專利名稱：用于制作金屬成形件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制作鋁或某些其它相對(duì)較軟的金屬的成形件的方法。特別是，本發(fā)明涉及這樣的金屬件的制作比如適合于用做比如煎鍋，或水壺等廚房器皿的底，或者這樣的金屬件形成一個(gè)坯料，此坯料可以用彎曲的方法進(jìn)一步機(jī)械加工成廚房器皿，圓燈罩，交通標(biāo)志，用于軟飲料罐的蓋等。
直到現(xiàn)在，煎鍋和用于制作食物的類似器皿都是用壓力彎曲的方法由金屬坯料制成的。在這一方法中，把一塊平板形式的坯料緊固到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的心軸上，從而使正在制作的鍋的內(nèi)底位于該心軸的支承表面上，隨后采用彎曲工具把該鍋的側(cè)面成形，使坯料的側(cè)面對(duì)著作為一個(gè)模具的心軸的側(cè)面變彎。
也已經(jīng)知道制作例如鋁的平板形狀的水壺的底；把這些壺底連接到用壓制的方法由另一種材料，例如不銹鋼，制成的水壺上。
制作廚房器皿的先有技術(shù)的缺點(diǎn)是制作器皿或它的底的金屬坯料的浪費(fèi)。另外，該底的成形和精加工或者是利用車床進(jìn)行修整，或者是靠在一個(gè)包括許多步驟的加工過(guò)程中的壓制，這樣既花錢多，又費(fèi)時(shí)。材料的浪費(fèi)也提高了加工的成本。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用來(lái)對(duì)一個(gè)鋁或某些可以以類似的方法成形的其它金屬進(jìn)行機(jī)械加工的新的解決方案，從而使得制作過(guò)程，比如當(dāng)制作廚房器皿時(shí)，比已知的先有技術(shù)的方法花費(fèi)較少并較簡(jiǎn)單。本發(fā)明的方法的特征在于，把一個(gè)薄片由所述金屬的一根原料鑄棒上切下；該薄片形成被輥軋成形的一個(gè)坯料，這是靠把它放置在關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)的一個(gè)模具上，與該模具一起旋轉(zhuǎn)，并靠用一個(gè)關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)的輥軋成形工具由它的相對(duì)的側(cè)面形成坯料，所述模具與坯料處于直線的輥軋接觸，并且相對(duì)于模具的軸線是傾斜的，因此使坯料在相對(duì)的旋轉(zhuǎn)的模具之間成形為基本上平板的盤狀件。
輥軋成形是一種冷成形的方法，它是基于金屬的塑性變形，在輥軋成形中，一個(gè)輥軋成形工具使金屬成形，并以可以與面團(tuán)的滾壓相比較的方式分布金屬。因此，對(duì)于輥軋成形來(lái)說(shuō)，下面的現(xiàn)象是典型的在被成形的區(qū)域，在坯料的材料的厚度變得較小的同時(shí)，坯料被擴(kuò)展開(kāi)。這樣，可以在一個(gè)階段中把坯料成形為與工具的模具表面相對(duì)應(yīng)的形狀，從而在此過(guò)程中沒(méi)有廢料產(chǎn)生。
按照本發(fā)明，在輥軋成形的過(guò)程中采用粗鑄金屬做為原材料，例如當(dāng)制作廚房器皿時(shí)，這意謂著與壓力彎曲的已知方法相比，成本顯著地降低，在這種壓力彎曲的過(guò)程中，被彎曲成一個(gè)器皿或它的底的坯料是薄的經(jīng)輥軋的金屬。例如，在鋁的情況下，鑄造廠提供的原料金屬大約比經(jīng)輥軋的產(chǎn)品便宜30％。例如由被鑄成一個(gè)圓柱形狀的棒把被輥軋成形的坯料作為一個(gè)薄片切下，從而這些薄片可以容易地被輥軋成形為平板的圓形的盤狀件，這些件可以形成一個(gè)廚房器皿的底或例如一個(gè)被精加工成它的最后形狀的交通標(biāo)志的擋板。
