CN105188983B - 带有凸台的圆筒容器的成形方法 - Google Patents

带有凸台的圆筒容器的成形方法 Download PDF

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Abstract

在第1工序中，通过凸台成形用冲头(20)的第2平面部(24)将被加工件(10)的容器开口端(14)向下方推入，并将被加工件(10)的一部分向模孔里部(37)内推入，成形为具有凸台部(51)、沿着模倾斜部(33)的容器倾斜部(52)、第2侧壁部(35)的容器侧壁部(53)的带有凸台的圆筒容器(50)。在第2工序中，将在第1工序中增厚的被加工件(50)的容器倾斜部(52)通过压下用冲头(60)的冲头倾斜部(63)和压下用模(70)的模倾斜部(73)夹压，得到均匀的板厚的容器倾斜部(52)。在第3工序中，将被加工件(50)的侧壁部(54)通过挤拉用冲头(90)和挤拉用模(100)夹压而挤拉成形，得到板厚均匀的凸台部(51)。

Description

带有凸台的圆筒容器的成形方法
技术领域
本发明涉及适合用于将带底圆筒容器成形为在底部具有凸台部的带有凸台的圆筒容器的带有凸台的圆筒容器的成形方法。
背景技术
以往，作为在底部具有凸台部的圆筒容器的加工方法，专利文献1的方法是周知的。
参照图7说明专利文献1的技术，在使用具有环状肩部及形成在该环状肩部的内周面上的模孔的固定模1、和相对于模孔能够进退运动的可动冲头2，通过使可动冲头2相对于固定模1的该模孔前进运动并推入、将有底筒状体成形的拉深成形方法中，通过在成形前或成形中途使自己的模面与被加工体3的表面接触的可动模4匹配于可动冲头2的前进运动而移动，一边将与该模面接触的被加工体的材料向成形促进方向积极地供给一边成形。
此外，在专利文献2中，公开了一种用推压用冲头和与其对置的反向冲头、通过将杯状部件的开口部端面用环形冲头推压来形成凸台部的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－113528号公报
专利文献2：日本特开平9－150223号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1、2的方法对于凸台部的成形是有效的，但需要多轴的多动挤压机。
本发明是为了解决上述以往的缺点而做出的，其目的是使得能够使用通常的单轴的挤压机容易地制造在底部具备凸台部的带有凸台的圆筒容器。
解决课题的手段
用来解决上述课题的本发明的主旨是以下这样的。
[1]一种带有凸台的圆筒容器的成形方法，是将具有容器底部和经由容器曲面部与上述容器底部连续的容器侧壁部的带底圆筒容器成形为在底部具有凸台部的带有凸台的圆筒容器的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，具有：第1工序，使用凸台成形用模和凸台成形用冲头，其中，上述凸台成形用模和上述凸台成形用冲头的中心轴被配置在同轴上；第2工序，使用压下用和模压下用冲头，其中，上述压下用模和上述压下用冲头的中心轴被配置在同轴上；第3工序，使用挤拉用模和挤拉用冲头，其中，上述挤拉用模和上述挤拉用冲头的中心轴被配置在同轴上；上述凸台成形用模、上述压下用模及上述挤拉用模都具有包括在沿着上述中心轴的第1方向上延伸的第1侧壁部、经由第1曲面部与上述第1侧壁部连续并随着向上述第1方向前进而在与上述中心轴正交的方向上扩开的模倾斜部、以及经由第2曲面部与上述模倾斜部连续并在上述第1方向上延伸的第2侧壁部而构成的模孔；上述凸台成形用冲头具有形成在与上述中心轴正交的方向的外缘部上的