JP2002120031A - Method and tool for forming smooth neck for thin-walled can - Google Patents

Method and tool for forming smooth neck for thin-walled can

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JP2002120031A
JP2002120031A JP2000315738A JP2000315738A JP2002120031A JP 2002120031 A JP2002120031 A JP 2002120031A JP 2000315738 A JP2000315738 A JP 2000315738A JP 2000315738 A JP2000315738 A JP 2000315738A JP 2002120031 A JP2002120031 A JP 2002120031A
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curvature
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of defective forming such as wrinkles and dents when performing smooth neck-in operation in an opening end part of a thin-walled can. SOLUTION: A necking die 14 in second and subsequent operations is relatively moved in the axial direction of the can to contract a neck part, and a connection point of a curvature part to an inclined part in the can 10 is faced to a forming surface for a connection part in the axial direction of the can 10 and the necking die 14 in the second and subsequent operations is relatively moved in the axial direction of the can 10 further. The curvature part already formed in the previous step is formed in an extended shape to the opening end side of the inclined part, the angle of the tangential line at the point on the forming surface for the connection part facing the connection point with respect to the axis of the can 10 is set to be larger than the angle of the inclined part already formed in the previous step with respect to the axis of the can 10, and the forming is performed by the necking die 14 in the second and subsequent operations.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は飲料用缶などの缶の
開口端部分を小径に成形するための成形方法およびその
方法を実行するために使用する成形工具に関し、特に、
径が連続的に変化するなだらかに結ばれたネックイン部
を多工程で成形する技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding method for molding an open end portion of a can such as a beverage can into a small diameter, and a molding tool used for performing the method.
The present invention relates to a technique for forming a smoothly tied neck-in portion having a continuously changing diameter in multiple steps.

【0002】[0002]

【従来の技術】缶体の開口端部に形成されるネックイン
部は、缶胴に対して小径であるために開口端部に取り付
ける缶蓋を小径にすることができ、その結果、使用する
蓋材料を節約する効果がある。そのため、最近では、よ
り短いネック長さでネックイン部が形成できる肩部から
首部へとなだらかに接続されているスムーズネックが増
えている。スムーズネックの成形方法として、スピニン
グ方式と多工程ダイ方式(例えば特開平6−25464
0号に記載の方式)が知られているが、多工程ダイ方式
の方が缶体の内外面の塗膜に与える悪影響が小さいな
ど、缶の品質の点で有利である。
2. Description of the Related Art Since a neck-in portion formed at an open end of a can body has a small diameter with respect to a can body, a can lid attached to the open end can be reduced in diameter, and as a result, it is used. This has the effect of saving lid material. Therefore, recently, a smooth neck which is smoothly connected from a shoulder to a neck, where a neck-in portion can be formed with a shorter neck length, has been increasing. As a method for forming a smooth neck, a spinning method and a multi-step die method (for example,
No. 0) is known, but the multi-step die method is more advantageous in terms of the quality of the can, such as having less adverse effect on the coating film on the inner and outer surfaces of the can.

【0003】一方、飲料用絞りしごき缶はビール・炭酸
飲料など充填後の缶内が陽圧になるガス飲料用に開発さ
れた容器であり、この種の缶では、缶内部の圧力によっ
て側壁の凹みが抑制されるので、側壁の薄肉化、すなわ
ち容器の軽量化が可能であり、資源・エネルギーを節約
できる容器として広く使用されている。また、茶類やス
ポーツドリンクなどのノンガス飲料にも液体窒素充填法
の適用で使用可能である。
On the other hand, squeezing and ironing cans for beverages are containers developed for gas beverages such as beer and carbonated beverages, which have a positive pressure inside the filled cans. Since the depression is suppressed, the side wall can be made thinner, that is, the weight of the container can be reduced, and the container is widely used as a container capable of saving resources and energy. Also, non-gas beverages such as teas and sports drinks can be used by applying the liquid nitrogen filling method.

【0004】現在市販されている絞りしごき缶の側壁厚
は、スチール缶の場合、例えば厚肉部、すなわちネック
イン予定部で0.140〜0.150mmであるが、近
年、飲料缶においては、コストダウン並びに材料の節減
が今まで以上に重要視されるようになり、一層の軽量
化、すなわち素材と側壁の薄肉化が望まれている。しか
し、ネックイン予定部を従来のものよりも薄肉化した場
合は、従来のスムーズネック成形ではネックイン部にし
わや陥没などの成形不良が発生しやすいという問題があ
った。
[0004] The thickness of the side wall of a commercially available drawn ironing can is, for example, 0.140 to 0.150 mm in the case of a steel can, for example, in a thick portion, that is, a planned neck-in portion. Cost reduction and material saving have become more important than ever, and further weight reduction, that is, thinning of the material and side walls, is desired. However, when the neck-in expected portion is made thinner than the conventional one, there is a problem that the conventional smooth neck molding tends to cause molding defects such as wrinkles and depressions in the neck-in portion.

【0005】すなわち図8(A)〜(C)に示すよう
に、缶体1の開口端部をネッキングダイ2に挿入して小
径に加工した場合、ネッキングダイ2に挿入された缶体
1の首部の先端部分は、ネッキングダイ2の内面形状に
沿って成形され、前のネッキング工程で成形された開口
端部分を上記ネッキングダイ2に挿入しノックアウトポ
ンチ15に付き当てたネッキング開始時点において、ネ
ック部11の先端はある程度内側に湾曲して縮径され
る。そのときに生じる外周側に凸を成す部分、すなわ
ち、倒れ込み部6(平均傾斜角度θB がネッキング角度
θneckより小さい)ができる。
More specifically, as shown in FIGS. 8A to 8C, when the opening end of the can body 1 is inserted into the necking die 2 and processed into a small diameter, the can body 1 inserted into the necking die 2 is processed. The tip portion of the neck is formed along the inner surface shape of the necking die 2, and the neck at the start of necking where the opening end portion formed in the previous necking step is inserted into the necking die 2 and applied to the knockout punch 15. The tip of the part 11 is curved inward to some extent and reduced in diameter. At this time, a portion which is convex on the outer peripheral side, that is, a falling portion 6 (the average inclination angle θB is smaller than the necking angle θneck) is formed.

【0006】図8(B)に示すように、ネッキングダイ
2が缶体1の軸線方向に相対的に移動することによりネ
ッキング成形が進行していくと、外周側に凸をなす倒れ
込み部6が、前のネッキング工程で形成されているネッ
キング角度θneckの傾斜部5に近づいていく。
As shown in FIG. 8 (B), as the necking die 2 moves relatively in the axial direction of the can body 1, the necking forming progresses, and the fall-down portion 6 having a convex shape on the outer peripheral side is formed. Approaching the inclined portion 5 having the necking angle θneck formed in the previous necking step.

【0007】図8(C)に示す最終工程において、平均
傾斜角度θB がネッキング角度θneckより小さいために
倒れ込み部6が生じ、その倒れ込み部6が缶内方に最終
工程まで残ると、この倒れ込み部6の余肉によって円周
方向に圧縮応力が生じてしまい、ネックイン部3にしわ
や陥没などの成形不良が発生しやすくなるという問題が
あった。
In the final step shown in FIG. 8 (C), since the average inclination angle .theta.B is smaller than the necking angle .theta.neck, a falling part 6 is formed. When the falling part 6 remains inside the can until the final step, this falling part The extra thickness of 6 causes a compressive stress in the circumferential direction, and there is a problem that molding defects such as wrinkles and depressions are likely to occur in the neck-in portion 3.