本發(fā)明使得可以與輥軋成形相關(guān)聯(lián)靠在輥軋表面上出現(xiàn)的突起和/或凹部的幫助使平板件在它的一個(gè)側(cè)面上或在兩個(gè)側(cè)面上形成圖樣。這樣，在輥軋成形的過(guò)程中直接產(chǎn)生圖樣，而不需要分開(kāi)的彎曲或壓制步驟。輥軋成形對(duì)于朝向模具的表面的圖樣沒(méi)有限制，這是因?yàn)樵诔尚芜^(guò)程中坯料保持在模具上，完全按照該表面的形狀。在該件的朝向輥軋成形工具的相反的側(cè)面，靠在該工具的表面上的類似的形狀，可以自由地形成環(huán)形的突起和凹進(jìn)部分。在其它的形成圖樣的情況下，必須確保輥軋成形工具的輥軋表面的運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)的坯料的表面的運(yùn)動(dòng)例如在表面的適當(dāng)?shù)纳刃味蝺?nèi)是同步的，從而在成形過(guò)程中在所有時(shí)刻相應(yīng)的表面圖樣彼此匹配。這取決于例如適當(dāng)?shù)貎A斜的輥軋成形工具的錐角，并取決于在輥軋成形工具的軸線與有基本上平的模具表面的模具之間的偏轉(zhuǎn)角，關(guān)于這些的可能性和解決方案對(duì)于熟悉技術(shù)的人來(lái)說(shuō)是明顯的。
例如，靠輥軋成形可以形成下面的圖樣對(duì)于煎鍋的內(nèi)部底面的油脂凹坑，在一個(gè)廚房器皿的底部上的制造者，產(chǎn)品等的標(biāo)記，或例如在交通標(biāo)志中使用的或在一個(gè)軟飲料罐的蓋上使用的徑向的加強(qiáng)肋。
由一根粗鑄棒上切下的可能為例如圓柱形的坯料不一定必然是圓形的厚度均勻的薄片，這是因?yàn)椴还茉撆髁系脑瓉?lái)的形狀如何，在輥軋成形過(guò)程中，坯料自身被成形為所要求的盤狀，像一塊可以滾壓的面團(tuán)一樣。然而，下面的情況是有利的如果該坯料的形狀盡可能地接近圓形的盤狀的形狀，在一個(gè)平板件的輥軋成形過(guò)程中坯料就被成形為這樣的形狀。如果用把一根粗鑄金屬棒切成片的方法形成坯料，在垂直的方向上切割圓形截面的一根棒，那么，被切下的坯料會(huì)變形，并在切割的方向上變平，從而它們的形狀變成橢圓的。這是一個(gè)制作技術(shù)上的缺點(diǎn)，因?yàn)樵谙乱粋€(gè)輥軋成形階段中，必須使該件回復(fù)到它的圓形形狀，沒(méi)有所述變形該坯料原來(lái)可能已經(jīng)有這一圓形的形狀。
然而，按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以解決上面所描述的問(wèn)題，使得由圓形或橢圓形截面的一根金屬棒上切下盤狀的薄片，這是靠使切割工具對(duì)于該棒的方向?yàn)樵摪舻谋磺械慕孛娴男螤顬闄E圓，但是由該棒上切下的金屬薄片變成基本上圓形的，這是因?yàn)樵谇懈罘较蛏铣霈F(xiàn)的變平。這樣，用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)了盡管金屬材料中出現(xiàn)變形，被切下的坯料是圓形的，因此，對(duì)于下面的輥軋成形步驟來(lái)說(shuō)是理想的。在輥軋成形過(guò)程中，坯料的變形主要在徑向上出現(xiàn)，并逐漸地在多個(gè)方向上出現(xiàn)，坯料可以快速地變成最后的器皿的形狀，并有盡可能小的材料相變。這加速了成形過(guò)程，使它更有利，并使它的系列生產(chǎn)的能力變得最大。
生產(chǎn)基本上圓形的盤狀坯料的最簡(jiǎn)單的方法是靠使一個(gè)切割工具對(duì)于一根圓形截面的金屬棒的方向?yàn)閷?duì)于它的軸向方向是傾斜的，由該棒上切下一個(gè)薄片。在本發(fā)明中，因此可以采用被鑄造成圓柱形狀的標(biāo)準(zhǔn)形狀的原料金屬棒，而沒(méi)有任何必要改變?cè)摪舻男螤睢Ａ硗?，該金屬棒可以有橢圓形的截面，靠使切割工具對(duì)于該棒的方向?yàn)橛稍摍E圓的長(zhǎng)軸方向垂直于它的軸線，切下一個(gè)件或一個(gè)坯料。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以使用這兩種方法的組合。
切割工具的方向相對(duì)于圓形截面的金屬棒的角度可以例如大約為相對(duì)于該棒的軸線方向60°-80°，最好大約為60°-70°。如果該棒的截面為橢圓形，并且切割工具的方向相對(duì)于該棒為垂直的，該橢圓的長(zhǎng)軸必須大約為短軸的大約1.06-1.16倍，為的是使該棒有基本上相應(yīng)的切割截面形狀。然而，這些參數(shù)在很大程度上依賴于切割條件，特別是取決于切割工具的特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)熟悉的人士可以在每種情況下通過(guò)試驗(yàn)容易地確定例如為了得到所要求的基本上圓形的盤狀坯料切割工具相對(duì)于圓形截面的棒的方向必須有的角度。