阶差槽部；上述压下用冲头具有冲头倾斜部；上述挤拉用冲头是具有比上述第1侧壁部的内径小的外径的柱状；在上述第1工序中，将上述带底圆筒容器作为被加工件，设为上述带底圆筒容器的上述容器底部侧被上述模倾斜部支承的状态，在将上述带底圆筒容器的容器开口端用上述阶差槽部和上述第2侧壁部约束的状态下，通过使上述凸台成形用冲头相对移动以插入到上述模孔中，将上述带底圆筒容器的一部分向上述模孔的被上述第1侧壁部包围的模孔里部内推入，将上述带底圆筒容器成形为具有上述模孔里部内的凸台部、沿着上述模倾斜部的容器倾斜部、成形为具有沿着上述第2侧壁部的上述容器侧壁部的带有凸台的圆筒容器；在上述第2工序中，将在上述第1工序中成形的带有凸台的圆筒容器作为被加工件，通过使上述压下用冲头相对移动以插入到上述模孔中，将在上述第1工序中通过上述容器侧壁部的原材料流入而增厚的上述容器倾斜部用上述冲头倾斜部和上述模倾斜部夹压，使上述容器倾斜部的剩余材料向上述凸台部的侧壁部流入；在上述第3工序中，将在上述第2工序中成形的带有凸台的圆筒容器作为被加工件，通过使上述挤拉用冲头相对移动以插入到上述模孔里部中，将在上述第2工序中使上述容器倾斜部的剩余材料流入后的上述凸台部的侧壁部挤拉成形。
[2]如[1]所述的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，在上述第2工序中，使上述容器开口端为自由端。
[3]如[1]所述的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，作为上述凸台成形用模、上述压下用模及上述挤拉用模而使用共通的模。
发明的效果
根据本发明，能够使用通常的单轴的挤压机容易地制造在底部具有凸台部的带有凸台的容器。
附图说明
图1是表示在第1工序中被加工件的凸台成形前的状态的剖视图。
图2是表示在第1工序中被加工件的凸台成形后的状态的剖视图。
图3是表示在第2工序中被加工件的倾斜部压下前的状态的剖视图。
图4是表示在第2工序中被加工件的倾斜部压下后的状态的剖视图。
图5是表示在第3工序中被加工件的凸台部挤拉前的状态的剖视图。
图6是表示在第3工序中被加工件的凸台部挤拉后的状态的剖视图。
图7是表示以往的凸台成形加工的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用来实施本发明的形态。
有关本实施方式的带有凸台的圆筒容器的成形方法是将带底圆筒容器成形为在底部具有凸台部的带有凸台的圆筒容器的方法，具有使用凸台成形用模30和凸台成形用冲头20的第1工序、使用压下用模70和压下用冲头60的第2工序、和使用挤拉用模100和挤拉用冲头90的第3工序。
这里，所谓“在底部具有凸台部”，是指使圆筒容器的底部以圆筒状突出为有底的凸形状。
以下，对各工序的详细情况进行说明。
(第1工序)
图1及图2的剖视图分别表示第1工序成形前及成形后的状态。参照该图，挤压机具备各自的中心轴C配置在同轴上的凸台成形用冲头20、凸台成形用模30和脱模器40，凸台成形用模30及脱模器40与凸台成形用冲头20对置配置。
在本实施方式中作为被加工件的带底圆筒容器10被挤压成形，具有容器底部11、和经由容器曲面部13与容器底部11连续的容器侧壁部12。
凸台成形用模30具有包括沿着中心轴C向图1的上方(第1方向)延伸的第1侧壁部31、第1曲面部32、经由第1曲面部32与第1侧壁部31连续并随着向第1方向前进而在与中心轴正交的径向上扩开的模倾斜部33、第2曲面部34、和经由第2曲面部34与模倾斜部33连续而在第1方向上延伸的第2侧壁部35而构成的模孔36，是固定式。在模孔36中，被第1侧壁部31包围的部分为模孔里部37。凸台成形用模30的第2侧壁部35的内径与带底圆筒容器10的容器侧壁部12的外径大致相同。
