JP2005081362A - 凹凸容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造の簡単な２つ割式の金型を使用して塑性加工を行い、製品が金型から容易に取り出すことができ、比較的廉価な材料が使用でき、歩留まりがよい。
【解決手段】素材のビレットを塑性加工して一方が開いたカップ形の底付き容器を形成する展開工程と、底付き容器の開口部を小径に縮径する首付け工程と、底付き容器の大径の残部を軸方向に押圧してその大径部の中央部を内側へ膨出させる縮径工程とを用いるものである。
【選択図】図３

Description

本発明は鉄製花瓶として好適な円筒状容器に関するもので、特に、その外面形状として、２個あるいはそれ以上の数の外側へ膨出する環状の突起を設けた底付きの凹凸容器の製造方法に関するものである。

従来、外側へ膨出する無数の環状突起を設け、可撓性を付与した管として、いわゆる、べローズが周知である（例えば、特開２００１−２９５６７６号公報）。そして、その製造方法として薄肉の管を素材として用い、その素材の外径を数カ所で部分的に把持し、その把持した部分を互いに接近させることによって成形する加工法もよく知られている。

また、ベローズではないが数個の環状突起を成形する方法として、比較的厚肉の金属管を素材として用い、その素材を軸方向に圧縮しつゝ部分的に外方へ膨出させる加工法としてバルジ加工法がよく知られている（例えば、特開２００２−２１７８０５１号公報）。

しかしながら、上記２種の製法はいずれも素材として管を用いるものであるため、前工程として製管工程を要し、一連のプレス作業で成形できない不便があった。また、前者の製法は成形に際して外面を強くクランプする必要があり、装置が複雑で大型化する不具合があった。また、後者のバルジ加工法では素材として管を用いる加工法であるため、底のある容器を製造するのに適さなかった。

発明者らは、プレス業界において慣用されている素材を上下の金型の間に挟圧して成形する比較的簡単な構造の機械と金型とを用い、かつ、簡単な工程を用いる製造法を完成させようとした。
特開２００１−２９５６７６号公報 特開２００２−２１７８０５１号公報

解決しようとする問題点は、従来、凹凸のある容器は金型を３個以上に分割しないと、製品を取り出すことが出来なかった点を改良し、構造の簡単な２つ割式の金型を使用して塑性加工を行い、かつ、製品が金型から容易に取り出すことができること。素材として金属線や金属棒など、比較的廉価な材料が使用でき、かつ、材料の歩留まりがよい製造方法であることなどである。

本発明は凹凸容器の製造方法として、素材のビレットを塑性加工して一方が開いたカップ形の底付き容器を形成する展開工程と、前記底付き容器の開口部を小径に縮径する首付け工程と、前記底付き容器の大径の残部を軸方向に押圧してその大径部の中央部を内側へ膨出させる縮径工程とを包含させたことを主要な特徴とする。

本発明に係る凹凸容器の製造方法は、２つ割の簡単な構成の金型を用いる塑性加工法でありながら、花瓶の瓶部の外面に３次元の凹凸を形成し、かつ、それを型から取り出すことができるという利点がある。
例えば新幹線の食卓テーブルに生花をかざるとき鉄製の花瓶は座りがよく、あやまって床に落としても割れることがない。

２つ割の簡単な構成の金型を用い、三次元の凹凸容器を製造するという目的を実現した。

図１、図２は、本願発明を利用して製造された凹凸容器の一例である花瓶１０を示す。花瓶１０は瓶部１２と、その瓶部１２から上方へ伸び大気中に開く首部１４、および瓶部１２の下面を閉じる底部１６とを有する。前記瓶部１２の外面は、円弧状に膨出した２個の環状凸部１２ａ、１２ａと、それらの間を連結する内側へ円弧状に膨出した環状凹部１２ｂとによって形成されている。花瓶１０がこのような外観に作られているのは、鉄、銅、錫、あるいはアルミニウムなどの金属を素材として比較的構造の簡単な金型を用いて塑性加工を行い、それによって花瓶などの容器の製造ができるという理由による。

次に、花瓶１０の製造方法を説明する。まず、素材として図３（１）で示すビレット１８が使用される。ビレット１８はフープ状に巻回された金属の線材を伸展し短く切断したもので、成形工程に入る前の準備工程において予め製造され準備されるものである。