用做一個(gè)廚房器皿的底的典型的金屬是鋁，由于它較軟，鋁很好地適用于切割和輥軋成形。由比鋁更硬的金屬，比如鋼，制成的刀狀的或楔狀的切割刀片適用于做切割工具。刀片的速度可以為例如25-150毫米/秒，但是此速度對(duì)最后的效果沒(méi)有大的影響。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用形式為圍繞著該棒的一個(gè)套筒的一個(gè)殼體由被切割的端部的側(cè)面支承著該棒。這樣，該殼體的側(cè)面用做對(duì)于切割刀片的一個(gè)引導(dǎo)件。
在另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)試驗(yàn)本發(fā)明時(shí)，在軟金屬棒的切割進(jìn)行到通過(guò)該棒的中心進(jìn)入切割截面的較窄的區(qū)域之后，對(duì)于被切下的薄片的側(cè)面很容易形成突出的小胡子狀的毛邊，必須把這些毛邊由即將進(jìn)行輥軋成形的坯料上切掉。然而，避免這樣的毛邊的形成是可能的，從而在刀片運(yùn)動(dòng)的最后階段用止動(dòng)件引導(dǎo)棒的切割，對(duì)著被切割的薄片的側(cè)面對(duì)這些止動(dòng)件施加壓力，這些止動(dòng)件在刀片的邊緣的方向上運(yùn)動(dòng)。這些止動(dòng)件支承著該棒的側(cè)面和在切割線上的被切下的薄片，同時(shí)對(duì)于毛邊的形成來(lái)說(shuō)形成一個(gè)物體的阻擋件。
按照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，為了使坯料的輥軋成形過(guò)程變得更容易，可以在切割刀片與垂直于該棒的一個(gè)壁之間對(duì)由棒的端部切下的薄片或坯料施加壓力，為的是使該薄片變平直。如果沒(méi)有這一措施，形成坯料的薄片在切割之后可能仍舊為中凹的，因此可能比較難以進(jìn)行輥軋成形。
在坯料的切割之后的輥軋成形過(guò)程中，可以在繞著它的軸線旋轉(zhuǎn)的基本上是平的模具與適當(dāng)?shù)貎A斜的輥軋成形工具之間使坯料成形為一個(gè)盤狀的件，該輥軋成形工具繞著它的軸線旋轉(zhuǎn)，并與坯料處于直線輥軋接觸；盤狀件的中間部分可以形成帶有一個(gè)環(huán)繞的環(huán)的一個(gè)廚房器皿的底，用彎曲的方法把該環(huán)變彎，形成該器皿的向上直立的側(cè)面。也可以用深度拉伸的方法對(duì)該器皿進(jìn)行精加工。另外，可以把該坯料輥軋成形為一個(gè)器皿的底，然后用壓制的方法把它緊固到器皿上；該器皿可以用不是被輥軋成形的底的某種其它金屬制成。一個(gè)典型的實(shí)施例是提供帶有一個(gè)被輥軋成形的鋁底的不銹鋼水壺。
與涉及一種廚房器皿的制作的本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)，也可以把一個(gè)磁性的可以感應(yīng)加熱的金屬部件連接到坯料上，在輥軋成形的過(guò)程中，使該部件與該廚房器皿的底成為一體，可以避免一個(gè)分開(kāi)的壓制階段，這樣的分開(kāi)階段也會(huì)造成比輥軋成形質(zhì)量要差的產(chǎn)品。
除了廚房器皿以外，包括輥軋成形的本發(fā)明的金屬件的制作方法也可以用于其它目的，在這些目的中被成形的件最好必須是圓形的，由于這些被成形件的使用使進(jìn)一步的加工更有效。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括鋁制的圓燈罩，例如對(duì)于路燈的燈罩，用輥軋成形由從一根鋁棒切下的坯料制作出這些圓燈罩，隨后用壓力彎曲的方法，或用壓制，深度拉伸，或其它類似的方法，對(duì)它們進(jìn)行加工。
