JP2023009470A - Manufacturing method of can - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料等の内容物が充填される缶の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a can filled with contents such as a beverage.
従来、飲料等の内容物が充填される缶は、円筒状の筒状胴部と、この筒状胴部の一端に一体に連結された缶底部とを備え、缶底部は、缶軸方向外方に向けて環状に突出する周状接地部と、筒状胴部及び周状接地部を連結する外周底部と、周状接地部よりも内側の立ち上がり部と、立ち上がり部に屈曲部を介して接続されたドーム部とを備えている。近年、缶板材の薄肉化(軽量化)に伴い、缶底部の強度を高めるリフォーム工程を施すことが提案されている。このような缶のリフォーム方法の一例として、例えば、特許文献1に記載の缶の製造方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, cans filled with contents such as beverages have a cylindrical body and a can bottom integrally connected to one end of the cylindrical body. a circumferential ground contact portion protruding in the direction of the ring, an outer peripheral bottom portion connecting the cylindrical body and the circumferential ground contact portion, a rising portion inside the circumferential contact portion, and a bent portion at the rising portion and a connected dome portion. In recent years, with the thinning (lightening) of can sheet materials, it has been proposed to apply a reforming process to increase the strength of the bottom of the can. As an example of such a can reforming method, for example, a can manufacturing method described in
特許文献1に記載の缶の製造方法は、まず、絞りしごき工程により、筒状胴部の底部に、缶軸上で内側に向けて凹むドーム部と、その外周縁部に外側へ向けて突出するとともに缶軸回りの周方向に沿って延びる環状凸部とを形成する。この環状凸部は、最も先端に位置する先端部と、先端部と屈曲部とを連結する略ストレート状に延びる内壁部と、先端部と筒状胴部の下端部とを連結する外壁部とからなり、環状凸部のうち内壁部にボトムリフォーム加工を施して、内壁部に径方向外方へ向けて凹むとともに周方向の全周にわたって延びる環状凹部を成形するボトムリフォーム工程を備えている。
In the method for manufacturing a can described in
上述したボトムリフォーム工程では、リフォーム前の缶(以下、一次缶体という)のネック部を支持しつつ缶前駆体の底部の内壁部に成形ローラを当接させるとともに、この内壁部上を缶軸回りの周方向の全周にわたって転動させることにより、内壁部に周方向の全周にわたって延びる環状凹部を成形している。しかしながら、この方法で缶胴の缶底部をリフォームすると、缶が成形ローラの動きに合わせて振られる場合があり、その加工が安定しない問題が生じている。 In the above-described bottom reforming step, while supporting the neck portion of the can before reforming (hereinafter referred to as the primary can body), the forming roller is brought into contact with the inner wall portion of the bottom portion of the can precursor, and the can axis is moved over the inner wall portion. By rolling over the entire circumference in the circumferential direction, the inner wall portion is formed with an annular concave portion extending over the entire circumference in the circumferential direction. However, when the can bottom portion of the can body is reformed by this method, the can may be shaken along with the movement of the forming rollers, resulting in unstable processing.
