JP2022106874A - 容器、及び選択的に形成されるカップ、ツーリング、並びにこれらを提供する関連方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カップ、又は容器の底部分を選択的に形成して、カップ又は底部分の材料の量を少なくする方法及びツーリングを提供する。【解決手段】第１の側壁、第２の側壁、及び第１の側壁と第２の側壁との間に延びる底部分を備える容器、例えば飲料缶又は食品缶が提供される。底部分の材料は、第１の側壁及び第２の側壁に対して引き伸ばされて、薄い、予め選択されたプロファイル、例えばドームが形成される。ドームの、又はドーム周りの容器の材料は、厚さが実質的に均一である。容器は、材料のブランクから形成され、材料のブランクは、成形される前のベースゲージを有する。成形された後、ドームの、又はドーム周りの容器の材料のブランクは、厚さがベースゲージ未満である。材料のブランクを容器に選択的に形成するための、クランプビード又は漸進的クランプビードを有するツーリング、及び関連方法もまた開示される。【選択図】図１５

Description

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１６年１０月６日出願の米国特許出願第１５／２８６，９５４号の利益を主張し、この出願は、参照によって本明細書に組み込まれ、この出願は、２０１３年４月４日出願の米国特許出願第１３／８５６，６９４号（表題「ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ，ＡＮＤ ＳＥＬＥＣＴＩＶＥＬＹ ＦＯＲＭＥＤ ＣＵＰ，ＴＯＯＬＩＮＧ ＡＮＤ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＳＡＭＥ」）の一部継続出願であり、この出願は、２０１０年１０月１２日出願の米国特許出願第１２／９０２，２０２号（米国特許第８，４３９，２２２号、２０１３年５月１４日交付）（表題「ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ，ＡＮＤ ＳＥＬＥＣＴＩＶＥＬＹ ＦＯＲＭＥＤ ＣＵＰ，ＴＯＯＬＩＮＧ ＡＮＤ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＳＡＭＥ」）の分割出願であり、この出願は、２００９年１０月２１日出願の米国仮特許出願第６１／２５３，６３３号（表題「ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ，ＡＮＤ ＳＥＬＥＣＴＩＶＥＬＹ ＦＯＲＭＥＤ ＣＵＰ，ＴＯＯＬＩＮＧ ＡＮＤ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＳＡＭＥ」）の利益を主張する。

＜分野＞
開示する概念は一般に、容器に関しており、より詳細には、金属容器、例えばビール缶又は飲料缶、及び食品缶に関する。開示する概念はまた、カップ、並びにカップ及び容器を形成するためのブランクに関する。開示する概念は更に、カップ、又は容器の底部分を選択的に形成して、カップ又は底部分の材料の量を少なくし、且つツーリングに作用させられる材料及びカウンタ（counter）を形成するのに必要とされる力を弱める方法及びツーリングに関する。

＜背景情報＞
一般に、板金ブランクを絞り加工及びしごき加工して、飲料（例えば、炭酸飲料；無炭酸飲料）、食品、又は他の物質をパッケージングするための、薄い壁に囲まれた容器又は缶ボディを製造することは周知である。典型例として、そのような容器を形成する際の最初のステップの１つが、カップを形成することである。カップは概して、完成品の容器よりも短く、且つより広い。従って、カップは典型的に、カップを、完成品の容器へと更に成形する種々の追加的プロセスにかけられる。例えば図１において、示すように、従来の缶ボディ２は、薄い第１及び第２の側壁４、６、及び底プロファイル８（外向き突出環状リッジ１０を備える）を有する。断面図において、対向する第１及び第２の側壁４、６は、連続した側壁の部分であることが理解される（以降、単一の参照番号、例えば参照符「４」によって特定する場合がある）。底プロファイル８は、環状リッジ１０から内側方向に傾斜して、内側方向に突出するドーム部分１２を形成する。缶ボディ２は、材料１４のブランク（例えば、限定されないが、板金）から形成される。

そのような容器を形成するのに用いられる材料のゲージ、故に量を低減したいという不変の要望が業界内にある。しかしながら、比較的薄いゲージの材料からの容器の形成と関連する不利があり、中でも挙げられるのが、特に再絞り及びドーミングの間に、容器がしわになる傾向である。以前の提案は、主として、強くすることで曲げを阻むことができると同時に、ベースゲージをより薄くした金属が、缶ボディを製造するのに用いられ得ることが意図された、種々の形状の底プロファイルの形成に焦点を定めていた。故に、従来の要望は、ドームプロファイル及び底プロファイルの材料の厚さを維持して、缶ボディのこの領域における強度を維持し、又は増大させることによって、しわになることを回避することであった。

ドーム形状のカップ又は缶ボディを形成するためのツーリングは、従来、湾曲した、凸状のパンチコア及び凹状のダイコアを、パンチコアとダイコアとの間に運ばれてきた材料（例えば、限定されないが、板金ブランク）からドーム形状の缶ボディを形成するように備えていた。典型例として、パンチコアは、下向きにダイコアに延びて、ドーム形状のカップ又は缶ボディを形成する。ドーム形状の部分の厚さを維持するために、材料は、ドーム形状となるべき部分の両側に、比較的軽くクランプ留めされる。即ち、材料は、底プロファイルの所望の厚さを維持して形成されるように、ドームに向けて移動（例えばスライド）し得、又は流れ得る。ドーミングの方法及び装置は、例えば、限定されないが、米国特許第４，６８５，３２２号；米国特許第４，７２３，４３３号；米国特許第５，０２４，０７７号；米国特許第５，１５４，０７５号；米国特許第５，３９４，７２７号；米国特許第５，８８１，５９３号；米国特許第６，０７０，４４７号；及び米国特許第７，１２４，６１３号に開示されており、これらの特許は参照によって本明細書に組み込まれる。

従って、容器、例えばビール缶／飲料缶及び食品缶に、そして選択的に形成されるカップ及びツーリング、並びにそのようなカップ及び容器を提供する方法に、改良の余地がある。

これらの要求とその他の要求は、開示する概念の実施形態によって満たされ、これは、金属容器、例えば飲料缶及び食品缶、カップ、並びにカップ及び容器を形成するためのブランク、並びにカップ、又は容器の底部分を選択的に形成して、カップ又は底部分の材料の量を少なくする方法及びツーリングを提供する。

開示する概念の一態様として、容器は：第１の側壁と、第２の側壁と、第１の側壁と第２の側壁との間に延びる底部分とを備える。底部分の材料は、第１の側壁及び第２の側壁に対して引き伸ばされて、薄い、予め選択されたプロファイルが形成される。

薄い、予め選択されたプロファイルは、ドームであってよい。ドームの、又はドーム周りの容器の材料は、厚さが実質的に均一となり得る。容器は、材料のブランクから形成されてよく、材料のブランクは、形成される前のベースゲージを有する。形成された後、ドームの、又はドーム周りの容器の材料は、厚さがベースゲージ未満であり得る。ドームの、又はドーム周りの材料の厚さは、ベースゲージよりも約０．０００３インチから約０．００３インチ薄くなり得る。即ち、アルミニウム材料の約１０％の最大薄肉化、又は鋼について２５％の最大薄肉化がドームにて実現する。

容器は、材料のブランクから形成されてよく、材料のブランクは、予め成形されたドーム部分を有する。

開示する概念の別の態様として、材料のブランクを容器に選択的に形成するツーリングが提供される。容器は、第１の側壁と、第２の側壁と、第１の側壁と第２の側壁との間に延びる底部分とを備える。ツーリングは：上側ツーリングアセンブリと下側ツーリングアセンブリとを備える。材料のブランクは、上側ツーリングアセンブリと下側ツーリングアセンブリとの間で、第１の側壁の直ぐ近く、且つ第２の側壁の直ぐ近くでクランプ留めされる。底部分は、第１の側壁及び第２の側壁に対して引き伸ばされて、薄い、予め選択されたプロファイルが形成される。

開示する概念の更なる態様として、容器を選択的に形成する方法が提供される。当該方法は：材料のブランクをツーリングに導入することと；材料のブランクを、第１の側壁と、第２の側壁と、第１の側壁と第２の側壁との間に延びる底部分とを備えるように形成することと；第１の側壁の直ぐ近く、且つ第２の側壁の直ぐ近くでツーリング間に材料をクランプ留めして、材料の移動を阻むことと；底部分を引き伸ばして、薄い、予め選択されたプロファイルを形成することとを含む。

開示する概念の更なる態様として、材料のブランクを容器に選択的に形成する、クランプビードを備えるツーリングが提供される。通常、「ビード」は、缶ボディ２に形成される。例示的な一実施形態において、第１の側壁の直ぐ近く、且つ第２の側壁の直ぐ近くでツーリング間に材料をクランプ留めして、材料の移動を阻むには、丸みを帯びたステップビードを利用する。本明細書では、ツーリングに関する「ステップビード」は、ツーリングの要素が、「ステップビード」を形成するように構成されていることを意味する。本明細書では、缶ボディに関する「ステップビード」は、ビード、即ち、内側領域の周りに延びる、即ち内側領域を包囲する長寸の突出部を意味し、ビードのある周長は、ある高さにあり、ビードの対向する周長は、別の高さあり、「高さ」は、周りに「ステップビード」が延びる内側領域に対するものである。なお、ステップビードは、例えば、以下に記載するように、カップ側壁の少し中央寄りにて材料をクリンプしてロックすることによって、材料の実質的に静止した保持を促進する。同様に、本明細書では、「非ステップビード」は、内側領域の周りに延びるビードであり、ビードの双方の周長はある高さにあって、周りに「非ステップビード」が延びる内側領域と概ね揃えられる。

更に、本明細書では、ツーリングに関して用いられる場合の用語「クランプビード」は、ツーリングの要素が、「クランプビード」を形成するように構成されていることを意味する。ツーリング「クランプビード」が、あるツーリングアセンブリの突出部と、対向するツーリングアセンブリの凹部とを備えることが理解される。本明細書では、「クランプビード」は、上側ツールアセンブリ及び下側ツールアセンブリ（以下の定義を参照）が、形成されることとなる材料をクランプ留めする非ステップビードを意味する。即ち、材料は、以下で議論するように、「クランプビード」を通り越し又は通って少なくとも１つの方向に、実質的に移動（例えばスライド）もしないし流れもしない。更に、材料又は容器に関して本明細書で使用する「クランプビード」は、形成プロセスが完了した後も「クランプビード」が残る。即ち、本明細書で用いられる、「クランプビード」として形成された容器のビードは、形成プロセスが完了した後も「クランプビード」が残る。更に、容器、従って当該容器を製造したツーリングが、共通の「ビード」を備えたことが理解される。そのようなビードについてのツーリングにより、材料がビードを通って流れることができたのならば、そのようなビード、及びそのようなビードを形成するのに用いられたツーリングは、本明細書で用いられる「クランプビード」でない。即ち、ビードが、先で定義した「クランプビード」であることが具体的に記載されない限り、且つ／又は示されない限り、ビードはビードに過ぎない。同様に、そのようなビードをもたらしたツーリングが、「クランプビード」を形成するように構成されていると具体的に記載されない限り、且つ／又は示されない限り、本明細書で用いられるそのようなツーリングは、一般的なビードしか形成しない。

同様に、本明細書では、ツーリングに関して用いられる場合の用語「漸進的クランプビード」は、ツーリングの要素が、形成されることとなる材料に「漸進的クランプビード」を形成するように構成されていることを意味する。本明細書では、形成されることとなる材料に関して用いられる場合の「漸進的クランプビード」は、形成されることとなる材料を漸進的にクランプする（以下の定義を参照）上側ツールアセンブリ及び下側ツールアセンブリによって形成される非ステップビードを意味する。即ち、材料は、実質的に一定の位置で維持される一方、最初に、「漸進的にクランプ留めされる」領域を通って少なくとも１つの方向に、移動（例えばスライド）することができ、又は流れることができる。係合の力が強くなるにつれ、「漸進的にクランプ留めされる」領域を通って移動する／流れる材料の量は、ごく僅かな量になるまで、減少する。

更に、容器に関して本明細書で使用する「漸進的クランプビード」は、形成プロセスが完了した後も「漸進的クランプビード」が残る。更に、容器、従って当該容器を製造したツーリングが、ビードを備えたことが理解される。そのようなビードについてのツーリングにより、材料がビードを通って絶えず流れることができたのならば、そのようなビードは、「漸進的クランプビードでない」。即ち、ビードが、先で定義した「漸進的クランプビード」であることが具体的に記載されない限り、且つ／又は示されない限り、ビードはビードに過ぎない。同様に、そのようなビードをもたらしたツーリングが、「漸進的クランプビード」を形成するように構成されていると具体的に記載されない限り、且つ／又は示されない限り、本明細書で用いられるそのようなツーリングは、一般的なビードしか形成しない。

シェル又はカップの所定の部分を、シェル又はカップの少なくとも１つの他の部分と比較して選択的に薄くすることによる、シェルの対応する部分の薄肉化を確定するのに、ツーリング及び／又はプレスに特定の複雑化、例えば過荷重状態がもたらされてきた。更に、選択的な薄肉化は、過剰に不均等な薄肉化をもたらす虞がある。即ち、薄肉化の一部の不均等が許容可能である一方、過剰な不均等な薄肉化は所望されない。選択的な薄肉化が既存のプレスで達成されることが所望される。従って、ツーリングに改良の余地がある。

これらの要求とその他の要求は、縮小した力形成表面及び／又はハイブリッドバイアス発生アセンブリを備えるツーリングに関する開示する概念によって満たされる。例示的な実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリは、以下で定義されるように、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ又は選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリの１つである。知られている当該技術において、カップ（又はシェル）に作用する圧力を増大させるために、メーカーは単純に、ツーリングに作用する圧力を増大させたことが理解される。圧力のこの増大は、プレスにかかるカウンター荷重を生じさせた。本明細書で開示するように、形成表面上に力／圧力を集中させることで、プレスにかかることとなるカウンター荷重を低減することができる。更に、クランプビード又は漸進的クランプビードの使用はまた、プレスにかかることとなる力及びカウンター荷重の低減を可能として、上述の問題を解決する。更に、力及びカウンター荷重の低減は、以下で述べるように、既存のプレスの使用を可能にして、上述の問題を解決する。更に、ハイブリッドバイアス発生アセンブリの使用は、過剰量の不均等な薄肉化を妨げるので、述べた問題を解決する。