其它類似的優(yōu)選的應(yīng)用是交通標(biāo)志或其它的標(biāo)志柱，由從原料金屬棒切下的坯料制作這些標(biāo)志，并把它們輥軋成形為適當(dāng)?shù)匮b有徑向的加強(qiáng)肋的平板的盤狀件；隨后對(duì)所述平板件進(jìn)行油漆，并把它們緊固到它們的支柱上?？梢宰鰹檩佨埑尚芜^(guò)程的一部分提供這些支柱的緊固件。按照本發(fā)明，可以這樣靠輥軋成形制作出用于罐，比如啤酒或軟飲料罐的蓋，隨后靠卷邊接合把它們緊固到罐上。在這種情況下，在輥軋成形的過(guò)程中，最好也生產(chǎn)出徑向的加強(qiáng)肋。
下面，參考著附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中

圖1示出了用來(lái)制作一個(gè)煎鍋的本發(fā)明的過(guò)程，在此過(guò)程中，由一根金屬原料棒上切下一塊坯料；用輥軋成形的方法把該坯料成形為構(gòu)成該鍋的底的一個(gè)盤形件，并用壓力彎曲使該鍋的側(cè)面變彎；圖2和3示出了用輥軋成形的方法制作一個(gè)水壺的底，使得把一個(gè)可以感應(yīng)加熱的金屬網(wǎng)裝到該底上；圖4示出了用壓制的方法把用輥軋成形制作的底固接到水壺上；圖5-7示出了把一個(gè)盤狀的薄片傾斜地由一根圓形截面的金屬棒上切下的各步驟；圖8為棒的圓形截面沿著圖5的線VIII-VIII的剖面圖；圖9為棒的橢圓形切開(kāi)面沿著圖5的線IX-IX的剖面圖；圖10為由圖7中的線X-X看由棒切下的盤狀薄片的視圖；圖11-12示出了把一個(gè)盤狀的薄片由一根橢圓形截面的金屬棒上切下的各步驟；圖13為棒的橢圓形截面沿著圖11的線XIII-XIII的剖面圖；圖14為由圖12的線XIV-XIV看由棒切下的盤狀薄片的視圖；圖15和16示出了按照兩種不同的應(yīng)用用來(lái)切割棒的切割工具刀片的形狀；圖17示意性地示出了棒的切割，其中壓住由棒離開(kāi)的薄片的一側(cè)的一個(gè)止動(dòng)件已經(jīng)被連接到切割刀片上，并且其中在沒(méi)有止動(dòng)件的相對(duì)的部位出現(xiàn)了小胡子狀的毛刺；圖18更詳細(xì)地示出了用切割刀片對(duì)棒進(jìn)行切割，壓住離開(kāi)的薄片的兩側(cè)的止動(dòng)件連接到該切割刀片上；圖19為沿著圖18的線XIX-XIX進(jìn)行切割的剖面圖；圖20示出了裝有按照本發(fā)明制作的蓋的一個(gè)軟飲料罐；圖21為圖20的罐的輥軋成形的蓋的頂視圖；圖22為圖21的XXII-XXII的剖面圖；圖23為按照本發(fā)明制作的交通標(biāo)志的前視圖；以及圖24為圖23的標(biāo)志的后視圖。
圖1的加工過(guò)程的起始點(diǎn)為一根鋁棒1，它是未經(jīng)輥軋的，并被粗鑄成圓柱形；用切割工具2從該棒切下盤狀的薄片3，用做輥軋成形的坯料。
用一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行為了形成一個(gè)煎鍋的底部的對(duì)坯料3的輥軋成形，該設(shè)備包括關(guān)于它的軸線4旋轉(zhuǎn)的一個(gè)模具5和關(guān)于它的軸線6旋轉(zhuǎn)的一個(gè)輥軋成形工具7。輥軋成形工具7的軸線6相對(duì)于模具5的軸線4傾斜一個(gè)角度A，即大約為10°。該模具包括一個(gè)平的圓形的模具表面10，在平的表面上有小的隆起9，在鍋8的底表面上提供出圖樣。輥軋成形工具7包括一個(gè)錐形表面11，它帶有小的圓形隆起12，為的是在該鍋8的內(nèi)部的底表面14上提供油脂凹坑13。輥軋成形的進(jìn)行使得坯料3被放置在模具5的模具表面10上，一個(gè)馬達(dá)(未示出)使該模具關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)，并且，輥軋成形工具7的軸頸安裝成使它自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，把該工具7放置成對(duì)著與模具一起旋轉(zhuǎn)的坯料，從而坯料的運(yùn)動(dòng)使得該工具關(guān)于它的軸線6旋轉(zhuǎn)，使得該輥軋成形工具以徑向和直線接觸的方式輥壓坯料的表面。這樣，在模具的模具表面10與輥軋成形工具7的錐形表面11之間的間隙中使坯料3形成與模具表面10匹配的盤狀件15。所述件15包括被制作的鍋8的底14，該底也包括隆起，凹部和其它圖樣。