脱模器40是圆柱状的形状，是用来将成形品从金属模卸下的，是能够通过机械式的驱动源升降的可动式。脱模器40配置在模孔里部37内的里侧。
凸台成形用冲头20具有与和中心轴C正交的径向平行的第1平面部21、曲面部22、经由曲面部22与第1平面部21连续而在第1方向上延伸的第1侧壁部23、与第1侧壁部23连续并与和中心轴C正交的径向平行的第2平面部24、和与第2平面部24连续并沿第1方向延伸的第2侧壁部25，是能够通过图略的机械式(油压、伺服马达等)的驱动源升降的可动式。包括第1侧壁部23及第2平面部24而形成阶差槽部26。阶差槽部26形成在凸台成形用冲头20的与中心轴C正交的径向的外缘部上。凸台成形用冲头20的第1侧壁部23的外径与带底圆筒容器10的容器侧壁部12的内径大致相同。
将带底圆筒容器(被加工件)10放置在凸台成形用模30上，以将容器底部11侧用模倾斜部33支承，使凸台成形用冲头20向下方移动(以插入到模孔36中)。由此，通过凸台成形用冲头20的第2平面部24将被加工件10的容器侧壁部12的容器开口端14向下方推入，并将被加工件10的一部分向模孔里部37内推入，将带底圆筒容器10如图2所示那样成形为具有模孔里部37内的凸台部51、沿着模倾斜部33的容器倾斜部52、和沿着第2侧壁部35的容器侧壁部53的带有凸台的圆筒容器50。
在成形后，使脱模器40上升，将带有凸台的圆筒容器50从凸台成形用模30拆下。
在上述第1工序中，如图1所示，通过凸台成形用冲头20的第2平面部24及第1侧壁部23(阶差槽部26)和凸台成形用模30的第2侧壁部35在将被加工件10的容器侧壁部12的容器开口端14附近约束的状态下进行成形，所以容器侧壁部12不会压曲而能够成形。
此外，被加工件10的容器侧壁部12被向凸台成形用模30的模倾斜部33方向推入，如图2所示，在形成容器倾斜部52时被加工件10与凸台成形用模30的模倾斜部33接触，在被约束的状态下被成形，所以容器倾斜部52也不会压曲而能够成形。此时，容器倾斜部52通过容器侧壁部53的材料流入而增厚。
(第2工序)
图3及图4的剖视图分别表示第2工序成形前及成形后的状态。参照该图，挤压机具有各自的中心轴C配置在同轴上的压下用冲头60、压下用模70和脱模器80，压下用模70及脱模器80与压下用冲头60对置配置。
压下用模70具有包括与凸台成形用模30同样的结构，具有沿着中心轴C向图3的上方(第1方向)延伸的第1侧壁部71、第1曲面部72、经由第1曲面部72与第1侧壁部71连续并随着向第1方向前进而在与中心轴正交的径向上扩开的模倾斜部73、第2曲面部74、和经由第2曲面部74与模倾斜部73连续并沿第1方向延伸的第2侧壁部75而构成的模孔76，是固定式。在模孔76中，被第1侧壁部71包围的部分为模孔里部77。压下用模70的第2侧壁部75的内径与带有凸台的圆筒容器50的容器侧壁部53的外径大致相同。
脱模器80是圆柱状的形状，是用来将成形品从金属模拆下的，是能够通过机械式的驱动源升降的可动式。脱模器80配置在模孔里部77内的里侧。
压下用冲头60具有与和中心轴C正交的径向平行的第1平面部61、第1曲面部62、经由第1曲面部62与第1平面部61连续并随着向第1方向前进而在径向上扩开的冲头倾斜部63、第2曲面部64、和经由第2曲面部64与冲头倾斜部63连续并在第1方向上延伸的侧壁部65，是能够通过图略的机械式的驱动源升降的可动式。压下用冲头60的侧壁部65的外径与在第1工序中成形的带有凸台的圆筒容器50的容器侧壁部53的内径大致相同。