更に、シェル又はカップを形成するのに必要とされる荷重の低減が、ツーリングの付加的なポケットを許容することによって、関連するプレスの効率を増大させて、先で述べた問題を解決することに留意のこと。

開示する概念の完全な理解が、以下の好ましい実施形態の記載から、添付の図面と併せて読んで、得ることができる。

図１は、飲料缶と飲料缶を形成するのに用いた材料のブランクの側面図である。 図２は、開示する概念の実施形態に従う容器の非限定的な一例と容器が形成されるブランクの側面図であって、仮想線で、開示する概念の別の態様に従う、予め成形された材料のブランクを示す。 図３は、開示する概念の実施形態に従うツーリングの側断面図である。 図４は、開示する概念の別の実施形態に従うツーリングの側断面図である。 図５は、図４のツーリングの部分の平面図である。 図６は、図５の線６－６に沿う断面図である。 図７は、図５の線７－７に沿う断面図である。 図８は、図６のセグメント８の拡大図である。 図９Ａ乃至Ｄは、開示する概念の非限定的な例の実施形態に従う、カップの連続した形成ステージの側面図である。 図１０Ａ乃至Ｃは、開示する概念の別の非限定的な例の実施形態に従う、カップの連続した形成ステージの側面図である。 図１１Ａ乃至Ｄは、開示する概念の非限定的な例の実施形態に従って薄くなったカップの金属の厚さを示す側面図であり、図１１Ａは、材料のグレインに沿う方向におけるドームの実質的に均一な厚さを、図１１Ｂは、グレインに反する方向におけるドームの実質的に均一な厚さを、図１１Ｃは、グレインに対して４５度の方向におけるドームの実質的に均一な厚さを、図１１Ｄは、グレインに対して１３５度の方向におけるドームの実質的に均一な厚さを示している。 図１２は、開示する概念の非限定的な例の実施形態に従う、ドームの種々の位置でのドームの金属の厚さをプロットしたグラフである。 図１３は、ベース金属の金属の厚さと、図１１Ａ乃至Ｄの方向のそれぞれとグレイン横断方向について図１２のドームの種々の位置でのドームの金属の厚さを、プロットしたグラフである。 図１４は、単一のクランプビードを備える形成表面の代替的な実施形態の拡大図である。 図１５は、２つのクランプビードを備える形成表面の代替的な実施形態の拡大図である。 図１６Ａ乃至Ｄは、開示する概念の非限定的な例の実施形態に従う、カップの連続した形成ステージの側面図である。 図１７は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリを備える、開示する概念の別の実施形態に従うツーリングの側断面図である。 図１７Ａは、漸進的クランプビードの詳細な側面図である。 図１８は、開示する方法を示すフローチャートである。 図１９Ａは、鋼カップを形成するときの、先行技術の例と比較して低減した例示的な力を示すチャートである。 図１９Ｂは、アルミニウムカップを形成するときの、先行技術の例と比較して低減した例示的な力を示すチャートである。 図２０は、ストロークの位置に対する外側スライド及びパンチの位置、並びに関連する先行技術の荷重及び力の減少を示すチャートである。 図２１は、別の開示する方法を示すフローチャートである。

説明の便宜上、開示する概念の実施形態を、カップに用いられるものとして説明することとするが、当該実施形態はまた、既知の又は適切な缶ボディ又は容器（例えば、限定されないが、飲料缶／ビール缶；食品缶）の端部パネル又は底部分を適切に引き伸ばすのに使用され得ることが明らかであろう。

本明細書で図において示され、そして以下の明細書に記載される特定の要素は、開示する概念の単に例示的な実施形態であり、単に説明のための非限定的な例として提供されるものであることが理解されよう。従って、本明細書で開示される実施形態に関する具体的な寸法、向き、アセンブリ、用いられる構成要素の数、実施形態の構成、及び他の物理的特性は、開示する概念の範囲の限定とみなされるべきでない。

本明細書で用いられる方向の語句、例えば、時計回り、反時計回り、左、右、上、下、上向き、下向き、及びそれらの派生語は、図面に示す要素の向きに関しており、特許請求の範囲中で明示的に詳述されない限り、特許請求の範囲を限定しない。

本明細書で使用する単数形「１つ」及び「その」は、前後関係から明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。

本明細書では、２つ以上の部分又は構成要素が「連結されている」という記述は、部品同士が、リンクがある限り、直接的又は間接的（即ち、１つ以上の中間部品又は中間構成要素を介して）に、結合され、又は一緒に作動することを意味するものとする。本明細書で使用する「直接的に連結されている」は、２つの要素が互いと直接的に接触していることを意味する。なお、可動部品同士、例えば、以下に限定されないが、回路ブレーカ接点同士が、ある位置、例えば、閉じた第２の位置にあるとき、「直接的に連結」されているが、開いた第１の位置にあるとき、「直接的に連結」されていない。本明細書で使用する「固定して連結されている」又は「固定されている」は、２つの構成要素が、１つとして移動しながら、互いに対して一定の向きを維持するように連結されていることを意味する。従って、２つの要素が連結されているとき、これらの要素の部分は全て連結されている。しかしながら、第１の要素の特定の部分が第２の要素に連結されている、例えば車軸の第１の端部が第１のホイールに連結されているという記載は、第１の要素の特定の部分が、第２の要素に、その他の部分よりも近くに配置されていることを意味する。

本明細書で使用する言い回し「取外し可能に連結されている」は、１つの構成要素が別の構成要素に、本質的に一時的に連結されていることを意味する。即ち、２つの構成要素は、構成要素同士の結合又は分離が簡単であり、且つ構成要素を傷めることとならないように連結されている。例えば、限られた数の容易にアクセス可能なファスナで互いに固定されている２つの部品は、「取り外し可能に連結」されているが、一緒に溶接されている、又はアクセスするのが困難なファスナによって結合されている２つの構成要素は、「取外し可能に連結」されていない。「アクセスするのが困難なファスナ」は、ファスナにアクセスする前に１つ以上の他の構成要素の取外しを必要とするものであり、「他の構成要素」は、アクセスデバイス、例えば、ドアでないが、これに限定されない。

本明細書で使用する「動作可能に連結されている」は、それぞれが第１の位置と第２の位置との間、又は第１の構成と第２の構成との間で移動可能である幾つかの要素又はアセンブリが、第１の要素が一方の位置／構成から他方の位置／構成に移動するにつれ、第２の要素が同様に位置／構成間を移動するように連結されていることを意味する。なお、第１の要素は、別の要素に「動作可能に連結」されており、逆は真でなくともよい。

本明細書で使用する「連結アセンブリ」は、２つ以上のカップリング又は２つ以上の連結構成要素を含む。カップリング又は連結アセンブリの構成要素同士は、一般に、同じ要素の部品でも他の構成要素の部品でもない。従って、「連結アセンブリ」の構成要素同士が、以下の説明において、同時に説明されない場合がある。

本明細書で使用する「カップリング」又は「連結構成要素」は、連結アセンブリの１つ以上の構成要素である。即ち、連結アセンブリは、一緒に連結されるように構成されている少なくとも２つの構成要素を含む。連結アセンブリの構成要素同士は、互いに適合することが理解される。例えば、連結アセンブリにおいて、一方の連結構成要素がスナップ式のソケットであれば、他方の連結構成要素はスナップ式のプラグであり、又は一方の連結構成要素がボルトであれば、他方の連結構成要素はナットである。

本明細書で使用する「対応する」は、２つの構造構成要素が、互いと類似するようにサイズ設定且つ成形されており、且つ摩擦量が最小となるように連結され得ることを示す。故に、部材に「対応する」開口は、部材よりも僅かに大きくサイズ設定されて、部材が開口を、最小の摩擦量で通過し得る。この定義は、２つの構成要素が一緒に「ぴったりと」嵌まるべきであるのならば、改められる。その状況において、構成要素のサイズ間の差異は、ずっと小さく、それによって摩擦量は増大する。開口を画定する要素及び／又は開口に挿入される構成要素が、変形可能な材料又は圧縮可能な材料から製造されているならば、開口は、開口に挿入されることとなる構成要素よりも僅かに小さくなり得る。表面、形状、及びラインに関して、２つ以上の「対応する」表面、形状、又はラインは、略同じサイズ、形状、及び輪郭を有する。

本明細書では、言い回し「［ｘ］は、［ｙ］の第１の位置及び第２の位置に対応する第１の位置と第２の位置との間を移動する」（「［ｘ］」及び「［ｙ］」は、要素又はアセンブリである）における文言「対応する」は、要素［ｘ］が第１の位置にあると、要素［ｙ］が第１の位置にあることを、そして要素［ｘ］が第２の位置にあると、要素［ｙ］が第２の位置にあることを意味する。なお、「対応する」は、最終の位置に関するものであり、要素が同じ速度で、又は同時に移動しなければならないことを意味しない。即ち、例えば、ホイールキャップと、これが取り付けられているホイールは、対応して回転する。逆に、バネで付勢されているラッチ係合部材とラッチリリースは、異なる速度にて移動する。故に、上記のように、「対応する」位置は、要素同士が、特定された第１の位置に同時にあること、そして特定された第２の位置に同時にあることを意味する。

本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が互いと「係合する」という記述は、要素が、互いに対して、直接的に、又は１つ以上の中間要素若しくは中間構成要素を介して、力又はバイアスを及ぼすことを意味するものとする。更に、本明細書で使用する可動部品に関して、可動部品は、ある位置から別の位置への移動の間に、別の要素と「係合し」得、且つ／又は記載された位置において別の要素と一度「係合し」得る。故に、記述「要素Ａが要素Ａの第１の位置に移動すると、要素Ａは要素Ｂと係合する」と、「要素Ａが要素Ａの第１の位置にあるとき、要素Ａは要素Ｂと係合している」とは、等しい記述であり、要素Ａは、要素Ａの第１の位置に移動しながら、要素Ｂと係合し、且つ／又は要素Ａは、要素Ａの第１の位置にありながら、要素Ｂと係合していることを意味すると理解される。

本明細書で使用する「作動的に係合する」は、「係合して移動する」ことを意味する。即ち、移動可能又は回転可能な第２の構成要素を移動させるように構成されている第１の構成要素に関して用いられる場合の「作動的に係合する」は、第１の構成要素が、第２の構成要素を移動させるのに十分な力を加えることを意味する。例えば、ネジ回しが、ネジと接触するように配置されてよい。ネジ回しに力が加えられないと、ネジ回しは単にネジに「連結」されているだけである。軸方向の力がネジ回しに加えられれば、ネジ回しはネジに対して押し付けられて、ネジと「係合」する。しかしながら、回転力がネジ回しに加わると、ネジ回しはネジと「作動的に係合」して、ネジを回転させる。

本明細書で使用する単語「一体成形」は、単一のピース又は単位として作製されている構成要素を意味する。即ち、別々に作製されてから、単位として一緒に連結されたピースを含む構成要素は、「一体成形」構成要素でも「一体成形」体でもない。

本明細書で使用する「［動詞］ように構成されている」は、特定された要素又はアセンブリが、特定された動詞を実行するように成形され、サイズ設定され、配置され、連結され、且つ／又は構成されている構造体を有することを意味する。例えば、「移動するように構成されている」部材は、別の要素に移動可能に連結されており、且つ部材を移動させる要素を備えており、又は部材は、別の方法で、他の要素若しくはアセンブリに応じて移動するように構成されている。従って、本明細書で使用する「［動詞］ように構成されている」は、機能でなくて構造を詳述している。更に、本明細書で使用する「［動詞］ように構成されている」は、特定された要素又はアセンブリが、特定された動詞を実行することが意図され、且つそうするように設計されていることを意味する。故に、特定された動詞を単に実行することができるだけで、特定された動詞を実行することが意図されておらず、且つそうするように設計されていない要素は、「［動詞］ように構成」されていない。

本明細書で使用する「関連する」は、要素が、同じアセンブリの一部であり、且つ／又は一緒に作動し、若しくは互いに／互いとある程度作用することを意味する。例えば、自動車は、４つのタイヤ及び４つのホイールキャップを有する。全ての要素が自動車の一部として連結されている一方、各ホイールキャップが特定のタイヤと「関連する」ことが理解される。

本明細書で用いられる、言い回し「［ｘ］は、その第１の位置と第２の位置との間を移動する」、又は「［ｙ］は、［ｘ］をその第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されている」において、「［ｘ］」は、要素又はアセンブリの名前である。更に、［ｘ］が、幾つかの位置の間を移動する要素又はアセンブリである場合、代名詞「その」は、「［ｘ］」を、即ち、代名詞「その」に先行する、命名されている要素又はアセンブリを意味する。

本明細書では、互いに略対向して配置される要素による同時係合は、「クランプ留め」と特定される。即ち、本明細書で使用する「クランプ留め」は、材料を、実質的に一定の位置に固定して、材料が少なくとも１つの方向に移動（例えばスライド）する、又は流れることを不可能にすることを意味する。故に、本明細書では、「クランプ留め」されている材料は、実質的に一定の位置に固定されて、材料が少なくとも１つの方向に移動（例えばスライド）すること、又は流れることが不可能であり、例えば、クランプ留めされた材料は、カップの底部分に移動すること／流れることができない。

本明細書で使用する「引伸し」は、形成されることとなる材料に実質的に移動する／流れ込む追加の材料もなしに、長さ又は面積が増大することをこと意味する。故に、本明細書で使用する「引伸し」は、材料を「しごき」も「絞り」もしない。何故ならば、本明細書で用いられるように、これらのプロセスにより、追加の材料が、形成されることとなる材料に移動し得／流れ込み得るからである。故に、本明細書では、「引き伸ばされる」材料は、材料のある寸法（例えば長さ／面積）が増大し、そして材料の別の寸法（例えば厚さ）が減少している。

本明細書では、互いに略対向して配置された要素による、係合力が強い同時係合は、「漸進的クランプ留め」として特定される。即ち、本明細書で使用する「漸進的クランプ留め」は、材料を、実質的に一定の位置に固定しながら、最初に材料を、「漸進的にクランプ留め」される領域を通る少なくとも１つの方向に移動（例えばスライド）させ得、又は流し得ることを意味する。係合力が強くなるにつれ、「漸進的にクランプ留め」される領域を通って移動する／流れる材料の量が、極めて僅かな量になるまで減少する。故に、本明細書では、「漸進的にクランプ留め」される材料は、実質的に一定の位置に固定されながら、一部の材料を、最初に「漸進的にクランプ留め」された後に流れさせ得、そして係合力が強くなると、極めて僅かな材料量しか、「漸進的にクランプ留め」された領域を通って移動し得ない／流れ得ない。

