2026-01-03 06:27:41用于金属罐的罐口切边装置及其切边工艺的制作方法

本发明涉及金属罐的加工领域，具体涉及一种用于金属罐的罐口切边装置及其切边工艺，所述金属罐包括易拉罐、电池壳等。

背景技术：

1、金属罐的应用范围广泛，涵盖了包装领域的饮料罐、食品罐，以及容器领域的电池壳等，其重要性不言而喻。这种一端开口的金属壳体，凭借其独特的结构和功能，满足了各种应用场景的需求。

2、然而，在金属罐的生产过程中，切边环节却是一个至关重要且不容忽视的问题。金属罐通常由钢材或铝材通过模具冲压而成，冲压后的边缘往往会留下多余或毛边。这些毛边不仅影响金属罐的美观度，还可能对其密封性和使用安全性构成威胁。因此，在壳身拉伸成型后，必须对其高度方向进行罐口切边处理。

3、传统的切边方法是在冲床上通过旋切完成的。这种方法依赖于特殊的模具结构和冲床的运动配合。模具结构由固定部分和活动部分组成，通过导轨或连接结构相连，并可在一定范围内相对运动。活动部分通过预设的轨迹进行运动，如向下再向右，再向上再向左，完成一圈旋切运动，最后复位。冲床的控制系统则负责控制滑块的行程、运动速度以及活动部分与固定部分的配合时机，以确保旋切过程的准确性和稳定性。

4、然而，这种传统的冲床旋切方法存在诸多不足。首先，切边时所需的力与切割长度正相关，而旋切内外模具在重叠区域较大时，需要的力更大，这只有冲床才能提供。其次，旋切动作复杂，内外模具需要按照设计的轨迹进行精确运动，但由于冲床运动精度和内外模间隙的限制（通常在0.06mm以上），切割后往往会残留较大的毛刺。在实际生产中，这些毛刺往往需要人工去除，从而增加了生产成本。此外，冲床方案体积庞大，且由于旋切动作的复杂性和冲床速度的限制，旋切速度较低，切边精度也不尽如人意。

5、综上所述，如何解决上述传统冲床旋切方案在金属罐切边过程中存在诸多不足，提供一种更为高效、精确的切边方法，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于金属罐的罐口切边装置及其切边工艺。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种用于金属罐的罐口切边装置，包括刀座组件、外刀组件、凸轮组件、内刀驱动组件以及内刀组件；

4、所述刀座组件中具有一第一装配腔；

5、所述凸轮组件同轴转动装配于所述刀座组件的第一装配腔中，该凸轮组件中具有一第二装配腔，该第二装配腔与所述第一装配腔以及所述金属罐同轴设置；所述第二装配腔的周面具有径向凸出的凸轮曲面段；

6、所述内刀驱动组件伸入所述第二装配腔中，并与第二装配腔同轴设置；所述内刀组件偏心装配于所述内刀驱动组件中，并由内刀驱动组件驱动在所述第二装配腔中旋转；内刀组件包括一内刀，所述外刀组件包括一外刀，在对金属罐的罐口切边时，所述内刀对应切边处的内侧设置，所述外刀对应所述切边处的外侧设置；所述外刀的刃口与所述内刀的刃口在轴向上错开，并通过内刀的径向移动和旋转与所述外刀形成裁切力，对金属罐的罐口实现切边；

7、所述内刀驱动组件及所述凸轮组件分别经驱动绕所述轴线同向旋转，且完成单个金属罐的罐口切边时，所述内刀驱动组件的旋转圈数比凸轮组件的旋转圈数多一圈。

8、进一步的技术方案，所述外刀组件包括一刀座板，该刀座板沿第一装配腔的轴向间隔并滑动设置于所述刀座组件的前端；所述刀座板中具有一用于定位金属罐罐口的圆形通孔，该圆形通孔与所述第一装配腔同轴设置，且圆形通孔的底部边缘形成有所述外刀。

9、进一步的技术方案，所述凸轮曲面段的起始端至轴心的第一连线与凸轮曲面段的终止端至轴心的第二连线的夹角小于或等于180°。

10、进一步的技术方案，所述内刀驱动组件包括位于前端的滑槽以及固设于滑槽前端的滑板；所述滑板具有一u形开口，该u形开口的长度方向中心线对应所述金属罐的径向；

11、所述内刀组件沿所述径向浮动装配于所述内刀驱动组件的滑槽及滑板间；所述内刀组件还包括径向对称设置于所述内刀两侧的凸轮随动器以及随动轴承；所述内刀经由所述u形开口伸出于所述滑板的前端，并与所述内刀驱动组件的轴心偏心设置；所述凸轮随动器及所述随动轴承分别伸出于所述滑槽的两侧，并均滚动抵靠于所述第二装配腔的周面上。