【0008】本発明者は、このような成形不良を解消す
るためのネッキングダイの形状を、日本塑性加工学会誌
「塑性と加工」第39巻第444号によって既に提案し
た。ここでの提案の内容は、ネッキングダイの先端部分
側の円筒部に続けて、ネッキング角度とほぼ同等の傾斜
角の第1加工面を形成するとともに、その第1加工面に
続けて、傾斜角が更に大きい第2加工面を設け、その円
筒部と第1加工面、および第1加工面と第2加工面との
それぞれのつなぎ部分をエッジが生じないように円弧面
としたネッキングダイ形状である。
The inventor of the present invention has already proposed a shape of a necking die for solving such a molding failure in the Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity “Plasticity and Processing”, Vol. 39, No. 444. The content of the proposal here is to form a first machining surface having an inclination angle substantially equal to the necking angle following the cylindrical portion on the tip end side of the necking die, and to form the first machining surface following the first machining surface. Is provided with a larger second processing surface, and the cylindrical portion and the first processing surface, and the connecting portion between the first processing surface and the second processing surface are formed in a necking die shape having an arc surface so that no edge is generated. is there.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前掲の特開平6−25
4640号公報に記載されたネッキングダイの形状は、
ネッキングダイが最大に押し込まれる位置精度やネック
部の高さ精度にばらつきがある場合であっても、胴部の
座屈を防止することを目的として、ネッキングダイと缶
体ネックイン成形部との間に空隙が生じる形状としたも
のである。しかしながら、この公報に記載された形状で
は、上述したいわゆる倒れ込み部に起因する成形不良を
解消するように作用する部分が設けられていないので、
ネックイン加工の最終段階で生じるしわや陥没などの成
形欠陥を確実に解消することは困難である。
Problems to be Solved by the Invention JP-A-6-25 mentioned above.
The shape of the necking die described in No. 4640 is
In order to prevent the buckling of the trunk, even if the positional accuracy of the necking die and the height accuracy of the neck portion vary, the necking die and the can body neck-in forming part are The shape is such that a gap is formed between them. However, the shape described in this publication does not include a portion that acts to eliminate the molding defect caused by the so-called collapsed portion described above.
It is difficult to reliably eliminate molding defects such as wrinkles and depressions generated in the final stage of neck-in processing.

【0010】また、本発明者が既に提案したネッキング
ダイ形状では、ネックイン予定部が従来の0.140〜
0.150mmで開口部の1工程あたりの縮径量がΔD
=0.9〜1.0mmのように小さい場合には、成形不
良を抑制できるが、工程数を削減して設備コストを下げ
るために、1工程ごとの縮径量を増大させた場合やネッ
クイン予定部を薄肉化した場合には、未だしわや陥没な
どの成形不良が生じることがあり、更に改善する余地が
あった。
In the necking die shape proposed by the present inventor, the neck-in expected portion is 0.140 to
0.150mm, the diameter reduction of the opening per process is ΔD
= 0.9 to 1.0 mm, it is possible to suppress molding defects. However, in order to reduce the number of steps and reduce equipment costs, the diameter of each step is increased or the neck is reduced. When the in-scheduled portion is thinned, molding defects such as wrinkles and depressions may still occur, and there is room for further improvement.

【0011】本発明は、上記の技術的課題に着目してな
されたものであり、スムーズネッキング成形開始時に発
生するネック部の倒れ込みに起因するしわや陥没等の成
形不良を防止し、ネッキング速度が速くても胴部の座屈
を生じにくくし、更に、ネックイン予定部を薄肉化し、
かつ工程あたりの縮径量ΔDを1.20mmまで大きくし
てもしわなどの成形不良を防止することのできるスムー
ズネック成形方法とその方法で使用する成形工具とを提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned technical problems, and prevents molding defects such as wrinkles and depressions caused by the neck portion falling down at the start of smooth necking molding, and reduces the necking speed. Even if it is fast, it makes it difficult for the torso to buckle, and furthermore, the planned neck-in part is thinned,
Another object of the present invention is to provide a smooth neck molding method capable of preventing molding defects such as wrinkles even when the diameter reduction amount per process ΔD is increased to 1.20 mm, and a molding tool used in the method. It is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段およびその作用】ネッキン
グダイを用いて、缶体の開口端部に径が順次加工工程で
なだらかに変化するスムーズネックイン部を形成する行
程は大きく3つに分類することができる。第1の行程
は、缶体の開口端部がネッキングダイに接触してからノ
ックアウトポンチに接触するまでのネック成形初期行程
であり、第2の行程は第1の行程に引き続いてネックイ
ン部を缶胴の軸線方向と平行な方向に延長させる行程、
第3の行程は第2の行程に続いて成形中のネックイン部
を前のネッキング工程までで成形されたネック傾斜部に
スムーズにつなぎ合わせる行程であり、本発明者は薄肉
缶のスムーズネック成形において、第1乃至第2の行程
において何ら不具合が生じない場合においても第3の行
程、すなわちつなぎ部成形においてしわや陥没が発生す
ることがあることに着目し、その成形不良の抑制方法を
鋭意研究した結果、本発明をなすに到ったのである。
Means for Solving the Problems and Action There are three major steps in forming a smooth neck-in part whose diameter gradually changes in the opening end of a can body by using a necking die in a processing step. be able to. The first step is a neck forming initial step from the time when the open end of the can body comes into contact with the necking die to the time when it comes into contact with the knockout punch, and the second step is to carry out the neck-in part following the first step. The process of extending in the direction parallel to the axis of the can body,
The third step is a step in which the neck-in portion being formed following the second step is smoothly joined to the neck inclined portion formed up to the previous necking step. Attention is paid to the fact that wrinkles and depressions may occur in the third step, that is, in forming the joint portion, even when no trouble occurs in the first and second steps, and a method for suppressing the molding failure is eagerly studied. As a result of research, the present invention has been accomplished.