在圖1中，平板的輥軋成形件15已經(jīng)被傳送到傳送皮帶16上，標(biāo)志著該件由輥軋成形階段轉(zhuǎn)移到下面的壓力彎曲階段。輥軋成形件15的中間14形成成品鍋8的底部，且用壓力彎曲使周圍的環(huán)17彎曲，形成該鍋的側(cè)面18。
用一個(gè)關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)的心軸19進(jìn)行壓力彎曲，此心軸的形狀與被制作的鍋8的內(nèi)表面相配合。把平板的輥軋成形的盤狀件15放在心軸19上，采用一個(gè)彎曲工具20和一種其自身在煎鍋的制作中是已經(jīng)知道的技術(shù)使該件的環(huán)7對(duì)著心軸表面彎曲。該過(guò)程最后形成圖1中所示的鍋8，對(duì)于此鍋只需要再裝上一個(gè)把手。
在圖2和3中示出了采用粗略輪廓上與圖1中所示的相應(yīng)的設(shè)備對(duì)一個(gè)壺底22的輥軋成形，該底包括一個(gè)可以感應(yīng)加熱的金屬網(wǎng)21。因此，該設(shè)備包括一個(gè)關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)并帶有一個(gè)圓形的平滑的模具表面10的模具5，并包括一個(gè)關(guān)于它的軸線旋轉(zhuǎn)并帶有一個(gè)平滑的錐形表面11的輥軋成形工具7。按照?qǐng)D2，把一個(gè)金屬網(wǎng)21和被成形的鋁坯料3放在模具表面10上，然后按照?qǐng)D3進(jìn)行輥軋成形，在此過(guò)程中，有塑性變形性質(zhì)的鋁穿進(jìn)鋼網(wǎng)21的孔，從而該網(wǎng)被做成所制作的壺底22的一部分，成為一體。隨后，可以把裝有這樣的被輥軋成形的鋁鋼網(wǎng)21的底22用直線壓制的方法緊固到例如由不銹鋼制成的一個(gè)壺上。
在圖4中示意性地示出了把由輥軋成形制作的底22緊固到壺23上。用線性壓制的方法把部件22，23裝配在一起，如在圖中以箭頭示出的那樣。
在圖5中示出了一根未經(jīng)輥壓的鋁棒1，它被鑄成圓柱形，它有一個(gè)圓形的截面，如圖8中所示。由該棒1切下按照?qǐng)D10的圓形盤狀薄片3，它們可以輥軋成形為基本上圓形的盤狀平板件，這些平板件形成例如煎鍋等廚房器皿的底。輥軋成形可以按照例如在圖1中所示出的過(guò)程。
用一個(gè)由鋼制成的楔狀的切割工具2把盤狀薄片3由棒1上切下，該切割工具的側(cè)面一起形成一個(gè)大約20度的切割角A。切割刀片2的方向以一個(gè)角度B指向棒1的側(cè)面，該角度離開(kāi)棒的軸向方向24大約70度。因此，棒的切割形狀為在圖9中示出的一個(gè)橢圓25。一個(gè)套筒殼體27把棒1支承在被切割端26的側(cè)面上，該殼體的端部28相對(duì)于棒的軸向方向24傾斜一個(gè)角度B，與切割方向相對(duì)應(yīng)。因此，該殼體的端部28可以用做一個(gè)引導(dǎo)件，在切割運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，切割刀片2的側(cè)面壓靠在它上。
圖6和7示出了切割刀片2的切割運(yùn)動(dòng)階段，在這些階段，薄片3由棒的被傾斜切割的端部26上離開(kāi)。在切割過(guò)程中，軟的金屬材料在切割方向上變平，但是相對(duì)于棒的軸向方向24傾斜地進(jìn)行的切割補(bǔ)償了所述變平，從而使離開(kāi)的薄片3基本上為圓形的，而與棒1的被切割的端部的橢圓形狀和相應(yīng)的被切割的圖樣無(wú)關(guān)。
在切割過(guò)程中，對(duì)著在軸向上垂直于棒1的壁29對(duì)該棒1施加壓力，使得離開(kāi)的盤狀薄片3被壓在楔形切割刀片2的側(cè)面與壁29之間。這樣，所產(chǎn)生的薄片3是平直的，這使在下一個(gè)輥軋成形階段的加工比較快。如果沒(méi)有壁29，在離開(kāi)階段變彎的薄片3可能仍然是彎曲的，這可能使輥軋成形比較困難。