ビレット１８は同図（２）で示す次の第１工程と、同図（３）で示す第２工程からなる予備成形工程において、まず、第１工程はビレット１８の一端に面取り２０を行う。ここで面取り２０を行うのは、次の第３工程で成形される半成品の側面と底面との接点である隅角部２１を滑らかな円弧状にすることと、他端の端面を平滑にするためである。ついで、前記首部１４に相当する部分へ、次工程のガイド孔となる浅い円形のくぼみ２２を成形する。くぼみ２２を成形するのは、次工程において、材料の変形を容易にし成形し易くすると同時に、成形に際して材料が倒れないように支持するためである。なお、本予備成形工程における上記第１工程と第２工程の順序は逆になってもよい。

予備成形を終えたビレット１８は第３工程において、前記浅い円形のくぼみ２２へ図示してないポンチを押し込んで、同図（４）で示すように、底付き容器２４を成形する展開工程を行う。この展開工程によって、ビレット１８は初めて底壁２４ａと側壁２４ｂとからなる、底付き容器２４としてのカップ形をした外観が与えられる。

第４工程は同図（５）で示すように、前工程で作られた底付き容器２４の側壁２４ｂを外方から扱いて、開口端を小径に縮径して首部１４を成形する首付け工程である。この首付け工程を終了した半成品は瓶部１２と首部１４、およびそれらの間をなだらかに連結する肩部１５とを有する瓶形をした仕上げ前半成品２６となる。

第５工程は、塑性加工の最後の工程であり、本発明の特徴工程であって、本発明に独特の成形金型が使用される。成形金型は図４で示すように、前工程の半成品を支持するためのキャビティ３２を有する受け型３４と、ポンチ状の押し型３６とを有する。なお、受け型３４は前記キャビティ３２を有する主型３４ａと首部１４のための逃がし型３４ｂとを、円筒状の外枠３４ｃと軸状の台型３４ｄなどによって構成されている。

前記キャビティ３２を詳しく説明すると、キャビティ３２は主型３４ａの底部に、前記逃がし型３４ｂに通じる底孔３２ａと、前記首部１４の外径と同径の円筒孔３２ｂ、および、底孔３２ａと円筒孔３２ｂとを連結するなだらかな肩部３２ｃとによって形成される。なお、この肩部３２ｃは前記花瓶１０の肩部１５と略相似形に作られている。

第５工程の成形金型は以上のように構成されているので、この工程では図４（ａ）で示すように、仕上げ前半成品２６をキャビティ３２の中へ首部１４を下にして挿入した上で、押し型３６を下降させて底壁２４ａを軸方向に押圧すれば、図４（ｂ）、図３（６）で示すように、瓶部１２の外面が上部と下部とで外方へ膨出し２個の環状凸部１２ａ、１２ａが形成される。また、それらの間を連結する中間部が内側へ膨出し環状凹部１２ｂが形成される。これによって瓶部１２の外径に凹凸が形成され、塑性加工の工程が終了する。なお、塑性加工を終えた花瓶１０にメッキその他の表面処理を行い美的に向上させることが出来ることは勿論のことである

本願発明を利用した凹凸容器の一例を示す外観図である。 本願発明を利用した凹凸容器の一例を示す縦断面図である。 本願発明の製造方法を示す工程図である。 本願発明の要部である縮径工程を示す金型の縦断面図である。

符号の説明

１０ 花瓶（凹凸容器）
１２ 瓶部
１２ａ 環状凸部
１２ｂ 環状凹部
１４ 首部
１５ 肩部
１６ 底部
１８ ビレット
２０ 面取り
２１ 隅角部
２２ くぼみ
２４ 底付き容器
２４ａ 底壁
２４ｂ 側壁
２６ 仕上げ前半成品
３２ キャビティ
３２ａ 底孔
３２ｂ 円筒孔
３２ｃ 肩部
３４ 受け型
３４ａ 主型
３４ｂ 逃がし型
３４ｃ 外枠
３４ｄ 台型
３６ 押し型

Claims (2)

1. 素材のビレットを塑性加工して一方が開いたカップ形の底付き容器を形成する展開工程と、前記底付き容器の開口部を小径に縮径し首部と瓶部とを形成する首付け工程と、前記底付き容器の瓶部を軸方向に押圧してその大径部の中央部を内側へ膨出させる縮径工程とを含む凹凸容器の製造方法。
2. 請求項１において、前記縮径工程では外方へ膨出させる環状の突起の外径とほぼ同径のキャビティを持つ受け型と、押し型とからなる２つ割型を用いて成形する凹凸容器の製造方法。

Images