【0013】すなわち請求項1の発明は、有底円筒状の
缶と第1ネッキングダイとの間に相対的な軸方向移動を
生じさせて、前記有底円筒状の缶の開口端部分を縮径さ
せてネックイン部を形成した後、そのネックイン部にそ
の開口端側から第2回目以降のネッキングダイによって
縮径加工を施すことにより、開口端側の首部から曲率部
および傾斜部ならびに肩部をなだらかに連続させて成形
する薄肉缶用スムーズネック成形方法において、前記第
2回目以降のネッキングダイは、前記ネックイン部より
小さい内径の円筒部と、その円筒部の軸線方向に続けて
形成されかつ内径が次第に増大することにより前記缶の
中心軸線側に凸となる第1凸円弧部からなる曲率部用加
工面と、前記第1凸円弧部の最大外径部に続けて前記缶
の中心軸線側に凸となる形状に形成されかつ前記第1凸
円弧部の曲率半径より小さい曲率半径の第2凸円弧部を
含むつなぎ部用加工面とを備え、前記首部の先端部を、
前記第1凸円弧部に接触させた後にノックアウトポンチ
に接触させる第1行程と、前記第2回目以降のネッキン
グダイを前記缶の軸線方向に相対的に移動させて前記首
部を縮径させる第2の行程と、前記缶における前記曲率
部と前記傾斜部との接続点を前記つなぎ部用加工面に前
記缶の軸線方向において対向させた状態で前記第2回目
以降のネッキングダイを前記缶の軸線方向に相対的に更
に移動させることにより、前工程で既に成形されている
曲率部を前記傾斜部の前記開口端側への延長形状に成形
する第3の行程とからなり、前記接続点に対向する前記
つなぎ部用加工面上の点における接線の前記缶の中心軸
線に対する角度を、前工程で既に成形されている前記傾
斜部の前記缶の中心軸線に対する角度より大きくさせて
前記第2回目以降のネッキングダイによる加工をおこな
うことを特徴とする薄肉缶用スムーズネック成形方法で
ある。
That is, in the first aspect of the present invention, a relative axial movement is caused between the bottomed cylindrical can and the first necking die to reduce the open end of the bottomed cylindrical can. After the neck-in portion is formed by diameter reduction, the neck-in portion is subjected to diameter reduction processing from the opening end side by the second and subsequent necking dies, so that the neck portion at the opening end side has a curvature portion, an inclined portion, and a shoulder. In the method for forming a smooth neck for a thin-walled can, in which the portions are smoothly formed continuously, the necking die for the second and subsequent rounds is formed continuously with a cylindrical portion having an inner diameter smaller than the neck-in portion and in the axial direction of the cylindrical portion. And the inner diameter of the can gradually increases and becomes convex toward the center axis side of the can. Convex to the center axis side Becomes formed in a shape and a connecting portion for working surface including the second convex arc portion of the small radius of curvature than the radius of curvature of the first convex arcuate portion, the distal end portion of the neck,
A first step of contacting the knockout punch after contacting the first convex arc portion, and a second step of relatively moving the necking die of the second and subsequent times in the axial direction of the can to reduce the diameter of the neck. The second and subsequent necking dies in a state where the connection point between the curvature portion and the inclined portion in the can is opposed to the joint surface in the axial direction of the can. A third step of forming the curvature portion, which has already been formed in the previous step, into an extended shape toward the opening end side of the inclined portion by moving the curvature portion relatively further in the direction, and facing the connection point. The angle of the tangent to the central axis of the can at the point on the joint surface processing surface is larger than the angle of the inclined portion already formed in the previous step with respect to the central axis of the can. A smooth neck molding method for thin cans and performing processing by necking dies.

【0014】したがって請求項1の発明によれば、第2
回目以降のネッキング加工によってつなぎ成形を行う場
合、第1ネッキングダイで成形されたネックイン部のう
ち、前記第1ネッキングダイの中心軸線を通る断面にお
いて、縮径首部近傍の缶内側に凸をなす曲率部を有する
部分がネッキングダイの中心軸線とネックイン部の肩部
と曲率部との間に位置する傾斜部が延長するように整形
する工程で、第3の工程のつなぎ成形で首部の先端部が
第1凸円弧部のネッキングダイに接触する点と首部の先
端部が第1凸円弧部のネッキングダイに接触して縮径さ
れるときにできる外側に凸状の湾曲した部分、即ち、倒
れ込み部が第1凸円弧部に接触しながら移動するが、そ
の第1凸円弧部に続けて形成されている第2凸円弧部の
曲率半径が第1凸円弧部より小さくなっていて、缶の軸
線方向に対する後退の度合いが第1凸円弧部より大きく
なっているので、その倒れ込み部の傾斜角度(一般には
ネッキングダイのダイ半角の1/2に相当する角度)
が、既に成形されている傾斜部の角度まで速やかに近づ
けることが可能になり、つなぎ成形終了時点では倒れ込
み部と傾斜部との接続部がスムーズに成形される。更
に、前記ネックイン部の曲率部と傾斜部との接続点と対
向する前記第2凸円弧部上に位置する点における接線角
度は、前のネッキング工程で成形された前記傾斜部の缶
中心軸線とのなす角度より大きいので、前記第3行程に
おけるつなぎ成形中に生じる倒れ込み部の傾斜角度が徐
々に大きくなり、つなぎ成形の最終段階ではその傾斜角
度が、既に成形されている傾斜部の缶中心軸線との成す
角度、すなわち傾斜部の角度とほぼ同一となるので、該
倒れ込み部が既に成形されている傾斜部により内側に押
し込まれることがなくなるので、ネックイン部のしわや
陥没などの成形不良が抑制もしくは防止される。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the second
In the case of performing the joint forming by the second or later necking process, of the neck-in portion formed by the first necking die, the cross-section passing through the center axis of the first necking die has a convex inside the can near the reduced diameter neck portion. In the step of shaping the portion having the curvature portion so that the inclined portion located between the central axis of the necking die, the shoulder portion of the neck-in portion, and the curvature portion is extended, the tip of the neck portion is formed by the joint forming in the third process. A point where the portion contacts the necking die of the first convex arc portion and an outwardly convex curved portion formed when the tip portion of the neck contacts the necking die of the first convex arc portion and is reduced in diameter, that is, The falling portion moves while contacting the first convex arc portion, and the radius of curvature of the second convex arc portion formed following the first convex arc portion is smaller than that of the first convex arc portion. Back to the axial direction of Since the degree of is larger than the first projected circular-section, the inclination angle of the tilting part (typically an angle corresponding to a half of the die half angle of necking die is)
However, it is possible to quickly approach the angle of the already formed inclined portion, and at the end of the joint forming, the connecting portion between the falling portion and the inclined portion is smoothly formed. Further, a tangent angle at a point located on the second convex arc portion opposite to a connection point between the curvature portion and the inclined portion of the neck-in portion is a can center axis of the inclined portion formed in the previous necking step. And the inclination angle of the falling part generated during the joint forming in the third process gradually increases, and in the final stage of the joint forming, the inclination angle becomes the can center of the already formed inclined part. Since the angle formed with the axis, that is, the angle of the inclined portion, is substantially the same, the falling portion is not pushed inward by the already formed inclined portion, so that molding defects such as wrinkles and depressions of the neck-in portion are made. Is suppressed or prevented.

【0015】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
における、前記接線と前記缶の中心軸線との成す角度
が、前記傾斜部の前記缶の中心軸線に対する角度の1.
5倍乃至2.7倍であることを特徴とする薄肉缶用スム
ーズネック成形方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the angle formed between the tangent line and the central axis of the can is 1.degree. Of the angle of the inclined portion with respect to the central axis of the can.
A smooth neck forming method for thin cans, characterized in that the ratio is 5 to 2.7 times.

【0016】請求項2の発明によれば、前記接線角度
は、前記傾斜部の缶中心軸線との成す角度の1.5乃至
2.7倍であるので、前記第3の行程におけるつなぎ成
形中に生じる倒れ込み部の傾斜角度を、傾斜部の缶中心
軸線との成す角度まで引き起こすことができるので、倒
れ込み部を徐々に大きくさせることができ、倒れ込み部
が既に成形されている傾斜部より内側に押し込まれるこ
とがなくなるので、ネックイン予定部の肉厚が薄い場合
であってもスムーズなネックイン形状に成形できる。
According to the second aspect of the present invention, the tangent angle is 1.5 to 2.7 times the angle formed by the inclined portion and the center axis of the can. Can be caused up to the angle formed by the inclined part and the center axis of the can, so that the inclined part can be gradually enlarged, and the inclined part is located inside the already formed inclined part. Since it is not pushed in, it can be formed into a smooth neck-in shape even when the thickness of the neck-in expected portion is small.

【0017】仮に、接線角度が1.5倍より小さいと、
ネックイン開始部に生じる倒れ込み部の影響でつなぎ成
形の終了時にしわなどが生じやすくなり好ましくない。
一方、接線角度が2.7倍より大きいと、接線角度が実
質的に90度を超えることになり好ましくない。
If the tangent angle is smaller than 1.5 times,
It is not preferable because wrinkles and the like easily occur at the end of the joint forming due to the influence of the falling part generated at the neck-in start part.
On the other hand, if the tangent angle is larger than 2.7 times, the tangent angle substantially exceeds 90 degrees, which is not preferable.

