JP2004202541A - Method for molding container - Google Patents

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Kazuyoshi Maeda
和良 前田
Takaaki Hira
隆明 比良
Hirotaka Kano
裕隆 狩野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for molding a container, by which a molding tool used can be simplified in structure, and even if a thin material is used, a crease is inhibited on an inclined sidewall of the mold body, and a container having a sidewall with good appearance is efficiently obtained. <P>SOLUTION: In a first molding step, a molded body 5 having a bottom and an inclined sidewall 5A connected to the bottom is molded, and thus a bottom of the final mold-body and a portion of the inclined sidewall of the final mold-body, the portion being connected to the bottom, are formed; in a second molding step, using the mold-body molded in the first molding step, an inclined sidewall 6A is molded at an opening side with connecting to the inclined sidewall 5A molded in the first molding step, and thus a portion of the inclined sidewall of the final mold-body, the portion being connected to the inclined sidewall 5A molded in the first molding step, is formed; and later steps are performed similarly as the second molding step, thereby the final molded body is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーパー角度が３〜６度の側壁を持つ容器の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
口元から底に向かって先細りとなっている容器は、食品や医薬品などの包装用や飲料用に広く使用されている。代表的には厚みが0.005 〜2.5mm 、深さが25〜75mm、口元径が60〜80mmで、テーパー角度が３〜６度の側壁を持つ容器が飲料用に良く用いられている。
【０００３】
テーパー角度が３〜６度の側壁を持つ容器は、円形状の素材から図６に示すような成形体100 を成形し、例えばフランジ部100Cの周縁を屈曲させるカーリング加工などを施して得られる。得られる容器の深さ、口元内径およびテーパー角度などは、成形体100 と変わらない。成形体100 のテーパー角度θは、内容物の取り出しの容易性や、容器同士を重ねて保管したり、輸送する際の占積率を高めるなどのために３〜６度とされる。成形体100 は、底部100Bとそれに繋がる傾斜側壁部100Aを持つ。このような成形体は、図５に示すようにポンチ101 とダイス102 としわ押さえ104 を用い、普通、ダイス102 としわ押さえ104 の間に円筒状絞り成形体103 の底部を挟んで、適切なしわ押さえ力を付与しつつ、ポンチ101 をダイス102 内に挿入することによって、成形される。なお、ポンチ101 は通常金属などで形成される。
【０００４】
図５で、Ｌ’は、先端面からテーパー開始位置までのテーパー長さを示し、ＤP は、ポンチ101 の先端面の直径を示す。ｔB は成形途中での成形体103 の底部厚みを示す。Ｂ’はダイス102 の内径、102Aはダイス102 の肩部である。
剛体ポンチ101 のテーパー長Ｌ’先端面の直径ＤP 、および対応するダイス102 の内径並びにダイス102 の肩部102Aの半径は、ポンチ101 の先端が絞り成形体103 の底部に当接してから、図５中の２点鎖線で示すようにダイス102 内に成形ストロークＬ’だけ挿入された成形ストロークエンドの状態でポンチ101 とダイス102 との間に成形体100 が成形できるように適切に決めてある。
【０００５】
しかし、従来の容器の成形方法は、上述したような一組の成形工具を用い、一工程で容器の深さに相当する高さの傾斜側壁部を持つ成形体を成形していた。このために、特に、厚みが１mm以下の極薄鋼板を用い、テーパー角度が３〜６度の側壁を持ち、底部の直径が40〜60mm、深さが25mmを超える容器を得ようとすると、成形体の側壁部にしわが発生しやすくなる欠点があった。成形体の側壁部のしわは、一旦生じると、しわを解消するのは容易ではないために、外観不良となり、容器の製造効率が極めて悪化する問題があった。
【０００６】
このような成形体の傾斜側壁部に生じるしわを抑制する技術として、図７〜図９に示すような成形工具を用いる成形方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１（特公昭51-38674号公報）には、図７に示すような頭部の周縁を取り巻いて水力学的または弾性水力学的圧力を与えることが可能とされたポンチ201 と、口元から内端に向かって奥細となる形状のダイス202 を用いることが開示されている。図７（ａ）で符号201Aは、ゴムなどの弾性部材で形成された部分であり、符号201Bは空間である。
【０００７】
この成形工具を用いた成形方法では、成形工程において、ポンチ201 の弾性部材201Aにより金属板を図７（ｂ）に示すダイス202 の側壁202Aと密着合致することによって成形体の側壁部に生じるしわを抑制するようにしている。
また、特許文献２（特開昭54-14363号公報）には、図８または図９に示すように、ダイスの肩部において、素材303 または403 に弾性圧または静水圧を印下しつつ絞り加工することにより、ダイスの肩部で生じるしわを抑制し、側壁の美観およびフランジ部と蓋の密封性が要求される容器を得ることが開示されている。図８で符号301 は、ポンチを示し、ポンチ301 は、側壁がゴム製の弾性体301 A で形成され、かつ弾性体301Aが支持部301Bで支持されている。符号304 はしわ押さえである。一方、図９で符号401 は通常のポンチ、符号402 はダイスを示す。符号406 は、流体の導入方向を示し、符号407 は、素材403 に弾性圧を印下する流体が溜まる流体室を示す。なお、しわ押さえ404 には、流体導入通路、流体室およびシール405 が設けてある。
【０００８】
またさらに、特許文献３（特公平7-71700 号公報）には、図10に示すように、再絞りポンチ501 と、浅絞り成形体503 を保持可能な再絞りダイス502 と、浅絞り成形体503 内に挿入され、かつ再絞りポンチ501 が内側を移動可能にされている環状のしわ押さえ504 とを備えた成形工具を用い、浅絞り成形体503 よりも小径でかつ深い再絞り成形体を得る成形方法が示されている。
