CN101031373A - 树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法、以及使用该加工方法的树脂包覆拉深减薄罐 - Google Patents
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Abstract
本发明以提供这样的树脂包覆金属板的减薄加工方法以及使用该加工方法的树脂包覆拉深减薄罐为目的，即，在树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，可以得到罐壁的厚度足够薄的罐体，并且没有罐体开口端部的包覆树脂的损伤。本发明的树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法以及使用该加工方法成型得到的树脂包覆金属板的拉深减薄罐的特征在于，树脂包覆金属板在金属板的至少单面包覆有机树脂，在利用冲压头和冲模对该树脂包覆金属板进行拉深减薄成型而成型为罐体的树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，使用在后端部分具有小径部分的冲压头，按使成型后的罐体的开口端部的减薄率成为0～15％的方式进行减薄加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法，特别涉及在减薄加工时不会产生罐体的开口端部的树脂丝、并且能够使罐侧壁充分薄壁化的加工方法以及使用该加工方法的树脂包覆拉深减薄罐。
背景技术
拉深减薄罐根据现有技术如图1中示出的那样加工。即，首先从金属板上冲裁下毛坯件，通过拉深加工将毛坯件加工成杯体之后，使用由冲压头2和多段的减薄加工冲模3构成的减薄加工装置，在冲压头上安装拉深加工过的杯体，然后将杯体和冲压头一同插入到减薄加工冲模内部，从而精加工成规定的罐侧壁厚度以及罐高度。在拉深加工以及减薄加工中，为了加工时的润滑及冷却而使用大量的润滑油以及冷却水。
然而，从近年环境保护以及更加减轻罐体质量的观点出发，现有技术进行了这样的尝试，即，对于以拉深加工为主的方法加工得到的由树脂包覆金属板制成的罐体，借助减薄加工将罐侧壁加工得更薄。但是，在使用如图1中示出的那样的现有的拉深减薄罐的加工装置，由树脂包覆金属板加工拉深减薄罐的场合，因为包覆在金属板1m上的有机树脂1f与金属板相比质地较柔软，所以罐体的开口端部附近的有机树脂，在减薄加工时所产生的工具/材料间的极大的压力的作用下，如图1中示出的那样由罐体的开口端部向后方被压出并切断，产生以1h表示的丝状切屑(以面称为树脂丝)。如果在拉深加工后的减薄加工中的减薄率的总和到达15％以上的话，这样的树脂丝存在特别容易产生的倾向。在由树脂包覆金属板连续制造拉深减薄罐的工序中产生了树脂丝的场合，因为产生的树脂丝附着在冲压头或者减薄加工冲模上，所以，会损伤其后接受减薄加工的拉深罐的罐体表面的包覆树脂。像以上那样，使用现有的拉深减薄罐的加工装置、由树脂包覆金属板加工拉深减薄罐变得非常困难。
作为防止在将树脂包覆金属板加工成罐体时产生的树脂丝的方法，公开了如下方法，即，以环状的保持部件和拉深冲模保持圆形的有机树脂包覆金属板，使拉深冲压头和拉深冲模交替啮合而相对地移动，该拉深冲压头与保持部件以及拉深冲模同轴并且可以出入于保持部件内而设置，将圆形的金属板加工成拉深杯体，在这样的加工方法中，通过使在拉深工序结束之前推压残留凸缘部的环状的保持部件和拉深冲模中的至少一方从推压状态离开地移动，开放拉入凸缘部的后端，从而防止树脂丝产生(例如参照专利文献1)。
该方法是以防止在成型拉深杯体时产生树脂丝为目的的，虽然在拉深加工中可分别在同轴上的任意位置移动环状的保持部件和拉深冲模，故这样的机构是可能的，但是在作为本发明的目的的达成机构的拉深减薄加工的减薄加工工序中，因为作为使冲压头通过减薄加工冲模的内径部的加工方法，在加工中不可以改变减薄加工冲模的内径以及冲压头的外径尺寸，所以不能像上述那样释放在树脂包覆金属的减薄加工时产生的工具/材料间的强大压力。