一方、特許文献2に記載の缶の製造方法におけるリフォーム工程は、筒状のパンチと、ドーム押さえ工具と、ドーミングダイと、ホールドダウンリングとを用いて、リフォーム工程を実行する。具体的には、ドーム押さえ工具とドーミングダイとによりドーム部を押さえながら、パンチ及びホールドダウンリングで缶の外壁部を保持してドーム押さえ工具及びドーミングダイに対して相対的に下降させて、環状凸部の成形を行い、次いでパンチ及びホールドダウンリングを相対的に上昇させて、環状凸部の先端部を、ホールドダウンリングとドーミングダイの外面とで規定される溝内に押し込んで、周状接地部、外周底部及び立ち上がり部を形成する。つまり、ドーム部を規制しつつ、環状凸部を下方向且つ半径方向内方に押し込んで、立ち上がり部に高さ方向に向けて径の増大する逆テーパを形成させている。
On the other hand, the reforming step in the can manufacturing method described in
ところで、特許文献2に記載の缶の製造方法では、ドーム押さえ工具によりドーム部を規制しつつパンチとホールドダウンリングとで缶の外壁部を保持して、ドーム押さえ工具及びドーミングダイに対して相対的に上下動させる特殊なプレスを用いる必要があるため、リフォーム前の缶(一次缶体)の底部をリフォームするための装置が特殊で大型なものとなる。
By the way, in the can manufacturing method described in
上記のような問題を解決するため、例えば、特許文献3に記載の筒状胴部と缶底部が一体に成形された缶体成形装置が提案されている。この特許文献3に記載の缶体成形装置は、缶底部の中央に凹状のドーム部を有し、ドーム部の周囲に環状の脚部が成形された缶体に対して、脚部の形状をリフォーム成形するツールを備え、ツールは、缶体内に挿入され、ドーム部の内面に当接する押圧体と、脚部の下端部に内向きの湾曲端部を成形する成形型とを備えている。 In order to solve the above-described problems, for example, a can body forming apparatus in which a cylindrical body and a can bottom are integrally formed is proposed in Patent Document 3. The can body forming apparatus described in Patent Document 3 has a concave dome portion in the center of the can bottom portion, and the leg portion shape is formed on the can body in which the annular leg portion is formed around the dome portion. A reform-molding tool is provided, the tool being inserted into the can body and comprising a pressing body for contacting the inner surface of the dome and a mold for shaping the inwardly curved ends of the lower ends of the legs.
ところで、特許文献3に記載の装置では、缶底部の外面側に半径方向内方に向かって傾斜する傾斜面が形成された成形型を缶底部に対向して配置した状態で、ドーム部の内面を押圧体で押圧しており、缶底部側を支持する構造が複雑になる。また、傾斜面で脚部の外周面を支持した状態でドーム部の周縁を押圧し、傾斜面に沿わせながら変形させて環状の脚部の一部を下方に突出させることにより缶底部を形成するので、缶底部の形状がばらつく可能性がある。 By the way, in the apparatus described in Patent Document 3, the inner surface of the dome portion is formed in a state in which a mold having an inclined surface inclined radially inward on the outer surface side of the can bottom portion is placed facing the can bottom portion. is pressed by a pressing body, the structure for supporting the bottom side of the can becomes complicated. In addition, the can bottom is formed by pressing the periphery of the dome portion while supporting the outer peripheral surface of the leg portion on the inclined surface, deforming the dome portion along the inclined surface, and protruding part of the annular leg portion downward. Therefore, the shape of the can bottom may vary.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より簡易な構成で一次缶体の缶底部の再成形が可能な缶の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a can that enables reshaping of the can bottom portion of a primary can body with a simpler structure.
本発明の缶の製造方法は、円筒状の筒状胴部と、該筒状胴部の一端に一体に連結された缶底部とを備え、前記缶底部に缶軸方向外方に向けて環状に突出する突出部と、前記缶底部の缶軸上に形成され、缶軸方向内方に向けて凹むドーム部と、前記ドーム部の外周縁に連続する凹状の円弧状部と、が形成された一次缶体を形成する一次缶体形成工程と、前記一次缶体の前記缶底部を再成形する再成形工程と、を備え、前記再成形工程では、前記突出部の先端を前記缶軸に直交する支持平面で支持した状態で、前記ドーム部の周縁部を前記筒状胴部の内部から押圧して、前記円弧状部を屈曲させ、曲率半径の小さい上側屈曲部を形成する。 A method of manufacturing a can according to the present invention includes a cylindrical body and a can bottom integrally connected to one end of the cylindrical body, and an annular ring extending outward in the can axial direction at the can bottom. a dome portion formed on the can axis of the can bottom portion and recessed inward in the can axis direction; and a concave arcuate portion continuous with the outer peripheral edge of the dome portion. and a reshaping step of reshaping the can bottom portion of the primary can body, wherein in the reshaping step, the tip of the projecting portion is aligned with the can shaft. While being supported by orthogonal support planes, the peripheral portion of the dome portion is pressed from the inside of the cylindrical body portion to bend the arc portion to form an upper bent portion with a small radius of curvature.