【０００９】
図10でｈ1 、ｈn は、再絞り成形体の深さ、ｄ1 、ｄn は、再絞り成形体の口元内径を示す。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭51-38674号公報
【特許文献２】
特開昭54-14363号公報
【特許文献３】
特公平7-71700 号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭51-38674号公報に記載された容器の成形方法は、用いる、頭部の周縁を取り巻いて水力学的または弾性水力学的圧力を与えることが可能なポンチの構造が複雑になる欠点があった。また、側壁が弾性部材で形成された弾性ポンチを用いた容器の成形方法は、弾性部材の変形に起因した外観不良により、容器の製造効率が悪化する問題があった。
【００１２】
また、特開昭54-14363号公報に記載の容器の成形方法は、ダイスの肩部で生じるしわを抑制するために、特に使用する素材が薄い場合にはダイスの肩部より先への材料の流入が妨げられて成形体に割れが発生し、容器とすることができず、容器の製造効率が悪化する欠点があった。また、特開昭54-14363号公報に記載の容器の成形方法において、素材に静水圧を印下するようにした成形工具を用いた場合には、成形工具の構造が複雑になるという欠点もあった。
【００１３】
一方、特公平7-71700 号公報に記載の再絞りによる容器の成形方法は、テーパー角度が０である垂直な側壁を持つ容器を得る際の被覆層の損傷を軽減する技術であり、成形体の傾斜側壁部に発生するしわを抑制する技術については言及がない。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、用いる成形工具を構造の簡単なものとすることができると共に、薄い素材を使用した場合でも成形体の傾斜側壁部にしわが生じることを抑制でき、外観の良好な側壁を持つ容器を効率的に得ることができる容器の成形方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のとおりである。
１． 成形工具としてポンチとダイスとしわ押さえを用い、２工程以上で素材からテーパー角度が３〜６度の傾斜側壁部を持つ所定形状の最終成形体を成形し、得られた最終成形体を容器とするに当たり、第１次成形工程では、底部とそれに繋がる傾斜側壁部を持つ成形体を成形し、最終成形体の底部と、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、底部と繋がっている部分を構成し、第２次成形工程では、第１次成形工程で成形された成形体を用い、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部に繋げて、口元側に傾斜側壁部を成形し、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部と繋がる部分を構成し、それ以降、第２次成形工程と同様にして行い、最終成形体を成形することを特徴とする容器の成形方法。
２． 前記第１次成形工程、および第２次成形工程以降での傾斜側壁部の成形高さを、最終成形体の傾斜側壁部の高さの17％を超えない範囲とすることを特徴とする上記１．に記載の容器の成形方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る容器の成形方法について図を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る容器の成形方法を説明する縦断面模式図であり、図２〜図４は、第１、２次および第ｎ次成形工程における成形開始直前の状態を示す縦断面模式図である。なお、図２〜図４には、各成形工程に用いる成形工具を例示している。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る容器の成形方法では、絞り成形体３から、各成形工程での傾斜側壁部の成形高さをΔＨとし、ｎ回の成形工程で底部7Bとそれに繋がる高さがＨn の傾斜側壁部7Aを持つ最終成形体７を成形している。素材としての絞り成形体３は、円板を絞り成形して得たもので、円筒状成形体である。符号3Aは、絞り成形体３の垂直側壁部、3Bは絞り成形体の底部を示す。ｄ0 、ｈ0 は、それぞれ絞り成形体の内径、垂直側壁部の高さを示す。
【００１７】
最終成形体７の傾斜側壁部7Aの高さＨn 、最終成形体７の口元径Ｄn 、テーパー角度θは、得る容器の寸法に合わせてある。各成形体５、６、７は、それぞれ傾斜側壁部5A、6A、7Aおよび底部5B、6B、7Bを持つ。傾斜側壁部5A、6A、7Aのテーパー角度θは、容器の傾斜側壁部のテーパー角度に合わせて３〜６度の範囲とされている。符号5C、6Cは、成形体５、６の垂直側壁部を示し、符号7Cは、最終成形体７のフランジ部を示す。最終成形体７には、フランジ部7Cの周縁を屈曲させるカーリング加工などを施して、テーパー角度が３〜６度の側壁を持つ容器とされる。
【００１８】
本発明の実施の形態に係る容器の成形方法では、成形工具としてポンチとダイスとしわ押さえを用い、２工程以上で素材からテーパー角度が３〜６度の傾斜側壁部を持つ所定形状の最終成形体７を成形し、得られた最終成形体７を容器とするに当たり、第１次成形工程では、Ｈ1 が上記成形高さΔＨとなるように設定され、底部5Bとそれに繋がる高さがＨ1 の傾斜側壁部5Aを持つ成形体５が成形される。なお、ここでポンチとしては、通常のように金属製のポンチとすればよい。
【００１９】
第１次成形工程で成形された成形体５の底部5Bは、それ以降の第２次〜第ｎ次成形工程ではその形状が保持されて、最終成形体７の底部7Bを構成する。また第１次成形工程で成形された成形体５の高さがＨ1 の傾斜側壁部5Aは、それ以降の第２次〜第ｎ次成形工程ではその形状が保持されて、最終成形体７の傾斜側壁部7Aのうちの、図で下から１段目の部分を構成している。なお、下から１段目の傾斜側壁部7Aの部分は、底部7Bと直接的に繋がっている。
【００２０】
また、第２次成形工程では、成形体６の傾斜側壁部6Aのうちの、図で下側に位置している底側の高さがＨ1 の部分に繋げて、図で上部に位置している口元側の部分を成形高さΔＨだけ成形し、成形後の傾斜側壁部6Aの高さをＨ2 としている。第２次成形工程で成形された成形高さΔＨの傾斜側壁部は、それ以降の第３次〜第ｎ次成形工程ではその形状が保持されて、最終成形体７の傾斜側壁部7Aのうちの、前記第１次成形工程で成形された傾斜側壁部と繋がる部分である、図で下から２段目の部分を構成している。
【００２１】
同様にして第ｎ次の最終成形工程では、成形体７の傾斜側壁部7Aのうちの、図で下側に位置している底側の高さがＨn-1 の部分に繋げて、図で上部に位置している口元側の部分を成形高さΔＨだけ成形し、成形後の傾斜側壁部7Aの高さをＨn としている。第ｎ次の最終成形工程で成形された成形高さΔＨの傾斜側壁部は、その形状が保持されて、最終成形体７の傾斜側壁部7Aのうちの、図で最上段の口元の部分を構成している。この第ｎ次の最終成形工程で傾斜側壁部を成形する工程が終了する。
【００２２】
このように、第１次成形工程では、底部とそれに繋がる成形高さΔＨの傾斜側壁部を持つ成形体を成形し、それ以降、第１次成形工程で成形された成形体の底部の形状を保持して、前記最終成形体の底部を構成する一方、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部の形状を保持して、前記最終成形体の傾斜側壁部のうちの、底部と直接的に繋がっている部分を構成する。第２次成形工程では、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部に繋げて、口元側に成形高さΔＨの傾斜側壁部を成形し、それ以降、第２次成形工程で成形された傾斜側壁部の形状を保持し、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、底部から２段目の部分を構成する。同様にして最、終成形工程では、第ｎ−１成形工程で成形された傾斜側壁部に繋げて、口元側に成形高さΔＨの傾斜側壁部を成形し、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、口元の部分を構成する。このようにして、底部7Bと傾斜側壁部7Aを持つ最終成形体７を成形することができる。