作为涉及本申请的先行技术文献信息有下述的资料。
专利文献1：特开平05-154570号公报
发明内容
本发明以提供这样的树脂包覆金属板的减薄加工方法以及使用该加工方法的树脂包覆拉深减薄罐为目的，即，在由至少在金属板的单面包覆由树脂的树脂包覆金属板制成的拉深杯体的减薄加工中，可以得到罐体侧壁的厚度足够薄的罐体，并且没有罐体开口端部的树脂丝的产生。而且，本发明的再一目的是提供这样的有机树脂包覆金属板的减薄加工方法，即，尽可能地减小至少2段的冲模的平刃凸台(ランド)间距离，例如连续设置冲模、由2段的冲模进行减薄加工时，在后段的减薄加工中，有效地利用由前段的减薄加工部产生的后张力，提高每减薄加工1段时的罐体侧壁的板厚减少率(极限减薄率)，同时，大幅度地降低后段的减薄加工冲模的径向变形，在罐体的圆周方向上均匀且一样。
本发明的树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法，其特征在于，在使用冲压头和冲模对至少在金属板的单面包覆了有机树脂的树脂包覆金属板进行拉深减薄成型，使其成型为罐体的树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，使用在后端部分具有小径部分的冲压头，进行减薄加工而使得成型后的罐体的开口端部的减薄率为0～15％。
在该场合，优选地，使用多个冲模作为在减薄加工中使用的冲模，至少2个冲模配置成平刃凸台间距离为3～40mm，在2个冲模内的前段的冲模内，施行由所述2个冲模形成的减薄量总和的20％以上的减薄加工。另外，优选地，在所述2个冲模中，以连续设置状态设置前段冲模和后段冲模而进行减薄加工。
本发明的树脂包覆金属板的拉深减薄罐，其特征在于，使用上述任意一项中记述的减薄加工方法而成型。
附图说明
图1为示出了对现有的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的一部分的概略剖面图。
图2为示出了对本发明的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的一个例子的概略剖面图。
图3为示出了对本发明的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的其他例子的概略剖面图。
图4为示出了对本发明的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的其他例子的概略剖面图。
图5为示出了对本发明的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的其他例子的概略剖面图。
图6为示出了对本发明的由树脂包覆金属板制成的拉深杯体进行减薄加工的工序的其他例子的概略剖面图。在图中分别示出了：1为拉深杯体；1f为有机树脂；1m为金属板；1h为树脂丝；2为减薄加工用冲压头；2a为减薄加工用冲压头；2b为小径部分；3为减薄加工冲模；3a为前段减薄加工冲模；3b为后段减薄加工冲模；4a为前段减薄加工冲模的趋进部；4b为后段减薄加工冲模的趋进部；5a为前段减薄加工冲模的平刃凸台部；5b为后段减薄加工冲模的平刃凸台部；6a为前段减薄加工冲模的出口面；6b为后段减薄加工冲模的出口面；7为减薄成型应力；8为后张力。
具体实施方式