这里，模倾斜部73和冲头倾斜部63的倾斜角度既可以相等也可以不同。
将在第1工序中成形的带有凸台的圆筒容器(被加工件)50置于压下用模70上，使压下用冲头60向下方移动(以插入到模孔76中)。由此，在第1工序中增厚的被加工件50的容器倾斜部52被压下用冲头60的冲头倾斜部63和压下用模70的模倾斜部73夹压，通过剩余材料向凸台部51的侧壁部54流入，如图4所示，得到均匀的板厚的容器倾斜部52。
在成形后，使脱模器80上升，将带有凸台的圆筒容器50从压下用模70卸下。
在上述第2工序中，由于被加工件50的容器倾斜部52被压下用冲头60的冲头倾斜部63和压下用模70的模倾斜部73夹压，所以能够确保均匀的板厚。
此外，当通过压下用冲头60的冲头倾斜部63和压下用模70的模倾斜部73将被加工件50的容器倾斜部52夹压时，被加工件50的容器侧壁部53的容器开口端56和凸台部51的底部55没有被金属模约束而是自由的状态，所以能够抑制因静水应力的上升带来的载荷的过大的增加。
(第3工序)
图5及图6的剖视图分别表示第3工序成形前及成形后的状态。参照该图，挤压机具有各自的中心轴C配置在同轴上的挤拉用冲头90、挤拉用模100和脱模器110，挤拉用模100及脱模器110与挤拉用冲头90对置配置。
挤拉用模100具有与凸台成形用模30及压下用模70同样的结构，具有包括沿着中心轴C向图5的上方(第1方向)延伸的第1侧壁部101、第1曲面部102、经由第1曲面部102与第1侧壁部101连续并随着向第1方向前进而在与中心轴正交的径向上扩开的模倾斜部103、第2曲面部104、和经由第2曲面部104与模倾斜部103连续并在第1方向上延伸的第2侧壁部105而构成的模孔106，是固定式。在模孔106中，被第1侧壁部101包围的部分为模孔里部107。
脱模器110是圆柱状的形状，是用来将成形品从金属模卸下的，是能够通过机械式的驱动源升降的可动式。脱模器110被配置在模孔里部107内的里侧。
挤拉用冲头90具有与和中心轴C正交的径向平行的平面部91、曲面部92、和经由曲面部92与平面部91连续并沿第1方向延伸的侧壁部93，是能够通过图略的机械式的驱动源升降的可动式。挤拉用冲头90是柱状，具有比挤拉用模100的第1侧壁部101的内径小的外径。
将在第2工序中成形出的带有凸台的圆筒容器(被加工件)50放置到挤拉用模100上，使挤拉用冲头90向下方移动(以插入到模孔里部107中)。由此，被加工件50的侧壁部54被挤拉用冲头90的曲面部92及侧壁部93和挤拉用模100的侧壁部101及曲面部102夹压而被挤拉成形，如图6所示，能够得到板厚均匀的凸台部51。
在成形后，使脱模器110上升，将带有凸台的圆筒容器50从挤拉用模100卸下。
如以上所述，能够使用通常的单轴的挤压机容易地制造在底部具有凸台部的带有凸台的容器。
另外，作为被加工件的材质，可以采用钢、铝、铜等的金属或它们的合金等能够塑性加工的周知的各种材料。
此外，在第3工序后，也可以还接着其他的工序。例如在第3工序后，也可以进行使用图略的金属模将带有凸台的圆筒容器50的容器倾斜部52的倾斜角度变更(例如成为更接近于水平的角度)的成形、或使凸台部51的底部55变平坦的成形等。
以上，结合各种实施方式说明了本发明，本发明并不仅限定于这些实施方式，在本发明的范围内能够变更等。
例如在上述实施方式中，设凸台成形用模30、压下用模70及挤拉用模100为分体的模而进行了说明，但也可以使用共通的模。即，在第1工序～第3工序中模是共通的，将凸台成形用冲头20、压下用冲头60、挤拉用冲头90区分使用。
此外，也可以使工具的上下相反。即，也可以将脱模器40、80、110及模30、70、100配置在上侧，将冲头20、60、90配置在下侧。
