CN117545567A - 减薄加工冲头 - Google Patents

Abstract

在金属的减薄加工中使用的减薄加工冲头(1)中，在冲头(1)的外周面(1a)分布有点状凹部(3)，在点状凹部(3)的周缘部的至少一部分形成有隆起部(5)。

Description

减薄加工冲头

技术领域

本发明涉及一种用于减薄加工的减薄加工冲头，进一步还涉及使用该冲头进行金属制筒体的薄壁化的减薄加工方法、通过该减薄加工方法而获得的减薄罐。

背景技术

减薄加工是为了金属的薄壁化而进行的苛刻的塑性加工，被应用于被薄壁化并且高度变高的金属制筒体(薄壁化金属制筒体)例如薄壁化无缝罐(也称为减薄罐)等的制造。这样的减薄加工通过使用杆状的冲头使中空形状的金属制筒体穿过由环状的模头包围的狭窄的空间(模头内空间)来进行。具体而言，将冲头插入至欲薄壁化的金属制筒体的内部，通过该冲头和环状的模头夹持该金属制筒体，在该状态下使冲头和环状模头相对移动(滑动)，由此谋求金属筒体的薄壁化。例如，专利文献1、专利文献2中公开了应用这样的减薄加工来制造无缝罐(有时也称为减薄罐或者拉深减薄罐)的技术。

再者，在这样的减薄加工中，在减薄加工结束后，必须从已薄壁化的金属制筒体拔出冲头。在此，成为问题的是：在减薄加工中，作为被加工物的金属制筒体的主体部内表面强力按压在冲头的外周面，因此作用有较大的摩擦阻力，无法顺畅地进行冲头的拔出，不仅生产率低，而且根据情况还会产生成型后的金属制筒体的主体部内表面由于拔出而受到损伤等问题。

实际情况是，关于这样的减薄加工时的冲头的拔出效率，基本未对其进行过研究。

例如，专利文献3中公开了一种无缝罐，其是在内表面形成有热塑性树脂层的金属制无缝罐，其中，在内表面的热塑性树脂层形成有许多点状凸部。在该技术中，通过形成点状凸部来使因减薄加工而产生的热塑性树脂层的分子取向缓和，由此抑制由热塑性树脂层中的分子取向导致的抗凹性的降低。即，在专利文献3中，为了在罐内表面的热塑性树脂层形成点状凸部，使用在外周面形成有点(dot)状凹部的冲头进行减薄加工。

由此可知，在专利文献3中也完全未对减薄加工冲头的拔出效率进行过研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2017/033791

专利文献2：日本特开2018-69256号公报

专利文献3：日本专利第3327137号公报

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明要解决的问题在于提供一种减薄加工后的拔出效率优异的减薄加工冲头。

本发明要解决的其他问题在于提供一种使用上述的冲头来进行金属制筒体的薄壁化的减薄加工方法和通过该减薄加工方法而获得的减薄罐。

技术方案

本发明人等针对减薄加工后的冲头的拔出效率反复进行许多实验并进行了研究，结果发现了如下见解：在冲头的外表面通过打入来形成许多点状凹部，由此，冲头的拔出效率大幅提高，从而完成了本发明。

根据本发明，提供一种减薄加工冲头，其是在金属的减薄加工中使用的减薄加工冲头，其特征在于，

在所述冲头的外周面分布有点状凹部，在该点状凹部的周缘部的至少一部分形成有隆起部。

在上述的减薄加工冲头中，根据用于形成所述点状凹部的打入形式，可以采用如下方式：

(1)所述隆起部以遍及所述点状凹部的周缘部的整周的方式形成；或者

(2)所述隆起部形成于所述点状凹部的周缘部的一部分。

特别是，在如上述(2)那样所述隆起部形成于周缘部的一部分时，优选的是如下方案：

(2-1)所述隆起部(局部隆起部)形成于所述点状凹部的周缘部的与冲头顶端侧相反一侧的部分；

(2-2)在沿着冲头的轴向的剖面观察时，所述点状凹部具有最深部偏置于与冲头顶端侧相反一侧的形状；

(2-3)所述最深部的偏心率处于30％～100％的范围内。

根据本发明，还提供一种减薄加工方法，其特征在于，将上述的减薄加工冲头插入至金属制筒体内，通过使该金属制筒体穿过环状模头内来进行减薄加工，在减薄加工结束后拔出该冲头，由此使金属制筒体薄壁化。