在本发明中，像以下那样加工拉深减薄罐。即，以现有的方法先从树脂包覆金属板冲裁下毛坯件，由拉深加工将毛坯件成型成杯体之后，如图2中示出的那样，使用由具有罐体开口端部的减薄率为0～15％那样的小径部分或者锥形部2b的冲压头2a、和在其前方配置的减薄加工冲模3构成的减薄加工装置，在冲压头上安装拉深加工后的杯体1，将拉深杯体1与冲压头2a一同插入到所配置的减薄加工冲模3内部，进行减薄加工，减少拉深杯体1的罐侧壁厚，罐体的高度变高。而且，更加优选具有罐体的开口端部的减薄率为0～10％那样的小径部分或者锥形部的冲压头。减薄率，以在减薄加工的罐中测定从最低的罐高度低1mm的部位得到的厚度作为加工后的厚度，通过与减薄加工前板厚的比较计算而得。罐体的开口端部通过减薄加工冲模3时，将冲压头2a小径化的部分与减薄加工冲模3的内径的间隙的大小设定在包覆树脂的损伤极限以上，对罐体的开口端部的包覆树脂不实施损伤极限以上的减薄加工。因此，作为被安装在冲压头2a上并被减薄加工的拉深杯体1，在罐体开口部附近形成厚壁部分，不产生罐体开口端部的树脂丝。虽然冲压头2a的小径化部分2b也可以设置作为笔直的台阶部分，但是制成为逐渐小径化成锥形状、形成从锥形部的中途不施行减薄加工的直径那样的形状，逐渐进行减薄加工压力的释放是适宜的。该锥形形状最好从比成为最终罐高度的部位(切边位置)至少高3mm以上的部位起设置。锥形角度优选为0.1～30°。更优选的是0.5～5°。锥形角度不足0.1°时，对树脂丝产生没有效果，若超过30°的话，则在冲压头的强度或者减薄加工时冲压头振动方面易于产生问题。
作为另一个方法，有这样的方法，即，至少使用2个冲模，将这2个冲模的平刃凸台间距离配置成3～40mm，进行减薄加工。作为该2个冲模可以使用如下装置，即，具有2个减薄部而一体化制成的装置、在其间没有夹装构件而连续设置2个冲模的装置、或者在其间夹装垫片等而设置2个冲模的装置。与上述的场合相比，将2个冲模的平刃凸台间距离配置为3～40mm进行减薄加工的方法，在减薄加工后的罐的脱模性这点较为理想。作为一例，图3～6示出了连续设置减薄加工用冲模的场合。另外，每减薄加工1段的极限减薄率提高至约64％，没有树脂丝的产生，可以得到具有更高的罐高度的罐。
首先，如图3中示出的那样，使用减薄加工装置，该减薄加工装置由冲压头2a和在其前方连续设置配置的减薄加工冲模3a、3b构成，该冲压头2a具有不对罐体的开口端部施行减薄加工的小径部分2b，接着，如图4中示出的那样，在冲压头2a安装拉深加工后的杯体1，将拉深杯体1与冲压头2a一同插入到连续设置配置的减薄加工冲模3a、3b内部进行减薄加工，使拉深杯体1的罐侧壁厚减小，使罐体的高度增加。罐体的开口端部通过减薄加工冲模3a、3b时，将冲压头2a的小径化部分与减薄加工冲模3a、3b的内径的间隙的尺寸设定在包覆树脂的损伤极限以上，不会对罐体开口端部的包覆树脂施行损伤极限以上的减薄加工。因此，在冲压头2a上安装并被减薄加工了的拉深杯体1，在罐体开口端部形成厚壁部分，没有产生该开口端部的树脂丝。虽然冲压头2a的小径化部分2b可设置为笔直的台阶部分，但是优选制成逐渐小径化为锥形形状、形成从锥形部的中途起不施行减薄加工的直径那样的形状，逐渐进行减薄加工压力的释放。即，该锥形形状最好从比最终的罐高度的部位(切边位置)至少高3mm以上的部位起设置。锥形角度优选为0.1～30°。更加优选的是0.5～5°。锥形角度不足0.1°时，对树脂丝产生没有效果，而若超过30°的话，则在冲压头的强度或者减薄加工时冲压头振动方面易于产生问题。
图6示出了本发明中使用的连续设置的减薄加工用冲模的一例，在图6中，该减薄加工部由前段减薄加工部3a和后段减薄加工部3b构成，前段及后段减薄加工部的各部都具有冲模趋进部4a、4b、平刃凸台部5a、5b、出口面6a、6b。虽然这些减薄加工部都是具有与公知的减薄加工用冲模中各减薄加工部同样的功能的部分，但是在本发明中，通过连续设置前段以及后段的减薄加工部，可在后段的减薄加工时，将由前段减薄加工部产生的轴向的成型应力7作为后张力8来有效地加以利用，提高了每减薄加工1段的极限减薄率，同时，大幅地减小了后段减薄加工冲模的径向变形，可实现均匀且同样的减薄加工。
所谓连续设置，就是指将前段的减薄加工部3a和后段的减薄加工部3b以同时插入冲压头的用于减薄加工的部分中的状态而连接设置，前段减薄加工部3a和后段减薄加工部3b理想的是以分体方式构成。另外，还可以使用具有2个减薄部而一体化的减薄加工部，或者在其间夹装垫片等而设置2个冲模的减薄加工部。