【0018】請求項3の発明は、有底円筒状の缶と第1
ネッキングダイとの間に相対的な軸方向移動を生じさせ
て、前記有底円筒状の缶の開口端部分を縮径させてネッ
クイン部を形成した後、そのネックイン部にその開口端
側から第2回目以降のネッキングダイによって縮径加工
を施すことにより、開口端側の首部から曲率部および傾
斜部ならびに肩部をなだらかに連続させて成形する薄肉
缶用スムーズネック成形工具であって、前記首部から傾
斜部に到るつなぎ部を縮径加工するつなぎ部加工面を有
し、該つなぎ加工面が、前記首部を挿入させる円筒部
と、その円筒部に軸線方向に続けて形成されかつ内径が
次第に増大することにより前記缶の中心軸線側に凸とな
る第1凸円弧部と、前記第1凸円弧部の最大外径部に続
けて前記缶の中心軸線側に凸となる形状に形成されかつ
前記第1凸円弧部の曲率半径より小さい曲率半径の第2
凸円弧部とを備えていることを特徴とする薄肉缶用スム
ーズネック成形工具である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a bottomed cylindrical can and a first can.
A neck-in portion is formed by causing a relative axial movement between the neck-in portion and the necking die to reduce the diameter of the open end portion of the bottomed cylindrical can. A smooth neck forming tool for a thin-walled can formed by performing a diameter reducing process with a necking die of the second and subsequent times from the neck on the opening end side so as to smoothly and continuously form a curved portion, an inclined portion, and a shoulder portion, A connecting portion processing surface for reducing the diameter of a connecting portion extending from the neck portion to the inclined portion; the connecting portion processing surface is formed in a cylindrical portion into which the neck portion is inserted, and the cylindrical portion is formed continuously in the axial direction; A first convex arc portion that is convex toward the central axis side of the can by gradually increasing the inner diameter, and a shape that is convex toward the central axis side of the can following the maximum outer diameter portion of the first convex arc portion. Formed and of the first convex arc portion The smaller radius of curvature than the rate radius 2
A smooth neck forming tool for a thin can, comprising a convex arc portion.

【0019】請求項3の発明によれば、縮径首部近傍の
缶内側に凸をなす曲率部がネックイン部の肩部と曲率部
との間に位置する傾斜部が延長するように整形するつな
ぎ成形時に、首部の先端部が第1凸円弧部のネッキング
ダイに接触して縮径されるときにできる外側に凸状の湾
曲した部分、即ち、倒れ込み部に伴うネックイン部のし
わや陥没などの発生が抑制されることで、スムーズネッ
ク成形一工程あたりの縮径量を大きくすることができる
ので、工程数の削減が可能になる。
According to the third aspect of the present invention, the curved portion protruding inside the can near the reduced diameter neck is shaped so that the inclined portion located between the shoulder of the neck-in portion and the curved portion is extended. In the joint forming, the outwardly convex curved portion formed when the tip portion of the neck portion is reduced in diameter by contacting the necking die of the first convex arc portion, that is, wrinkles or depressions of the neck-in portion due to the falling portion. By suppressing the occurrence of such factors, the amount of diameter reduction per smooth neck molding process can be increased, and thus the number of processes can be reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に本発明を図に示す具体例に基
づいて説明する。図1は、スムーズネック成形工具にお
けるネッキングダイの形状を示す部分断面図であり、図
2は、スムーズネック成形工具を使用した場合のつなぎ
成形の状況を概略的に示す部分断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described based on a specific example shown in the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a shape of a necking die in a smooth neck forming tool, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing a state of joint forming when a smooth neck forming tool is used.

【0021】本発明の成形工具で成形する缶10は、例
えば図3(A)に示す形状のDI缶であって、底の付い
た円筒体である。図3(B)は、開口端部分を縮径しネ
ック部11とネックイン部13とが形成された成形途中
の缶を示し、図3(C)は、複数回のネッキング成形工
程を経て成形されたネック部11Cとスムーズネック部
13Cを有するスムーズネック成形缶を示す。そして、
本発明は、そのネック部11Cと缶10のいわゆる本体
側壁部分12とをつなぐネック部11Cから、連続的に
なだらかに変化し、しわや段のないスムーズなつなぎ部
を有するスムーズネック部13Cを形成するための薄肉
缶用スムーズネック成形方法とそれに用いる成形工具に
関するものである。
The can 10 molded by the molding tool of the present invention is, for example, a DI can having a shape shown in FIG. FIG. 3 (B) shows a can in the middle of molding in which the neck portion 11 and the neck-in portion 13 are formed by reducing the diameter of the opening end portion, and FIG. 3 (C) shows the molding through a plurality of necking molding steps. Fig. 6 shows a smooth neck molded can having a smoothed neck portion 11C and a smooth neck portion 13C. And
The present invention forms a smooth neck portion 13C having a smoothly continuous, smoothly wrinkled or stepless connecting portion from a neck portion 11C connecting the neck portion 11C and a so-called main body side wall portion 12 of the can 10. The present invention relates to a method for forming a smooth neck for thin cans and a forming tool used for the method.

【0022】図3(C)に示すスムーズネック成形缶の
スムーズネック成形は、図1に示されるネッキングダイ
14およびノックアウトポンチ15を使用し、複数回に
分けて缶10の開口端部分を次第に小径に変形されて行
われる。本発明に係る成形工具は、第2回目以降のネッ
キング成形で使用されるものであって、ネッキングダイ
14の加工面の形状に特徴がある。
The smooth neck molding of the can shown in FIG. 3 (C) uses the necking die 14 and the knockout punch 15 shown in FIG. It is carried out after being transformed. The forming tool according to the present invention is used in the second and subsequent necking moldings, and is characterized by the shape of the processing surface of the necking die 14.

【0023】図1及び図4は、その薄肉缶用スムーズネ
ック成形方法とそれに用いる成形工具の主要部分を模式
的に示しており、缶10の開口端部が挿入されるネッキ
ングダイ14の内周側に缶10の開口端部を当接させ
て、成形後の缶10をネッキングダイ14から押し出す
ノックアウトポンチ15が配置されている。このノック
アウトポンチ15は、缶10の開口端部の内部に挿入さ
れて缶10の開口端部の内径を規制するコア16に相当
する部分を有している。
FIGS. 1 and 4 schematically show a method of forming a smooth neck for a thin-walled can and a main part of a forming tool used for the method. The inner periphery of a necking die 14 into which the open end of the can 10 is inserted. A knock-out punch 15 is disposed in which the open end of the can 10 is brought into contact with the side and the molded can 10 is pushed out from the necking die 14. The knockout punch 15 has a portion corresponding to a core 16 that is inserted into the open end of the can 10 and regulates the inner diameter of the open end of the can 10.