本明細書で使用する「漸進的引伸し」は、長さ又は面積が、形成されることとなる材料の、材料への最初の流れで増大することを意味し、形成されることとなる材料の、材料中への最初の流れは、極めて僅かな材料の量にまで低減されて、「漸進的に引き伸ばす」プロセスの終了時に、追加の材料が、形成されることとなる材料にほとんど移動することはない／流れ込むことはない。故に、本明細書で使用する「漸進的に引き伸ばす」は、材料を「しごき」も「絞り」もしない。何故ならば、本明細書で用いられるように、これらのプロセスにより、追加の材料が、形成されることとなる材料に移動し得／流れ込み得るからである。故に、本明細書で使用する「漸進的に引き伸ばす」プロセスの終了時の材料は、材料のある寸法（長さ／面積）が増大し、そして材料の別の寸法（厚さ）が減少している。

本明細書で使用する用語「缶」及び「容器」は、知られている、又は適切な容器を指すのに実質的に互換的に用いられており、当該容器は、物質（例えば、限定されないが、液体；食品；他の適切な物質）を含有するように構成されており、そして明示的に、以下に限定されないが、飲料缶、例えばビール缶及びソーダ缶、並びに食品缶が挙げられる。

本明細書で使用する用語「ツーリング」、「ツーリングアセンブリ」、及び「ツールアセンブリ」は、開示する概念に従ってシェルを形成する（例えば、限定されないが、引き伸ばす）のに用いられる既知の、又は適切なツール又は構成要素を指すのに実質的に互換的に用いられる。

本明細書で使用する用語「ファスナ」は、適切な連結機構又は締付機構を指し、明示的に、以下に限定されないが、ネジ、ボルト、並びにボルト及びナットの組合せ（例えば、限定されないが、ロックナット）、並びにボルト、ワッシャー、及びナットの組合せが挙げられる。

本明細書で用いられる用語「数」は、１又は１よりも大きな整数（即ち複数）を意味するものとする。

本明細書で使用する用語「ビード」は、形成される材料に関して用いられる場合、材料の少なくとも１つの表面に対する突出部を意味する。更に、本明細書で使用する用語「ビード」は、ツーリングに関して用いられる場合、材料にビードを形成するツーリングの要素を意味する。ビードを形成するツーリングの要素、即ちツーリングの「ビード」要素は、上側ツーリング及び／又は下側ツーリングの１つ又は双方にある。

図２は、材料のブランク２０及び飲料缶２２、即ち「缶ボディ」を示しており、これは、開示する概念に従う非限定的な一例に従って選択的に形成された底プロファイル２４を有している。具体的には、以下に詳細に記載するように、缶底プロファイル２４の材料、特に、そのドーム形状の部分２６が引き伸ばされることによって、それが薄くなっている。図２の例は飲料缶を示すが、開示する概念は、既知の、又は適切な代替タイプの容器（例えば、限定されないが、食品缶（不図示））、又は、後にそのような容器に更に成形されるカップ（例えば、図９Ａ～図９Ｄ及び図１１Ａ～図１１Ｄのカップ１２２、並びに図１０Ａ～図１０Ｃのカップ２２２参照）の底部分を引き伸ばして薄くするのに使用され得ることが理解されよう。

また、図２（及び本明細書で提供される全図）に示す特定の寸法は、単に説明のために提供されているだけであり、開示する概念の範囲を限定していないことが理解されよう。即ち、ベースゲージの既知の、又は代替の薄肉化が、開示する概念の範囲を逸脱しない範囲で、既知の、又は適切な容器、端部パネル、又はカップについて実行され得る。図２の非限定的な例において、缶ボディ２２は、壁厚が０．００４０インチであり、缶底プロファイル２４及びドーム形状の部分２６の実質的に均一な厚さが０．００９８インチである。故に、缶底プロファイル２４の材料は、０．０１０８インチの材料のブランク２０のベースゲージから、約０．００１０インチ薄くなっている。これは実質的な低減であり、従来の缶（例えば、缶底プロファイル８の厚さが０．０１０８インチである図１の缶ボディ２参照）に勝る顕著な重量の低減及びコストの節約をもたらすことが理解されよう。加えて、幾つかある利点の中で特に、これによってより小さい材料のブランクを用いて、同じ缶ボディを形成することができる。例えば、限定されないが、図２の非限定的な例における材料のブランク２０は、直径が約５．３２５インチであるが、図１の材料１４のブランクは、直径が約５．４００インチである。これにより今度は、より短いコイル幅（不図示）の材料を使用（即ち、ツーリングに供給）することができ、結果として、出荷コストをより低くすることができる。

更に、開示する概念は、材料の薄肉化と、材料の全量及び全重量における関連する低減とを、最終製品を形成するのに供給されるストック材料に関連する材料加工費用の増大を招くことなく、達成する。例えば、限定されないが、材料のベースゲージ（即ち厚さ）を低減するためのストック材料の加工（例えば圧延）を増やすと、材料の初期コストが比較的実質的に増大し得るので、望ましくない。開示する概念は、所望の薄肉化及び低減を達成して更に、より一般的で、従って比較的廉価であるベースゲージのストック材料を用いる。

図２を続けて参照すると、開示する概念は、予め成形された材料のブランク２０’を使用し得、又はこれを使用するように実行され得ることが理解されよう。例えば、限定されないが、ドーム部分２６’が予め形成されている、予め成形された材料のブランク２０’が、図２において、仮想線で示されている。そのような予め成形されたブランク２０’は、ツーリング３００（図３）、３００’（図４～図８）に供給されて、その後更に、所望のカップ１２２（図９Ａ～図９Ｄ及び図１１Ａ～図１１Ｄ）、２２２（図１０Ａ～図１０Ｃ）、又は容器２２（図１）に形成され得る。そのような予め成形された材料のブランク２０’の一つの利点は、そのようなブランク２０’を運搬して出荷する目的で、複数のブランク２０’が、互いの内部に入れ子になる能力である。予め成形されたドーム部分２６’はまた、所望の場合には、ブランク２０’を掴んで、ツーリング３００（図３）、３００’（図４～図８）の内部で向きを定める機構を提供する。更に、ブランク２０’の幅をより一層狭めることも可能である。例えば、限定されないが、図２の非限定的な例において、予め成形されたブランク２０’は、直径が５．３００インチに狭められている。

図３～図８は、開示する概念に従って、容器材料（例えば、限定されないが、ブランク；カップ；缶ボディ）を引き伸ばして薄くする種々のツーリング３００（図３）、３００’（図４～図８）を示す。具体的には、選択的な成形（例えば引伸し）は、ツーリングの正確な幾何学的配置によって達成される。非限定的なある実施形態に従えば、プロセスは、材料のブランク（例えば、限定されないが、ブランク２０）を、ツーリングアセンブリ３００（図３）、３００’（図４～図８）の構成要素間に導入して、ベース金属の厚さ又はゲージが標準的な、平坦な底カップ１２２（例えば、図９Ａ及び図１０Ａ参照）を形成することから始まる。

図３及び図４に示すように、ツーリング３００は、好ましくは、成形パンチ３０４（図３）、３０４’（図４）を有する上側ツールアセンブリ３０２、３０２’（図４）、及び下側ツールアセンブリ３０６（図３）、３０６’（図４）を備える。知られているように、上側ツールアセンブリ３０２、３０２’は、第１の位置（上側ツールアセンブリ３０２、３０２’が、下側ツールアセンブリ３０６、３０６’から間隔を空けられている）と、第２の位置（上側ツールアセンブリ３０２、３０２’が、下側ツールアセンブリ３０６、３０６’と直ぐ隣接しており、且つそれから最小限にしか間隔を空けられていない）との間を移動する。即ち、上側ツールアセンブリ３０２、３０２’が、第１の位置から第２の位置に向けて移動するにつれ、成形パンチ３０４、３０４’は、缶２２又はカップ１２２、２２２と係合して、これらを変形させる。

カップ１２２、２２２を形成した後、成形パンチ３０４、３０４’は、下向きに移動し続けて、カップ１２２、２２２を下方に、カップ１２２、２２２が下側のパッド３０８、３０８’と接触するまで押し続ける。本明細書に示され、且つ記載される非限定的な実施形態において、成形パンチ３０４、３０４’及び下側のパッド３０８、３０８’は、丸みを帯びたステップビード３１０（下側パッド３０８’のステップビード３１０’として、図８の拡大図において最も良く示されている）を有するが、そのようなステップビードは必須でないことが理解されよう。即ち、図８及び図１４に示すように、成形パンチ３０４、３０４’の下端部及び下側のパッド３０８、３０８’の上端部はそれぞれ、略平らな内側部分１４０、１４２を有する。図３及び図４に示す成形パンチ３０４、３０４’は更に、曲線形の外側部分１５０を備える。下側のパッド３０８、３０８’は、略平らな外側部分１５２を有する。丸みを帯びたステップビード３１０、３１０’は、例えば、図８に示すように、以下に記載するカップ側壁１２４の少し中央寄りにて材料をクリンプしてロックすることによって、材料の実質的に静止した保持を促進する。即ち、成形パンチの内側部分１４０及び下側のパッドの内側部分１４２は、カップ側壁１２４をクランプ留めするように構成されている。このように、側壁１２４の材料はしっかりと保持されて、材料がカップ１２２の底部分１２８にスライドしたり流れ込んだりするのを妨げている。

従って、開示する概念が、従来の容器底形成（例えば、限定されないが、ドーミング）方法及び装置と実質的に異なることが理解されよう。即ち、従来の形成プロセスにおいて、カップ又は容器の側部分がクランプ留めされ得る一方、比較的小さな圧力しか加わらないので、カップ又は容器の底部分への材料の移動（例えば、スライド；流れ込み）が促進される。言い換えると、伝統的に、容器の底部分における材料のクランプ留め及び引伸しが、明白に回避されて、底部分において材料の厚さが維持される。

上述のステップビード３１０、３１０’は、開示する概念の必須の態様でないことが理解されよう。例えば、図９Ａ～図９Ｄは、開示する概念の実施形態に従う、非限定的な例のカップ１２２を形成する連続したステップ又はステージを示しており、ツーリング３００、３００’は、ステップビード３１０、３１０’を備えているが、図１０Ａ～図１０Ｃは、開示する概念の別の実施形態に従う、カップ２２２の連続した形成ステージを示しており、ツーリングは、いかなるステップビードも備えていない。即ち、この実施形態において、成形パンチ３０４、３０４’、及び下側のパッド３０８、３０８’はそれぞれ、略平らな内側部分１４０、１４２を有する。成形パンチ３０４、３０４’は更に、曲線形の外側部分１５０を備える。下側パッド３０８、３０８’は、略平らな外側部分１５２を有する。故に、この実施形態において、傾斜部分１４４、１４６は、成形パンチ３０４、３０４’、３０４Ａ上にも、下側のパッド３０８、３０８’上にもない。

４つの形成ステージが図９Ａ～図９Ｄに示されており、そして３つの形成ステージが図１０Ａ～図１０Ｃの例において示されているが、形成ステージの既知の、又は適切な代替数及び／又は代替順序が、開示する概念に従って、材料を適切に引き伸ばして薄くするように実行され得ることが理解されよう。更に、底部分１２８（例えば、丸みを帯びた形状又はドーム１３０）への材料の移動（例えばスライド）又は流れ込みに抵抗するように材料を十分に固定する既知の、又は適切な任意の機構が、開示する概念の範囲を逸脱しない範囲で使用され得ることが理解されよう。例えば、限定されないが、カップ１２２若しくは容器本体２２（図２）の側壁１２４、１２６、又はその直ぐ近くの位置を固定する圧力は、図３に概ね示すように、空圧的に、又は図４～図７に示すように、所定の数の付勢要素（例えば、限定されないが、バネ３１２、３１４）によって、又は他の既知の、若しくは適切な保持手段（例えば、限定されないが、動水力）若しくは保持機構（不図示）によって提供され得る。

開示する概念の非限定的な一実施形態に従えば、材料は、移動（例えばスライド）したり流れたりしないように、そしてそれよりも、その後の形成ステップにおいて引き伸ばされ得るようにクランプ留めされる（例えば、実質的に一定の位置に固定される）が、そのようなクランピング作用を利用するのに必須の力（例えば圧力）の量は、好ましくは、最小にされることが理解されよう。このように、開示する引伸し及び薄肉化を促進するのに必須のクランピング力を、異なるプレス（例えば、限定されないが、より大きな能力を有するプレス）（不図示）を必要とすることなく、提供することが可能である。従って、開示する概念は、有利には、既存のプレスを比較的迅速に、且つ容易に再編成することによって、分野において使用中の既存の装置に容易に使用され得る。

表１は、開示する概念の幾つかの非限定的な例の実施形態に従うクランピング力を用いるために、様々な数（例えば、５；１０；２０）のバネ（例えば、限定されないが、バネ３１２、３１４）の使用に由来するクランピング力及び撓みを定量化している。

別の例示的な実施形態において、表２は、デュアルアクションプレス（dual action press）でアルミニウム又は鋼のシェルを形成し、且つデュアルアクションプレスでシェルを形成するシステムのためのクランピング力及び撓みを定量化している。なお、アルミニウムの形成と関連するバネの撓みは、０．４１０インチであり、鋼の成形と関連するバネの撓みは、０．８１０インチである。更に、この例において、アルミニウムの成形と関連する１５個のツーリングステーション、及び鋼の成形と関連する９つのツーリングステーションが存在する。更に、この例において、プレスは、１５０トンのプレスであり、内側スライド（以下、パンチ４０４Ａとしても特定される）及び外側スライドのそれぞれについて、７５トン（１５０，０００ｌｂｆ）の能力を有する。