从有效利用由前段的减薄加工部3a产生的后张力、提高减薄加工中的极限减薄率、以及抑制后段的减薄加工冲模的径向变形的观点来看，前段以及后段的平刃凸台间距离L较短是有效的，平刃凸台间距离L优选为40mm以下。虽然即使超过40mm也具有后张力的效果，但是，进行切边修整时，应当去除的材料变多，在经济性上不是很理想。从该省资源化的观点来看，平刃凸台间距离L更短时对罐体的开口端部的厚壁部体积降低是有效的，优选在3～40mm的范围。而且，更加优选的是3～20mm的范围。
另外，在本发明中，前段的减薄加工部的减薄加工量，优选按由前段的减薄加工部和后段的减薄加工部产生的减薄量的总和的20％以上实施。通过连续设置前段的减薄加工部和后段的减薄加工部，在前段的减薄加工部实施特定比率以上的减薄加工，从而可以在后段的减薄加工部中在适度的后张力起作用的状态下实施减薄加工。因此，在后段的减薄加工部中，减薄加工冲模的径向应力降低。通过该降低效果，抑制减薄加工冲模的径向变形，该变形是在冲模趋近角较小时的缺点。在前段的减薄加工部的减薄加工量为由前段的减薄加工部和后段的减薄加工部形成的减薄量的总和的20％以下的场合，前段的减薄加工部的成型应力低，因此作用在后段的减薄加工部上的后张力变小，所以不能充分得到提高后段减薄加工部的减薄加工性的效果、以及抑制后段减薄加工冲模的径向变形的效果。
本发明的有机树脂包覆金属板的减薄加工方法，可以适用于使用润滑油或冷却水的现有的减薄加工以及使用高温挥发性的润滑油的干式减薄加工中的任意一种加工。
按照以上说明的那样，根据本发明，在有机树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，不会在减薄加工中在罐体的开口端部产生树脂丝。并且，通过将冲模间的平刃凸台间距离设定在3～40mm，可以将在现有的减薄加工中约55％的每减薄加工1段的极限减薄率提高至约64％，以及能够将后段的减薄加工冲模的径向变形抑制在现有的减薄加工方法的50％以下。
虽然在下述的实施例中，本发明中连续设置的前段以及后段的减薄加工部作为第1段的减薄加工部而设置，但是也可进行在连续设置的前段以及后段的减薄加工部之前的工序中、在不超过包覆有机树脂的损伤极限的范围内实施减薄加工，或在连续设置的前段以及后段的减薄加工部之后的工序中、为提高罐体从冲压头的脱模性而实施10％以下的减薄加工等，通过多段的减薄加工工序进行拉深减薄加工。
本发明的减薄加工方法，在拉深减薄加工如下的有机树脂包覆金属板的场合中特别有效，即，在具有下层为金属铬而上层为铬水合氧化物的2层构造的电解铬酸处理钢、镀锡钢板等各种电镀钢板或表面处理钢板、不锈钢钢板、铝板或铝合金板等金属板的两面上包覆由聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚酰胺树脂等热可塑性树脂制成的有机树脂的金属板；或是涂敷有热可塑性树脂或者热硬化性树脂制成的涂料的涂装金属板；或是在所述有机树脂中配合颜料、填料等的有机树脂包覆金属板。作为有机树脂膜的厚度，5～100μm是理想的。在本发明中适用的树脂膜可以适用单层膜或者2层以上的多层膜中的任意一种，最好是由热可塑性树脂、特别是聚酯树脂制成的膜。
作为聚酯树脂，优选乙烯对苯二酸酯、乙烯间苯二甲酸、丁烯对苯二酸酯、丁烯间苯二甲酸等具有酯基的树脂，更为优选的是从这些材料中选择的以至少1种的酯基作为主体的聚酯。此时，各酯基也可以被共聚合，而且也可混合使用2种以上的各酯基的均聚物或者共聚合聚合物。所述以外的材料，还可采用作为酯基的酸成分使用萘二羧酸、己二酸、癸二酸、偏苯三酸等的材料等，或者作为酯基的乙醇成分使用丙烯乙二醇、二乙烯乙二醇、新戊烷乙二醇、环己烷二甲醇、季戊四醇等的材料。