12、进一步的技术方案，完成单个金属罐的罐口切边时，所述凸轮组件的旋转圈数至少为两圈。

13、进一步的技术方案，所述凸轮曲面段的起始端至轴心的第一连线与凸轮曲面段的终止端至轴心的第二连线的夹角为90°；完成单个金属罐的罐口切边时，所述凸轮组件的旋转圈数为四圈，所述内刀驱动组件的旋转圈数为五圈。

14、进一步的技术方案，所述凸轮组件的后端同轴固设有一第一齿轮，作为凸轮组件的被驱动部；所述内刀驱动组件的后端同轴固设有一第二齿轮，作为内刀驱动组件的被驱动部。

15、进一步的技术方案，所述内刀组件包括主体和内刀杆，所述凸轮随动器和所述随动轴承分别设置于所述主体的两侧；所述内刀固设于所述内刀杆的前端；

16、所述内刀杆通过多个滚针轴承转动装配于所述主体中，还包括多个推力轴承，沿轴向设置于所述内刀杆和所述主体的接触面上。

17、进一步的技术方案，还包括弹簧，该弹簧的一端作用于所述内刀组件的侧部，另一端作用于所述随动轴承，以使随动轴承保持对第二装配腔周面的弹性抵靠。

18、进一步的技术方案，所述凸轮随动器设有一对，两凸轮随动器在轴向上一前一后对称设置。

19、进一步的，本发明还公开了用于金属罐的罐口切边工艺，包括：

20、步骤一、将待切边的金属罐送入外刀组件的刀座板中定位；此时内刀和外刀的径向距离大于金属罐的壁厚；

21、步骤二、驱动内刀驱动组件旋转，进而带动内刀组件一同旋转，当所述内刀组件旋转至随动轴承与凸轮组件中的凸轮曲面段抵靠时，所述内刀组件发生与随动轴承抵靠处相反方向的径向移动，进而带动所述内刀沿径向并朝向金属罐切边处的内侧移动，配合切边处外侧的外刀共同形成裁切力，对金属罐进行罐口切边；

22、切边时，所述内刀组件与所述凸轮组件同向旋转，通过两者转动一设定圈数使所述内刀组件与所述凸轮组件的凸轮曲面段形成累计的360°配合，从而实现对金属罐罐口的一圈的裁切。

23、进一步的技术方案，切边完成后，驱动刀座板沿轴向远离刀座组件，从而暴露出从金属罐罐口切下的废料环，并通过高压吹气去除废料环，然后退罐完成罐口切边；

24、其中，通过内刀由罐体内向罐体外的径向运动，刺破罐体，同时进行转动，实现罐口的外翻。

25、关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

26、关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

27、关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

28、关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

29、关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护方案及实际实施时的具体方向。

30、本发明的工作原理及优点如下：

31、本发明通过偏心设置的内刀组件，以及带有凸轮曲面段的凸轮组件，通过控制内刀组件的转速、凸轮组件的转速以及凸轮曲面段的长度这三者的关系，可实现高效、有力且可靠的金属罐罐口切边。相比现有技术而言，本发明可以切边壁厚达1.5mm的厚料（材质可包括钢料等），具有更宽的应用范围。

32、本发明通过独特的内刀组件结构设计，得以将内刀直径控制在较小的范围。在内刀刺破材料实现切边的过程中，内刀和外刀重叠区域较小，切割长度较短，因此所需的力是传统冲床旋切方案的力的十分之一甚至更小，有助于实现设备的小型化，从而减少提升设备内部空间的利用率。其中，内刀的直径尺寸和刀片的强度呈反比，即，在强度能够保证的前提下，内刀尺寸可以进一步小型化。

33、本发明通过内刀组件和外刀组件的独特结构设计，克服了传统冲床旋切方案的轴线尺寸限制，使得内刀可相对外刀做尽可能的接近，进而将内外刀的间隙控制到0.01mm甚至更小，且切割后的罐口毛刺小或无毛刺，进而满足客户对于切边质量的要求，同时省去了人工去除毛刺的工序，有助于降低生产成本。

34、进一步的，本发明通过内刀由罐体内向罐体外的径向运动，刺破罐体，同时进行转动，可实现罐口毛边外翻的功能，相比较于现有技术中切割后的毛边内翻，毛边容易掉落在罐体内，造成罐体内部划伤或瑕疵或者安全隐患，本发明会使毛边直接被切割在罐体外。

35、综上，本发明具有突出的实质性特点和显著进步。它不仅能以很小的力实现无毛边、高效率的厚料切边，解决加工节拍和加工精度之间的矛盾，而且结构紧凑、体积小，大大减小了空间占用。设备的切边动作简单，仅需连续旋转动力即可驱动内刀完成径向与旋转动作，从而在提升切边效率与质量的同时，相较于现有技术展现出了明显的优势。

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