なお、バネの撓みは、最大ドーム薄肉化に概ね対応する。即ち、１５０トンのプレスについて、内側スライド及び外側スライドは、７５トン（１５０，０００ｌｂｆ）を支持することができる。従って、１５出力構成（15-out configuration）でアルミニウムを成形する単一のバネに関して、１５個の「ポケット」の各々について１５０，０００ｌｂｆがかかると、ツーリングポケットあたり約１０，０００ｌｂｆの力制限となる。更に、この例において、各ポケットは、８つのバネを有する。故に、１０，０００ｌｂｆ／バネ８つは、１，２５０ｌｂｆが各バネに作用することを意味する。各バネの硬さが３０４９ｌｂｆ／ｉｎであり、１，２５０ｌｂｆが作用する場合、各バネは０．４１０インチ撓むこととなる。これは、アルミニウムドームの最大薄肉化、即ち約１０％に対応する。故に、変数、例えばバネの数、硬さ、その他が、プレス及び所望のバネ撓みの最大限度（ドームの薄肉化に対応する）に関係すると理解される。総荷重がプレスの限度未満となるようにツーリング３００を構成することで、以下で考察されるように、上述の問題が解決される。

周辺の材料が適切にクランプ留めされる（例えば、例えば限定されないが図８に示す位置に、実質的に固定される）と、パンチ３０４’は、下向きに移動し続けて、カップ底部分１２８の材料を、ツール３００’のコンター（contour）３１６（図６～図８）に押し込んで、材料を、丸みを帯びた形状１３０（「ドーム」としても特定され、図９Ｄ、図１０Ｃ、図１１Ａ～図１１Ｄ、図１２、及び図１３に示す）に引き伸ばすことによって、材料を薄くする。このプロセスに従って形成されたカップ１２２の非限定的な例が、図９Ａ～図９Ｄに示されている（ツーリング３００’は、ステップビード３１０’を備える）。別の例のカップ２２２が、図１０Ａ～図１０Ｃに示されている（ツーリングは、ステップビードを備えない）。例えば、図９Ｄを参照して、丸みを帯びた形状又はドーム１３０（図９Ｄ及び図１１Ｄ）、２３０（図１０Ｃ）内の材料は、引き伸ばされるので、最大約０．００１インチ以上薄くされ得ることが理解されよう。また、本明細書に示され、且つ記載される例における丸みを帯びた形状は、ドーム１３０、２３０であるが、既知の、又は適切な他の任意の代替形状が、開示する概念の範囲を逸脱しない範囲で形成され得ることが理解されよう。

図９Ｃ、図９Ｄ、図１１Ａ～図１１Ｄ、図１２、及び図１３を参照して、ドーム１３０の引き伸ばされた材料はまた、厚さが実質的に均一であることが有利であることは理解されよう。より詳細には、材料は、図９Ｃ（部分的に形成されたカップドーム１３０’）及び図９Ｄ（完全に形成されたカップドーム１３０）に示すような、ドーム１３０の幅又は直径に沿う種々の位置（例えば、図１２及び図１３の測定位置Ａ～Ｉ参照）についてだけでなく、種々の方向にも、例えば図１１Ａ及び図１３に示すグレインに沿って、図１１Ｂ及び図１３に示すグレインに反して、図１１Ｃ及び図１３に示すグレインに対して４５度にて、そして図１１Ｄ及び図１３に示すグレインに対して１３５度にて、厚さが均一である。図１２及び図１３のグラフは更に、これらの発見を確かにする。図１３は、一つのグラフにおいて、グレインに対する上述の各方向とグレイン横断方向での位置Ａ～Ｉにおける金属の厚さのプロットを示す。

従って、開示する概念は、容器２２（図２）又はカップ１２２（図９Ａ～図９Ｄ及び図１１Ａ～図１１Ｄ）、２２２（図１０Ａ～図１０Ｃ）の底プロファイル２４（図２）、底部分１２８（図９Ａ～図９Ｄ及び図１１Ａ～図１１Ｄ）、及び底プロファイル２２８（図１０Ａ～図１０Ｃ）、例えばドーム形状部分２６（図２）、ドーム１３０（図９Ｄ及び図１１Ａ～図１１Ｄ）、及びドーム２３０（図１０Ｃ）を選択的に引き伸ばして薄くすることによって、材料及びコストの節約を比較的実質的に実現する、ツーリング３００（図３）、３００’（図４～図８）及び方法を提供することが理解されよう。

別の例示的な実施形態において、開示する概念は、（ツーリング）クランプビード４１０（以下で議論される）を利用することによって、ドーム形状部分３３０を含む容器２２又はカップ１２２の底プロファイル２４を選択的に引き伸ばして薄くするツーリング４００及び方法を提供する。ツーリング４００を参照して先に述べたように、クランプビードの利用は、ツーリング４００、即ち上側ツールアセンブリ４０２及び下側ツールアセンブリ４０６が、「クランプビード」を形成するように構成された構造を含むことを意味する。即ち、本明細書で用いられる「上側ツールアセンブリ及び下側ツールアセンブリが、幾つかのクランプビードを備える」なる記載は、ツーリング４００、即ち、上側ツールアセンブリ４０２及び下側ツールアセンブリ４０６が、先で定義されたように、「クランプビード」を形成するように構成された構造を備えることを意味する。この例示的な実施形態において、図１６Ａ～図１６Ｂに示す材料は、側壁４２４、４２６、及び底部分４２８を備えるカップ４２２を形成する。

この実施形態において、図１４～図１８に示すように、ツーリング４００は好ましくは、成形パンチ４０４を有する上側ツールアセンブリ４０２と、下側ツールアセンブリ４０６とを備える。参照番号「４００」によって特定されるツーリング４００はまた、参照番号「３００、３００’」によって特定され、以下で述べる差異があるツーリングの他の要素を備えることが理解される。先で述べたように、上側ツールアセンブリ４０２もまた、第１の位置（上側ツールアセンブリ４０２が、下側ツールアセンブリ４０６から間隔を空けられている）と第２の位置（上側ツールアセンブリ４０２が、下側ツールアセンブリ４０６と直ぐ隣接しており、且つそれから最小限にしか間隔を空けられていない）との間を移動する。即ち、上側ツールアセンブリ４０２が、第１の位置から第２の位置に向けて移動するにつれ、成形パンチ４０４は、缶２２又はカップ１２２と係合して、これらを変形させる。

カップ１２２を形成する実施形態では、カップ１２２を形成した後、成形パンチ４０４は、下向きに移動し続けて、カップ１２２を下方に、カップ１２２が下側のパッド４０８と接触するまで押し続ける。本明細書に示され、且つ記載される非限定的な実施形態においては、成形パンチ４０４及び下側のパッド４０８は、「クランプビード」４１０を形成する要素を有する。即ち、本明細書で用いられる、材料にクランプビードを形成するツーリング４００の協働的要素は、参照番号４１０によってまとめて特定される。図１４及び図１５に示すように、成形パンチ４０４の下端部及び下側のパッド４０８の上端部はそれぞれ、略平らな内側部分４４０、４４２を、そして略平らな外側部分４５０、４５２を有する。成形パンチ４０４の最も外部の部分は、例示的な実施形態において、曲線形である。更に、クランプビード４１０は、成形パンチ４０４の下端部に、即ち上側ツールアセンブリ４０２に、幾つかの凹部４１２（以降、「クランプビード凹部」４１２）を備えており、下側のパッド４０８の上端部に、即ち下側ツールアセンブリ４０６に、幾つかの上向きに延びる突出部４１４（以降、「クランプビード突出部」４１４）を備える。各クランプビード凹部４１２は、関連するクランプビード突出部４１４の形状、サイズ、及び輪郭に実質的に対応する形状、サイズ、及び輪郭を有する。即ち、各クランプビード凹部４１２は、成形パンチの内側部分４４０と成形パンチの外側部分４５０との間に配置されている。同様に、各クランプビード突出部４１４は、下側のパッドの内側部分４４２と下側のパッドの外側部分４５２との間に配置されている。更に、各クランプビード凹部４１２は、関連するクランプビード突出部４１４と揃えられているので、上側ツールアセンブリ４０２が第２の位置にあると、各クランプビード突出部４１４は、関連するクランプビード凹部４１２の実質的に内部に配置される。例示的な一実施形態において、単一のクランプビード４１０が、図１４に示すように存在する。別の例示的な実施形態において、２つのクランプビード４１０が、図１５に示すように存在する。これらの例は非限定的であり、そして任意の数のクランプビード４１０があってよい。クランプビード４１０が、例えば、先に示したように、カップ側壁１２４の少し中央寄りにて材料をクリンプしてロックすることによって、実質的に静止した材料の保持を促進する。

従って、開示する概念が実質的に、従来の容器底部形成（例えば、限定されないが、ドーミング）方法及び装置と異なることが理解されよう。即ち、従来の形成プロセスにおけるカップ又は容器の側部分がクランプ留めされ得る一方、比較的小さな圧力しか加わらないので、カップ又は容器の底部分への材料の移動（例えば、スライド；流れ込み）が促される。言い換えると、容器の底部分における材料の従来のクランプ留め及び引伸しが、明白に回避されて、底部分において材料の厚さが維持される。

周辺の材料が適切にクランプ留めされる（例えば、実質的に一定の位置に固定される）と、成形パンチ４０４は、下向きに移動し続けて、カップ底部分１２８の材料を、ツーリング４００のコンター３１６に（図６～図７に示すのと同様にして）押し込んで、材料に、クランプビード４２０（参照番号４２０は、材料又はカップ中の「クランプビード」を特定する）を形成させ、且つ材料を、丸みを帯びた形状４３０（以降、「ドーム」４３０）に引き伸ばすことによって、材料を薄くする。即ち、クランプビード４２０を含むプロセスに従って形成されたカップ４２２の非限定的な例が、図１６Ａ～図１６Ｄに示されている。例えば、図１６Ｄを参照して、ドーム４３０内の材料は引き伸ばされるので、最大約０．００１インチ以上薄くされ得ることが理解されよう。また、本明細書に示され、且つ記載される例の丸みを帯びた形状は、ドーム４３０であるが、既知の、又は適切な他の任意の代替形状が、開示する概念の範囲を逸脱しない範囲で形成され得ることが理解されよう。既に述べたように、ドーム４３０の引き伸ばされた材料はまた、先で述べたように、厚さが種々の位置にて、そしてグレインに対して種々の方向に、実質的に均一であるのが有利である。

上記したように、材料は、材料が移動（例えばスライド）又は流れないように、そしてそれよりも、その後の形成ステップにおいて引き伸ばされ得るようにクランプ留めされる（例えば、実質的に一定の位置に固定される）；そのようなクランピング作用を利用するのに必須の力（例えば圧力）の量は、好ましくは、最小にされ、そしてカップ１２２若しくは容器本体２２（図２）の側壁１２４、１２６、又はその直ぐ近くの位置を固定する圧力は、図３に概して示すように空圧的に、又は、図４～図７に示すように、所定の数の付勢要素（例えば、限定されないが、バネ３１２、３１４）によって、又は他の既知の、若しくは適切な保持手段（例えば、限定されないが、油圧）若しくは保持機構（不図示）によって提供され得る。図１７及び図１７Ａに示すように、別の例示的な実施形態において、ツーリング４００Ａは、図１７に示すハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００、及び図１７Ａに示す漸進的クランプビード６００を介して、カップ１２２（４２２）又は容器本体２２の側壁１２４、１２６（４２４、４２６）を漸進的にクランプ留めするように構成されている形状部分、構造、及びアセンブリを備える。

即ち、要素が上述のツーリング４００と実質的に類似する別の実施形態では、ツーリング４００は、材料を漸進的にクランプ留めしながら、材料を、丸みを帯びた形状４３０に漸進的に引き伸ばすように構成されている。この具体例において、ツーリング４００Ａは、先で定義されたように、漸進的クランプビード６２０を材料にもたらす。例示的な実施形態において、材料を漸進的にクランプ留めするように構成されているツーリング４００Ａは、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００を利用する。即ち、この実施形態において、カップ１２２（４２２）又は容器本体２２（図２）の側壁１２４、１２６（４２４、４２６）、又はその直ぐ近くの位置を固定する圧力は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００によって提供される。一実施形態において、空圧要素及びバネ３１２、３１４（図３及び図４に示す）が、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００に組み込まれる。本明細書で使用する「ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、少なくとも２つの異なる方法でバイアスを発生させるアセンブリであり、バイアスは同じ構成要素に加わる。即ち、本明細書で使用する「ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」として、同じ構成要素にバイアスを加える少なくとも２つのバイアス発生アセンブリが挙げられる。また、「ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」として、幾つかのハイブリッド構成要素が挙げられる。故に、アセンブリ、例えば、以下に限定されないが、本明細書に記載するハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００（圧縮流体を介してバイアス（圧力バイアス）を、そしてバネを介してバイアス（機械的バイアス）を発生させる）は、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリであることの第１の要件を満たす。逆に、高圧コンプレッサ及び低圧コンプレッサ（双方とも圧力バイアスを生じさせる）を有する装置は、「ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」でない。何故ならば、バイアスを生じさせる方法が同じであるからである。更に、あるタイプのバイアスが、ある構成要素に加わり、そして別のタイプのバイアスが、異なる構成要素に加わるアセンブリもまた、「ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」でない。何故ならば、バイアスが、同じ構成要素に加わらないからである。

更に、本明細書で使用する「アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、バイアスを同じ構成要素に同時に加える少なくとも２つのバイアス発生アセンブリを備えるアセンブリである。更に、本明細書で使用する「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、少なくとも２つのバイアス発生アセンブリを備えるアセンブリであり、バイアスは、同じ構成要素に選択的に加えられる。即ち、「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、少なくとも２つの異なる方法でバイアスを加える能力を有し、そして使用者は、どのバイアス発生アセンブリが構成要素にバイアスを加えるのか、又は双方が加えるのかを決定する。故に、使用者が２つのバイアス印加方法を選択する場合には、「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、「アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ」として作動する。言い換えると、「アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」の一種であるが、逆は必ずしも真でない。即ち、全ての「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」が、「アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ」であるわけではない。幾つかの利用可能な方法のうちのたった１つの方法だけでバイアスを加える「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」は、「選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ」であるが、「アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ」ではない。例示的な実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０２又は選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４の１つである。概略的に示すように、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０２の要素を備える一方、選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４は、圧力発生アセンブリ５１０用の追加の制御装置と関連する（以下に説明する）。

ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、圧力発生アセンブリ５１０（概略的に示す）と、機械的バイアスアセンブリ５５０と、幾つかのハイブリッド構成要素５７０とを備える。本明細書で使用する「ハイブリッド構成要素」５７０は、双方のバイアス発生アセンブリ（例示的な実施形態においては、圧力発生アセンブリ５１０及び機械的バイアスアセンブリ５５０）によって利用されるように構成されている構成要素である。圧力発生アセンブリ５１０は、下側ツールアセンブリ４０６Ａの一部であり、圧力発生装置５１２（概略的に示す）、圧力伝達アセンブリ５１４（概略的に示す）、圧力チャンバ５１６、及びライザ（riser）アセンブリ５１５を備える。圧力発生装置５１２は、高い圧力にて流体を圧縮し、又は圧縮流体を格納するように構成されている既知の任意の装置であって、例えば、以下に限定されないが、流体ポンプ又はコンプレッサがある。圧力伝達アセンブリ５１４は、加圧流体を伝達することができる任意の数のホース、導管、通路、又は他の任意の構造を備える。圧力伝達アセンブリ５１４はまた、加圧流体の伝達を制御するのに必要とされるシール、弁、又は他の任意の構造を備えることが理解される。

例示的な実施形態において、下側ツールアセンブリ４０６は、圧力チャンバ５１６及びライザアセンブリ５１５を備える。即ち、下側ツールアセンブリ４０６は、圧力チャンバ５１６を画定する。ライザアセンブリ５１５は、圧力チャンバ５１６内に移動可能に、且つシールされて配置されている。ライザアセンブリ５１５は更に、下側のパッド４０８と、及び／又はツールコンター３１６を画定するドーム支持アセンブリ５１７（ドーム形状の部材５１９を備える）とに対してシールされており、これらに連結されており、及び／又は動作可能に連結されている。この構成において、下側のパッド４０８及びライザアセンブリ５１５が、上側の第１の位置と下側の第２の位置との間を移動する。更に、下側のパッド３０８、３０８’は、圧力チャンバ５１６内の加圧流体によって、少なくとも部分的に、第１の位置に維持される。即ち、圧力チャンバ５１６が加圧されると、下側のパッド４０８及びライザアセンブリ５１５が、上側の第１の位置に向けて移動する。第２の位置に向けて移動するために、パンチ３０４は、圧力チャンバ５１６内の加圧流体によって生じるバイアスを克服しなければならない。

即ち、例示的な実施形態において、ライザアセンブリ５１５は、下側ツールアセンブリ３０６によって画定される圧力チャンバ５１６の内部表面に、シールされて、且つ移動可能に連結されて、直接的に連結されている。圧力チャンバ５１６は、流体が逃げるのを防ぐのに必要とされる幾つかのシール（特定せず）を備えることが理解される。

ライザアセンブリ５１５は、以下で説明するように、トーラス形状の本体５２０を、そして例示的な実施形態においては、バネ座５５４を備える。別の実施形態において、ライザアセンブリ５１５及びバネ座５５４は、一体成形体である。ライザアセンブリ５１５が圧力チャンバ５１６内に配置されているならば、バネ座５５４もまた圧力面５２１であることが理解される（以下で説明する）。故に、ライザアセンブリ５１５の径方向外側の表面、及び、含まれるならばバネ座５５４は、圧力チャンバ５１６の内部表面にシールされて連結されている。

圧力発生装置５１２は、圧力伝達アセンブリ５１４を介して、圧力チャンバ５１６と流体連通している。流体、故に、それと関連する圧力は、ライザアセンブリ５１５（図示）の下側（以降、「圧力面」５２１と特定する）に伝達される。バネ座５５４を有する実施形態において、圧力面５２１がバネ座５５４の下側表面であってよいことは理解される。更に、バネ５６０と接触する圧力面５２１（以下で説明する）のいかなる領域も、そこに作用する圧力がないことは理解される。故に、圧力発生装置５１２は、圧力チャンバ５１６内のライザアセンブリ５１５の位置を制御するように構成されており、且つ圧力チャンバ５１６内でライザアセンブリ５１５を移動させるように構成されている。

この構成において、下側のパッド４０８は、本明細書で定義された「ハイブリッド構成要素」５７０である。即ち、下側のパッド４０８は、圧力発生アセンブリ５１０及び機械的バイアスアセンブリ５５０の双方によって利用されるように構成されている。なお、圧力発生アセンブリ５１０だけと、又は機械的バイアスアセンブリ５５０だけと関連する下側のパッド４０８は、本明細書で定義された「ハイブリッド構成要素」であり得ない。即ち、定義上、圧力発生アセンブリ５１０と排他的に関連する下側のパッド４０８は、双方のバイアス発生アセンブリによって利用される「ように構成され」ない。同様に、定義上、機械的バイアスアセンブリ５５０だけと関連する下側のパッド４０８は、双方のバイアス発生アセンブリによって利用される「ように構成され」ない。従って、圧力発生アセンブリ５１０だけと、又は機械的バイアスアセンブリ５５０だけと関連する下側のパッド４０８は、本明細書で使用する「ハイブリッド構成要素」でない。

例示的な実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、幾つかのバネアセンブリ５５２（バネ３１２、３１４を含む）及び幾つかのバネ座５５４を備える。バネアセンブリ５５２は、各バネ座５５４と関連する幾つかのバネ５６０を含む。一実施形態において、各バネアセンブリ５５２は、単一の、線形ばね定数の圧縮バネ５６０を備える。この実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、バネアセンブリ５５２の圧縮に、略線形なレートにてバイアスを加えるように構成されており、且つそのようにバイアスを加える。

別の例示的な実施形態において、各バネアセンブリ５５２は、ばね定数が可変的な幾つかのバネ５６０を含む（参照番号５６０は、特定のタイプのバネではなく、「バネ」を表すことが理解される）。可変ばね定数は、漸進的ばね定数、累減的ばね定数、又はデュアルレート（時には「プログレッシブ・ウィズ・ニー（progressive with knee）」と特定される）ばね定数の何れかであってよい。本明細書で使用する「漸進的ばね定数」は、圧縮が非線形に増大するばね定数である。本明細書で使用する「累減的ばね定数」は、圧縮が非線形に減少するばね定数である。本明細書で使用する「デュアルレート」ばね定数は、選択した圧縮が達成されるまで、第１の線形、又は略線形ばね定数にて増大するばね定数であり、その後、ばね定数は、異なる第２の線形、又は略線形ばね定数にて増大する。即ち、第１のばね定数及び第２のばね定数は、互いに実質的に異なる。可変定数ばねとしては、以下に限定されないが、可変ピッチレートの円筒バネ、円錐バネ、及びミニブロックバネが挙げられる。

例示的な一実施形態では、バネアセンブリ５５２は全て、実質的に同じタイプのバネ５６０を含む。即ち、例えば、各バネアセンブリ５５２は、幾つかの実質的に類似した線形ばね定数の圧縮バネ５６０、又は幾つかの実質的に類似したデュアルレートの圧縮バネ５６０を含む。別の例示的な実施形態において、バネアセンブリ５５２は、様々なタイプのバネを含む。例えば、機械的バイアスアセンブリ５５０内で、１セットのバネアセンブリ５５２は、実質的に類似する幾つかの線形ばね定数の圧縮バネ５６０を含み、そして第２のセットは、実質的に類似する幾つかのデュアルレートの圧縮バネ５６０を含む。別の例示的な実施形態において、可変レートのバネアセンブリ５５２は、幾つかのデュアルレートのバネ、圧縮率が異なる複数のバネ、幾つかの漸進的バネ、幾つかの累減的バネ、又はこれらの任意の組合せを任意に含んでよい。

例示的な実施形態において、圧縮バネ５６０は、圧力チャンバ５１６内に配置されている。この実施形態において、少なくとも上側のバネ座５５４は、圧力チャンバ５１６及びドーム支持アセンブリ５１７に対応するトーラス形状の本体５６２である。上側のバネ座５５４は、ライザアセンブリ５１５の上側と連結され、直接的に連結され、固定され、又は一体成形されている。圧縮バネ５６０は、圧力チャンバ５１６内に配置されている場合、圧縮状態にあるように大きさを設定されている。この構成の場合、機械的バイアスアセンブリ５５０は、下側のパッド３０８、３０８’を付勢する、即ちこれらと作動的に係合する。即ち、下側のパッド３０８、３０８’は、機械的バイアスアセンブリ５５０によって、その第１の位置に付勢される。

ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００によって発生する総バイアス／力はまた、「総バイアス圧力」と表され得る。本明細書で使用する「総バイアス圧力」は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００によって発生する総バイアス／圧力を意味する。更に、機械的バイアスアセンブリ５５０は、本明細書では、圧力面５２１の全体にわたって均一に分配されると考えられる力をもたらす。即ち、機械力が、構成要素に作用する力及び圧力を計算するための圧力として扱われ得る。例示的な実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約７０％～８０％、又は約７５％を発生させる。逆に、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約２０％～３０％、又は約２５％を発生させる。圧力発生装置５１２によって発生する力／圧力は、圧力面５２１に作用する。更に、例示的な実施形態において、圧力発生アセンブリ５１０は、略一定の圧力にて圧力チャンバ５１６に加圧するように構成されている。別の例示的な実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約７０％～８０％、又は約７５％を発生させる。逆に、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約２０％～３０％、又は約２５％を発生させる。

代替的な例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、機械的バイアスアセンブリ５５０によって発生する総バイアス圧力の実質的に全て、又は全てを、略一定の、しかし略最小の圧力を発生させる圧力発生アセンブリ５１０と共に有するように構成されている。即ち、この実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約９０％～９９％、又は約９５％を発生させる。逆に、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約１％～１０％、又は約５％を発生させる。更に、圧力発生アセンブリ５１０は、略一定の圧力にて圧力チャンバ５１６を加圧するように構成されている。この実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０２である。

更に、この実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、機械的バイアスアセンブリ５５０及び圧力発生アセンブリ５１０によって発生する力の比率を変えるように構成されている。即ち、例えば、最初のクランプ工程中に、総バイアス圧力は、機械的バイアスアセンブリ５５０によって実質的に発生される。即ち、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約９０％～１００％、又は約９９％を発生し、そして圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約０％～１０％、又は約５％を発生する。最初のクランプ工程の後、即ち、第２のクランプ工程中に、機械的バイアスアセンブリ５５０によって発生する総バイアス圧力は、総バイアス圧力の７５％以上になるまで低減される一方、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の最大２５％を発生させる。

代替的な実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４であり、そこで使用者は、圧力を発生させる源、即ち機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力発生アセンブリ５１０を選択する。例えば、選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４において、圧力制御アセンブリ５３０（以下で説明する）は、選択可能な圧力を提供して、以下で説明する機械的バイアスの、圧力バイアスに対する比率を満たすように構成されている。この実施形態において、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約９９％～１００％、又は実質的に全てを発生させる。逆に、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約０％～１％、又は極めて僅かな割合を発生させる。即ち、例えば、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の極めて僅かな割合を発生させる一方、アップストローク中に、下側ツールアセンブリ３０６の要素を上向きに付勢するのに十分な圧力を発生させる。既に述べたように、圧力発生アセンブリ５１０は、例示的な実施形態において、略一定の圧力にて圧力チャンバ５１６に加圧するように構成されている。

別の実施形態（不図示）において、圧力発生アセンブリ５１０は、縦に並んだ幾つかのピストン（図３で示すものと類似）と、選択可能な圧力制御アセンブリとを備える。選択可能な圧力制御アセンブリは、選択した圧力プロファイルを発生させるように構成されている。選択した圧力プロファイルは、例示的な実施形態において、先で記載した漸進的ばね定数と類似して圧力が増大するプロファイルである。

別の実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００はここでも、選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４であり、使用者は、圧力を発生させる源、即ち機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力発生アセンブリ５１０を選択する。しかしながら、この実施形態では、圧力発生アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約９９％～１００％、又は実質的に全てを発生させる。逆に、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約０％～１％、又は極めて僅かな割合を発生させる。即ち、例えば、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の極めて僅かな割合を発生させる一方、アップストローク中に、下側ツールアセンブリ３０６の要素を上向きに付勢するのに十分な圧力を発生させる。既に述べたように、圧力発生アセンブリ５１０は、例示的な実施形態において、略一定の圧力にて圧力チャンバ５１６に加圧するように構成されている。

この実施形態において、圧力発生アセンブリ５１０は、可変圧力を印加するように構成されている。即ち、圧力発生アセンブリ５１０は、圧力制御アセンブリ５３０（概略的に示す）を備え、これは、圧力チャンバ５１６内の圧力を変えるように構成されている。圧力制御アセンブリ５３０は、例示的な実施形態において、圧力チャンバ５１６内に幾つかの圧力センサ（不図示）を、そしてライザアセンブリ５１５の位置を判定するように構成されている位置センサ（不図示）を備える。圧力制御アセンブリ５３０は、圧力チャンバ５１６内の圧力を、圧力プロファイルに従って変えるように構成されている。即ち、圧力制御アセンブリ５３０は、圧力チャンバ５１６内の圧力を、ライザアセンブリ５１５の位置に応じて増減させるように構成されている。例示的な実施形態において、圧力制御アセンブリ５３０は、プログラム可能論理回路（ＰＬＣ）（不図示）と幾つかの電子圧力レギュレータとを備える。センサ及び電子圧力レギュレータは、ＰＬＣに連結され、且つこれと電子通信している。ＰＬＣは更に、電子圧力レギュレータを操作する命令、及び圧力プロファイルを表すデータを含む。

例示的な実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、取外し可能なバネアセンブリ５５２によって、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０２若しくは選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４間をスイッチで切替え可能であるように構成されており、又は、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０２若しくは選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５０４の異なる構成間をスイッチで切替え可能であるように構成されている。即ち、バネアセンブリ５５２は、圧力チャンバ５１６内でバネ座５５４に取外し可能に連結されている。

なお、別の実施形態では、上側ツールアセンブリ３０２は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００を備えていないが、機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力発生アセンブリ５１０の１つを備えており、そこで選択したアセンブリは、総バイアス圧力の１００％を供給する。機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力発生アセンブリ５１０は、以下で説明するように、「漸進的クランプビード」６００に連結される。即ち、機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力発生アセンブリ５１０は、本明細書に記載する他の要素に連結されている。