在这样的减薄加工方法中，理想的是，

(3)所述金属制筒体在内表面具备有机树脂层；

(4)所述有机树脂层由热塑性树脂形成。

根据本发明，还提供一种减薄罐，其具有中空筒状主体部和将该主体部的下端封闭的底部，其特征在于，

在所述主体部的内周面分布有点状凸部，在沿着轴向的纵剖面观察时，该点状凸部的顶点偏置于与底部相反一侧的方向。

该减薄罐通过使用形成有如所述(2)所示的隆起部(局部隆起部)的减薄加工冲头的减薄加工来制造。

在这样的减薄罐中，优选的是，

(5)在所述主体部的内周面层叠有有机树脂层，在该有机树脂层的表面分布有所述点状凸部。

发明效果

本发明的减薄加工冲头在外周面分布有点状凹部，但其主要特征在于，在该点状凹部的周缘部的至少一部分形成有隆起部。

即，若使用分布有如上所述的形态的点状凹部的冲头进行金属制筒体的减薄加工，则随着通过减薄加工进行的薄壁化，在金属制筒体的内周面会与该点状凹部对应地形成凸部，但在减薄加工后拔出冲头时，冲头的外表面与金属制筒体的内周面的压接力通过存在于点状凹部周缘的隆起部而被缓和，其结果是，能容易地进行减薄加工冲头的拔出，能确保高生产率。

如上所述的隆起部以遍及点状凹部的周缘部的整周的方式形成，或者形成于该周缘部的一部分，特别是与冲头顶端侧相反一侧的部分(冲头的拔出方向侧)。根据这样的隆起部的形态，本发明的减薄加工用冲头可以分为环状隆起型和局部隆起型，不论在何种情况下，冲头的拔出效率均良好。

附图说明

图1是用于对减薄加工的被加工物(金属制筒体)的薄壁化进行说明的图。

图2是将本发明的减薄加工冲头(环状隆起型)的纵剖面与已薄壁化的被加工物(金属制筒体)一起表示的局部放大概略纵剖视图。

图3是图2所示的减薄加工冲头的外周面的局部放大概略平面展开图。

图4是图2所示的被加工物(金属制筒体)的内周面的局部放大概略平面展开图。

图5是表示被加工物是金属制无缝罐时的减薄加工结束时的减薄加工冲头与已薄壁化的无缝罐的卡合关系的概略纵剖视图。

图6是用于对因减薄加工冲头的拔出而造成的回缩的形态进行说明的图。

图7是表示本发明的减薄加工冲头(局部隆起型)的纵剖面(图8中的X剖面)的图。

图8是图7所示的减薄加工冲头的外周面的局部放大概略平面展开图。

图9是通过使用图7的减薄加工冲头的减薄加工而薄壁化的被加工物(金属制筒体)的局部放大侧剖视图。

图10是表示减薄加工结束时的图7的冲头与图9的被加工物(金属制筒体)的卡合关系的图。

图11是表示利用了减薄加工的压力成型过程的一个例子的图。

图12是表示按多级进行减薄加工时的减薄罐成型过程的一个例子的图。

具体实施方式

<关于减薄加工>

减薄加工作为金属的塑性加工的代表性方法而被熟知，例如被广泛利用于高度高并且被薄壁化的无缝金属罐(也称为减薄罐)的制法。该减薄加工是如下的减薄加工：如图1所示，在通过减薄加工冲头A来使作为被加工物的金属制筒体B向加工方向移动时，在该筒体B的外表面压接减薄模头C并进行滑动摩擦，由此谋求筒体B的薄壁化。因此，在这样的减薄加工中，金属制筒体B的内周面牢固地压接于减薄加工冲头A的外周面。

在这样的减薄加工中，在将减薄加工前的金属制筒体的板厚设为t₀、将加工后的板厚设为t₁时，其减薄率由下述算式表示，该减薄率越大，施加于减薄模头C进而施加于冲头A的表面压力越大，成型越苛刻。