由棒1上切下并用做坯料的薄片3的厚度可以為大約6-9毫米，該坯料隨后被制作成一個(gè)煎鍋，而它的直徑可以為大約140-300毫米。在輥軋成形過(guò)程中，坯料3在徑向上展開(kāi)，從而使成品鍋的底的厚度為例如大約5毫米。
在圖11中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，示出了橢圓形截面的一根鑄鋁棒1，如在圖13中所示。該橢圓的長(zhǎng)軸30大約為其短軸31的1.15倍。用有一個(gè)鋒利刀尖的直的切割刀片3把在圖14中所示的盤狀薄片3由棒1的端部26上切下，刀片的切割角度大約為10°。垂直于該棒的軸向方向24進(jìn)行切割，從而切割刀片2在橢圓25的長(zhǎng)軸30的方向上切割該棒。因此，在此實(shí)施例中，支承該棒1的套筒狀的殼體27的端部28垂直于棒的軸線24。刀片2的切割運(yùn)動(dòng)使按照?qǐng)D12的薄片3由棒1的端部26脫開(kāi)，由于與切割有關(guān)的金屬中出現(xiàn)的變平，該薄片的形狀基本上是圓形的，而與該棒的橢圓形截面無(wú)關(guān)。
圖15和16示出了切割刀片2的刀尖(切割邊緣)32的兩種形狀，這些形狀對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)是特別有利的。在圖15中，在棒1所在的那一側(cè)(左側(cè))在刀片2的刀尖32上形成了一個(gè)大約0.3毫米的倒斜角。在圖16中，刀片的刀尖是圓形的，曲率半徑大約為2毫米，在刀片(右側(cè))的薄片離開(kāi)的那一側(cè)，在離開(kāi)刀片的刀尖大約12毫米的位置形成一個(gè)波紋狀的圓角臺(tái)階33。
在圖17中示出了一個(gè)伸出的小胡子狀的毛刺34，當(dāng)切割一根軟金屬棒1，比如鋁，時(shí)很容易產(chǎn)生這種毛刺；在刀片2的刀尖或切割邊緣32通過(guò)棒的中心之后，在薄片3的由棒脫開(kāi)的那一側(cè)面上形成這種毛刺。在對(duì)坯料進(jìn)行輥軋成形之前必須把這樣的毛刺34由坯料上去掉。另外，圖17示出了按照本發(fā)明用來(lái)防止這樣的毛刺產(chǎn)生的一種解決方案；這一解決方案包括一個(gè)在切割邊緣32的方向上，例如垂直于切割方向的方向上，運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)件35，至少在切割運(yùn)動(dòng)的后半段，即在棒的被切割的斷面的減小的那段，保持它對(duì)著離開(kāi)的薄片3的側(cè)面施加壓力。
圖18和19以稍稍詳細(xì)一點(diǎn)的方式示出了按照所述解決方案對(duì)棒1的切割。用切割刀片2切割壓靠在支承件36上的棒1，刀片的刀尖的形狀為楔形，并且該刀片被設(shè)置在支承塊體37上，在圖中該刀片在切割方向上，即向下的方向上運(yùn)動(dòng)。在兩個(gè)切割邊緣32所形成的一根切割線38上在相反的方向上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)窄條狀的止動(dòng)件35被連接到切割刀片2上。這些止動(dòng)件被裝到以類似的方式運(yùn)動(dòng)的支承塊體39上。在棒1的切割過(guò)程中，支承塊體39的傳送機(jī)構(gòu)(未示出)保持這些止動(dòng)件連續(xù)地對(duì)著該棒和由該棒離開(kāi)的薄片3的那一側(cè)，因此防止了在離開(kāi)的薄片的相對(duì)的側(cè)面上由于變形而產(chǎn)生小胡子狀的毛刺(圖17中的部分34)。
圖20-22示出了一個(gè)由金屬制成的一次性使用的軟飲料罐40，該罐設(shè)有按照本發(fā)明制作的輥軋成形的蓋41。由鋁棒1上切下一個(gè)輥軋成形坯料3，用大致與圖1所給出的過(guò)程相應(yīng)的一個(gè)過(guò)程把該坯料制成圖21的一個(gè)蓋。在這種情況下，模具5設(shè)有徑向的凹部，在輥軋成形過(guò)程中，這些凹部形成徑向上的加強(qiáng)肋42，其形狀為在蓋41上的展開(kāi)件。另外，通過(guò)使蓋在邊緣44較薄，可以設(shè)置一個(gè)撕開(kāi)的開(kāi)口43。例如，用焊接的方法單獨(dú)地把一個(gè)環(huán)形的撕開(kāi)拉手緊固到開(kāi)口的旁邊。這一方法的一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)在于，在制作中使用了粗鑄鋁，這種鋁比現(xiàn)在使用的蓋的材料要顯著地便宜。