即ち、先に記載したツーリング４００は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００と組み合わされると、材料又はカップ１２２、４２２に漸進的クランプビード６２０をもたらすように構成されている。故に、本明細書で用いられるように、クランプビード４１０を画定するツーリング４００の要素は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００と組み合わされると、ツーリング４００Ａで「漸進的クランプビード」６００の要素となる。以下で説明する要素以外で、ツーリング４００Ａは、先に説明したツーリング４００と実質的に類似しており、同様の要素は、同様の参照番号に続いて文字「Ａ」を用いることとする。即ち、以下の記載は、幾つかのビードを含む実施形態に関しており、幾つかのビードは、以下で説明するように、ツーリング４００Ａにおける「漸進的クランプビード」６００であり、材料又はカップ１２２、４２２に「漸進的クランプビード」６２０を形成するように構成されている。即ち、参照番号６２０は、材料の漸進的クランプビードを特定する。また、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００及び漸進的クランプビード６００は、ステップビード３１０を含む実施形態において用いられてよく、又はハイブリッドバイアス発生アセンブリは、ビードの全くない実施形態において用いられてよいことが理解される。先で説明したように、例示的な実施形態において、パンチ４０４Ａ（又は「成形パンチ」４０４Ａ）は、下側のパッド４０８Ａと対向する。故に、上側ツーリングアセンブリ４０２Ａが第２の位置へ移動すると、パンチ４０４Ａは、下側のパッド４０８Ａと直ぐ隣接して配置される。この構成において、成形パンチ４０４Ａ及び下側のパッド４０８Ａは、カップ１２２と係合し、即ちカップ１２２を漸進的にクランプ留めする。

これらの実施形態の何れかの例示的な構成において、上側ツーリング４０２Ａ及び／又は下側ツールアセンブリ４０６Ａは、漸進的クランプビード６００を画定する。即ち、先の実施形態と似たように、漸進的クランプビード６００は、パンチ４０４Ａに漸進的クランプビード凹部６１２を、そして下側のパッド４０８Ａに漸進的クランプビード突出部６１４を備える。これらの要素は、漸進的クランプビード６００に漸進的な力を加えることによって、材料に漸進的クランプビードをもたらす。

即ち、例示的な実施形態において、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００、より詳細には機械的バイアスアセンブリ５５０は、最初に、バネプリロード（preload）力を材料１４のブランクに加える。最初のバネプリロード力は、漸進的クランプビード６００を通る材料の流れを実質的に妨げるのに十分でない。しかしながら、ドーム４３０はまだ形成し始めていないので、本質的に、材料は、漸進的クランプビード６００を通って流れていない。即ち、漸進的クランプビード６００を通って材料１４を流させることとなる力はない。実際、最初のバネプリロード力は、材料１４に漸進的クランプビード６２０を形成するのに十分でない。

最初のバネプリロード力を加えた後に、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００、より詳細には圧力発生アセンブリ５１０は、材料１４に及ぶ力を増大させて、漸進的クランプビード６００を材料１４に配置、即ち形成する。力が増大したので、漸進的クランプビード６００を通って流れることができる材料１４の量は、最初のバネプリロード力の間に流れる量に対して、減少する。しかしながら、既に述べたように、ドーム４３０は、まだ形成を始めておらず、そして、基本的には、漸進的クランプビード６００を通って流れる材料はない。

パンチ４０４が下向きに移動し続けると、カップの底部分１２８内の材料は、ツール４００Ａのコンター３１６に押し込まれて、材料１４は、丸みを帯びた形状４３０に引き伸ばされる。形成プロセス中のこの時に、材料に及ぶ力が、機械的バイアスアセンブリ５５０によって発生する力に起因して、漸進的に増大し続ける。即ち、例示的な実施形態において、バネ５６０は、漸進的ばね定数である可変ばね定数を有する。材料に及ぶ力が漸進的に増大し続けるにつれ、漸進的クランプビード６００を通って流れる材料の量は、極めて僅かな量にまで低減される。

なお、クランプビード４１０も漸進的クランプビード６００も用いずに、図１２に関して説明したようにドームを有するカップを形成するために、従来のプレスは、ポケットあたり約２３，０００ｌｂｆから２５，０００ｌｂｆの圧力を加える必要があろう。故に、ポケットの数は、約６個に限られることとなり、さもないと、より多くのポケットが用いられれば、プレスに作用する過剰な対向力が存在することとなろう。更に、実験は、そのようなツーリングで製造したカップドームが、容認できないほど不均一となることを示した。クランプビード４１０又は漸進的クランプビード６００の使用により、ツーリング４００、４００Ａは、「低減した力」で作動し得る。即ち、本明細書では、ツーリング４００Ａに作用する「低減した力」は、引伸し、又は漸進的引伸しによって材料を形成するのに必要とされるツーリング４００Ａに作用する力が、カップ（又は一般的なビードを有するツーリングを用いて、ビードを有するカップ）に材料を形成するのに必要とされる力と比較した場合、約１０％から５０％低減されていることを意味する。更に、例示的な実施形態において、「低減した力」は、カップ（又は、一般的なビードを有するツーリングを用いた、ビードを有するカップ）に材料を形成するのに必要とされる力と比較した場合、鋼カップについて約４６％、又はアルミニウムについて約５３％である。更に、本明細書で用いられる「低減した力」で作動するために、ツーリングは、本明細書で定義する、クランプビード４１０又は漸進的クランプビード６００を備えなければならない。更に、本明細書で用いられるように、「低減した力」で作動するために、ツーリングは、カップ（又は、一般的なビードを有するツーリングを用いた、ビードを有するカップ）に材料を形成するのに必要とされる力の約１０％から５０％、又は約３０％の力で作動すると具体的に記載され、且つ／又は示されなければならない。故に、表面的には、類似の形状に材料を形成するのに必要とされる力の約１０％から５０％、又は約３０％の力で作動する「ことができる」一般的なビードを有するツーリングは、本明細書で定義する「低減した力」で作動しない。更に、用語「低減した力」は、用語「適度に」によって修飾されてよく、これは、引伸し、又は漸進的引伸しによって材料を形成するのに必要とされるツーリング４００Ａに作用する力が、カップ（又は、一般的なビードを有するツーリングを用いた、ビードを有するカップ）に材料を形成するのに必要とされる力と比較した場合、約１％から６５％低減されることを意味する。

即ち、シェル又はカップを形成するのに必要とされる荷重は、一度に形成される構造の数を制限する。知られているように、ツーリング４００、４００Ａは、プレス（不図示）に連結され、そしてこれによって駆動される。以下の例は、クランプビード４１０又は漸進的クランプビード６００の使用を実証しており、これらによりツーリング４００、４００Ａは、「低減した力」又は「適度に低減した力」で作動し得る。即ち、従来のツーリングの力を、クランプビード４１０又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００、４００Ａと比較して、図１９Ａ及び図１９Ｂに示す。図１９Ａでは、ストロークの位置（以下で定義）に対して、鋼の成形に関する荷重及びツーリング位置を開示している。線７００は、先行技術に関するツーリングの荷重を表し、線７０２は、ツーリング４００Ａ（及び漸進的クランプビード）に関する低減した力を表し、線７０４は、外側スライドの位置を表し、低減した力の線７０６は、パンチ４０４Ａの位置を表す。外側スライド及びパンチ４０４Ａの位置は、ツーリング４００、４００Ａの任意の位置に対して測定され、この例において、最も低い位置はゼロインチと特定される。図１９Ｂは、アルミニウムの成形に関しており、同様な線７１０（先行技術の荷重）、７１２（低減した力）、７１４（外側スライド位置）、及び７１６（パンチ４０４Ａの位置）を含む。

図２０はまた、外側スライド及びパンチ４０４Ａの位置を示しており（線７２４、７２６はそれぞれ、ツーリング４００、４００Ａの任意の位置に対するものである）、この例において、最も低い位置は、－３．５インチと特定される。更に、例示的な実施形態において、ストロークの位置に対する荷重及び低減した力を、以下の表に示す。

この例示的な実施形態では、プレスは、上側ツーリング及び下側ツーリングのそれぞれについて７５トン（１５０，０００ｌｂｆ）の容量を有しており、鋼を成形する１５個のポケットがある１５０トンのデュアルアクションプレスであると仮定されていることが理解される。即ち、示した荷重は、各ポケットについての荷重である。更に、２１５°と２４０°とのストロークの位置間で（カップの絞りとドーム形成との間で）、内側の荷重及び外側の荷重は、０．０ｌｂｆであることが理解される。

更に、先行技術のプレスは、鋼カップを形成しているが、より高い力（１５，９４０ｌｂｆ）が原因で、一度に８つのカップに限られる。即ち、形成される各製品は、プレスアセンブリの、本明細書で用いられる「ポケット」内に形成される。即ち、そのような各形成構成は、プレスの「ポケット」として特定される。故に、例えば、先に記載したように、シェルを形成するのに必要とされる最大の力が１万８０００ｌｂｆであれば、１５０トンプレスは、８つのポケットを備えることができる。知られているように、鋼シェルを形成するように構成されているプレスは典型的に、シェルの特徴に応じて、８～９つのポケットを備える。即ち、一部のシェルは、形成するのに、例示的な１万８０００ｌｂｆ未満が必要となる。更に、以下で説明する実施形態において、アルミニウムシェルを形成するように構成されている１５０トンプレスは典型的に、１４～１５個のポケットを備える。故に、既存のツーリングは、既存のプレスによって形成される構成の数に限られる。これは不利である。というのも、プレス及び関連するツーリングは、限られた数のシェル／カップしか一度に形成されないという点で、効率が限られるからである。

更に、以下の議論が、ドーム４３０の形成に関係することが理解される。図１９Ａ及び図１９Ｂはまた、米国特許出願第１４／７２２，１８７号（２０１５年５月２７日出願）、米国特許出願公開第２０１５／０２５１３７（２０１５年９月１０日）（表題ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ，ＡＮＤ ＳＥＬＥＣＴＩＶＥＬＹ ＦＯＲＭＥＤ ＳＨＥＬＬ，ＡＮＤ ＴＯＯＬＩＮＧ ＡＮＤ，ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＳＡＭＥ）に開示されているように、低減した力（及び適度に低減した力）が、外側スライドの移動に関係し、そして圧力集中成形面と関連することを示している。外側スライドに関係する低減した力は、１８０°の「ストロークの位置」の左側に示されている。シェル／カップの形成に関係する低減した力は、本明細書では詳細に考察されない。

例示的な実施形態について説明する前に、以下の式及び仮定に着目する。最初に、プレスが振動及び他の物理的作用に曝されるので、プレスにおいて発生する力は通常、線形でない点に注目する。力の変化を表す線が、図１９及び図２０に、実質的な直線として、又は滑らかな曲線として示されている。これが当該技術において一般的であるからである。更に、計算される力及び結果として生じる数字は、当該技術において知られており、且つ受け入れられている式に基づいており、そして実験によって決定される係数及び他の因子を含んでいる。例えば、約１４５°のストロークの位置での、材料の打抜きと関連するほぼ瞬間的な力は、実験により決定される「衝撃絞り力（Impact Draw Force）」を含み、本例において、鋼について約５，２５０ｌｂｓであり、アルミニウムについて約３，７５０ｌｂｓである。更に、打抜き力（Blank Force）は、以下の式によって決定される：

式中、
Ｌ：ＰＩ＊Ｄ（打抜き周囲長さ）
ｔ：ブランクのゲージ
Ｋ：打抜き係数（せん断強度が利用されない場合のＵＴＳの％として用いられる）
ＵＴＳ：最終的な引張り強度
シートメタル及び周辺に沿ってせん断される総面積。
最大パンチ力Ｆを、以下の式から推定することができる。
Ｆ＝０．７ＴＬ（ＵＴＳ）
即ち、打抜き力は、パンチ力（Punch Force）及び衝撃絞り力の組合せである。

更に、絞り力は、以下の式によって決定される

式中、
ｄ：カップ直径
Ｄ：打抜きの直径
ｔ：ブランクのゲージ
Ｙｓ：降伏強度
Ｃ：曲げ加工についての摩擦定数
鋼及びアルミニウムについて、摩擦及び曲げ加工についての定数は、０．６から０．７である。絞り定数（Ｄ／ｄ－Ｃ）は、実験によって決定される。

しかしながら、上記したように、ドーミングプロセス以前に生じる力は、本特許請求の範囲と関連しない。ドーミングプロセスと関連する力は、以下の式によって決定される：

即ち、ライザアセンブリのトーラス形状の本体５２０は、上側のバネ座５５４として作用して、圧力チャンバ５１６に対応する。トーラス形状の本体５２０の面積は、内側面積（図１７における直径「Ａ」で決定される）を、外側面積（図１７における「Ｂ」で決定される）から減算することによって決定される。更に、圧力は、８つのバネ５６０によって係合されない、ライザアセンブリのトーラス形状の本体５２０の面積に作用する。しかしながら、バネ５６０はまた、先に説明した機械力を与える。この例において、ばね定数は約１３６０であり、ΔＸは、ストロークの各位置でのバネ５６０の圧縮である。

例示的な一実施形態において、図１６Ａ～図１６Ｄに示す鋼カップ４２２の形成と関連し、先に記載したドーム４３０と関連した最大力は、約１５，９４０ｌｂｆであるが、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を用いた場合の「低減した力」は、約９，０３４ｌｂｆである。図１９Ａに示す力を支持するデータを、別表Ａに示す。図１９Ａについて、最大力は、約２８０°のストロークの位置にて示される。この例では、例示的なハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、総面積が約２８．１１ｉｎ^２である圧力面５２１（即ち、トーラスの内径が約３．１２５ｉｎであり、外径が約６．７５ｉｎである）と、８つのバネ５６０とを有すると仮定する。バネ５６０は、約６，７３５ｌｂｓの最大組合せ力を発生させる。更に、バネ座５５４はまた、先に記載したように、圧力面５２１でもある。故に、圧力が作用する圧力面５２１の面積（即ち、バネ５６０と接触しない表面積）は、約１７．５ｉｎ^２である。この構成、そしてクランプビード４１０も漸進的クランプビード６００も備えていない従来のツーリングにおいて、カップ４２２を形成するには、知られているように、圧力発生装置は、約４００ｐｓｉの圧力を与えて約９，２０５ｌｂｓの力を発生させなければならない。上記したように、機械的バイアスアセンブリ５５０、即ちバネ５６０は、約６，７３５ｌｂｓの力を発生させる。故に、材料１４に作用する最大総力は、約１５，９４０ｌｂｓである。この力は、ツーリングに作用する反力をもたらし、この弱まらない力は、不利である。