【００２３】
その際に、傾斜側壁部の成形高さΔＨは、予め実験により、成形体の斜側壁部にしわが発生しない上限値を求めておき、この上限値以内に設定するのが望ましい。ｎは、２以上の整数とし、成形高さΔＨは、各成形工程で同じ値としてもよいし、各成形工程で異なる値としてもよい。但し、成形高さΔＨは、成形工程の回数ｎを最小とすることができ、かつ最終成形体７の傾斜側壁部7Aの高さがＨn となるように決めるのが好ましい。この理由は、成形工程の回数ｎを最小とすることによって、用いる成形工具の組数を少なくすることができるからである。
【００２４】
また、第１次成形工程、および第２次成形工程以降の傾斜側壁部の成形高さΔＨを、最終成形体の傾斜側壁部の高さの17％を超えない範囲とすることが好ましい。この理由は、深さが90〜110 mm 、口元径が60〜80mmで、テーパー角度が３〜６度の側壁を持つ容器を、厚みが１mm以下の極薄鋼板を用いて製造するに際し、傾斜側壁部の成形高さΔＨが最終成形体の傾斜側壁部の高さの17％を超えた場合には、各成形体の傾斜側壁部にしわが発生しやすくなるからである。
【００２５】
ところで、上述した円筒状絞り成形体３は、円板素材を絞り成形して得ることができる。その際には、（円板状素材の外径）／（絞り成形体３の内径ｄ0 ）で定義される絞り比を所定の範囲内とするのが好ましい。この理由は、絞り比が所定の範囲を上まわった場合、絞り成形体３の内径ｄ0 が過小となり、絞り成形するに際し、割れが発生することとなり、一方、絞り比が所定の範囲を下回った場合、絞り成形体３の内径ｄ0 が過大となり、絞り成形体３から最終成形体を成形するまでの成形工程の回数ｎが増えてしまう場合があるからである。例えば、厚みが１mm以下の極薄鋼板を用いて絞り成形体を得る場合には、円板状素材の外径／絞り成形体３の内径ｄ0 で定義される絞り比の範囲は、1.3 〜1.7 とするのが好ましい。
【００２６】
次いで、図２〜図４を用いて、上述した成形方法をより具体的に説明する。
図２〜図４は、成形開始直前の状態を示す縦断面模式図であり、同図には、各成形工程に用いる成形工具を例示している。
第１次成形工程で用いるポンチ１はその頭部が、図２に示すようにテーパー状に形成されている。ポンチ１の頭部のテーパー長さはＬ1 で、傾斜側壁部の成形高さ寸法ΔＨに合わせてある。またポンチ１の頭部のテーパー角度および先端面の直径ＤP は、図１に示した最終成形体７の傾斜側壁部7Aのテーパー角度θ、最終成形体７の底部7Bの直径にそれぞれ合わせてある。
【００２７】
また、第２次成形工程で用いるポンチ11はその頭部が、図３に示すようにテーパー長さがＬ2 のテーパー状に形成されている。ポンチ11の頭部のテーパー長さＬ2 は、第１次成形工程に用いるポンチ１よりも傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ長く、Ｌ1 ＋ΔＨとされている。なお、ポンチ11の頭部の先端面の直径ＤP とテーパー角度は、第１次成形工程に用いるポンチ１と同様に最終成形体７の傾斜側壁部7Aのテーパー角度θ、最終成形体７の底部7Bの直径にそれぞれ合わせてある。それ以降の成形工程で用いるポンチも第２次成形工程で用いるポンチ11と同様に形成されている。第ｎ次成形工程で用いるポンチ12はその頭部が、図４に示すようにテーパー長さがＬn のテーパー状に形成されている。但し、第ｎ次成形工程で用いるポンチ12の頭部のテーパー長さＬn は、その直前の成形工程に用いるポンチよりも傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ長く、Ｌn-1 ＋ΔＨとされ、ポンチ12の頭部の先端面の直径ＤP とテーパー角度は、最終成形体７の傾斜側壁部7Aのテーパー角度θ、最終成形体７の底部7Bの直径にそれぞれ合わせてある。
【００２８】
このように、各成形工程で用いるポンチは、頭部の先端面の直径ＤP が最終成形体７の傾斜側壁部7Aの底部7Bの直径に合わせてあると共に、頭部のテーパー角度が最終成形体７の傾斜側壁部7Aのテーパー角度θに合わせてあり、テーパー長さが成形工程順に傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ長くなっている。
このために、各成形工程で用いるポンチは、先端面からテーパー長さＬ1 ＝ΔＨ、Ｌ2 ＝Ｌ1 ＋ΔＨ、Ｌn ＝Ｌn-1 ＋ΔＨだけポンチ長さ方向に離れたテーパー開始位置における基部の径Ａ1 、Ａ2 、Ａn は、この順に大きくなっている。
【００２９】
また、ダイス２、21、22の形状は、対応するポンチ１、11、12の先端面が成形前の成形体３、５、７’の底面に当接している図２〜図４に示す状態から、それぞれダイス２、21、22内に傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ挿入された成形ストロークエンドの状態で、成形体５、６、７の形状がポンチ１、11、12と対応するダイス２、21、22との間で成形できるように決めてある。すなわち、ダイス２、21、22の内径Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂn 並びにダイス２、21、22の肩部2A、21A 、22A の半径は、上記を満たしている。
【００３０】
このような成形工具のうちから、第１次成形工程では、ポンチ１とダイス２としわ押さえ４を成形工具として用い、予め絞り成形して得た成形体３をダイス２としわ押さえ４で挟んでしわ押さ力を付与し、図２に示すように、ポンチ１の先端面を成形前の成形体３の底面に当接させた成形開始直前の状態からポンチ１をダイス２内に傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ挿入して、成形体５を成形する。次いで、第２次成形工程においては、図３に示すように、ポンチ11とダイス21としわ押さえ41を成形工具として用いて、ダイス21としわ押さえ41で上述のようにして得た成形体５を挟んでしわ押さ力を付与し、ポンチ11の先端面を成形前の成形体５の底面に当接させた成形開始直前の状態からポンチ11をダイス21内に傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ挿入させることにより成形体５を成形する。
【００３１】
それ以降同様にして成形体を成形する。第ｎ次成形工程においては、第ｎ−１次成形工程において得た成形体７’を用い、図４に示すように、ポンチ１の先端面を成形前の成形体３の底面に当接させた成形開始直前の状態から、ポンチ12をダイス22内に傾斜側壁部の成形高さΔＨ寸法だけ挿入させることにより、最終成形体７を成形する。但し、第２次成形工程以降では、成形開始直前の状態において、ポンチを直前の成形工程で得られた成形体の内部に密着させて、傾斜側壁部を成形している。また、各成形工程におけるしわ押さえ力および成形速度は、図示しないプレス機によってそれぞれ適宜な値に設定する。
【００３２】
以上説明したように本発明に係る容器の成形方法では、２工程以上の成形工程により、素材からテーパー角度が３〜６度の傾斜側壁部を持つ所定形状の最終成形体を成形している。
これにより、一工程で傾斜側壁を成形する従来の場合に比べて、一工程当たりの傾斜側壁の成形高さΔＨを低くすることができ、成形体の傾斜側壁に発生するしわを抑制することができるのである。そこで、本発明では、薄い素材を用いた場合でも外観の良好な容器を効率的に容器を得ることができる。