圖23和24示出了按照本發(fā)明制作并被緊固到它的支柱46上的一個(gè)盤狀的交通標(biāo)志45。該標(biāo)志45在它的背面包括在徑向上伸展的加強(qiáng)肋47，這些加強(qiáng)肋由例如按照?qǐng)D1進(jìn)行的輥軋成形生產(chǎn)出來(lái)。在圖24中，用螺栓48把該標(biāo)志45裝到支柱46上，它的緊固件49也可以與所述輥軋成形相聯(lián)系地生產(chǎn)出來(lái)。
可以按照?qǐng)D1通過(guò)對(duì)平板的盤狀件進(jìn)行輥軋成形制作出上面提到的用于路燈的燈罩，隨后把該件彎曲成或深度拉伸成它的最后形狀。
對(duì)于熟悉本技術(shù)的人士來(lái)說(shuō)很明顯本發(fā)明的各種實(shí)施例不會(huì)被限制為這些給出的示例，而在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)改型是可能的。例如，除了壓力彎曲以外，也可以用深度拉伸把平板的輥軋成形件制作成一個(gè)器皿。在這種情況下，可以在深度拉伸的階段就把標(biāo)記或圖案設(shè)置到該器皿的底部上，而不改變?cè)摰撞康幕拘螤睢?br> 當(dāng)切割坯料3時(shí)，即使棒為橢圓形的截面時(shí)，切割刀片2的切割方向可以稍稍偏離圖11的垂直方向。為了切出一個(gè)圓形的盤狀坯料的刀片的正確的切割方向取決于例如切割刀片的形狀和切割角度，以及被切割的坯料的厚度，對(duì)于熟悉本技術(shù)的人士來(lái)說(shuō)，在每種情況下很容易用試驗(yàn)確定。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)制作鋁或其它相對(duì)較軟的材料的成形件的方法，其特征在于，把一個(gè)薄片(3)由所述金屬材料的一根粗鑄棒(1)上切下；該薄片形成被輥軋成形的一個(gè)坯料，這是靠把它放置在關(guān)于它的軸線(4)旋轉(zhuǎn)的一個(gè)模具(5)上，與所述模具一起旋轉(zhuǎn)，并靠用一個(gè)關(guān)于它的軸線(6)旋轉(zhuǎn)的輥軋成形工具(7)由它的相對(duì)的側(cè)面形成坯料，軸線(6)相對(duì)于模具的軸線是傾斜的，模具與坯料處于線性的輥軋接觸，使坯料在相對(duì)的旋轉(zhuǎn)的模具與成形工具之間成形為基本上平板的盤狀件(15，22，41，45)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主要在帶有平的模具表面(10)的一個(gè)模具(5)與帶有錐形表面(11)的一個(gè)輥軋成形工具(7)之間對(duì)坯料(3)進(jìn)行輥軋成形。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，這樣形成的盤狀件(15，22，41，45)的圖樣與一個(gè)側(cè)面或者兩個(gè)側(cè)面的輥軋成形相關(guān)聯(lián)，這是靠在模具(5)的模具表面(10)上的和/或靠輥軋成形工具(7)的輥軋表面(11)上的突起和/或凹部的幫助實(shí)現(xiàn)的。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在輥軋成形過(guò)程中，對(duì)于這樣成形的件(41，45)的一個(gè)側(cè)面或者兩個(gè)側(cè)面提供了在徑向上的加強(qiáng)肋(42，47)。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，把坯料(3)由圓形或橢圓形截面的粗鑄的未經(jīng)輥軋的金屬棒(1)上切下。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，靠使一個(gè)切割工具(2)對(duì)于金屬棒(1)的方向取成對(duì)于該棒的軸向方向(24)是傾斜的，把坯料(3)由圓形截面的金屬棒(1)上切下，由于在切割方向上金屬的變平，使切下的坯料的形狀基本上是圓形的。