本発明では、再成形工程においてドーム部の周縁部を押圧して円弧状部を屈曲させ、曲率半径の小さい上側屈曲部を形成しているので、その間、突出部の先端を支持する支持平面が設けられていればよく、例えば、特許文献3のように、突出部の半径方向外方の外面を支持する成形型等を配置する必要もなく、再成形工程で用いる装置を簡略化できる。また、突出部の先端を支持平面で支持しているので、再成形後の形状が安定する。 In the present invention, in the reshaping process, the peripheral edge of the dome portion is pressed to bend the arc-shaped portion to form the upper bent portion with a small radius of curvature. As long as it is provided, for example, there is no need to dispose a molding die or the like for supporting the outer surface of the protrusion in the radial direction as in Patent Document 3, and the equipment used in the remolding process can be simplified. In addition, since the tip of the projecting portion is supported by the support plane, the shape after remolding is stabilized.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記一次缶体形成工程では、前記突出部の半径方向内方縁から上方に延びる内壁部を形成するとともに、前記円弧状部を前記ドーム部の外周縁と前記内壁部の上端を接続する形状とし、前記再成形工程では、前記ドーム部の周縁部を前記筒状胴部の内部から押圧して、前記円弧状部を屈曲させながら前記内壁部の上部を半径方向外側に押し広げることで前記内壁部を傾斜させて傾斜壁部とするとよい。
上記態様では、円弧状部は曲率半径の小さい上側屈曲部となるので、この上側屈曲部と傾斜壁部とにより、その部分の剛性が高められ、薄肉の材料を用いて缶を製造した場合でも缶底部の強度を高めることができる。
In a preferred embodiment of the can manufacturing method of the present invention, in the primary can body forming step, an inner wall portion extending upward from a radially inner edge of the projecting portion is formed, and the arc-shaped portion is formed on the dome portion. The outer peripheral edge and the upper end of the inner wall portion are connected to each other, and in the reshaping step, the inner wall portion is bent while the peripheral edge portion of the dome portion is pressed from the inside of the cylindrical body portion to bend the arc-shaped portion. It is preferable that the inner wall portion is inclined to form an inclined wall portion by expanding the upper portion of the inner wall portion radially outward.
In the above-described aspect, the arcuate portion is an upper bent portion with a small radius of curvature, so that the upper bent portion and the inclined wall portion increase the rigidity of that portion. The strength of the can bottom can be increased.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記再成形工程では、前記ドーム部の周縁部を押圧するパンチに、前記ドーム部の周縁部から前記円弧状部の上方まで延びる幅の押圧面を形成しておき、該押圧面で前記ドーム部の周縁部を押圧する際に、前記円弧状部への押圧位置が前記ドーム部との接続端から半径方向外方に順次遷移するように押圧して前記円弧状部を屈曲させるとよい。 In a preferred embodiment of the can manufacturing method of the present invention, in the reshaping step, a pressing surface having a width extending from the peripheral edge of the dome to above the arc-shaped portion is provided on the punch for pressing the peripheral edge of the dome. is formed so that when the pressing surface presses the peripheral edge of the dome portion, the pressing position on the arcuate portion shifts radially outward sequentially from the connection end with the dome portion. and bend the arc-shaped portion.