该聚酯也可以同聚酯或共聚酯、或者由这2种以上构成的混合物组成的2种以上的聚酯层的层积体。例如，可以将聚酯膜的下层制成热接合性优良的共聚合聚酯层，将其上层制成强度或耐热性进而是对腐蚀成分的屏蔽性优良的聚酯层或者改良聚酯层。
在本发明中，虽然可以适用1轴或者2轴延伸膜以及无延伸膜，但是理想的是使用无延伸的聚酯树脂制成的膜，在表面处理钢板上层积聚酯树脂膜的作业中不会切断树脂，即使对层积有聚酯树脂膜的表面处理钢板实施拉深加工或者拉深减薄加工那样的严格的成形加工也不会削减及划伤树脂，另外为了不出现产生裂缝或切断、进而发生剥离的情况，有必要提高树脂的固有粘度，使树脂强化。
因而，优选将所述聚酯树脂的固有粘度设在0.6～1.4的范围，而设在0.8～1.2的范围则更为理想。在使用固有粘度不足0.6的聚酯树脂的场合，树脂的强度非常低，不适用于实施拉深加工或拉深减薄加工而成型的罐。另一方面，若树脂的固有粘度超过1.4的话，则使树脂加热熔化时的熔化粘度非常高，在表面处理钢板上层积聚酯树脂膜的作业就会变得非常困难。
树脂膜的厚度在单层膜的场合为5～100μm是理想的，若为10～40μm则更为理想。在厚度不足5μm的场合，在表面处理钢板上层积的作业明显变得困难，另外在实施拉深加工或者拉深减薄加工后的树脂层易于产生缺陷，在成型罐并填充内容物时，对于腐蚀成分的耐透过性也不够。若使厚度增加的话，则耐透过性就会变得充分，但是在制作超过100μm的厚度时在经济性上是不利的。虽然在多层膜的场合，从成型加工性或耐透过性、或者对内容物的味道施加的影响等的观点出发，变动各层的厚度的比率，但是要使保证总厚度在5～60μm地调整各层的厚度。
另外，在制膜加工树脂膜时，可在不损害必要的特性的范围内在树脂中含有着色颜料、稳定剂、抗氧化剂、滑料等而进行制膜。而且，也可使用金属板，该金属板在罐内面使用的面上层压不含颜料的聚酯树脂膜，而在罐外面使用的面上层压含有氧化钛等颜料的聚酯树脂膜。
作为层压有机树脂膜的方法，也可以在加热的表面处理钢板上将有机树脂膜直接或隔着接合剂而进行层压。另外，也可适用将熔化的树脂直接层压在表面处理钢板上的挤出层压方法。这些层压方法可以应用已知的方法。
实施例
以下，在实施例中更详细地说明本发明。
(实施例1～10、比较例1～3)
作为试验板，使用有机树脂包覆钢板，该有机树脂包覆钢板在板厚0.200mm的电解铬酸处理钢板的作为罐体内面侧的面上包覆以厚28μm的透明聚酯膜，在作为罐体外面侧的面上包覆以厚16μm的添加氧化钛族颜料的白色聚酯膜。从该有机树脂包覆钢板冲裁下直径154mm的圆毛坯件后，由第1段的拉深加工成型为直径91mm的拉深杯体，接着由第2段的拉深加工制成直径66mm的拉深杯体。对该杯体使用本发明的减薄加工装置，以表1中示出的条件实施减薄加工，该减薄加工装置由具有罐体的开口端部的减薄率为15％以下的小径部分或者锥形部2b的冲压头、和1段的减薄加工部构成。另外，作为比较用途，也可以使用现有的减薄加工中使用的减薄加工用冲压头，即，没有不对罐体施行减薄加工的上端部的小径部分。
在本试验中，为了降低罐体开口端部的减薄加工度，使用4种冲压头进行试验。对于任意的冲压头，都从距冲压头前端(罐底部分)130mm的位置起设置锥形，小径化至直径63mm。在表1中具有小径部的冲压头，将从130mm起的锥形角度设成10度。
[表1]
| No. | 减薄加工用冲压头的形状(小径部的有无) | 减薄加工冲模间隙/mm |
| 比较例1 | 没有小径部 | 0.095 |
| 比较例2 | 0.090 | |
| 比较例3 | 有3.5度锥形的小径化部 | 0.120 |
| 实施例1 | 有小径部 | 0.105 |
| 实施例2 | 0.100 | |
| 实施例3 | 0.095 | |
| 实施例4 | 0.090 | |
| 实施例5 | 有0.5度锥形的小径化部 | 0.100 |
| 实施例6 | 0.090 | |
| 实施例7 | 有3.5度锥形的小径化部 | 0.100 |
| 实施例8 | 0.090 | |
| 实施例9 | 有5.0度锥形的小径化部 | 0.100 |