【0024】前のネッキング工程で成形された缶10の
開口端部側には、図3(B)及び図4に示すように成形
途中のほぼ円筒状をなすネック部11が形成されてお
り、それに続くネックイン部13は肩部21から縮径さ
れた首部22を有するネック部11へとなだらかに結ば
れた傾斜状になっている。ネッキングダイ14は、その
ネック部11を形成する円筒部17と、その円筒部17
に続けて、母線に沿う断面すなわちネッキングダイ14
の中心軸線を通る面での断面が中心線側に凸状に湾曲す
る第1凸円弧部18とそれに続く第2凸円弧部19とを
後述するように備えている。この第2凸円弧部19は、
母線に沿う断面すなわち前記中心軸線を通る面での断面
が中心線側に凸となり、かつ第1凸円弧部18と内接
し、次第に内径が大きくなる円弧面を形成する部分であ
り、その曲率半径R2 は第1凸円弧部18の曲率半径R
1 より小さい半径である。
On the opening end side of the can 10 formed in the previous necking step, as shown in FIGS. 3B and 4, a substantially cylindrical neck portion 11 in the middle of forming is formed. The subsequent neck-in portion 13 is inclined so as to be gently connected from the shoulder portion 21 to the neck portion 11 having the neck portion 22 reduced in diameter. The necking die 14 includes a cylindrical portion 17 forming the neck portion 11 and a cylindrical portion 17.
To the section along the generating line, ie, the necking die 14
A first convex arc portion 18 whose cross section on a plane passing through the central axis is curved convexly toward the center line side, and a second convex arc portion 19 following the first convex arc portion 19 are provided as described later. This second convex arc portion 19
The section along the generatrix, that is, the section passing through the central axis is convex toward the center line and inscribed in the first convex arc portion 18 to form an arc surface whose inner diameter gradually increases, and has a radius of curvature. R2 is the radius of curvature R of the first convex arc portion 18.
Radius less than 1.

【0025】その第1凸円弧部18の内径は、円筒部1
7側で最小となっており、その最小径側の端部で円筒部
17に接続されている。また、第1凸円弧部18の内径
は、母線に沿う断面が所定の曲率半径R1 を有する円弧
状の加工面となっている。この第1凸円弧部18とそれ
に続く第2凸円弧部19とは、中心角θ1 が所定の角度
(本例では30度)に設定されており、その中心角θ1
の位置で第1凸円弧部18と第2凸円弧部19とが内接
し、2つの円弧状の加工面が、スムーズネック部加工
面、つまり、つなぎ部加工面として形成されている。
The inner diameter of the first convex arc portion 18 is
7 and is connected to the cylindrical portion 17 at the end on the minimum diameter side. The inner diameter of the first convex arc portion 18 is such that the cross section along the generating line is an arc-shaped processed surface having a predetermined radius of curvature R1. The first convex arc portion 18 and the subsequent second convex arc portion 19 have a center angle θ1 set to a predetermined angle (30 degrees in this example).
The first convex arc portion 18 and the second convex arc portion 19 are inscribed at the position, and the two arc-shaped machining surfaces are formed as smooth neck portion machining surfaces, that is, joint portion machining surfaces.

【0026】更に、図1に示すように、その第2凸円弧
部19における前記円筒部17の内面から半径方向に所
定の寸法r2 (これについては後述する)の点Kでの接
線角度θ2 が、ネッキング角度θneck(前のネッキング
工程で成形されたネックイン部13の傾斜角度)より大
きい角度となるように、第2凸円弧部19の曲率半径R
2 が定められている。
Further, as shown in FIG. 1, the tangent angle θ2 at a point K of a predetermined size r2 (which will be described later) in the radial direction from the inner surface of the cylindrical portion 17 in the second convex circular arc portion 19 is determined. The curvature radius R of the second convex arc portion 19 is set to be larger than the necking angle θneck (the inclination angle of the neck-in portion 13 formed in the previous necking step).
2 is defined.

【0027】前述したように、ネックイン成形部を軸線
方向に延長させる過程で、ネックイン開始時点におい
て、中心軸線に対する平均傾斜角度がネッキングダイ1
4の接線角度θ2の1/2になる倒れ込み部6が生じる
ことは、既に本発明者が日本塑性加工学会誌「塑性と加
工」第39巻第444号で発表したが、更に研究を重ね
た結果、前段で成形された、即ち、前のネッキング工程
で成形されたネックイン部13の径までネッキング加工
の施された傾斜部20の中心軸線との成す角度θneckよ
り接線角度が小さくなり始める点Q、言い換えれば、前
記ネックイン部13において内側に凸をなす曲率部Pと
傾斜部20との接続点に相当する点Qの前記円筒部17
の内面からの半径方向距離をr2 とした場合、第2凸円
弧部19の加工面において前記円筒部17の内面から半
径方向距離r2 だけ隔たった点Kにおける接線角度θ2
をネッキング角度θneckより大きくすることがスムーズ
ネック成形上重要であることがわかった。これらの角度
比(θ2 /θneck)は、1.5乃至2.7の範囲に設定
することが重要であり、好ましくは2.0乃至2.1と
する。その角度比が1.5より小さい場合には、図8に
示すようなネックイン開始部に生じるいわゆる倒れ込み
部6の影響がネックイン成形の第3行程であるつなぎ成
形の終了時まで残り易く、ネックイン予定部の板厚が例
えば0.120mmのスチール製薄肉缶、0.130mmの
アルミニウム製薄肉缶の場合には、スムーズネックイン
部に陥没やしわなどの成形不良が発生しやすい。また、
一方、缶のネッキング角度は28度乃至33度が成形
性、耐座屈性の観点から好まれて採用されているため、
スムーズネック成形のつなぎ成形終了時点におけるつな
ぎ部加工面の接線角度θ2 がネッキング角度θneckの
2.7倍より大きい場合には、スムーズネック成形工具
におけるつなぎ部加工面の接線角度θ2 が実質的に90
度を超えることになり、実用的でないばかりか、つなぎ
部成形の第3の行程において前のネッキング工程で成形
された曲率部Pを傾斜部20が延長するように整形する
ことが難しくなり、ネックイン部に成形の跡が目立つよ
うになるため好ましくない。従って、つなぎ部成形をよ
りスムーズに行うには、ネッキングダイ14のつなぎ部
成形が終了する時点における加工面の接線角度θ2 がネ
ッキング角度θneckの1.5倍乃至2.7倍に設定する
必要があり、ネックイン予定部の板厚が薄い場合には、
2.0倍乃至2.1倍にすることが好ましい。
As described above, in the process of extending the neck-in molding portion in the axial direction, at the start of neck-in, the average inclination angle with respect to the center axis is determined by the necking die 1.
The inventor of the present invention has already published in the Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity “Plasticity and Processing” Vol. 39, No. 444, but has conducted further studies. As a result, the point at which the tangent angle begins to become smaller than the angle θneck formed with the center axis of the inclined portion 20 that has been subjected to necking up to the diameter of the neck-in portion 13 formed at the previous stage, that is, the diameter of the neck-in portion 13 formed at the previous necking step. Q, in other words, the cylindrical portion 17 at a point Q corresponding to a connection point between the curvature portion P and the inclined portion 20 that protrude inward in the neck-in portion 13.
If the radial distance from the inner surface of the cylindrical portion 17 is r2, the tangent angle .theta.2 at the point K at the machining surface of the second convex arc portion 19 at the radial distance r2 from the inner surface of the cylindrical portion 17
It was found that it was important to make the necking angle larger than the necking angle θneck in forming the smooth neck. It is important to set these angle ratios (θ2 / θneck) in the range of 1.5 to 2.7, and preferably 2.0 to 2.1. When the angle ratio is smaller than 1.5, the influence of the so-called fall-down portion 6 generated at the neck-in start portion as shown in FIG. 8 tends to remain until the end of the joint forming as the third step of the neck-in forming, In the case of a steel thin can having a thickness of, for example, 0.120 mm or an aluminum thin can having a thickness of 0.130 mm at the neck-in expected portion, molding defects such as depression and wrinkles are likely to occur in the smooth neck-in portion. Also,
On the other hand, since the necking angle of the can is 28 to 33 degrees, which is preferably used from the viewpoint of moldability and buckling resistance,
When the tangent angle θ2 of the joint processing surface at the end of the smooth neck forming joint forming operation is larger than 2.7 times the necking angle θneck, the tangent angle θ2 of the joint processing surface of the smooth neck forming tool is substantially 90.
This is not only impractical, but also makes it difficult to shape the curvature portion P formed in the previous necking step so that the inclined portion 20 is extended in the third step of forming the joint portion, so that the neck portion becomes difficult. It is not preferable because traces of molding become conspicuous in the in-portion. Therefore, in order to smoothly perform the joint forming, the tangent angle θ2 of the processing surface at the time when the joint forming of the necking die 14 is completed needs to be set to 1.5 to 2.7 times the necking angle θneck. Yes, if the thickness of the neck-in planned part is thin,
Preferably, it is 2.0 times to 2.1 times.