上記態様では、ドーム部の周縁部を押圧する際に円弧状部への押圧位置が半径方向内方から徐々に外方位置に向けて遷移するように押圧して屈曲させるので、円弧状部に接続している内壁部の上端を半径方向外方に押し広げて、安定した傾斜壁部を確実に形成することができる。 In the above-described aspect, when pressing the peripheral portion of the dome portion, the pressing position on the arc-shaped portion is pressed and bent so as to gradually transition from the radially inner side toward the outer position. The upper ends of the connecting inner walls can be spread radially outward to ensure the formation of a stable inclined wall.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記一次缶体形成工程では、前記缶底部に前記突出部の半径方向外方縁と前記筒状胴部の下端とを接続する外周底部を形成しており、前記突出部は、その頂点から前記一次缶体の半径方向内方に位置する内側円弧状部と、半径方向外方に位置する外側円弧状部とからなり、前記再成形工程では、前記内側円弧状部の前記頂点付近を前記支持平面に押し付けながら前記内側円弧状部を屈曲させて、前記傾斜壁部の下端に連続する曲率半径の小さい下側屈曲部を形成するとともに、前記外側円弧状部を曲率半径が大きくなるように変形させて、前記下側屈曲部に連続する外側湾曲部を形成するとよい。 In a preferred embodiment of the can manufacturing method of the present invention, in the primary can body forming step, an outer peripheral bottom portion connecting the radially outer edge of the projecting portion and the lower end of the cylindrical body portion is formed on the can bottom portion. The protruding portion is composed of an inner arcuate portion positioned radially inwardly of the primary can body and an outer arcuate portion positioned radially outward from the apex of the protruding portion. forming a lower bent portion with a small radius of curvature continuous to the lower end of the inclined wall portion by bending the inner arcuate portion while pressing the vicinity of the vertex of the inner arcuate portion against the support plane; Preferably, the outer arcuate portion is deformed to have a larger radius of curvature to form an outer curved portion that is continuous with the lower bent portion.
上記態様では、曲率半径の小さい下側屈曲部と傾斜壁部とにより、その部分の剛性を高めて、缶底部の強度をより高めることができる。また、この下側屈曲部が形成される際に、外側円弧状部が曲率半径を大きくするように変形させられるとともに、内側円弧状部が支持平面に押し付けられる際の反作用も相俟って、外側湾曲部から外周底部に至る部位が缶軸方向に押し上げられ、その結果、缶の高さが大きくなる場合がある。 In the above aspect, the rigidity of the portion is increased by the lower bent portion having a small radius of curvature and the inclined wall portion, so that the strength of the can bottom portion can be further increased. In addition, when the lower bend is formed, the outer arcuate portion is deformed to increase the radius of curvature, and the reaction when the inner arcuate portion is pressed against the support plane The portion from the outer curved portion to the outer peripheral bottom portion is pushed up in the can axial direction, and as a result, the height of the can may increase.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記再成形工程では、前記筒状胴部内に配置される前記パンチと、前記支持平面を有する受け台とを用いて実行するとよい。
上記態様では、一次缶体をパンチと受け台とで挟持した状態で再成形工程を実行できる。
As a preferred aspect of the can manufacturing method of the present invention, the reshaping step may be performed using the punch disposed within the cylindrical body and a cradle having the support plane.
In the above aspect, the reshaping process can be performed while the primary can body is sandwiched between the punch and the cradle.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記一次缶体の前記筒状胴部の外径が66.1mm以上66.3mm以下であるとともに、前記ドーム部の外周縁の内面における接線の缶軸に直交する平面に対する角度が27°以上29°以下であり、前記押圧面の前記内壁部より前記一次缶体の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅が2.0mm以上3.0mm以下、前記押圧面の前記平面に対する傾斜角度が20°以上前記接線の前記平面に対する角度以下である。 In a preferred embodiment of the can manufacturing method of the present invention, the outer diameter of the cylindrical body portion of the primary can body is 66.1 mm or more and 66.3 mm or less, and the tangential line on the inner surface of the outer peripheral edge of the dome portion is The angle with respect to a plane orthogonal to the can axis is 27° or more and 29° or less, and the radial width of a portion of the pressing surface disposed radially inward of the primary can body from the inner wall portion is 2.0 mm or more. 3.0 mm or less, and the inclination angle of the pressing surface with respect to the plane is 20° or more and the angle of the tangential line with respect to the plane is less than or equal to 20°.