別の例示的な実施形態において、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａは、機械的バイアスアセンブリ５５０、即ちバネ５６０を主に利用しながら、先に記載したプロファイルを有するカップ４２２を形成することができる。即ち、例示的な実施形態において、圧力発生装置５１２は、約１００ｐｓｉの圧力を与えて、約２，２９９ｌｂｓの力を発生させる。既に述べたように、機械的バイアスアセンブリ５５０、即ちバネ５６０は、約６，７３５ｌｂｓの力を発生させる。故に、圧力発生装置５１２は、総力の約２５％を与え、そして機械的バイアスアセンブリ５５０は、総力の約７５％を与える。更に、最大総力は、約９，０３４ｌｂｓの力であり、これは、上述の先行技術の実施形態と関連して必要とされる１５，９４０ｌｂｓの力の約５６％である。従って、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａは、上述の実施形態と比較して「低減した力」で作動する。

圧力発生アセンブリ５１０によって与えられる圧力は変えられてよいことが理解される。以下の表は、選択した圧力での圧力バイアスと機械的バイアスとの比較を記載している。この例について、そして比較の目的で、先行技術のシステムは、約４３２ｐｓｉの圧力にて作動し、これは、総荷重を、ポケットあたり１６，６６７ｌｂｆの最大許容荷重に至らせる。なお、空気圧が２９０ｐｓｉ、１９５ｐｓｉ、及び１００ｐｓｉの１つである場合に、とりわけ所望される結果が観察された。

図１９Ｂは、アルミニウムを成形した場合の同様な力の低下を開示している。即ち、先行技術のツーリングで、そして約３６５ｐｓｉの圧力でアルミニウムを成形した場合、ドームを形成したときの最大荷重は、図１９Ｂに示すように、そして別表Ａで詳述するように、（２８０°のストロークの位置にて）ポケットあたり約９，９１６ｌｂｆであった。この構成において、上側ツーリング及び下側ツーリングのそれぞれについて７５トン（１５０，０００ｌｂｆ）の容量を有する１５０トンのデュアルアクションプレスが、１５個のポケットを有した。先に記載した、圧力が約７０ｐｓｉのツーリング４００Ａを用いて、最大荷重は、約４，７５０ｌｂｆに低減される。この具体例において、ここでも、例示的なハイブリッドバイアス発生アセンブリ５００は、総面積が約２８．１１ｉｎ^２である圧力面５２１（即ち、トーラスの内径が約３．１２５ｉｎであり、外径が約６．７５ｉｎである）と、８つのバネ５６０とを有すると仮定する。この例において、バネ５６０は、約３，５２６ｌｂｓの最大組合せ力を発生させる。故に、この例において、圧力発生アセンブリ５１０は、約１，２２４ｌｂｆの力を発生させ、そして機械的バイアスアセンブリ５５０は、約３，５２６ｌｂｆの力を発生させる。

既に述べたように、圧力発生アセンブリ５１０によって発生する圧力は、変えられてよい。以下の表は、選択した圧力での圧力バイアスと機械的バイアスとの比較を記載している。この例について、そして比較の目的で、ポケットあたりの最大許容荷重である総荷重は、ポケットあたり１０，０００ｌｂｆであると判定した。なお、空気圧が２００ｐｓｉ、１３５ｐｓｉ、及び６８ｐｓｉの１つである場合に、とりわけ所望される結果が観察された。

更に、上記のように、一実施形態において、圧力発生アセンブリ５１０は用いられず、そして機械的バイアスアセンブリ５５０は、約３，５２６ｌｂｆの総力を発生させる。

従って、図１８に示すように、先に記載したツーリング４００、４００Ａの使用は、ツーリング４００、４００Ａ間に材料、即ち缶ボディ２又はカップ２２、１２２、４２２を導入する工程１０００と、ツーリング４００、４００Ａ内で総バイアス力を発生させる工程１００２と、上側ツールアセンブリ４０２、４０２Ａと下側ツールアセンブリ４０６、４０６Ａとの間で材料をクランプ留めする工程であって、側壁４、６及び底プロファイル８を備えるように材料を成形する工程１００６であって、例示的な実施形態において、底プロファイル８は、ドーム部分１２及び環状リッジ１０を含む、工程１００６と、缶ボディ２又はカップ２２、１２２、４２２の少なくとも１つの所定の部分を、缶ボディ２又はカップ２２、１２２、４２２の少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、シェルの対応する薄肉部を設ける工程１００８とを含む。更に、上側ツールアセンブリ４０２、４０２Ａと下側ツールアセンブリ４０６、４０６Ａとの間に材料をクランプ留めする工程１００４は、クランプビード４１０にて材料をクランプ留めする工程１０２０、及び／又は、漸進的クランプビード６００にて材料をクランプ留めする工程１０２２を含む。

図１９Ａに戻って、例示的な実施形態では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａは、示されたように力を低減する。これは更に、カウンター荷重を低減して、上述の問題を解決する。例示的な実施形態では、ドーム４３０付きのカップ、この例においては、標準的な０２１１×４１３鋼製カップ（標準的な１２．０ｏｚの飲料缶用であって、３．５インチ～３．６２５インチ径のカップ）を、クランプビード６００なしで形成するには、（カップあたり）約１５，９４０ｌｂｓの力を必要とし、これは、空気圧によって発生する９，２０５ｌｂｓの力と６，７３５ｌｂｓのバネ力とを含む。ツーリング４００Ａが漸進的クランプビード６００を備える例示的な実施形態では、引き延ばされたドーム４３０を伴う鋼製のカップを形成するには、（カップあたり）約９，０３４ｌｂｓの力を必要とし、これは、空気圧によって発生する２，２９９ｌｂｓの力と６，７３５ｌｂｓのバネ力と含む。別の例示的な実施形態において、鋼製のカップを形成するには、（カップあたり）約６，７３５ｌｂｓの力を必要とし、これは、０ｌｂｓの空気圧と６，７３５ｌｂｓのバネ力とを含む。

図１９Ｂに戻ると、例示的な実施形態では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａは、示されたように、力を低減する。これは更に、カウンター荷重を低減して、上述の問題を解決する。例示的な実施形態において、ドーム４３０付きのカップ、この例においては、標準的な０２１１×４１３アルミニウム製カップ（標準的な１２．０ｏｚの飲料缶用であって、３．５インチ～３．６２５インチ径のカップ）を、クランプビード６００なしで形成するには、（カップあたり）約９，９１６ｌｂｓの力を必要とし、これは、空気圧によって発生する６，３９０ｌｂｓの力と、３，５２６ｌｂｓのバネ力とを含む。ツーリング４００Ａが漸進的クランプビード６００を備える例示的な実施形態において、ドーム４３０が引き伸ばされた、アルミニウム製のカップを形成するには、（カップあたり）約４，７５０ｌｂｓの力を必要とし、これは、空気圧によって発生する１，２２４ｌｂｓの力と、３，５２６ｌｂｓのバネ力とを含む。別の例示的な実施形態において、アルミニウム製のカップを形成するには、（カップあたり）約３，５２６ｌｂｓの力を必要とし、これは、０ｌｂｓの空気圧と、３，５２６ｌｂｓのバネ力とを含む。

故に、鋼カップ４２２を形成する方法２０１１は、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａを提供する工程１１００と、漸進的クランプビード６００を備えないツーリングによって必要とされる圧力未満である、約４％乃至６０％の総圧力を印加する工程とを含む。更に、アルミニウムカップ４２２を形成する方法２０１１は、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａを提供する工程１１００と、漸進的クランプビード６００を備えないツーリングによって必要とされる圧力未満である、約１％か乃至６５％の総圧力を印加する工程とを含む。なお、ここでも、形成圧力の低減が、上述の問題を解決する。

言い換えると、クランプビード４２０又は漸進的クランプビード６００を含むカップ４２２を形成する方法は、以下を含む。まず、回転クランクに連結されている往復運動アーム、ラム、又は類似の構造を有する駆動アセンブリ（いずれも不図示）によって、ツーリング４００、４００Ａが駆動されることが注目される。回転クランクは、サイクル中、３６０度移動する。故に、荷重の印加とツーリング４００、４００Ａの要素の移動は、クランクの角度位置と関係する。本開示の目的上、以下に記載するように、特定された角度は、回転中のクランクに対するラム又は類似の構造の角度を表すと理解される。本明細書では、この角度は、「ストロークの位置」である。更に、この位置は、外側スライドの位置と関連する。即ち、本明細書では、「ストロークの位置」は、クランクの径方向の位置であり、本明細書で角度によって測定され、ゼロ度は、デュアルアクションプレスのパンチ４０４Ａの下死点を表す。更に、角度は相対的であると理解される。即ち、例えば、駆動アセンブリ及び／又はツーリング４００、４００Ａの構成を変更することによって、特定されたステップが、類似の相対角度にて起こってよく、例えば、荷重の開始、変化、期間、及び低減は、以下で特定される角度よりも１０度早く起こってよい。関連する開示は、特定の荷重の値、変化、及び期間のものであり、特定の荷重の値、変化、及び期間が起こる特定の角度ではない。更に、カム又は類似の構造（不図示）の使用を介して、パンチ４０４Ａは、外側スライドと異なる時点にて移動する。「ストロークの位置」は、外側スライドに対して特定される。

上記したように、図１９Ａ及び図１９Ｂは、カップの形成に関連する力を示しており、ここで、ツーリングは、漸進的クランプビード６００を備えていない。線７００は、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００のない先行技術のツーリングのクランク角度の全体にわたる荷重を表す。線７０２は、漸進的クランプビード６００と米国特許出願第１４／７２２，１８７号に開示されているような圧力集中成形面（不図示）を有する外側スライドとを有するツーリング４００Ａの経時的な荷重を表している。水平軸は、先に説明したクランク角を示す。右の垂直軸は、先で定義した各「ポケット」についての荷重を表す。具体的な荷重は、例示的なものであり、８出力（８つのカップが一度に形成される）プレスにおけるＤＡＣ－１５０カップの形成を表す。これらの具体的な荷重は、例示的なものである。様々なモデルカップの具体的な荷重は様々であることは理解される。荷重の相対的な低減、即ち割合低減は、上述の問題を解決する。

まず、ストロークの位置が約１４５°から約１５０°の間にある場合、外側スライドについて内側ストロークフェーズ（ここで材料は打ち抜かれる）の底が存在する。鋼カップでは、図１９Ａに示すように、先行技術ツーリングでは、打抜き中の力は、１２，０００ｌｂｆ超にて、又は約１２，３６７ｌｂｆにてピークに達するのに対して（別表Ａ参照）、ツーリング４００Ａ、例えば圧力集中成形面（不図示）を有する外側スライドでは、ピーク打抜き力は、約１０，０００ｌｂｆ、又は約９，５８９ｌｂｆとなる。内側ストロークフェーズの底の終わりまでに、先行技術のツーリングは、力を５，０００ｌｂｆ～６，０００ｌｂｆに、例示的な実施形態では、約５，２５０ｌｂｆに減じた。故に、ツーリング４００Ａを、圧力集中成形面を有する外側スライドに利用すると、力は低減される。即ち、力は、２，０００ｌｂｆ～３，０００ｌｂｆにまで、又は約２，６２５ｌｂｆにまで小さくなる。本明細書で用いられる「低減した衝撃力を加える」は、圧力集中成形面を有する外側スライドを備えるツーリングが、衝撃フェーズ中に、先行技術のツーリングと比較して低減した力又は適度に低減した力を加えることを意味する。更に、「低減した衝撃力を加える」は、「低減したクランプビード衝撃力を加える」を含み、これは、本明細書では、クランプビード４１０を備えるツーリング４００と関連する低減した力である。更に、「低減した衝撃力を加える」は、「低減した漸進的クランプビード衝撃力を加える」を含み、これは、本明細書では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００と関連する低減した力である。更に、「低減した衝撃力を加える」、「低減したクランプビード衝撃力を加える」、又は「低減した漸進的クランプビード衝撃力を加える」ことが、上述の問題を解決する。

内側ストロークフェーズの底の後、ストロークの位置が約１５０°から約１８０°の間にある場合、絞りパッドバイアスフェーズが起こる。絞りパッドバイアスフェーズ中に、上側ツールアセンブリ４０２Ａの外側の要素は材料と係合する。絞りパッドバイアスフェーズの間、力（以降、「絞りパッドバイアス力」）は、実質的に一定のままである。先行技術のツーリングでは、絞りパッドバイアス力は、約５，２５０ｌｂｆであった。これと比較して、圧力集中成形面を有する外側スライドを備えるツーリング４００Ａの絞りパッドバイアス力は、約２，６２５ｌｂｆであった。本明細書では、「低減した絞りパッドバイアス力を加える」は、圧力集中成形面を有する外側スライドを備えるツーリングが、先行技術のツーリングと比較して低減した力、又は適度に低減した力を、絞りパッドバイアスフェーズの間に加えることを意味する。更に、「低減した絞りパッドバイアス力を加える」は、本明細書では、クランプビード４１０を備えるツーリング４００と関連する低減した力である「低減したクランプビード絞りパッドバイアス力を加える」を含む。更に、「低減した絞りパッドバイアス力を加える」は、本明細書では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００と関連する低減した力である「低減した漸進的クランプビード絞りパッドバイアス力を加える」を含む。更に、「低減した絞りパッドバイアス力を加える」、「低減したクランプビード絞りパッドバイアス力を加える」、又は「低減した漸進的クランプビード絞りパッドバイアス力を加える」ことが、上述の問題を解決する。

絞りパッドバイアスフェーズの後、ストロークの位置が約１８０°から約２００°の間にある場合に、絞りフェーズが起こる。絞りフェーズの間に、上側ツールアセンブリ４０２Ａの内側要素は、先に述べたように材料と係合して、カップを形成する。更に、絞りフェーズの間、力（以降、「絞り力」）は、最初に増大してから、実質的に一定のままである。先行技術のツーリングでは、絞り力は、約５，２５０ｌｂｆから約６２５２ｌｂｆにまで増大した。クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を有するツーリング４００Ａについて、絞り力は、実質的に同じであって、即ち、約６２５２ｌｂｆであることが注目される。本明細書では、「絞り力を加える」は、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリングが、絞りフェーズの間に、先行技術のツーリングと同じような力を加えることを意味する。