减薄率(％)＝100×(t₀-t₁)/t₀

减薄加工冲头A具有管状(筒状)形状，但通常由与后述的减薄模头C同样的超硬合金形成，并且形成为较厚的厚壁以便不会因减薄加工而产生变形。此外，在该冲头A的一侧的端部(图1中的加工方向的上游侧)的内表面连接有用于使冲头A向加工方向移动的驱动轴S(在图1中未图示，在图5中用S表示)。

此外，作为供于如上所述的减薄加工的金属制筒体B的构成材料的金属可以是各种金属乃至合金材料，例如可以是铝、铜、铁或者包含这些金属的合金，还可以是马口铁等镀锡钢板、实施化学转化处理后的铝板等表面处理钢板。此外，金属制筒体B的内周面(与减薄加工冲头A的外周面紧贴的面)也可以由热塑性树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂包覆。通过这样的树脂包覆，能防止内表面的腐蚀、损伤。

而且，减薄率越高，越会对减薄模头C施加非常高的表面压力，因此减薄模头C需要由相当硬质的材料形成。作为这样的硬质材料，例如可以举出对碳化钨(WC)与钴等金属粘合剂的混合物进行烧结而获得的所谓的超硬合金、对碳化钛(TiC)等金属碳化物、碳氮化钛(TiCN)等钛化合物与镍、钴等金属粘合剂的混合物进行烧结而获得的金属陶瓷或者碳化硅(SiC)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)之类的硬质陶瓷等。而且，也可以通过金刚石膜等碳膜来包覆这样的减薄模头C的加工面(与作为被加工材的筒体B接触的面)。这样的碳膜可以通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)等蒸镀来形成。

<本发明的减薄加工冲头和金属制筒体>

上述的减薄加工冲头与金属制筒体在减薄加工时是紧贴卡合的，但在本发明中的减薄加工冲头中，存在以遍及点状凹部的周缘部的整周的方式呈环状地形成有隆起部的环状隆起型的减薄加工冲头和在点状凹部的周缘部的一部分形成有隆起部的局部隆起型弧状型的减薄加工冲头。

1.环状隆起型的减薄加工冲头：

参照图2和图3，图2将该类型的减薄加工冲头的纵剖面与已薄壁化的被加工物(金属制筒体)一起表示，图3表示该冲头的局部放大概略平面展开图。

在图2和图3中，该减薄加工冲头1在其外周面1a形成有许多点状的凹部3。该凹部3凹陷成圆锥形、棱锥形等锥形，但在各自的周缘部以遍及其整周的方式呈环状地形成有隆起部5(特别是参照图3)。即，该隆起部5是从凹部3的周围的冲头外周面1a隆起的部分。

此外，一并参照图4，图4表示通过减薄加工而薄壁化的金属制筒体的内周面的平面展开图。

在减薄加工冲头1的外周面1a形成有点状凹部3，其结果是，在已薄壁化的金属制筒体11的内周面11a形成有许多点状凸部15。即，该点状凸部15与形成于减薄加工冲头1的点状凹部3对应(特别是参照图3和图4)。

再者，在减薄加工结束时，已薄壁化的金属制筒体11保持为如下状态：在其内部插入有减薄加工冲头1，减薄加工冲头1的外周面1a与已薄壁化的金属制筒体11的内周面牢固地接触。例如，减薄加工结束的状态下的减薄加工冲头与已薄壁化的金属制筒体11的位置关系如图5所示。该位置关系在使用后述的弧状型的减薄加工冲头1的情况下也完全相同。

即，已薄壁化的金属制筒体11如无缝罐(减薄罐)这样具有底部17，减薄加工冲头1延伸至该筒体11的底部17，该冲头1的外周面1a与金属制筒体11的内周面接触的区域Q成为作为减薄加工时的加工保持面发挥功能的区域。通常在冲头1的区域Q的上方的部分连结有驱动轴S，通过该轴S的驱动，减薄加工冲头1向加工方向移动，在减薄加工结束后使减薄加工冲头1向作为与加工方向相反的方向的拔出方向移动。

因此，在减薄加工结束后，如图5所示，为了拔出减薄加工冲头1，通过止动器20来限制金属制筒体11向冲头1的高度方向的移动。

需要说明的是，如图5所示，在金属制筒体11为如罐这样具有底部17的形态的情况下，与通过驱动轴S进行的拔出的同时还会吹入辅助空气，从而能容易地进行冲头1的拔出。此外，在金属制筒体11为如中空型这样不具有底部17的形态的情况下，该筒体11的一侧的顶端(加工方向侧的顶端)形成为小径，成为冲头1不会脱落的形状，以使冲头1能牢固地保持金属制筒体11来使其移动。