押圧面の内壁部より一次缶体の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅が2.0mm未満では、ドーム部の周縁部を押圧したときに、円弧状部及び内壁部を適切に変形できずに、大きな押圧痕が形成される可能性があり、3.0mmを超えると、ドーム部を押圧する面積が拡大するため、過大な押圧力が必要になる。また、ドーム部の外周縁の内面における接線の平面に対する角度が27°以上29°以下の場合に、押圧面の平面に対する傾斜角度が20°未満又は接線の平面に対する角度を超える場合、押圧面の平面に対する傾斜角度と、ドーム部の外周縁の内面における接線の平面に対する傾斜角度とのずれが大きくなるため、円弧状部及び内壁部を適切に変形することが難しい。 If the radial width of the portion of the pressing surface located radially inward of the primary can body from the inner wall portion is less than 2.0 mm, when the peripheral portion of the dome portion is pressed, the arcuate portion and the inner wall portion are properly aligned. If the thickness exceeds 3.0 mm, the area for pressing the dome portion increases, requiring an excessive pressing force. In addition, when the angle of the tangent to the plane of the inner surface of the outer peripheral edge of the dome portion is 27° or more and 29° or less, and when the inclination angle of the pressing surface to the plane is less than 20° or exceeds the angle of the tangent to the plane, the pressing surface Since the deviation between the inclination angle with respect to the plane and the inclination angle with respect to the plane of the tangential line of the outer peripheral edge of the dome part with respect to the plane becomes large, it is difficult to appropriately deform the arc-shaped part and the inner wall part.
本発明の缶の製造方法の好ましい態様としては、前記再成形工程では、前記押圧面を前記ドーム部の周縁部に押し当てて1.0mm以上3.0mm以下押し込むとよい。
押圧面の押し込み量が1.0mm未満であると、押し込み量が少なすぎて缶底部の再成形を適切に実行できず、缶底部の強度を高めることができない可能性があり、押し込み量が3.0mmを超えると、缶底部が大きく変形し過ぎて缶底部の強度がかえって低下する可能性がある。なお、この押し込み量は、実生産時の他工程への影響(搬送性、検査機での缶保持・検査性)を考慮すると、1.0mm以上2.0mm以下がより好ましい。
As a preferred aspect of the method for manufacturing a can according to the present invention, in the reshaping step, the pressing surface is pressed against the peripheral edge of the dome portion and pushed in by 1.0 mm or more and 3.0 mm or less.
If the pressing amount of the pressing surface is less than 1.0 mm, the pressing amount is too small to properly reshape the can bottom, and the strength of the can bottom may not be increased. If it exceeds 0.0 mm, the can bottom may deform excessively and the strength of the can bottom may rather decrease. Considering the influence on other processes during actual production (conveyability, can holding and inspection properties in an inspection machine), the pushing amount is more preferably 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
本発明によれば、簡易な構成で一次缶体の缶底部の再成形ができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the can bottom part of a primary can can be reshaped by simple structure.