【００３３】
また、本発明において用いるポンチとしては、例えば、板厚が0.115mm の鋼板を素材として用いる場合、工具鋼などの材料で内部から側壁まで形成されている金型製ポンチとすることができる。この結果、図２〜図４に示したように成形工具を構造の簡単なものとすることができる。
なお、図５に示した従来の容器の成形方法において、成形体の傾斜側壁部にしわが生じやすい理由は、一工程で容器と同じ高さの傾斜側壁部を持つ成形体を成形しようとしていたので、用いるポンチのテーパー長さが長くなり、成形体の傾斜側壁部を成形する際の、ポンチとダイス間のクリアランスが過大となってしまうためである。
【００３４】
本発明に係る容器の成形方法では、上述したようにして傾斜側壁を成形するようにしたので、一工程当たりの傾斜側壁の成形高さΔＨを低くすることができ、かつ成形体の傾斜側壁部を成形する際の、ポンチとダイス間のクリアランスが過大となってしまうのを防止できるのである。
なお、本発明に用いる素材としては、鋼やアルミニウム、アルミニウム合金などの金属薄板、各種表面処理薄板、金属箔、非金属薄板、非金属フィルム、あるいはプラスチックフィルムなどを被覆した被覆金属薄板などが好適である。
【００３５】
【実施例】
上述した容器の成形方法を適用して底部の直径が47.0mm、深さが105.0mm 、テーパー角度が4.4 °の容器を製造した。
素材としては、直径が175mm のＰＴＦＥ被覆鋼板を浅絞りし、その後１回だけ再絞りして内径が79mmの円筒状に成形した絞り成形体を用いた。ＰＴＦＥを被覆した鋼板（ＰＴＦＥ被覆鋼板）は、板厚が0.115mm の缶用鋼板の両面にポリテトラフルオロエチレン（称：ＰＴＦＥ）のラミネート処理を施したものである。この容器は、飲料缶用である。
【００３６】
表１には、ＰＴＦＥ被覆鋼板の機械的特性を示した。
各機械的特性値は、供試材から引張試験片用素材を採取し、JIS ５号引張試験片に加工し、この引張試験片を用いて張試験を行って求めた。引張試験片用素材の採取方向は、Ｌ方向: 引張試験片長手方向が圧延方向と平行、Ｃ方向：引張試験片長手方向が圧延方向に対して直角、Ｄ方向：引張試験片長手方向が圧延方向に対して45°の３通りとした。
【００３７】
【表１】

Figure 2004202541
【００３８】
容器を製造するに際して、最終成形体の形状を容器と同じとし、各成形工程での傾斜側壁部の成形高さが最終成形体の傾斜側壁部の高さの17％を超えない範囲で17.5mmとし、成形工程数ｎを６とした。
各成形工程での傾斜側壁部の成形高さを17.5mmとしたことに対応して各成形工程でのポンチの形状を表２のように決め、ポンチの形状に対応してダイスとしわ押さえの形状を決めた。なお、ポンチの肩部の曲率半径は、３mm、ダイスの肩部の曲率半径は、0.4mm とした。表２にポンチの形状と各成形工程での成形条件を示す。
【００３９】
【表２】
Figure 2004202541
【００４０】
表２に示した形状のポンチと、それに対応するダイスとしわ押さえとを一組の成形工具として用い、第１次成形工程から第６次成形工程を順に行った。その際に６組の成形工具からなる容器成形用成形工具のうちの第１次成形工程用成形工具を一台のプレス機に交換可能に取り付け、先ず、絞り成形体を用い、第１次成形工程を行って第１次成形体を成形し、次ぎに第２次成形工程用成形工具に交換し、得られた第１次成形体を用いて第２次成形工程を行うことにより第２次成形体を成形するということを繰り返した。なお、第１次成形工程をおこなう前に、潤滑油としてワセリンを絞り成形体の内 側、外側の両面にそれぞれ２mg/m2 塗布した。第６次成形工程後の最終成形体には、カーリング加工を施して容器とした。
【００４１】
このようにして行った発明例では、成形体の傾斜側壁部に生じるしわを抑制することができ、テーパー角度が３〜６度の外観の良好な容器を効率的に得ることができた。
これに対して、先端面の直径が47.0mmでテーパー長さが105.0mm 、テーパー角度が4.4 °のポンチと、それに対応するダイスとしわ押さえを用い、１工程で絞り成形体から発明例の最終成形体と同じ形状に成形して、従来例とした。従来例の場合には、成形した全数の成形体の傾斜側壁部にしわが発生し、これに起因する側壁の外観不良により、テーパー角度が３〜６度の外観の良好な容器を１個も得ることができなかった。
【００４２】
なお、上記実施例では、一台のプレス機に６組の成形工具からなる容器成形工具のうちの一組の成形工具を取り付けて、一組の成形工具を用い、成形体を成形した後、成形工具を交換することにより各成形工程を行っているが、本発明では、成形工程数がｎの場合、ｎ台のプレス機にｎ組の成形工具からなる容器成形工具を同時に取り付けて、ｎ組の成形工具を同時に取り付けた状態で、各成形工程を行うこともできる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、用いる成形工具を構造の簡単なものとすることができると共に、薄い素材を使用した場合でも成形体の傾斜側壁部にしわが生じることを抑制できる。この結果、テーパー角度が３〜６度の外観の良好な側壁を持つ容器を効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る容器の成形方法を説明する縦断面模式図である。
【図２】第１次成形工程に用いて好適な成形工具を例示する縦断面模式図である。
【図３】第２次成形工程に用いて好適な成形工具を例示する縦断面模式図である。
【図４】第ｎ次成形工程に用いて好適な成形工具を例示する縦断面模式図である。
【図５】従来の容器の成形方法を説明する縦断面模式図である。
【図６】傾斜側壁部を持つ成形体を例示する縦断面模式図である。
【図７】従来の容器の成形方法に用いる成形工具を例示する縦断面模式図であり、（ａ）はポンチ、（ｂ）はダイスを示す。
【図８】従来の容器の成形方法を説明する縦断面模式図であり、（ａ）は使用前のポンチ、（ｂ）は成形中のポンチを示す。
【図９】従来の容器の成形方法に用いるその他の成形工具を例示する縦断面模式図であり、（ａ）は成形工具の配置図、（ｂ）は要部を示す。
【図10】再絞り成形による容器の成形方法を説明する縦断面模式図である。
【符号の説明】
１、11、12、101 ポンチ
ＤP 先端面の直径
Ａ1 、Ａ2 、Ａn 基部の径
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌn 、Ｌ’ テーパー長さ
２、21、22、102 ダイス
2A、21A 、22A 、102A ダイスの肩部
Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂn 、Ｂ’ ダイスの内径
θ 傾斜側壁部のテーパー角度
Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈn 、Ｈ’ 傾斜側壁部の高さ
ΔＨ 傾斜側壁部の成形高さ
Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄn 、Ｄ’ 口元内径
３ 絞り成形体
3A 絞り成形体の垂直側壁部
3B 絞り成形体の底部
ｄ0 、ｄ1 、ｄn 絞り成形体の内径
ｈ0 、ｈ1 、ｈn 絞り成形体の垂直側壁部の高さ
４、41、42、104 しわ押さえ
５、６、７、７’、100 成形体
5A、6A、7A、100A 傾斜側壁部
5B、6B、7B、100B 底部
5C、6C、103 垂直側壁部
7C、100C フランジ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a container having a side wall having a taper angle of 3 to 6 degrees.