例如，在从减薄加工结束后的形态起拔出减薄加工冲头1时，若减薄加工冲头1的外周面与金属制筒体11的内周面在所述区域Q完全紧贴，则摩擦阻力变得极大，拔出作业的效率低下，势必导致生产率的降低，还会在拔出时造成金属制筒体11的内周面的粗糙(在形成有热塑性树脂层时，会造成热塑性树脂层的剥离)等，或者进一步产生施加于驱动轴S等的负荷变大从而使装置寿命缩短等问题。然而，根据本发明，如图2、图3所示，以遍及在减薄加工冲头1的外周面1a形成有许多的点状凹部3的周缘部的整周的方式分布有许多环状的隆起部5，该隆起部5的上端压接于金属制筒体11的内周面11a，在金属制筒体11的内周面11a与隆起部5对应地呈环状地形成有稍微凹陷的凹部12。即，冲头1的外周面1a与金属制筒体11的内周面11a的接触面积明显变小。其结果是，在本发明中，在拔出减薄加工冲头1时摩擦阻力大幅降低，不会施加较大的负荷，能顺畅地进行减薄加工冲头1的拔出，能以极高的生产率进行减薄加工。

在这样的本发明中，形成于减薄加工冲头1的外周面1a的环状的隆起部5通过使该外周面1a塑性变形来形成凹部3而形成。具体而言，使用在顶端形成有轴对称的尖细形状的杆状的打入夹具，以沿垂直方向打入的方式使减薄加工冲头1的外周面1a凹陷，由此形成凹部3，并且在其周围呈环状地形成隆起部5。例如，在专利文献3(日本专利第3327137号)中，作为在减薄加工冲头1的外周面1a形成点状凹部的方法，记载有超声波加工、离子照射、激光加工、电子束照射等方法(参照段落[0064])，但通过这些方法无法形成隆起部。这是因为，这些方法是通过切削来形成凹部而不是通过塑性加工来形成凹部。

这样的环形的隆起部5的大小，例如隆起部5的外径D2与内径D1(相当于点状凹部3的直径)之差(D2-D1)、高度h依赖于点状凹部3的直径D1、深度d(参照图2)，为了使隆起部5成为在减薄加工时不会破损这样的大小，优选的是，点状凹部3的直径D1为0.2mm～1.1mm左右，并且其深度d设为0.2μm～10.0μm左右。虽然根据冲头1的材质也会略有不同，但通过将点状凹部3的直径D1和深度d设定在如上所述的范围内，隆起部5的大小(D2-D1)、高度h会成为适当的大小，能避免过度的强制拉拔，能在不会使作为被加工品的金属制筒体11产生不必要的变形的情况下拔出冲头1。

例如，若点状凹部3的直径D1或者深度d在上述范围外，则环状的隆起部5的大小(D2-D1)、高度h超出必要地变大或者过度地变小，金属制筒体11的上端开口部因冲头1的拔出而产生向外方突出的变形(回缩)的频率变得相当高。

即，理想的成型形态如图6的(a)所示，金属制筒体11的上端开口部分成为直线的状态，但若冲头1的拔出成为强制拉拔，则如图6的(b)所示，上端开口部会产生向外方突出的回缩(rollback)。通过提前将点状凹部3的直径D1或者深度d设定在适当的范围内，能使这样的回缩的发生率大致为零。在直径D1、深度d不在适当的范围内的情况或者使用在点状凹部3的周缘部未形成隆起部5的冲头1进行减薄加工的情况下，回缩量容易成为5.0mm以上，产生这样较大的回缩的频率可能为每100个中有20～30个或者其以上。

而且，从顺畅地进行减薄加工冲头1的拔出的方面考虑，优选的是，环状的隆起部5以在减薄加工冲头1的长度方向和周向上均匀地分布的方式分布于所述的减薄加工冲头1的区域Q，而且从大幅降低摩擦阻力而不怎么降低冲头1的强度的观点出发，理想的是，在该区域Q中按30～400个/cm²的面积比例分布有隆起部5。