絞りフェーズの後、ストロークの位置が約２００°から約２４５°の間にある場合に、移動フェーズが起こる。移動フェーズ中に、部分的に形成されたカップは、コンター３１６に向けて移動する。移動フェーズ中に、先行技術のツーリングに及ぶ力と、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を有するツーリング４００、４００Ａに及ぶ力とは、実質的に同じであって、そしてカップが移動するにつれて、本質的にゼロにまで低減される。

移動フェーズの後、ストロークの位置が約２４５°から約２５０°の間にある場合に、プレドーミングフェーズが起こる。プレドーミングフェーズ中、力（以降、「プレドーミング力」）が急速に増大する。即ち、プレドーミングフェーズは第２の衝撃であり、ここでカップがコンター３１６と係合する。先行技術のツーリングでは、プレドーミング力は、約０（ゼロ）から約１０，２４２ｌｂｆにまで増大した。これと比較して、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００Ａでは、プレドーミング力は、約０（ゼロ）から約３，３３６ｌｂｆにまで増大する。本明細書では、「低減したいプレドーミング力を加える」は、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリングが、先行技術のツーリングと比較して低減した力又は適度に低減した力を、プレドーミングフェーズの間に加えることを意味する。更に、「低減したいプレドーミング力を加える」は、本明細書では、クランプビード４１０を備えるツーリング４００と関連する低減した力又は適度に低減した力である「低減したクランプビードプレドーミング力を加える」又は「適度に低減したクランプビードプレドーミング力を加える」を含む。更に、「低減したいプレドーミング力を加える」又は「適度に低減したいプレドーミング力を加える」は、本明細書では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００と関連する低減した力又は適度に低減した力である「低減した漸進的クランプビードプレドーミング力を加える」を含む。更に、「低減したいプレドーミング力を加える」、「低減したクランプビードプレドーミング力を加える」、又は「低減した漸進的クランプビードプレドーミング力を加える」ことが、上述の問題を解決する。

プレドーミングフェーズの後、ストロークの位置が約２５０°から約２８０°の間にある場合に、ドーミングフェーズが起こる。ドーミングフェーズの間に、先で記載したようにドームが形成される。更に、ドーミングフェーズの間に、力（以降、「ドーミング力」）が増大する一方、ドーミング力の上昇レートは低下する。ストロークの位置が約２８０°である場合に、力の上昇レートは、以下で説明するように横ばいになって、リリースフェーズにおいて低下し始める。ストロークの位置が約２４５°から約２６５°の間にあって、力が約６６７ｌｂｆから７，５７２ｌｂｆの間にある場合、材料は、先で定義したように、「漸進的にクランプ留めされる」ことが注目される。即ち、ストロークの位置の特定された範囲及び力の特定された範囲において、ツーリング４００が漸進的クランプビード６００を備える場合には、材料は最初に、「漸進的にクランプ留めされる」領域を通って流れる。ストロークの位置２６６あたりで、約７，７６０ｌｂｆの力にて漸進的にクランプ留めされる領域を通って移動する／流れる材料の量は、極めて僅かになるまで減少する。

先行技術のツーリングでは、ドーミング力は、約８，１９４ｌｂｆから約１５，９４０ｌｂｆにまで（先で示したように）増大した。クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を有するツーリング４００、４００Ａは、低減した力を用いてドーム４３０を形成し、ここでドーミング力は、約２，６６９ｌｂｆから約９，０３４ｌｂｆにまで（先で示したように）増大する。本明細書では、「低減したドーミング力を加える」は、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリングが、先行技術のツーリングと比較して低減した力を、ドーミングフェーズの間に加えることを意味する。更に、「低減したドーミング力を加える」は、本明細書では、クランプビード４１０を備えるツーリング４００と関連する低減した力である「低減したクランプビードドーミング力を加える」を含む。更に、「低減したドーミング力を加える」は、本明細書では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００と関連する低減した力である「低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える」を含む。更に、「低減したドーミング力を加える」、「低減したクランプビードドーミング力を加える」、又は「低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える」ことが、上述の問題を解決する。

更に、本明細書では、「適度に低減したドーミング力を加える」は、クランプビード４１０及び／又は漸進的クランプビード６００を備えるツーリングが、先行技術のツーリングと比較して適度に低減した力を、ドーミングフェーズの間に加えることを意味する。更に、「適度に低減したドーミング力を加える」は、本明細書では、クランプビード４１０を備えるツーリング４００と関連する適度に低減した力である「適度に低減したクランプビードドーミング力を加える」を含む。更に、「適度に低減したドーミング力を加える」は、本明細書では、漸進的クランプビード６００を備えるツーリング４００と関連する適度に低減した力である「適度に低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える」を含む。更に、「適度に低減したドーミング力を加える」、「適度に低減したクランプビードドーミング力を加える」、又は「適度に低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える」ことが、上述の問題を解決する。

ドーミングフェーズの後、ストロークの位置が約２８０°から約３１０°の間にある場合に、リリースフェーズが起こる。リリースの間、力は、ドーミングフェーズ及びプレドーミングフェーズの間に力が上昇したレートと実質的に反対に低下する。即ち、下降レートが増大する間に力は低下する。上側ツールアセンブリ４０２、４０２Ａと下側ツールアセンブリ４０６、４０６Ａとが分離すると、力は迅速にゼロに低減される。

故に、本方法は、先で詳述したように、ツーリングの間に材料を導入する工程１０００と、低減した衝撃力を加える工程２００２と、低減した絞りパッドバイアス力を加える工程２００４と、絞り力を加える工程２００６と、移動フェーズ中に力を弱める工程２００７と、低減したいプレドーミング力を加える工程２００８と、低減したドーミング力を加える工程２０１０とを含む。更に、上記したように、低減した衝撃力を加える工程２００２は、低減したクランプビード衝撃力を加える工程２０２２、又は低減した漸進的クランプビード衝撃力を加える工程２０３２の１つを含む。同様に、低減した絞りパッドバイアス力を加える工程２００４は、低減したクランプビード絞りパッドバイアス力を加える工程２０２４、又は低減した漸進的クランプビード絞りパッドバイアス力を加える工程２０３４の１つを含む。同様に、低減したいプレドーミング力を加える工程２００８は、低減したクランプビードプレドーミング力を加える工程２０２８、又は低減した漸進的クランプビードプレドーミング力を加える工程２０３８の１つを含む。同様に、低減したドーミング力を加える工程２０１０は、低減したクランプビードドーミング力を加える工程２０４０、又は低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える工程２０５０の１つを含む。更に、開示する方法は、適度に低減したドーミング力を加える工程２０１１を含む。適度に低減したドーミング力を加える工程２０１１は、適度に低減したクランプビードドーミング力を加える工程２０４１、又は適度に低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える工程２０５１の１つを含む。

開示する概念の具体的な実施形態が詳細に記載されたが、当業者であれば、これらの詳細に対する種々の変更及び代替が、本開示の全体的な教示を考慮してなされてよいことが理解されよう。従って、開示する特定の配置は、説明のためだけにあることを意味しており、添付の特許請求の範囲、及びその任意の、そして全ての均等物の完全な広がりとして与えられることとなる開示する概念の範囲に関しての限定ではない。

Claims (23)

1. 材料のブランク（２０）を容器（２２）に選択的に形成するためのツーリング（３００）であって、前記容器（２２）は、第１の側壁（１２４）と、第２の側壁（１２６）と、前記第１の側壁（１２４）と前記第２の側壁（１２６）との間に延びる底部分（１２８）とを備えており、前記ツーリング（３００）は、
   上側ツールアセンブリ（３０２）と、
   下側ツールアセンブリ（３０６）と、
   を備えており、
   前記上側ツールアセンブリ（３０２）及び前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、幾つかのクランプビード（４１０）を備えており、
   前記材料のブランク（２０）は、前記上側ツールアセンブリ（３０２）と前記下側ツールアセンブリ（３０６）との間で、各クランプビード（４１０）にてクランプ留めされ、
   前記上側ツールアセンブリ（３０２）及び前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、前記底部分（１２８）を、前記第１の側壁（１２４）及び前記第２の側壁（１２６）と比較して薄くすることで、薄い、予め選択されたプロファイルを形成するように構成されている、ツーリング。
2. 前記上側ツールアセンブリ（３０２）は、成形パンチ（３０４）を備えており、
   前記成形パンチ（３０４）は、幾つかのクランプビード凹部（４１２）を備えており、
   前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、パッド（３０８）を備えており、
   前記パッド（３０８）は、幾つかのクランプビード突出部（４１４）を備えており、
   前記成形パンチ（３０４）は、前記材料のブランク（２０）を移動させて、前記パッド（３０８）と接触させる、請求項１に記載のツーリング。
3. 前記幾つかのクランプビード凹部（４１２）及び前記幾つかのクランプビード突出部（４１４）は、前記上側ツールアセンブリ（３０２）と前記下側ツールアセンブリ（３０６）との間に前記材料のブランク（２０）をクランプ留めするように構成されている、請求項２に記載のツーリング。
4. 前記下側ツーリングアセンブリ（３０６）は、選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）を備える、請求項１に記載のツーリング。
5. 前記選択可能ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）は、圧力発生アセンブリ（５１０）及び機械的バイアスアセンブリ（５５０）を備える、請求項４に記載のツーリング。
6. 前記幾つかのクランプビード（４１０）は、幾つかの漸進的クランプビード（６００）である、請求項５に記載のツーリング。
7. 前記上側ツールアセンブリ（３０２）は、成形パンチ（３０４）を備えており、
   前記成形パンチ（３０４）は、幾つかのクランプビード凹部（４１２）を備えており、
   前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、パッド（３０８）及びライザアセンブリ（５１５）を備えており、
   前記ライザアセンブリ（５１５）は、圧力面（５２１）を有しており、
   前記パッド（３０８）は、幾つかのクランプビード突出部（４１４）を備えており、
   前記ライザアセンブリ（５１５）は、前記下側パッド（３０８）に動作可能に連結されている、請求項６に記載のツーリング。
8. 前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）を備えており、
   前記ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）は、前記ライザ（５１５）に動作可能に連結されている、請求項７に記載のツーリング。
9. 前記ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）は、圧力発生アセンブリ（５１０）、機械的バイアスアセンブリ（５５０）、及び幾つかのハイブリッド構成要素（５７０）を備える、請求項８に記載のツーリング。
10. ハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５００）は、アクティブハイブリッドバイアス発生アセンブリ（５０２）である、請求項８に記載のツーリング。
11. 前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、圧力チャンバ（５１６）を備えており、
    前記圧力発生アセンブリ（５１０）は、前記圧力チャンバ（５１６）に加圧するように構成されており、
    前記機械的バイアスアセンブリ（５５０）は、幾つかのバネ（５５２）を備える、請求項８に記載のツーリング。
12. 前記幾つかのクランプビード（４１０）は、幾つかの漸進的クランプビード（６００）である、請求項１に記載のツーリング。
13. 前記上側ツールアセンブリ（３０２）は、成形パンチ（３０４）を備えており、
    前記成形パンチ（３０４）は、幾つかのクランプビード凹部（４１２）を備えており、
    前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、パッド（３０８）及びライザアセンブリ（５１５）を備えており、
    前記ライザアセンブリ（５１５）は、圧力面（５２１）を有しており、
    前記パッド（３０８）は、幾つかのクランプビード突出部（４１４）を備えており、
    前記ライザアセンブリ（５１５）は、前記下側パッド（３０８）に動作可能に連結されている、請求項１２に記載のツーリング。
14. 前記下側ツールアセンブリ（３０６）は更に、コンター（３１６）を備えており、
    前記コンター（３１６）は、前記底部分（１２８）と係合して引き伸ばして、前記薄い、予め選択されたプロファイルを形成する、請求項１に記載のツーリング。
15. 前記コンター（３１６）はドーム（１３０）である、請求項１４に記載のツーリング。
16. 前記上側ツールアセンブリ（３０２）及び前記下側ツールアセンブリ（３０６）は、前記容器（２２）の前記材料のブランク（２０）を、前記ドーム（１３０）にて、又は前記ドーム（１３０）の周りで引き伸ばして、実質的に均一な厚さとするように構成されている、請求項１０に記載のツーリング。
17. 容器（２２）を選択的に形成する方法であって,
    材料を、ツーリング（３００）の間に導入する工程（１０００）と、
    前記ツーリング（３００）で総バイアス力を発生させる工程（１００２）と、
    上側ツールアセンブリ（３０２）と下側ツールアセンブリ（３０６）との間で前記材料を漸進的にクランプ留めする工程（１００４）と、
    前記材料の少なくとも１つの所定の部分を、前記材料の少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、前記材料における対応する薄い部分を設ける工程（１００８）と、
    を含む方法。
18. 前記ツーリング（３００）は、クランプビード（４１０）を備えており、上側ツールアセンブリ（３０２）と下側ツールアセンブリ（３０６）との間に前記材料をクランプ留めするステップは、クランプビード（４１０）にて前記材料をクランプ留めする工程を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ツーリング（３００）は、漸進的クランプビード（６００）を備えており、上側ツールアセンブリ（３０２）と下側ツールアセンブリ（３０６）との間に前記材料をクランプ留めする工程は、漸進的クランプビード（６００）にて前記材料を漸進的にクランプ留めするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記容器（２２）の前記材料のブランク（２０）を、前記ドーム（１３０）にて、又は前記ドーム（１３０）の周りで、厚さが実質的に均一になるように形成する工程を更に含む、請求項１７に記載の方法。
21. 容器（２２）を選択的に形成する方法であって、
    材料を、ツーリングの間に導入する工程（１０００）と、
    低減した衝撃力を加える工程（２００２）と、
    低減した絞りパッド移動力を加える工程と、
    低減した絞り力を加える工程（２００４、２００６）と、
    低減したいプレドーミング力を加える工程（２００８）と、
    低減したドーミング力を加える工程（２０１０）と
    を含む方法。
22. 低減したドーミング力を加える工程（２０１０）は、低減した漸進的クランプビードドーミング力を加える工程（２０５０）を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 低減した衝撃力を加える工程（２００２）と、低減した絞りパッド移動力を加える工程とは、
    低減した漸進的クランプビード衝撃力を加える工程（２０２２）と、
    低減した漸進的クランプビード絞りパッド移動力を加える工程（２０３４）と、
    を含む、請求項２１に記載の方法。

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