[0002]
[Prior art]
Containers tapering from the mouth to the bottom are widely used for packaging foods and pharmaceuticals and for beverages. Typically, a container having a thickness of 0.005 to 2.5 mm, a depth of 25 to 75 mm, a mouth diameter of 60 to 80 mm, and a side wall having a taper angle of 3 to 6 degrees is often used for beverages.
[0003]
A container having a side wall having a taper angle of 3 to 6 degrees is obtained by molding a molded body 100 as shown in FIG. 6 from a circular material and performing, for example, curling to bend the periphery of the flange portion 100C. The depth, the inner diameter of the mouth, the taper angle, and the like of the obtained container are the same as those of the molded body 100. The taper angle θ of the molded body 100 is set to 3 to 6 degrees in order to easily take out the contents, increase the space factor at the time of storing the containers in a pile, or transporting the containers. The molded body 100 has a bottom 100B and an inclined side wall 100A connected to the bottom 100B. As shown in FIG. 5, such a molded article is formed by using a punch 101, a die 102, and a wrinkle retainer 104. Usually, the bottom of the cylindrical drawn molded body 103 is sandwiched between the die 102 and the wrinkle retainer 104, and the It is formed by inserting the punch 101 into the die 102 while applying a holding force. Note that the punch 101 is usually formed of metal or the like.
[0004]
In FIG. 5, L ′ indicates a taper length from the distal end surface to the taper start position, and D ′ P Indicates the diameter of the tip surface of the punch 101. t B Indicates the bottom thickness of the molded body 103 during molding. B 'is the inner diameter of the die 102, and 102A is the shoulder of the die 102.
Tapered length L of rigid punch 101 Diameter D of tip face P And the corresponding inner diameter of the die 102 and the radius of the shoulder 102A of the die 102, after the tip of the punch 101 abuts on the bottom of the drawn compact 103, as shown by the two-dot chain line in FIG. The molded body 100 is appropriately determined so that the molded body 100 can be molded between the punch 101 and the die 102 in the state of the molding stroke end in which the molding stroke L 'is inserted.
[0005]
However, in the conventional method of molding a container, a molded article having an inclined side wall having a height corresponding to the depth of the container is formed in one step by using the above-described set of molding tools. For this purpose, in particular, when using an ultra-thin steel plate having a thickness of 1 mm or less, having a side wall with a taper angle of 3 to 6 degrees, a diameter of the bottom of 40 to 60 mm, and a container having a depth of more than 25 mm, There is a disadvantage that wrinkles are likely to occur on the side wall of the molded body. Once formed, the wrinkles on the side wall of the molded body are not easy to remove, so that the appearance becomes poor and the production efficiency of the container is extremely deteriorated.
[0006]
As a technique for suppressing wrinkles generated on the inclined side wall portion of such a formed body, a forming method using a forming tool as shown in FIGS. 7 to 9 is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 51-38674) discloses a punch 201 capable of applying a hydraulic or elastic hydraulic pressure around the periphery of a head as shown in FIG. It is disclosed to use a dice 202 having a shape that tapers toward the inner end. In FIG. 7A, reference numeral 201A is a portion formed of an elastic member such as rubber, and reference numeral 201B is a space.
[0007]
In the forming method using this forming tool, in the forming step, the metal member is brought into close contact with the side wall 202A of the die 202 shown in FIG. It is trying to suppress.
Further, as shown in FIG. 8 or FIG. 9, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-14363) restricts the material 303 or 403 by applying elastic pressure or hydrostatic pressure to the material 303 or 403 at the shoulder of the die. It is disclosed that by processing, a wrinkle generated at a shoulder portion of a die is suppressed, and a container is required which requires aesthetics of a side wall and sealing properties of a flange portion and a lid. In FIG. 8, reference numeral 301 denotes a punch. The punch 301 has a side wall formed of an elastic body 301A made of rubber, and the elastic body 301A is supported by a support portion 301B. Reference numeral 304 denotes a wrinkle holder. On the other hand, in FIG. 9, reference numeral 401 denotes a normal punch, and reference numeral 402 denotes a dice. Reference numeral 406 indicates a fluid introduction direction, and reference numeral 407 indicates a fluid chamber in which a fluid for applying an elastic pressure to the material 403 is stored. The wrinkle retainer 404 is provided with a fluid introduction passage, a fluid chamber, and a seal 405.
[0008]
Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Publication No. 7-71700) discloses a redrawing punch 501, a redrawing die 502 capable of holding a shallow drawing formed body 503, and a shallow drawing formed body, as shown in FIG. And a redrawing die 503 having an annular wrinkle holder 504 in which the redrawing punch 501 is movable inside. The resulting molding method is shown.
[0009]
H in FIG. 1 , H n Is the depth of the redrawn compact, d 1 , D n Indicates the inner diameter of the mouth of the redrawn formed article.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-B-51-38674
[Patent Document 2]
JP 54-14363 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 7-71700
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of molding a container described in Japanese Patent Publication No. 51-38674 involves a complicated structure of a punch that can be used to apply hydraulic or elastic hydraulic pressure around the periphery of the head. There were drawbacks. Further, the method of forming a container using an elastic punch having a side wall formed of an elastic member has a problem in that the manufacturing efficiency of the container is deteriorated due to poor appearance caused by deformation of the elastic member.
[0012]
Further, the method of molding a container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-14363 discloses a method for suppressing wrinkles occurring at the shoulder of a die, especially when the material to be used is thin, the material before the shoulder of the die. Of the molded product is broken, and the molded product cannot be formed into a container, and the production efficiency of the container is deteriorated. Further, in the method of molding a container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-14363, when using a forming tool in which a material is subjected to hydrostatic pressure, there is a disadvantage that the structure of the forming tool becomes complicated. there were.
[0013]
On the other hand, the method of forming a container by redrawing described in Japanese Patent Publication No. 7-71700 is a technique for reducing damage to a coating layer when obtaining a container having a vertical side wall having a taper angle of 0. There is no mention of a technique for suppressing wrinkles generated in the inclined side wall portion of the present invention.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to simplify the structure of a forming tool to be used and to form wrinkles on inclined side walls of a formed body even when a thin material is used. It is an object of the present invention to provide a container molding method capable of efficiently obtaining a container having a side wall having a good appearance.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is as follows.
1. Using a punch, a die, and a wrinkle holder as a forming tool, a final molded body having a predetermined shape having an inclined side wall portion having a taper angle of 3 to 6 degrees is formed from a material in two or more steps, and the obtained final molded body is used as a container. In doing so, in the first molding step, a molded body having a bottom and an inclined side wall connected to the bottom is molded, and the bottom connected to the bottom of the bottom of the final molded body and the inclined side wall of the final molded body are formed. In the secondary molding step, the molded body molded in the primary molding step is connected to the inclined side wall part molded in the primary molding step, and the inclined side wall part is molded on the mouth side, A part of the inclined side wall part of the final molded body that is connected to the inclined side wall part molded in the first molding step is formed, and thereafter, the same as the second molding step is performed to mold the final molded body. A method for molding a container, comprising:
2. The molding height of the inclined side wall portion after the first molding step and the second molding step is set to a range not exceeding 17% of the height of the inclined side wall portion of the final molded body. 1. 5. The method for molding a container according to 1.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A method for molding a container according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a method of molding a container according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show states immediately before the start of molding in first, second and n-th molding steps. It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram shown. 2 to 4 exemplify forming tools used in each forming step.