如图2和图4所示，通过使用如上所述的减薄加工冲头1的减薄加工(薄壁化)而获得的金属制筒体(被加工品)11与上述的点状凹部3对应地在其内周面11a形成点状的凸部15。即，通过这样的凸部15的形成，在该筒体11的内表面形成有有机树脂包覆的情况下，有机树脂皮膜的取向被充分缓和，抗凹性提高。

2.局部隆起型的减薄加工冲头：

在本发明中，关于局部隆起型的减薄加工冲头，参照图7～图10。

在该类型中，通过将打入用的夹具从倾斜方向打入夹具(从顶端部侧向根部侧)来形成点状凹部3，能在点状凹部3的周缘部的一部分(与冲头1的顶端部相反一侧)形成隆起部4。此外，通过使用具有与凹部3的形状相当的顶端部的夹具的打入也能形成隆起部4。这样的隆起部4局部地存在于点状凹部3的周缘部。在环状隆起型的冲头那一项中也进行了说明，但通过超声波加工、激光加工等基于切削的方法无法形成隆起部4。

参照图7和图8，对于通过如上所述的打入而形成的凹部3，其最深部P(相当于锥形的顶点)成为向与冲头1的顶端1b相反的方向一侧(冲头1的拔出方向侧)偏心的形状。即，打痕成为凹部3的形状，因此会在凹部3的最深部P偏心的一侧形成隆起部4。例如，这样的隆起部4具有弧状或者接近弧状的形状。在环状隆起型中，凹部3的最深部不偏心，因此当然会形成环形的隆起部5。

在本发明中，在如上所述的形态的凹部3中，如图7所示，减薄加工冲头1的顶端侧的侧面成为倾斜角α较小的平缓的倾斜面3a，相反侧的面成为倾斜角β较大的陡峭的面3b。

若使用具有如上所述的形态的冲头1进行减薄加工，则如图9所示，在金属制筒体11的内周面与上述的点状凹部3对应地形成凸部13，该凸部13为顶点P'偏置于与加工方向侧(就是说冲头顶端1b侧)相反一侧的方向的形状。即，由于形成有这样的凸部13，在该内表面由有机树脂包覆时，其取向通过凸部13而被缓和，能抑制抗凹性的降低。此外，这样的凸部13与上述的凹部3对应地具有形状，因此凸部13与凹部3的平缓的倾斜面3a对应地具有倾斜角α'较小的平缓的倾斜面13a，并与凹部3的陡峭的面3b对应地具有倾斜角β'较大的陡峭的面13b。

在减薄加工结束时，已薄壁化的金属制筒体11保持为如下状态：在其内部插入有减薄加工冲头1，减薄加工冲头1的外周面1a与已薄壁化的金属制筒体11的内周面牢固地接触。即，也如所述的图5所示，减薄加工冲头1延伸至该筒体11的底部17，减薄加工冲头1的外周面1a与金属制筒体11的内周面接触的区域Q成为作为减薄加工时的加工保持面发挥功能的区域，这与已经叙述的内容相同。例如，在减薄加工冲头1的区域Q的上方的部分连结有驱动轴S，通过该轴S的驱动，减薄加工冲头1向加工方向移动，在减薄加工结束后，减薄加工冲头1向作为与加工方向相反的方向的拔出方向移动。因此，为了拔出减薄加工冲头1，通过止动器20来限制金属制筒体11向冲头1的拔出方向的移动。

在使用所述的局部隆起型的减薄加工冲头1的减薄加工中，在其外周面1a形成有最深部P偏心的形状的凹部3，与此对应地，在已薄壁后的金属制筒体11的内周面11a形成有顶点P'偏心的形状的凸部13(参照图9)。因此，若在减薄加工结束后拔出减薄加工冲头1，则如图10所示，减薄加工冲头1的凹部3的平缓的倾斜面3a一边与金属制筒体11的内周面的凸部13的平缓的倾斜面13a面接触一边被拔出，其结果是，能顺畅地进行减薄加工冲头1的拔出，不仅如此，由于弧状的隆起部4形成于冲头1的拔出方向侧(与冲头顶端相反一侧)，因此冲头1的外周面1a与金属制筒体11的内周面11a的接触面积较小，能更顺畅地进行冲头1的拔出。其结果是，能更有效地避免在拔出时产生的金属制筒体11的不必要的变形。