| 实施例10 | 0.090 |
(实施例11～20、比较例4～9)
其次，对于连续设置冲模的场合，以实施例更详细地进行说明。
作为试验板，使用有机树脂包覆钢板，该有机树脂包覆钢板在板厚0.21mm的电解铬酸处理钢板的作为罐体内面侧的面上包覆以厚28μm的透明聚酯膜，在作为罐体外面侧的面上包覆以厚16μm的添加氧化钛族颜料的白色聚酯膜。从该有机树脂包覆钢板冲裁下直径148mm的圆毛坯件后，由第1段的拉深加工成型出直径91mm的拉深杯体，接着由第2段的拉深加工制成直径66mm的拉深杯体。对该杯体使用本发明的减薄加工装置以表2中示出的条件实施减薄加工，该减薄加工装置具有不对罐体的开口端部实施减薄加工的小径部分，由与上述试验所使用的冲压头相同的冲压头、和前段以及后段组成的减薄加工部分构成。另外，作为比较用途，也可以使用现有的减薄加工中使用的减薄加工用冲压头，该减薄加工用冲压头没有不对罐体施行减薄加工的开口端部的小径部分。
[表2]
| No. | 减薄加工用冲压头的形状(小径部的有无) | 第1段减薄加工冲模 | ||
| 前段部间隙/mm | 后段部间隙/mm | 前段-后段的平刃凸台间距离/mm | ||
| 比较例4 | 没有小径部 | - | 0.090 | - |
| 比较例5 | 有3.5度锥形的小径化部 | - | 0.090 | - |
| 比较例6 | - | 0.085 | - | |
| 比较例7 | 没有小径部 | 0.120 | 0.090 | 19.0 |
| 比较例8 | 没有小径部 | 0.120 | 0.090 | 10.0 |
| 比较例9 | 有3.5度锥形的小径化部 | 0.185 | 0.090 | 19.0 |
| 实施例11 | 0.160 | 0.090 | 19.0 | |
| 实施例12 | 0.140 | 0.090 | 19.0 | |
| 实施例13 | 0.120 | 0.090 | 19.0 | |
| 实施例14 | 0.095 | 0.090 | 19.0 | |
| 实施例15 | 0.120 | 0.090 | 13.5 | |
| 实施例16 | 0.120 | 0.090 | 10.0 | |
| 实施例17 | 0.120 | 0.080 | 19.0 | |
| 实施例18 | 有0.5度锥形的小径化部 | 0.120 | 0.090 | 19.0 |
| 实施例19 | 有5.0度锥形的小径化部 | 0.120 | 0.090 | 19.0 |
| 实施例20 | 有小径部 | 0.120 | 0.090 | 19.0 |
根据在各减薄加工条件中的减薄加工前后的罐体侧壁部的板厚测定，算出罐侧壁中央部(距有底部的高度60mm)和罐体的开口端部(从最低的罐高度部低1mm的部位)的减薄率。对于高度60mm的减薄率，计算减薄加工冲模的径向的变形量和前段、后段以及前后段的总减薄率。进而，以目视以及光学显微镜观察各减薄条件中的罐体的成型性以及树脂丝的状况，基于下述基准进行评价。另外，也以目视观察从冲压头拔取罐体时的罐体的变形状态，评价罐体从冲压头的脱罐性(以下称为脱模性)。
[罐体的成型性]
○：可没有障碍地成型罐体。
△：虽然罐体侧壁部可不断裂地进行成型，但是罐体的开口端部未达到规定的高度。
×：在减薄加工中发生罐体侧壁部的断裂。
[罐高度]
○：罐高度达到冲压头上部的小径部分或者锥形的小径部分。
×：罐高度未达到冲压头上部的小径部分或者锥形的小径部分。
[树脂丝]
○：没有发现树脂丝。
×：产生树脂丝，成为实际应用上的问题。
[脱模性]
○：没有罐体的变形，可从冲压头拔取罐体。
△：虽然罐体的开口端部略微变形，但是为没有实际应用上的问题的程度。
×：罐体变形，成为实际应用上的问题。
这些评价结果在表3和4中示出。
[表3]
| No. | 罐侧壁厚度/mm | 减薄率/％ | 罐高度 | 树脂丝 | ||