[0016]
As shown in FIG. 1, in the container forming method according to the embodiment of the present invention, the drawn height of the inclined side wall portion in each forming step from the drawn formed body 3 is set to ΔH, and the bottom portion is formed in n forming steps. 7B and the height connected to it is H n The final molded body 7 having the inclined side wall 7A is formed. The drawn molded body 3 as a raw material is obtained by drawing a circular plate and is a cylindrical molded body. Reference numeral 3A indicates a vertical side wall portion of the drawn formed body 3, and 3B indicates a bottom portion of the drawn formed body. d 0 , H 0 Indicates the inner diameter of the drawn compact and the height of the vertical side wall, respectively.
[0017]
Height H of inclined side wall 7A of final molded body 7 n , Mouth diameter D of final molded body 7 n , The taper angle θ are adapted to the dimensions of the container to be obtained. Each of the molded bodies 5, 6, 7 has inclined side wall portions 5A, 6A, 7A and bottom portions 5B, 6B, 7B, respectively. The taper angle θ of the inclined side wall portions 5A, 6A, 7A is in the range of 3 to 6 degrees in accordance with the taper angle of the inclined side wall portion of the container. Reference numerals 5C and 6C indicate vertical side walls of the molded bodies 5 and 6, and reference numeral 7C indicates a flange part of the final molded body 7. The final molded body 7 is subjected to a curling process or the like to bend the peripheral edge of the flange portion 7C, so as to be a container having a side wall having a taper angle of 3 to 6 degrees.
[0018]
In the method for molding a container according to the embodiment of the present invention, a punch, a die, and a wrinkle retainer are used as molding tools, and final molding of a predetermined shape having an inclined side wall portion having a taper angle of 3 to 6 degrees from a material in two or more steps. In forming the body 7 and using the obtained final formed body 7 as a container, in the first forming step, H 1 Is set to be the molding height ΔH, and the bottom 5B and the height connected to it are H 1 The molded body 5 having the inclined side wall portion 5A is molded. Here, the punch may be a metal punch as usual.
[0019]
The bottom 5B of the molded body 5 formed in the first molding step retains its shape in the subsequent second to n-th molding steps to form the bottom 7B of the final molded body 7. The height of the molded body 5 formed in the first molding step is H 1 The shape of the inclined side wall portion 5A is maintained in the subsequent second to n-th molding steps, and the first stage portion from the bottom in the figure of the inclined side wall portion 7A of the final molded body 7 is Make up. In addition, the portion of the inclined side wall portion 7A in the first step from the bottom is directly connected to the bottom portion 7B.
[0020]
In the second molding step, the height of the inclined side wall 6A of the molded body 6 on the bottom side, which is located on the lower side in the figure, is H. 1 And the upper part of the mouth, which is located in the upper part of the figure, is molded by the molding height ΔH, and the height of the inclined side wall 6A after molding is H Two And The inclined side wall portion having the molding height ΔH formed in the second forming step retains its shape in the subsequent tertiary to n-th forming steps. The second portion from the bottom in the figure is a portion connected to the inclined side wall portion formed in the first forming step.
[0021]
Similarly, in the n-th final molding step, the height of the inclined side wall 7A of the molded body 7 on the bottom side, which is located on the lower side in the figure, is H. n-1 To form a portion at the mouth located at the top in the figure by a molding height ΔH, and set the height of the inclined side wall portion 7A after molding to H. n And The shape of the inclined side wall portion having the molding height ΔH formed in the n-th final molding step is maintained, and the uppermost portion of the inclined side wall portion 7A of the final molded body 7 at the mouth in FIG. Make up. The step of forming the inclined side wall portion in the n-th final forming step is completed.
[0022]
As described above, in the first forming step, the formed body having the bottom and the inclined side wall having the forming height ΔH connected thereto is formed, and thereafter, the shape of the bottom of the formed body formed in the first forming step is changed. While holding and constituting the bottom part of the final molded body, while maintaining the shape of the inclined side wall part formed in the primary molding step, the bottom part of the inclined side wall part of the final molded body is directly Constitute the part connected to. In the second molding step, an inclined side wall part having a molding height ΔH is formed on the mouth side by connecting to the inclined side wall part formed in the first molding step, and thereafter, the inclined side wall part is formed in the second molding step. The shape of the inclined side wall portion is maintained, and the second side portion from the bottom is formed in the inclined side wall portion of the final molded body. Similarly, in the final molding step, an inclined side wall part having a molding height ΔH is formed at the mouth side by connecting to the inclined side wall part molded in the (n-1) th molding step, and the inclined side wall part of the final molded body is formed. Of the mouth. Thus, the final molded body 7 having the bottom 7B and the inclined side wall 7A can be formed.
[0023]
At this time, it is desirable that the molding height ΔH of the inclined side wall portion is obtained in advance by an experiment to obtain an upper limit value at which no wrinkle occurs on the inclined side wall portion of the molded body, and set within this upper limit value. n is an integer of 2 or more, and the molding height ΔH may be the same value in each molding step, or may be a different value in each molding step. However, the molding height ΔH can minimize the number n of molding steps, and the height of the inclined side wall portion 7A of the final molded body 7 is H n It is preferable to determine so that The reason for this is that the number of sets of forming tools to be used can be reduced by minimizing the number n of forming steps.
[0024]
In addition, it is preferable that the molding height ΔH of the inclined side wall portion after the first molding step and the secondary molding step be in a range not exceeding 17% of the height of the inclined side wall portion of the final molded body. The reason for this is that when manufacturing a container having a side wall with a depth of 90 to 110 mm, a mouth diameter of 60 to 80 mm, and a taper angle of 3 to 6 degrees using an ultrathin steel plate with a thickness of 1 mm or less, If the molding height ΔH of the side wall portion exceeds 17% of the height of the inclined side wall portion of the final molded body, wrinkles are likely to be generated on the inclined side wall portion of each molded body.
[0025]
By the way, the above-mentioned cylindrical draw-formed body 3 can be obtained by drawing a disk material. At that time, (outer diameter of the disc-shaped material) / (inner diameter d of the drawn molded body 3) 0 It is preferable to set the aperture ratio defined in ()) within a predetermined range. The reason is that when the drawing ratio exceeds a predetermined range, the inner diameter d of the drawn formed body 3 is reduced. 0 Is too small, and cracks occur during drawing. On the other hand, when the drawing ratio falls below a predetermined range, the inner diameter d of the drawn formed body 3 0 Is excessively large, and the number of times n of the forming process until the final formed body is formed from the drawn formed body 3 may be increased. For example, when a drawn compact is obtained using an ultrathin steel sheet having a thickness of 1 mm or less, the outer diameter of the disc-shaped material / the inner diameter d of the drawn compact 3 0 Is preferably in the range of 1.3 to 1.7.