【0028】ここで、上記の各寸法および角度の関係を
示すと以下の通りである。先ず、第2凸円弧部19の円
弧のうち前記中心軸線に最も近い部分と円筒部17の内
面との半径方向での距離Aは、 A=R1 −R2 −(R1 −R2 )cosθ1 =r2 −R2 (1−cosθ2 ) であるから、第2凸円弧部19の曲率半径R2 は、 R2 ={r2 −R1 (1−cosθ1 )}/(cosθ1 −co
sθ2 ) で表される。そして、r2 は、 r2 =ΔD/2+R1 (1−cosθneck)(ΔDは工程
当たりの縮径量) であるから、第1凸円弧部18の曲率半径R1 および各
凸円弧部18,19の共通接線の中心軸線に対する角
度、すなわち第1凸円弧部18の中心角度θ1 ならびに
ネッキング角度θneck、第2凸円弧部19における円筒
部17の内面から半径方向にr2 の点での接線角度θ2
と工程当たりの縮径量ΔDを与えることにより、第2凸
円弧部19の曲率半径R2 が求められる。
Here, the relationship between the above dimensions and angles is as follows. First, the radial distance A between the portion of the circular arc of the second convex circular arc portion 19 closest to the central axis and the inner surface of the cylindrical portion 17 is as follows: A = R1 -R2-(R1 -R2) cos θ1 = r2- Since R2 (1−cos θ2), the radius of curvature R2 of the second convex arc portion 19 is R2 = {r2−R1 (1−cosθ1)} / (cosθ1−co)
sθ2). Since r2 is r2 = .DELTA.D / 2 + R1 (1-cos .theta.neck) (.DELTA.D is the amount of diameter reduction per process), the radius of curvature R1 of the first convex circular arc portion 18 and the common tangent of each convex circular arc portion 18, 19 are obtained. , The center angle θ1 of the first convex arc portion 18 and the necking angle θneck, and the tangent angle θ2 at the point r2 in the radial direction from the inner surface of the cylindrical portion 17 in the second convex arc portion 19.
Then, the radius of curvature R2 of the second convex arc portion 19 is obtained by giving the diameter reduction amount ΔD per process.

【0029】図5乃至図7に示すように、ネッキングダ
イ14が缶10の軸線方向に相対的に移動することによ
り、前のネッキング工程で成形されたネックイン部13
の首部の先端部が、第1凸円弧部18に接触してからノ
ックアウトポンチ15に接触し、そのときに生じる外周
側に凸をなす倒れ込み部6を、図6に示すように、ネッ
キング成形が進行し、その倒れ込み部6を前のネッキン
グ工程で既に成形されているネックイン部13の傾斜部
20につなげる行程(図7)に到る。その場合、倒れ込
み部6が前のネッキング工程で形成されているネッキン
グ角度θneckの傾斜部20に近づいていき最終的には、
そのネッキング角度θneckの傾斜部20になるように外
周側に引き起こされ整形される。本発明に係る上記のネ
ッキングダイ14では、点Qに対向する第2凸円弧部1
9上の点Kにおける接線角度θ2がネッキング角度θnec
kの1.5倍乃至2.7倍になっているので、図6の成
形途中に示すように、ネッキングダイ14の第1凸円弧
部18の加工面で倒れ込み部6を成形していくと、倒れ
込み部6が前のネッキング工程で成形されたネックイン
部13の傾斜部20になるように徐々に引き起こされて
いく。その時に、接触点(首部の先端部が第1凸円弧部
18のネッキングダイ14に接触する点)が第1凸円弧
部18から第2凸円弧部19に移るために、その倒れ込
み部6の平均傾斜角度θB を、既に成形されている傾斜
部20の角度まで近づけることが可能になるので、倒れ
込み部6の平均傾斜角度θB をネッキング角度θneckま
で引き起こすことができる。即ち、平均傾斜角度θB の
立ち上がりを大きくすることが可能になる。図7は、ネ
ッキング角度θneckと倒れ込み部6の平均傾斜角度θB
が同一になり倒れ込み部6が消滅した最終段階の図を示
すもので、第3の行程のつなぎ部を成形する最終段階で
は、倒れ込み部6の平均傾斜角度θB を徐々にネッキン
グ角度θneckまで引き起こすように、第2凸円弧部19
の外面がネックイン部13の傾斜部20から後退するこ
とで、倒れ込み部6の立ち上がりを大きくすることがで
きる。よって、つなぎ部を成形する最終段階では倒れ込
み部6をネックイン部13から消滅することができるの
で、倒れ込み部6が既に成形されているネックイン部1
3の傾斜部20より缶内方に押し込まれることがなくな
り、ネックイン部でしわや陥没などの成形不良が抑制も
しくは防止される。
As shown in FIGS. 5 to 7, the necking die 14 is relatively moved in the axial direction of the can 10, so that the neck-in portion 13 formed in the previous necking step is formed.
As shown in FIG. 6, the tip of the neck portion contacts the knock-out punch 15 after contacting the first convex arc portion 18, and the falling portion 6 having a convex shape on the outer peripheral side generated at that time is formed by neck forming as shown in FIG. 6. The process proceeds to reach a step (FIG. 7) of connecting the fallen portion 6 to the inclined portion 20 of the neck-in portion 13 already formed in the previous necking step. In that case, the falling part 6 approaches the inclined part 20 of the necking angle θneck formed in the previous necking step, and finally,
It is raised and shaped on the outer peripheral side so as to become the inclined portion 20 of the necking angle θneck. In the above necking die 14 according to the present invention, the second convex arc portion 1 facing the point Q
9 at the point K is the necking angle θnec
Since k is 1.5 times to 2.7 times k, as shown in the middle of the forming in FIG. 6, when the falling portion 6 is formed on the processing surface of the first convex arc portion 18 of the necking die 14. Then, the falling portion 6 is gradually caused to become the inclined portion 20 of the neck-in portion 13 formed in the previous necking step. At that time, the contact point (the point at which the tip of the neck contacts the necking die 14 of the first convex arc portion 18) moves from the first convex arc portion 18 to the second convex arc portion 19, so that the falling portion 6 Since the average inclination angle θB can be made closer to the angle of the already formed inclined portion 20, the average inclination angle θB of the falling part 6 can be raised up to the necking angle θneck. That is, the rise of the average inclination angle θB can be increased. FIG. 7 shows the necking angle θneck and the average inclination angle θB of the falling part 6.
Are the same as in the last stage in which the falling part 6 disappears. In the final stage of forming the joint part in the third process, the average inclination angle θB of the falling part 6 is gradually raised to the necking angle θneck. The second convex arc portion 19
Is retracted from the inclined part 20 of the neck-in part 13, so that the rising of the falling part 6 can be increased. Therefore, in the final stage of forming the connecting portion, the fall-in portion 6 can be eliminated from the neck-in portion 13, so that the neck-in portion 1 in which the fall-in portion 6 is already formed is formed.
No longer being pushed into the can from the inclined portion 20 of 3, the molding defects such as wrinkles and depressions are suppressed or prevented at the neck-in portion.