例如，在形成于减薄加工冲头1的外周面1a的凹部3的周缘未形成有隆起部4的情况下，最深部P未偏心，在沿着滑动方向的剖面观察时，凹部3具有线对称的形状，成为在拔出冲头1时面接触的面的倾斜角较大的面，因此针对冲头1的拔出的阻力较大，无法顺畅地进行冲头的拔出，生产率降低，此外，施加于驱动轴S等的负荷也变大，装置寿命有缩短的倾向。

此外，在使用这样的弧状型的减薄加工冲头1的情况下，也能提高冲头1的拔出效率，使如图6的(b)所示的回缩的发生率大致为零。

形成于上述的减薄加工冲头1的外周面1a的凹部3的最深部P的偏心率由下述算式表示。

偏心率＝100d/(1/2)D＝(2d/D)×100

其中，

d是顶点P与凹部3的中心的距离(顶点P的偏心量)，

D表示凹部3的直径。

在本发明中，优选的是，该最深部P的偏心率处于30％～100％、特别是75％～95％的范围内。通过实验可以确认：若偏心率低于30％，则凹部3的平缓的倾斜面的倾斜角α变大，冲头1的拔出效率会减损，例如回缩量为5.0mm以上的较大的变形的发生率约为30％左右，但通过将偏心率设为30％以上、特别是75％以上，能使回缩量为5.0mm以上的较大的变形的发生率大致为零。此外，若偏心率接近100％，则凹部3的与加工方向相反一侧的端部成为锐利的角部，有变得容易产生减薄加工冲头1的破损的倾向。

此外，与所述的环型的减薄加工冲头1同样，优选的是，上述的凹部3的深度(相当于图2的d)为0.2μm～10.0μm左右。若该深度(d)过大，则减薄加工冲头1的拔出效率可能减损，此外，若深度(d)过小，则与凹部3对应地形成的凸部13变小，其结果是，有机树脂皮膜的取向缓和变得不充分，抗凹性有减损的倾向。

而且，与所述的环型的减薄加工冲头1同样，优选的是，凹部3在减薄加工冲头1的长度方向和周向上均匀地分布，并且优选的是，在该区域Q按30～400个/cm²的面积比例分布有凹部3。

在本发明中，若使用上述的弧状型的减薄加工冲头1进行减薄加工，则在金属制筒体11的内周面11a与凹部3对应地形成具有偏心的顶点P'的凸部13，从而拔出减薄加工冲头1时的摩擦阻力会大幅降低，装置寿命会延长，生产率也会提高。

此外，在金属制筒体11的内表面形成有有机树脂包覆的情况下，有机树脂皮膜的取向被充分缓和，抗凹性会提高。

<点状凹部3的形态>

上述的本发明的减薄加工冲头1不论是环状隆起型还是局部隆起型，点状凹部3的平面形状均没有特别限制，可以为圆形、椭圆形、四边形等形状，但从没有各向异性、在拔出时最难产生破损的方面考虑，其依赖于用于凹部3的形成的冲头的形状，从而特别优选为圆形。不过，在弧状型的减薄加工冲头1中，在倾斜地打入夹具来形成凹部3时，如图8所示，成为稍微歪斜的圆形的情况较多。

<利用了减薄加工的压力成型过程>

使用上述的减薄加工冲头1的减薄加工被利用于各种金属制筒体11的薄壁化，但最优选的是，被利用于用于制造被薄壁化并且高度变高的减薄罐(无缝罐)的压力成型。在图11中，示出了这样的金属罐的制造过程。

在该图11中，用于金属罐的成型的坯板(例如铝板)101首先被实施冲切加工，由此，获得金属罐用的圆板103(参照图11的(a))。也可以在该坯板101的一个面特别是成为罐内表面的一侧层叠有有机树脂包覆。

坯板101的厚度根据金属的种类、罐的用途或者尺寸而不同，但通常具有0.10mm至0.50mm的厚度为好，其中，在表面处理钢板的情况下具有0.10mm至0.30mm的厚度为好，此外在铝等轻金属板的情况下具有0.15mm至0.40mm的厚度为好。