[0026]
Next, the above-described molding method will be described more specifically with reference to FIGS.
FIG. 2 to FIG. 4 are schematic longitudinal sectional views showing a state immediately before the start of molding, and FIG. 2 exemplifies molding tools used in each molding step.
The punch 1 used in the first molding step has a head formed in a tapered shape as shown in FIG. The taper length of the head of punch 1 is L 1 In accordance with the molding height dimension ΔH of the inclined side wall portion. The taper angle of the head of the punch 1 and the diameter D of the tip surface P Are adjusted to the taper angle θ of the inclined side wall 7A of the final molded body 7 and the diameter of the bottom 7B of the final molded body 7 shown in FIG.
[0027]
The punch 11 used in the second molding step has a tapered length L as shown in FIG. Two Is formed in a tapered shape. Taper length L of the head of punch 11 Two Is longer than the punch 1 used in the primary molding step by the molding height ΔH of the inclined side wall portion, and L 1 + ΔH. The diameter D of the tip of the head of the punch 11 P And the taper angle are adjusted to the taper angle θ of the inclined side wall 7A of the final molded body 7 and the diameter of the bottom 7B of the final molded body 7 similarly to the punch 1 used in the first molding step. The punch used in the subsequent molding step is formed in the same manner as the punch 11 used in the secondary molding step. The punch 12 used in the n-th molding step has a head whose taper length is L as shown in FIG. n Is formed in a tapered shape. However, the taper length L of the head of the punch 12 used in the n-th molding step n Is longer than the punch used in the immediately preceding forming step by the forming height ΔH of the inclined side wall, and L n-1 + ΔH, and the diameter D of the tip surface of the head of the punch 12 P And the taper angle are adjusted to the taper angle θ of the inclined side wall portion 7A of the final molded body 7 and the diameter of the bottom 7B of the final molded body 7, respectively.
[0028]
Thus, the punch used in each molding step has a diameter D at the tip end surface of the head. P Is adjusted to the diameter of the bottom 7B of the inclined side wall 7A of the final molded body 7, the taper angle of the head is adjusted to the taper angle θ of the inclined side wall 7A of the final molded body 7, and the taper length is adjusted. In the order of the processes, the length of the inclined side wall is increased by the dimension ΔH.
For this purpose, the punch used in each molding step has a tapered length L from the tip end surface. 1 = ΔH, L Two = L 1 + ΔH, L n = L n-1 Base diameter A at the taper start position separated by + ΔH in the punch length direction 1 , A Two , A n Are increasing in this order.
[0029]
In addition, the shapes of the dies 2, 21, and 22 are as shown in FIGS. 2 to 4 in which the tip surfaces of the corresponding punches 1, 11, and 12 are in contact with the bottom surfaces of the molded bodies 3, 5, and 7 'before molding. The shapes of the moldings 5, 6, 7 correspond to the punches 1, 11, 12 in the state of the molding stroke end in which the molding height ΔH of the inclined side wall portion is inserted into the dies 2, 21, 22 respectively. It has been determined that it can be formed between the dies 2, 21, and 22. That is, the inner diameter B of the dies 2, 21, and 22 1 , B Two , B n The radii of the shoulders 2A, 21A, 22A of the dies 2, 21, 22 satisfy the above.
[0030]
Among such forming tools, in the first forming step, the punch 1, the die 2 and the wrinkle holder 4 are used as forming tools, and the molded body 3 obtained by drawing in advance is sandwiched between the die 2 and the wedge holder 4. As shown in FIG. 2, the punch 1 is inserted into the die 2 from the state immediately before the start of molding, in which the front end surface of the punch 1 is brought into contact with the bottom surface of the molded body 3 before molding, as shown in FIG. The molded body 5 is molded by inserting the molding height ΔH. Next, in the second forming step, as shown in FIG. 3, the molded body 5 obtained as described above with the die 21 and the wrinkle presser 41 using the punch 11, the die 21 and the wrinkle press 41 as a forming tool. The punch 11 is inserted into the die 21 from the state immediately before the start of molding in which the front end surface of the punch 11 is brought into contact with the bottom surface of the molded body 5 before molding, and the molding height ΔH of the inclined side wall portion is applied. The molded body 5 is molded by inserting only the dimensions.
[0031]
Thereafter, a molded body is formed in the same manner. In the n-th molding step, the tip 7 of the punch 1 is brought into contact with the bottom surface of the molding 3 before molding as shown in FIG. From the state immediately before the start of molding, the final molded body 7 is molded by inserting the punch 12 into the die 22 by the dimension of the molding height ΔH of the inclined side wall. However, after the second molding step, in a state immediately before the start of molding, the punch is brought into close contact with the inside of the molded body obtained in the immediately preceding molding step to form the inclined side wall portion. The wrinkle pressing force and the molding speed in each molding step are set to appropriate values by a press (not shown).
[0032]
As described above, in the container molding method according to the present invention, a final molded body having a predetermined shape having an inclined side wall portion having a taper angle of 3 to 6 degrees is formed from a material by two or more molding steps.
As a result, the molding height ΔH of the inclined side wall per process can be reduced as compared with the conventional case of forming the inclined side wall in one step, and wrinkles generated on the inclined side wall of the molded body can be suppressed. You can. Therefore, in the present invention, a container having a good appearance can be efficiently obtained even when a thin material is used.
[0033]
Further, as a punch used in the present invention, for example, when a steel plate having a thickness of 0.115 mm is used as a raw material, a die punch formed from a material such as tool steel from the inside to the side wall can be used. As a result, the forming tool can have a simple structure as shown in FIGS.
In the conventional method of molding a container shown in FIG. 5, the reason why the inclined side wall portion of the molded body is apt to wrinkle is that the molded object having the inclined side wall portion having the same height as the container is formed in one step. This is because the taper length of the punch to be used becomes long, and the clearance between the punch and the die when forming the inclined side wall portion of the formed body becomes excessive.
[0034]
In the method for molding a container according to the present invention, since the inclined side wall is molded as described above, the molding height ΔH of the inclined side wall per process can be reduced, and the inclined side wall portion of the molded body is formed. It is possible to prevent the clearance between the punch and the die from becoming too large when molding the dies.
The material used in the present invention is preferably a metal thin plate such as steel, aluminum, or an aluminum alloy, various surface-treated thin plates, a metal foil, a non-metal thin plate, a non-metal film, or a coated metal thin plate coated with a plastic film or the like. It is.
[0035]
【Example】
A container having a bottom diameter of 47.0 mm, a depth of 105.0 mm, and a taper angle of 4.4 ° was manufactured by applying the above-described container molding method.
As a raw material, a PTFE-coated steel sheet having a diameter of 175 mm was subjected to shallow drawing, then redrawn only once, and formed into a cylindrical shape having an inner diameter of 79 mm. The PTFE-coated steel sheet (PTFE-coated steel sheet) is a sheet steel sheet for cans having a thickness of 0.115 mm and both surfaces of which are laminated with polytetrafluoroethylene (name: PTFE). This container is for a beverage can.