| 高度60mm | 罐体的开口端部 | 高度60mm | 罐体的开口端部 | |||
| 比较例1 | 0.121 | 0.168 | 47.8 | 47.2 | ○ | × |
| 比较例2 | 0.117 | 0.164 | 49.6 | 48.4 | ○ | × |
| 比较例3 | 0.139 | 0.255 | 40.1 | 19.6 | × | × |
| 实施例1 | 0.130 | 0.318 | 44.0 | 0.0 | ○ | ○ |
| 实施例2 | 0.125 | 0.318 | 46.1 | 0.0 | ○ | ○ |
| 实施例3 | 0.121 | 0.318 | 47.8 | 0.0 | ○ | ○ |
| 实施例4 | 0.117 | 0.318 | 49.6 | 0.0 | ○ | ○ |
| 实施例5 | 0.125 | 0.271 | 46.1 | 14.8 | ○ | ○ |
| 实施例6 | 0.117 | 0.279 | 49.6 | 12.3 | ○ | ○ |
| 实施例7 | 0.125 | 0.288 | 46.1 | 9.4 | ○ | ○ |
| 实施例8 | 0.117 | 0.295 | 49.6 | 7.2 | ○ | ○ |
| 实施例9 | 0.125 | 0.302 | 46.1 | 5.0 | ○ | ○ |
| 实施例10 | 0.117 | 0.312 | 49.6 | 1.9 | ○ | ○ |
[表4]
| No. | 罐侧壁厚度 | 减薄率/％ | 后段减薄加工冲模的变形量/mm | 罐体的成型性 | 树脂丝 | 脱模性 | ||||
| 高度60mm | 罐体开口端部 | |||||||||
| 高度60mm | 罐体开口端部 | 前段部 | 后段部 | 总和 | ||||||
| 比较例4 | 0.121 | 0.182 | - | 51.2 | 51.2 | 44.8 | 0.031 | ○ | × | × |
| 比较例5 | 0.117 | 0.190 | - | 52.0 | 52.0 | 42.4 | 0.027 | ○ | × | × |
| 比较例6 | 0.112 | - | - | 54.8 | 54.8 | - | 0.027 | × | - | - |
| 比较例7 | 0.096 | 0.144 | 41.0 | 32.5 | 60.0 | 56.4 | 0.006 | ○ | × | ○ |
| 比较例8 | 0.094 | 0.145 | 41.0 | 34.1 | 60.8 | 56.1 | 0.004 | ○ | × | ○ |
| 比较例9 | 0.110 | 0.225 | 13.9 | 46.9 | 54.2 | 31.8 | 0.020 | △ | × | △ |
| 实施例11 | 0.103 | 0.286 | 21.9 | 45.3 | 57.1 | 13.3 | 0.013 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例12 | 0.100 | 0.297 | 31.9 | 39.3 | 58.3 | 10.0 | 0.010 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例13 | 0.096 | 0.303 | 41.0 | 32.5 | 60.0 | 8.2 | 0.006 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例14 | 0.094 | 0.315 | 50.2 | 21.8 | 60.8 | 4.5 | 0.004 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例15 | 0.086 | 0.321 | 41.0 | 