【0030】本発明の実施形態では、第3の行程でのつ
なぎ部の成形を、第1凸円弧部18と第2凸円弧部19
とで構成される加工面で行うようにして加工面を単純化
しているが、これに限定されずに、第1凸円弧部18と
第2凸円弧部19との間に一部直線部を含んだ加工面
や、第2凸円弧部19を複数の曲率半径で構成された加
工面にしても同様な目的を達成することができる。
In the embodiment of the present invention, the forming of the connecting portion in the third stroke is performed by the first convex arc portion 18 and the second convex arc portion 19.
The processing surface is simplified by performing the processing with the following configuration. However, the present invention is not limited to this, and a straight line portion is partially formed between the first convex circular arc portion 18 and the second convex circular arc portion 19. A similar purpose can be achieved even if the processing surface includes the processing surface or the processing surface including the second convex arc portion 19 having a plurality of radii of curvature.

【0031】次に本発明の効果を確認するために行った
実施例および比較例を示す。
Next, examples and comparative examples performed to confirm the effects of the present invention will be described.

【実施例1】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
30mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径(そのまま缶蓋を巻締めた場
合の巻締部の外径が2+11/16インチ)の缶を本発
明のスムーズネック成形工具を用いて、7工程で公称2
06径(缶蓋を巻締めた場合の巻締部の外径が2+6/
16インチ)までダイスムーズネックイン加工を試み
た。しわや陥没などの成形不良を生じることなく、成形
可能であった。
[Example 1] The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
A can having a nominal diameter of 211 (outer diameter of the tightening portion when the can lid is directly tightened is 2 + 11/16 inches) which is drawn and ironed to a height of 30 mm and trimmed to a predetermined height can be smoothly processed according to the present invention. Nominal 2 in 7 steps using a neck forming tool
06 diameter (the outer diameter of the tightened part when the can lid is tightened is 2 + 6 /
Die smooth neck-in processing was attempted up to 16 inches). Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0032】[0032]

【実施例2】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
30mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を本発明のスムーズネ
ック成形工具を用いて、9工程で公称204径までダイ
スムーズネックイン加工を試みた。しわや陥没などの成
形不良を生じることなく、成形可能であった。
Example 2 The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
Using a smooth neck forming tool of the present invention, a can body with a nominal diameter of 211 mm, which was drawn and ironed to 30 mm and trimmed to a predetermined height, was subjected to die smooth neck-in processing to a nominal diameter of 204 in nine steps. Was. Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0033】[0033]

【実施例3】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
30mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を本発明のスムーズネ
ック成形工具を用いて、11工程で公称202径までダ
イスムーズネックイン加工を試みた。しわや陥没などの
成形不良を生じることなく、成形可能であった。
Embodiment 3 The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
Using a smooth neck forming tool of the present invention, a can body having a nominal diameter of 211 mm, which is drawn to an iron diameter of 30 mm and trimmed to a predetermined height, is subjected to die smooth neck-in processing to a nominal diameter of 202 in 11 steps. Was. Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0034】[0034]

【実施例4】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
20mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を本発明のスムーズネ
ック成形工具を用いて、7工程で公称206径までダイ
スムーズネックイン加工を試みた。しわや陥没などの成
形不良を生じることなく、成形可能であった。
Embodiment 4 The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
Using a smooth neck forming tool of the present invention, a die with a nominal diameter of 211 mm, which was drawn and ironed to 20 mm, trimmed to a predetermined height, and attempted die smooth neck-in processing to a nominal diameter of 206 in 7 steps. Was. Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0035】[0035]

【実施例5】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
20mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を本発明のスムーズネ
ック成形工具を用いて、9工程で公称204径までダイ
スムーズネックイン加工を試みた。しわや陥没などの成
形不良を生じることなく、成形可能であった。
[Embodiment 5] The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1.
Using a smooth neck forming tool of the present invention, a can body having a nominal diameter of 211 mm, which was drawn and ironed to 20 mm and trimmed to a predetermined height, was subjected to die smooth neck-in processing to a nominal diameter of 204 in nine steps. Was. Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0036】[0036]

【実施例6】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
20mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を本発明のスムーズネ
ック成形工具を用いて、11工程で公称202径までダ
イスムーズネックイン加工を試みた。しわや陥没などの
成形不良を生じることなく、成形可能であった。
Embodiment 6 The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
Using a smooth neck forming tool of the present invention, a can body having a nominal diameter of 211 mm trimmed to a predetermined height by drawing-ironing to 20 mm and attempting die-smooth neck-in processing to a nominal 202 diameter in 11 steps. Was. Molding was possible without forming defects such as wrinkles and depressions.

【0037】[0037]

【比較例1】ネックイン予定部のスチール肉厚が0.1
20mmになるように絞り−しごき加工を行い、所定高さ
にトリムした公称211径の缶胴を、つなぎ成形が終了
する点における接線角がネッキング角度θneckの1.3
5倍のスムーズネック成形工具を用いて、11工程で公
称202径までダイスムーズネックイン加工を試みた。
その結果、ネックイン部の陥没とネック部のしわが散発
し、良好な成形性が得られなかった。
[Comparative Example 1] The steel thickness of the neck-in expected portion is 0.1
A can body having a nominal diameter of 211 and trimmed to a predetermined height by drawing-ironing to 20 mm, and the tangent angle at the point where the joining is completed is 1.3 of the necking angle θneck.
Using a 5 times smooth neck forming tool, die smooth neck-in processing was attempted to a nominal 202 diameter in 11 steps.
As a result, depressions in the neck-in portion and wrinkles in the neck portion were scattered, and good moldability was not obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄肉缶用
スムーズネック成形方法とそれに用いる成形工具によれ
ば、ネックイン予定部がかなり薄肉であっても、またネ
ックイン加工の縮径量が大きい場合であっても、ネック
イン部にしわや陥没などの欠陥を生じることなく良好に
スムーズネック成形を行うことができる。そのため、本
発明によれば、ネックイン予定部の薄肉化及びネックイ
ン部の小径化によって材料資源を更に節減することがで
きる。
As described above, according to the method for forming a smooth neck for a thin-walled can of the present invention and the forming tool used in the same, even if the planned neck-in portion is considerably thin, the diameter of the neck-in process can be reduced. Is large, it is possible to satisfactorily perform smooth neck molding without generating defects such as wrinkles and depressions in the neck-in portion. Therefore, according to the present invention, material resources can be further reduced by reducing the thickness of the planned neck-in portion and reducing the diameter of the neck-in portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るスムーズネック成形工具におけ
るネッキングダイの形状を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a shape of a necking die in a smooth neck forming tool according to the present invention.

【図2】 本発明に係るスムーズネック成形工具を使用
した場合のつなぎ成形の状況を概略的に示す部分断面図
である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing a state of joint forming when the smooth neck forming tool according to the present invention is used.

【図3】 ネックイン加工前の缶体の形状およびスムー
ズネックイン加工を施した缶体の形状を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a shape of a can body before neck-in processing and a shape of a can body subjected to smooth neck-in processing.

