATE250994T1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-05-19 BR BR0011279-8A patent/BR0011279A/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-19 EP EP00935115A patent/EP1183116B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-19 AU AU50716/00A patent/AU5071600A/en not_active Abandoned
- 2000-05-19 WO PCT/EP2000/004745 patent/WO2000071279A1/en not_active Ceased
- 2000-05-19 DE DE60005663T patent/DE60005663T2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-19 DK DK00935115T patent/DK1183116T3/en active
- 2000-05-19 ES ES00935115T patent/ES2208333T3/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-11-06 ZA ZA200109156A patent/ZA200109156B/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2036091A1 (en) * | 1970-07-21 | 1972-01-27 | Reichert, Werner, Dipl Ing , 5334 Ittenbach | Method of manufacturing a Be holder |
| US3812696A (en) * | 1970-10-22 | 1974-05-28 | Crown Cork & Seal Co | Method of and apparatus for forming container bodies |
| GB2071546A (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-23 | Sexton Can Co Inc | Metallic containers |
| EP0275369A2 (en) * | 1987-01-21 | 1988-07-27 | FRATTINI S.p.A.-COSTRUZIONI MECCANICHE | Improvements to machines for cone-shaping and flanging of aerosol cans and similar |
| EP0750953A1 (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-02 | Hoogovens Staal B.V. | Die for use in die-necking of a metal can body and method using such a die |
| EP0864385A2 (en) * | 1997-02-21 | 1998-09-16 | Hoogovens Staal B.V. | Body-necking a wall-ironed can |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0011279A (en) | 2002-03-05 |
| EP1183116B1 (en) | 2003-10-01 |
| ATE250994T1 (en) | 2003-10-15 |
| AU5071600A (en) | 2000-12-12 |
| WO2000071279A1 (en) | 2000-11-30 |
| DE60005663D1 (en) | 2003-11-06 |
| DK1183116T3 (en) | 2004-02-09 |
| TR200103327T2 (en) | 2002-09-23 |
| ZA200109156B (en) | 2002-11-28 |
| EP1183116A1 (en) | 2002-03-06 |
| ES2208333T3 (en) | 2004-06-16 |
| DE60005663T2 (en) | 2004-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2296641C2 (en) | Method for plunger molding of metallic containers and similar articles | |
| US4386514A (en) | Method forming a drawn container and a container produced by this method | |
| EP0864385B1 (en) | Body-necking a wall-ironed can | |
| EP2692456A9 (en) | Method for manufacturing threaded bottle can and threaded bottle can | |
| US20100107719A1 (en) | Necking die with shortened land and method of die necking | |
| JPH05504725A (en) | Method and apparatus for hydrostatically deforming a hollow body made of cold deformable metal | |
| CN100475382C (en) | forging method and forging apparatus | |
| JP2005040842A (en) | Method of forming hollow stepped shaft | |
| US10427197B2 (en) | Method and apparatus for forming an annular part | |
| JPH0255127B2 (en) | ||
| NL1012126C2 (en) | Use of tensile stress to transform a lateral surface metal object. | |
| US5899104A (en) | Method and apparatus for shaping a can | |
| WO2017220963A1 (en) | Draw die and method for manufacturing a metal cup | |
| US4237939A (en) | Stackable tube body having a layer of sealant material | |
| TWI763949B (en) | Bending mold | |
| EP3145653B1 (en) | A method of making a hose connection for a hose | |
| US5595086A (en) | Apparatus for calibrating hollow nonsymmetrical multiplane extrusions and associated method | |
| JP2004314180A (en) | Method of pressure-ram-forming metal container | |
| CA2989584C (en) | Tool for curling of can's neck | |
| US10807144B2 (en) | Tool for curling of can necks | |
| EP3498393A1 (en) | Tool for curling of can´s neck | |
| SU1006015A1 (en) | Method of isothermic forming | |
| EP1681110A1 (en) | Method of shaping metal closures or can bodies | |
| GB2029304A (en) | Method of making a metallic structure | |
| JPH0741348B2 (en) | Front extrusion method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20041201 |