33.2 | 60.4 | 2.7 | 0.005 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例16 | 0.096 | 0.324 | 41.0 | 34.1 | 60.8 | 1.8 | 0.004 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例17 | 0.086 | 0.322 | 41.0 | 38.8 | 64.2 | 2.4 | 0.006 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例18 | 0.096 | 0.283 | 41.0 | 32.5 | 60.0 | 14.2 | 0.006 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例19 | 0.096 | 0.326 | 41.0 | 32.5 | 60.0 | 1.2 | 0.006 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例20 | 0.096 | 0.318 | 41.0 | 32.5 | 60.0 | 0.0 | 0.006 | ○ | ○ | ○ |
如表3中示出的那样，如果成型后的罐体开口端部的减薄率在0～15％之间的话，则在有机树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，可以由减薄加工不在罐体的开口端部产生树脂丝地成型出拉深减薄罐。
另外，如表4中示出的那样，在使用连续设置的冲模的场合的有机树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，可以由减薄加工不在罐体的开口端部产生树脂丝地成型出拉深减薄罐。而且，可以将在现有的减薄加工中的约55％的每减薄加工1段的极限减薄率提高至约64％，并且可以将后段的减薄加工冲模的径向变形抑制在现有的减薄加工方法的50％以下。另外，通过将减薄加工分割为前段、后段，降低在罐体周向产生的压缩残留应力，并在罐体的开口端部形成厚壁部，提高罐体的开口端部的强度，从而可提高脱模性。
工业实用性
通过使用本发明的方法，在有机树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，在减薄加工中不会在罐体的开口端部产生树脂丝。并且，通过将冲模间的平刃凸台间距离设定在3～40mm，可以将在现有的减薄加工中约为55％的每减薄加工1段的极限减薄率提高至大约64％，以及可以将后段的减薄加工冲模的径向变形抑制在现有的减薄加工方法的50％以下。
Claims (4)
1.一种树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法，其特征在于，树脂包覆金属板在金属板的至少单面包覆着有机树脂，在利用冲压头和冲模对该树脂包覆金属板进行拉深减薄成型而成型为罐体的树脂包覆金属板的拉深减薄加工中，使用在后端部分具有小径部分的冲压头，按使成型后的罐体的开口端部的减薄率成为0～15％的方式进行减薄加工。
2.如权利要求1所述的树脂包覆金属板的拉深减薄加工方法，其特征在于，使用多个冲模作为在减薄加工中使用的冲模，至少2个冲模配置成平刃凸台间距离为3～40mm，在2个冲模中的前段的冲模中实施由所述2个冲模形成的减薄量总和的20％以上的减薄加工。
3.如权利要求1至2中任一项所述的树脂包覆金属板的减薄加工方法，其特征在于，在所述2个冲模中，以连续设置状态设置前段冲模和后段冲模而进行减薄加工。
4.一种树脂包覆金属板的拉深减薄罐，其特征在于，使用如权利要求1至3中任一项所述的减薄加工方法而成型得到。
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