【図4】 スムーズネックイン加工の加工過程の一つを
示す模式的な部分断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing one of the processing steps of the smooth neck-in processing.

【図5】 本発明のネッキングダイによる加工過程の初
期状態を模式的に示す部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing an initial state of a working process by the necking die of the present invention.

【図6】 本発明のネッキングダイによる加工過程の中
間状態を模式的に示す部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view schematically showing an intermediate state in a processing process by the necking die of the present invention.

【図7】 本発明のネッキングダイによる加工過程の終
期状態を模式的に示す部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a final state of a working process by the necking die of the present invention.

【図8】 従来のネッキングダイにより生じる成形不良
の状況を模式的に示す部分断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a state of molding failure caused by a conventional necking die.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…缶、 11…ネック部、 12…本体部分、 1
3…ネックイン部、14…ネッキングダイ、 17…円
筒部、 18…第1凸円弧部、 19…第2凸円弧部、
R1 …(第1凸円弧部の)曲率半径、 R2 …(第2
凸円弧部の)曲率半径。
10: can, 11: neck, 12: body, 1
3 ... neck-in part, 14 ... necking die, 17 ... cylindrical part, 18 ... first convex arc part, 19 ... second convex arc part,
R1... (Radius of curvature of the first convex arc portion) R2.
The radius of curvature (of the convex arc).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有底円筒状の缶と第1ネッキングダイと
の間に相対的な軸方向移動を生じさせて、前記有底円筒
状の缶の開口端部分を縮径させてネックイン部を形成し
た後、そのネックイン部にその開口端側から第2回目以
降のネッキングダイによって縮径加工を施すことによ
り、開口端側の首部から曲率部および傾斜部ならびに肩
部をなだらかに連続させて成形する薄肉缶用スムーズネ
ック成形方法において、 前記第2回目以降のネッキングダイは、前記ネックイン
部より小さい内径の円筒部と、その円筒部の軸線方向に
続けて形成されかつ内径が次第に増大することにより前
記缶の中心軸線側に凸となる第1凸円弧部からなる曲率
部用加工面と、前記第1凸円弧部の最大外径部に続けて
前記缶の中心軸線側に凸となる形状に形成されかつ前記
第1凸円弧部の曲率半径より小さい曲率半径の第2凸円
弧部を含むつなぎ部用加工面とを備え、 前記首部の先端部を、前記第1凸円弧部に接触させた後
にノックアウトポンチに接触させる第1行程と、 前記第2回目以降のネッキングダイを前記缶の軸線方向
に相対的に移動させて前記首部を縮径させる第2の行程
と、 前記缶における前記曲率部と前記傾斜部との接続点を前
記つなぎ部用加工面に前記缶の軸線方向において対向さ
せた状態で前記第2回目以降のネッキングダイを前記缶
の軸線方向に相対的に更に移動させることにより、前工
程で既に成形されている曲率部を前記傾斜部の前記開口
端側への延長形状に成形する第3の行程とからなり、 前記接続点に対向する前記つなぎ部用加工面上の点にお
ける接線の前記缶の中心軸線に対する角度を、前工程で
既に成形されている前記傾斜部の前記缶の中心軸線に対
する角度より大きくさせて前記第2回目以降のネッキン
グダイによる加工をおこなうことを特徴とする薄肉缶用
スムーズネック成形方法。
1. A neck-in part by causing relative axial movement between a bottomed cylindrical can and a first necking die to reduce the diameter of the open end of the bottomed cylindrical can. After forming, the neck-in portion is reduced in diameter by the second and subsequent necking dies from the opening end side, so that the curvature portion, the inclined portion, and the shoulder portion are smoothly continued from the neck on the opening end side. In the method for forming a smooth neck for a thin-walled can, the second and subsequent necking dies are formed continuously with a cylindrical portion having an inner diameter smaller than the neck-in portion and in the axial direction of the cylindrical portion, and the inner diameter gradually increases. A curved surface processing surface comprising a first convex arc portion which becomes convex on the central axis side of the can by doing, and a convex on the central axis side of the can following the maximum outer diameter portion of the first convex arc portion. Formed into a shape A connecting surface including a second convex arc portion having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the first convex arc portion; and a knockout punch after the tip of the neck is brought into contact with the first convex arc portion. A second step of relatively moving the second and subsequent necking dies in the axial direction of the can to reduce the diameter of the neck; and a curvature section and the inclination in the can. By further moving the second and subsequent necking dies relatively in the axial direction of the can in a state where the connection point with the part faces the processing surface for the connecting portion in the axial direction of the can, And a third step of forming the curvature portion, which has already been formed, into an extended shape toward the opening end side of the inclined portion, wherein a tangent line at a point on the joint portion processing surface facing the connection point is formed. On the center axis of the can A smooth neck forming process for the thin-walled can, characterized in that the angle of the inclined portion formed in the previous step is made larger than the angle with respect to the center axis of the can, and the second and subsequent necking dies are used for the processing. Method.
【請求項2】 前記接線と前記缶の中心軸線との成す角
度は、前記傾斜部の前記缶の中心軸線に対する角度の
1.5倍乃至2.7倍であることを特徴とする請求項1
に記載の薄肉缶用スムーズネック成形方法。
2. An angle between the tangent and the central axis of the can is 1.5 to 2.7 times the angle of the inclined portion with respect to the central axis of the can.
The method for forming a smooth neck for a thin-walled can according to the above.
【請求項3】 有底円筒状の缶と第1ネッキングダイと
の間に相対的な軸方向移動を生じさせて、前記有底円筒
状の缶の開口端部分を縮径させてネックイン部を形成し
た後、そのネックイン部にその開口端側から第2回目以
降のネッキングダイによって縮径加工を施すことによ
り、開口端側の首部から曲率部および傾斜部ならびに肩
部をなだらかに連続させて成形する薄肉缶用スムーズネ
ック成形工具において、 前記首部から傾斜部に到るつなぎ部を縮径加工するつな
ぎ部加工面を有し、 該つなぎ加工面が、前記首部を挿入させる円筒部と、そ
の円筒部に軸線方向に続けて形成されかつ内径が次第に
増大することにより前記缶の中心軸線側に凸となる第1
凸円弧部と、前記第1凸円弧部の最大外径部に続けて前
記缶の中心軸線側に凸となる形状に形成されかつ前記第
1凸円弧部の曲率半径より小さい曲率半径の第2凸円弧
部とを備えていることを特徴とする薄肉缶用スムーズネ
ック成形工具。
3. A neck-in part by causing a relative axial movement between the bottomed cylindrical can and the first necking die to reduce the diameter of the open end of the bottomed cylindrical can. After forming, the neck-in portion is reduced in diameter by the second and subsequent necking dies from the opening end side, so that the curvature portion, the inclined portion, and the shoulder portion are smoothly continued from the neck on the opening end side. In a smooth neck forming tool for a thin can that is formed by molding, a connecting portion processing surface for reducing the diameter of a connecting portion extending from the neck portion to the inclined portion, the connecting portion processing surface is a cylindrical portion into which the neck portion is inserted, A first portion which is formed in the cylindrical portion in the axial direction and which is convex toward the central axis of the can by increasing the inner diameter gradually;
A second portion having a convex arc portion and a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the first convex arc portion, the second arc portion being formed to be convex toward the center axis side of the can following the maximum outer diameter portion of the first convex arc portion; A smooth neck forming tool for thin cans, comprising a convex arc portion.
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