作为有机树脂包覆，其是源于丙烯酸系涂料、聚氨酯系涂料、硅系涂料、氟系涂料等涂料的包覆、源于热塑性树脂的包覆，一直以来，为了耐腐蚀性、为了抑制苛刻的成型加工时的表面粗糙等而被使用。在本发明中，特别优选由热塑性树脂形成的有机树脂包覆。

即，由热塑性树脂形成的包覆能通过层压辊容易地层叠于坯板101，而且，通过由拉深加工、减薄加工实现的弯曲延伸来进行分子取向，由此，能提高对腐蚀成分的阻隔性，而且耐热性也会提高。另一方面，如专利文献3中也公开的那样，由于有机树脂包覆的分子取向而会产生树脂的原纤化倾向，由此，变得容易因冲击而产生罐高度方向的裂纹，抗凹性有恶化的倾向。然而，在本发明中，通过使用具有点状凹部3的冲头1的减薄加工，在罐内表面会形成点状凸部15(或者13)，分子取向通过该凸部15(或者13)而被缓和，能避免抗凹性的降低。

需要说明的是，作为上述的热塑性树脂，例如可以举例示出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯或者乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃彼此的无规或嵌段共聚物等聚烯烃、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、乙烯·乙烯醇共聚物、乙烯·氯乙烯共聚物等乙烯·乙烯基化合物共聚物、聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物、ABS、α-甲基苯乙烯·苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯乙烯·偏氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚乙烯基化合物、尼龙6、尼龙6-6、尼龙6-10、尼龙11、尼龙12等聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚等或者它们的混合物中的任一树脂。

在这些热塑性树脂中，从加工性、耐腐蚀性、罐内容物的香味保持性的方面考虑，聚酯系树脂特别合适。

在冲切加工中，使用具有相当于圆板103的直径的外径的冲切用冲头105和保持坯板101并且具有相当于圆板103的直径的开口的模头107。即，通过冲头105来对保持于模头107上的坯板101进行冲切，由此获得规定的大小的圆板103。

需要说明的是，根据通过这样的制造过程制造的成型物的形态，坯板101有时也被冲切成其他形状(例如矩形)。

如上所述地获得的圆板103被实施拉深加工，由此，获得高度低的拉深罐(有底筒状体)109(参照图11的(b))。

在这样的拉深加工中，在模头111上保持经冲切而获得的圆板103，该圆板103的周围由防皱用的夹具113保持。在模头111形成有开口，使用拉深用的冲头115向模头111的开口内压入圆板103，由此获得拉深罐109。

需要说明的是，在该模头111的开口的上端的拐角部(保持圆板103的一侧)形成有圆角(曲率部)，圆板103迅速且不会折断地被压入模头111的开口内，冲头115的外径按相当于圆板103的大致厚度的量设定为比模头111的开口的直径小。即，在该拉深加工中，基本不进行薄壁化。需要说明的是，根据成型品的形状有时也进行多次拉深加工。

接着，通过如上方式获得的拉深罐109被实施减薄加工，由此，成型出高度高且被薄壁化的金属罐(薄壁化无缝罐)11(参照图11的(c))。

在该减薄加工中，将本发明的环状隆起型或者局部隆起型的减薄加工冲头1插入至通过上述的拉深加工而获得的拉深罐109的内部，一边使该筒状体109的外表面与环形的减薄模头121的内表面压接，一边使冲头1下降，由此通过模头121来将拉深罐(筒状体)109的侧壁薄壁化。由此，获得被薄壁化并且高度根据薄壁化的程度变高的本发明的金属罐(薄壁化无缝罐)11。

根据图11可知，在该冲切加工、拉深加工以及减薄加工的一系列工序中，在冲切加工中不需要滑动性，但从拉深加工到减薄加工，越来越需要待使用的模具与被加工物之间的滑动性。特别是在减薄加工中，为了比被加工物的屈服应力大的表面压力增加而最需要滑动性。即，在作为被加工物的拉深罐109的内周面与减薄加工冲头1的外周面1a之间也会施加较大的表面压力，与之相伴，在所述的环状隆起型的减薄加工冲头1中，通过与隆起部5的接触，在拉深罐109(金属罐11)的内周面会形成环状凹部12和点状凸部15(参照图2)。