[0036]
Table 1 shows the mechanical properties of the PTFE-coated steel sheet.
Each mechanical property value was determined by collecting a material for a tensile test piece from the test material, processing the material into a JIS No. 5 tensile test piece, and performing a tensile test using the tensile test piece. The direction of collection of the tensile test specimen material is as follows: L direction: tensile test specimen longitudinal direction is parallel to rolling direction, C direction: tensile test specimen longitudinal direction is perpendicular to rolling direction, D direction: tensile test specimen longitudinal direction is rolling Three directions of 45 ° to the direction were used.
[0037]
[Table 1]
Figure 2004202541
[0038]
When manufacturing the container, the shape of the final molded body is the same as that of the container, and the height of the inclined side wall in each molding step is 17.5 mm within a range not exceeding 17% of the height of the inclined side wall of the final molded body. And the number of molding steps n was set to 6.
The shape of the punch in each molding process was determined as shown in Table 2 corresponding to the molding height of the inclined side wall portion of 17.5 mm in each molding process, and the dies and wrinkle holders corresponding to the shape of the punch were determined. I decided the shape. The radius of curvature of the shoulder of the punch was 3 mm, and the radius of curvature of the shoulder of the die was 0.4 mm. Table 2 shows the shape of the punch and the molding conditions in each molding step.
[0039]
[Table 2]
Figure 2004202541
[0040]
Using a punch having the shape shown in Table 2 and a corresponding die and wrinkle holder as a set of forming tools, the first to sixth forming steps were sequentially performed. At this time, the forming tool for the primary forming step of the container forming tool consisting of six sets of forming tools is exchangeably attached to one press machine. By performing the process, the primary molded body is molded, and then, is replaced with a molding tool for the secondary molding process, and the secondary molding process is performed by using the obtained primary molded body. The process of forming a molded body was repeated. Before performing the first molding process, petroleum jelly was used as a lubricating oil on the inner and outer surfaces of the drawn body at 2 mg / m2. Two Applied. The final molded body after the sixth molding step was subjected to curling to form a container.
[0041]
In the invention example performed in this manner, wrinkles generated on the inclined side wall portion of the molded body could be suppressed, and a container having a good appearance with a taper angle of 3 to 6 degrees could be efficiently obtained.
On the other hand, using a punch with a tip surface diameter of 47.0 mm, a taper length of 105.0 mm, and a taper angle of 4.4 °, and a corresponding die and wrinkle holder, the final step of the invention from the drawn molded body in one process It was molded into the same shape as the molded body to obtain a conventional example. In the case of the conventional example, wrinkles are generated in the inclined side wall portions of all the formed bodies, and due to poor appearance of the side walls caused by this, even one container having a good tapered angle of 3 to 6 degrees is obtained. I couldn't do that.
[0042]
In the above embodiment, one set of forming tools among the container forming tools including six sets of forming tools is attached to one press machine, and after forming a formed body using one set of forming tools, Although each forming step is performed by exchanging the forming tools, in the present invention, when the number of forming steps is n, the container forming tool including n sets of forming tools is simultaneously attached to n press machines, and n Each molding step can be performed with the set of molding tools attached at the same time.
[0043]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to use a shaping | molding tool with a simple structure, even when using a thin material, it can suppress that wrinkles generate | occur | produce in the inclined side wall part of a molded object. As a result, it is possible to efficiently obtain a container having a good side wall with a taper angle of 3 to 6 degrees.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a method for molding a container according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a forming tool suitable for use in a first forming step.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a forming tool suitable for use in a second forming step.
FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating a forming tool suitable for use in an n-th forming step.
FIG. 5 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating a conventional method for molding a container.
FIG. 6 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating a molded body having an inclined side wall portion.
FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating a forming tool used in a conventional container forming method, wherein (a) shows a punch and (b) shows a die.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a conventional method for molding a container, wherein (a) shows a punch before use and (b) shows a punch during molding.
FIG. 9 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating another forming tool used in a conventional method of forming a container, where (a) is a layout view of the forming tool and (b) is a main part.
FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a method of forming a container by redrawing.
[Explanation of symbols]
1, 11, 12, 101 punch
D P Tip face diameter
A 1 , A Two , A n Base diameter
L 1 , L Two , L n , L 'taper length
2,21,22,102 dice
2A, 21A, 22A, 102A Die shoulder
B 1 , B Two , B n , B 'inner diameter of die
θ Taper angle of inclined side wall
H 1 , H Two , H n , H 'Height of inclined side wall
ΔH Molding height of inclined side wall
D 1 , D Two , D n , D '
3 Draw molding
3A Vertical side wall of drawn body
3B Draw-formed body bottom
d 0 , D 1 , D n Inner diameter of drawn compact
h 0 , H 1 , H n Height of vertical side wall of drawn compact
4, 41, 42, 104 Wrinkle holder
5, 6, 7, 7 ', 100 molded body
5A, 6A, 7A, 100A Inclined side wall
5B, 6B, 7B, 100B bottom
5C, 6C, 103 Vertical side wall
7C, 100C flange

Claims (2)

成形工具としてポンチとダイスとしわ押さえを用い、２工程以上で素材からテーパー角度が３〜６度の傾斜側壁部を持つ所定形状の最終成形体を成形し、得られた最終成形体を容器とするに当たり、
第１次成形工程では、底部とそれに繋がる傾斜側壁部を持つ成形体を成形し、最終成形体の底部と、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、底部と繋がっている部分を構成し、
第２次成形工程では、第１次成形工程で成形された成形体を用い、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部に繋げて、口元側に傾斜側壁部を成形し、最終成形体の傾斜側壁部のうちの、第１次成形工程で成形された傾斜側壁部と繋がる部分を構成し、それ以降、第２次成形工程と同様にして行い、最終成形体を成形することを特徴とする容器の成形方法。Using a punch, a die, and a wrinkle holder as a forming tool, a final molded body having a predetermined shape having an inclined side wall portion having a taper angle of 3 to 6 degrees is formed from a material in two or more steps, and the obtained final molded body is used as a container. In doing so
In the first molding step, a molded body having a bottom and an inclined side wall connected to the bottom is molded, and the bottom of the final molded body and a part of the inclined side wall of the final molded body that are connected to the bottom are configured.
In the secondary molding step, the molded body molded in the primary molding step is used, connected to the inclined side wall part molded in the primary molding step, the inclined side wall part is molded at the mouth side, and the final molded body is formed. Of the inclined side wall portion of the above (1), a portion connected to the inclined side wall portion formed in the first forming step is formed, and thereafter, the same as the second forming step is performed to form a final formed body. Container molding method. 前記第１次成形工程、および第２次成形工程以降での傾斜側壁部の成形高さを、最終成形体の傾斜側壁部の高さの17％を超えない範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の容器の成形方法。The molding height of the inclined side wall portion after the primary molding step and the secondary molding step is set so as not to exceed 17% of the height of the inclined side wall portion of the final molded body. Item 10. A method for molding a container according to Item 1.
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