此外，挤压机也可以在第1工序中使凸台成形用模30向上运动，通过使凸台成形用冲头20相对于凸台成形用模30相对移动而插入到模孔36内，将带底圆筒容器10的一部分推入到模孔里部37内，将带底圆筒容器10成形为带有凸台的圆筒容器50。
同样，在第2工序中，也可以通过使压下用模70向上运动、使压下用冲头60相对于压下用模70相对移动而插入到模孔36内，将容器倾斜部52通过冲头倾斜部63和模倾斜部73夹压。
同样，在第3工序中，也可以通过使挤拉用模100向上运动、使挤拉用冲头90相对于挤拉用模100相对移动而插入到模孔里部107中，将凸台部51的侧壁部54挤拉成形。
产业上的可利用性
本发明适合用于将带底圆筒容器成形为在底部具有凸台部的带有凸台的圆筒容器。

Claims (3)

1.一种带有凸台的圆筒容器的成形方法，是将具有容器底部和经由容器曲面部与上述容器底部连续的容器侧壁部的带底圆筒容器成形为在底部具有凸台部的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，
具有：
第1工序，使用凸台成形用模和凸台成形用冲头，其中，上述凸台成形用模和上述凸台成形用冲头的中心轴被配置在同轴上；
第2工序，使用压下用模和压下用冲头，其中，上述压下用模和上述压下用冲头的中心轴被配置在同轴上；
第3工序，使用挤拉用模和挤拉用冲头，其中，上述挤拉用模和上述挤拉用冲头的中心轴被配置在同轴上；
上述凸台成形用模、上述压下用模及上述挤拉用模都具有模孔，上述模孔包括在沿着上述中心轴的第1方向上延伸的第1侧壁部、经由第1曲面部与上述第1侧壁部连续并随着向上述第1方向前进而在与上述中心轴正交的方向上扩开的模倾斜部、以及经由第2曲面部与上述模倾斜部连续并在上述第1方向上延伸的第2侧壁部而构成；
上述凸台成形用冲头具有形成在与上述中心轴正交的方向的外缘部上的阶差槽部；
上述压下用冲头具有冲头倾斜部；
上述挤拉用冲头是具有比上述第1侧壁部的内径小的外径的柱状；
在上述第1工序中，将上述带底圆筒容器作为被加工件，设为上述带底圆筒容器的上述容器底部侧被上述模倾斜部支承的状态，在将上述带底圆筒容器的容器开口端用上述阶差槽部和上述第2侧壁部约束的状态下，通过使上述凸台成形用冲头相对移动以插入到上述模孔中，将上述带底圆筒容器的一部分向上述模孔的被上述第1侧壁部包围的模孔里部内推入，将上述带底圆筒容器成形为具有上述模孔里部内的凸台部、沿着上述模倾斜部的容器倾斜部、成形为具有沿着上述第2侧壁部的上述容器侧壁部的带有凸台的圆筒容器；
在上述第2工序中，将在上述第1工序中成形的带有凸台的圆筒容器作为被加工件，通过使上述压下用冲头相对移动以插入到上述模孔中，将在上述第1工序中通过上述容器侧壁部的原材料流入而增厚的上述容器倾斜部用上述冲头倾斜部和上述模倾斜部夹压，使上述容器倾斜部的剩余材料向上述凸台部的侧壁部流入；
在上述第3工序中，将在上述第2工序中成形的带有凸台的圆筒容器作为被加工件，通过使上述挤拉用冲头相对移动以插入到上述模孔里部中，将在上述第2工序中使上述容器倾斜部的剩余材料流入后的上述凸台部的侧壁部挤拉成形。
2.如权利要求1所述的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，
在上述第2工序中，使上述容器开口端成为自由端。
3.如权利要求1所述的带有凸台的圆筒容器的成形方法，其特征在于，
作为上述凸台成形用模、上述压下用模及上述挤拉用模而使用共通的模。
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