此外，上述的减薄加工也可以按多级进行，例如，在加工方向上配置多个减薄模头，从而按多级进行减薄加工，由此能提高减薄率，能获得进一步被薄壁化且高度变高的金属罐11。在图12中，示出了按多级进行减薄加工的过程的一个例子。

在图12中的工序中，沿加工方向依次分别排列有环形的再拉(redraw)模头111a、减薄模头121a～121c，在相对于加工方向位于最下游侧的减薄模头121c的下游侧配置有引导环135，在更下游侧依次设有进行底部成型的保持环137和保持杆137a。

上述的减薄模头121a～121c越配置于加工方向下游侧则直径越小，进行越苛刻的薄壁化。

在这样的按多级的减薄加工(再拉深-减薄加工)中，通过保持件141提前将拉深罐109保持于再拉模头111a上，在该状态下向拉深罐109的内部插入本发明的减薄加工冲头1，一边使拉深罐109的外表面与再拉模头111a、减薄模头121a～121c的内表面(加工面)压接，一边使冲头1向加工方向移动，由此进行再拉深、减薄加工，拉深罐109的侧壁被薄壁化，获得高度变得更高的金属罐11(金属制筒体)。

需要说明的是，在图12中配置有三个减薄模头，但当然也可以将其数量设为两个，还可以配置数量多于三个的减薄模头。

在图11、图12的过程所示的减薄加工结束后，如图5所示，在金属罐11的上端配置有止动器20从而其移动被限制的状态下，进行减薄加工冲头1的拔出。即，在本发明中，该拔出时的摩擦阻力大幅减轻，减薄加工的生产效率当然会提高。

上述的图11、图12的过程中的拉深工序、减薄加工工序既可以一边流通冷却剂一边在潮湿的条件下进行，也可以不使用冷却剂而是在使用固体润滑材料的低润滑方式、不使用润滑剂的无润滑方式等干燥的条件下进行。

对减薄加工冲头1拔出后的金属罐11(金属制筒体)进行例如外表面印刷、颈缩加工，以供销售。

附图标记说明

A：减薄加工冲头；

B：金属制筒体(被加工物)；

C：减薄加工用模头；

1：减薄加工冲头；

1a：减薄加工冲头1的外周面；

3：点状凹部；

4、5：隆起部；

11：金属制筒体；

11a：金属制筒体11的内周面；

13、15：点状凸部。

Claims (11)

1.一种减薄加工冲头，所述减薄加工冲头是在金属的减薄加工中使用的减薄加工冲头，其特征在于，

在所述减薄加工冲头的外周面分布有点状凹部，在该点状凹部的周缘部的至少一部分形成有隆起部。

2.根据权利要求1所述的减薄加工冲头，其中，

所述隆起部以遍及所述点状凹部的周缘部的整周的方式形成。

3.根据权利要求1所述的减薄加工冲头，其中，

所述隆起部形成于所述点状凹部的周缘部的一部分。

4.根据权利要求3所述的减薄加工冲头，其中，

所述隆起部形成于所述点状凹部的周缘部的与冲头顶端侧相反一侧的部分。

5.根据权利要求4所述的减薄加工冲头，其中，

在沿着冲头的轴向的剖面观察时，所述点状凹部具有最深部偏置于与冲头顶端侧相反一侧的形状。

6.根据权利要求5所述的减薄加工冲头，其中，

所述最深部的偏心率处于30％～100％的范围内。

7.一种减薄加工方法，其特征在于，

将如权利要求1所述的减薄加工冲头插入至金属制筒体内，通过使该金属制筒体穿过环状模头内来进行减薄加工，在减薄加工结束后拔出该减薄加工冲头，由此使金属制筒体薄壁化。

8.根据权利要求7所述的减薄加工方法，其中，

所述金属制筒体在内表面具备有机树脂层。

9.根据权利要求8所述的减薄加工方法，其中，

所述有机树脂层由热塑性树脂形成。

10.一种减薄罐，所述减薄罐具有中空筒状主体部和将该主体部的下端封闭的底部，其特征在于，

在所述主体部的内周面分布有点状凸部，在沿着轴向的纵剖面观察时，该点状凸部的顶点偏置于与底部相反一侧的方向。

11.根据权利要求10所述的减薄罐，其中，

在所述主体部的内周面层叠有有机树脂层，在该有机树脂层的表面分布有所述点状凸部。