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，靠使切割工具(2)對(duì)于金屬棒(1)的方向取成對(duì)于該棒的軸向方向(24)是垂直的，把坯料(3)由橢圓形截面的金屬棒(1)上由該橢圓的長(zhǎng)軸(30)的方向上切下，由于在切割方向上金屬的變平，使切下的坯料的形狀基本上是圓形的。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，棒(1)被支承在被切下的端部的側(cè)面上，一個(gè)套筒狀的殼體(27)圍繞著該棒。
9.按照權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在切割刀片(2)的運(yùn)動(dòng)的最后階段，切割的方向借助壓靠著由棒(1)上切下的坯料(3)的側(cè)面的止動(dòng)件的幫助。
10.按照權(quán)利要求6-9中之一所述的方法，其特征在于，在切割過(guò)程中，容許在切割刀片(2)與垂直于棒的壁(29)之間對(duì)由棒(1)的端部(26)切下的坯料(3)施加壓力，為的是使坯料變平直。
11.按照上述權(quán)利要求中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，對(duì)平板的盤狀件(22)進(jìn)行輥軋成形，使它用做廚房器皿(23)，比如煎鍋或水壺的底，用壓制的方法把它緊固。
12.按照權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，對(duì)平板的盤狀件(15)進(jìn)行輥軋成形，使得它的中間部分形成廚房器皿，比如煎鍋或水壺的底(14)，然后用彎曲的方法使圍繞著該件的中間部分的環(huán)(17)變彎，形成該器皿(8)的向上直立的側(cè)面(18)。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，對(duì)著坯料(3)設(shè)置一個(gè)磁性的可以感應(yīng)加熱的金屬部分(21)，在輥軋成形過(guò)程中，該金屬部分與該廚房器皿的底(22)成為一體。
14.按照權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，對(duì)平板的盤狀件進(jìn)行輥軋成形，隨后把它彎曲或深度拉伸，形成一個(gè)燈泡，比如路燈的一個(gè)圓燈罩。
15.按照權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，對(duì)平板的盤狀件進(jìn)行輥軋成形，它被用做一個(gè)交通標(biāo)志(45)。
16.按照權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，對(duì)平板的盤狀件進(jìn)行輥軋成形，它被用做一個(gè)罐，比如一個(gè)可以打開(kāi)的軟飲料罐的蓋(41)。
全文摘要
一種用來(lái)制作鋁或其它相對(duì)較軟的材料的成形件的方法,其特征在于,把一個(gè)薄片(3)由所述金屬材料的一根粗鑄棒(1)上切下;該薄片形成被輥軋成形的一個(gè)坯料,這是靠把它放置在關(guān)于它的軸線(4)旋轉(zhuǎn)的一個(gè)模具(5)上,與所述模具一起旋轉(zhuǎn),并靠用一個(gè)關(guān)于它的軸線(6)旋轉(zhuǎn)的輥軋成形工具(7)由它的相對(duì)的側(cè)面形成坯料,軸線(6)相對(duì)于模具的軸線是傾斜的,模具與坯料處于線性的輥軋接觸,使坯料在相對(duì)的旋轉(zhuǎn)的模具與成形工具之間成形為基本上平板的盤狀件(15,22,41,45)。
文檔編號(hào)B21H1/00GK1201411SQ96198009
公開(kāi)日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1996年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月5日
發(fā)明者A·皮斯帕仁, T·科思 申請(qǐng)人:隆德克斯有限公司, 孔內(nèi)托特皮斯潘恩公司