以下、本発明に係る缶の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the can manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の缶体100は、図1では全体形状を省略しているが、いわゆる2ピース缶であり、その上端部の口部において、ネック部と、このネック部よりも缶軸方向に沿う当該缶の外側に位置するフランジが形成されている。缶体100は、フランジ側の開口部を通じて内部に飲料等の内容物を充填した後、蓋部材が巻き締められることにより開口部が密封され、缶とされる。
Although the overall shape of the
図1には、缶体100の缶底部11を拡大して示しており、缶体100の右半分に、缶軸Cを通る断面を示している。缶体100は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の薄板金属からなり、図1に示すように、ストレート状に形成され、その上方部分にフランジが形成された開口部(図示省略)が形成された円筒状をなす筒状胴部12と、この筒状胴部12の一端に一体に連結された缶底部11とを備えている。
FIG. 1 shows the
図1に示すように、筒状胴部12及び缶底部11は互いに同軸に配置されており、本実施形態において、これらの共通軸を缶軸Cと称して説明を行う。缶軸Cに沿う方向(缶軸方向)のうち、開口部から缶底部11側へ向かう方向を缶軸方向外方(下方)、缶底部11から開口部側へ向かう方向を缶軸方向内方(上方)とし、以下の説明においては、図1に示す向きと同様に上下方向を定めるものとする。缶軸Cに直交する方向を半径方向といい、半径方向のうち、缶軸Cに接近する向きを半径方向の内側(半径方向内方)、缶軸Cから離間する向きを半径方向の外側(半径方向外方)とする。また、缶軸C回りに周回する方向を周方向とする。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、缶体100の缶底部11は、缶軸方向外方(下方)に向けて環状に突出する周状接地部114と、筒状胴部11及び周状接地部114を連結する外周底部117と、周状接地部114に連結され、周状接地部114の端部から上方に向けて延び、かつ、上方に向かうにしたがって缶軸Cから離れる方向に向けて傾斜して延びる傾斜壁部113と、傾斜壁部113に上側屈曲部112を介して接続されたドーム部111とを備えている。周状接地部114は、周状接地部114の頂点114Aより半径方向内方に位置し、傾斜壁部113の下端部に連続する下側屈曲部115と、下側屈曲部115に連続し、外周底部117に連続する外側湾曲部116とからなる。
In this embodiment, the
ドーム部111は、缶軸C上に位置するとともに上方(筒状胴部12の内部)に向けて凹む形状とされている。また、上側屈曲部112は、缶体100の半径方向外方に向けて凹む円弧状の部位であり、下端部が傾斜壁部113に接続されている。傾斜壁部113は、上側屈曲部112の下端部から下方に向かうにしたがって缶軸Cに近接する方向に向けて傾斜して延びる部位であり、その下端部が下側屈曲部115に接続されている。下側屈曲部115は、缶体100の半径方向内方に突出する円弧状とされ、その下端部が外側湾曲部116に接続されている。外側湾曲部116は、缶体100の半径方向外方かつ下方(図2に示す例では、紙面に対して右下方向)に凸状に延びる円弧状とされ、半径方向外方の端部が外周底部117に接続されている。これら下側屈曲部115及び外側湾曲部116からなる周状接地部114は、最も缶軸方向下方に向けて突出しているとともに、周方向に沿って延びる環状をなしており、缶底部11を下側にした状態で載置面に載置した場合に、下側屈曲部115及び外側湾曲部116の接続部分が載置面に接触する。また、外周底部117は、外側湾曲部116の半径方向外方の端部から筒状胴部12の下端部に向け、かつ、半径方向内方に凹状に延びる円弧状とされている。
なお、ドーム部111の周縁部には、ドーム部111が凹む方向とは反対方向(下方)に若干屈曲する押圧痕118が形成されている。
The
In addition, a
上述した缶底部11の各部の諸寸法は、例えば、缶体100の外面において、ドーム部111の曲率半径R1が30mm以上37mm以下、上側屈曲部112の曲率半径R2が1.3mm以上2.0mm以下、傾斜壁部113の缶軸Cに対する傾斜角度(図2のθ2)が6.0°以上21.0°以下、周状接地部114の頂点114A間の内径(当該頂点114Aどうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W1が46.8mm以上47.2m以下、下側屈曲部115の曲率半径R3が0.7mm以上1.0mm以下、外側湾曲部116の曲率半径R4が1.4mm以上1.8mm以下、外周底部116の曲率半径R5が8.0mm以上12.0mm以下、下側屈曲部115における最も半径方向内方に位置する部位間の内径(当該部位どうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W2が44.4mm以上44.6mm以下、上側屈曲部112における最も半径方向外方に位置する部位間の内径(当該部位どうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W3が44.8mm以上45.6mm以下、筒状胴部12の外径W4が66.1mm以上66.3mm以下とされている。
As for the dimensions of each portion of the
[缶の製造方法]
本実施形態の缶の製造方法は、アルミニウム板材を打ち抜いて絞り加工することにより、比較的大径で浅いカップを成形し、このカップに再度の絞りしごき加工(DI加工)を加えて円筒状の筒状胴部22と筒状胴部22の一端に一体に連結された缶底部21とを有する図3に示す有底筒状の一次缶体200を形成する絞りしごき工程(一次缶体形成工程)と、一次缶体200の缶底部21を再成形する再成形工程と、筒状胴部22の他端部の開口部を加工する開口部加工工程(開口部に縮径及びフランジ形成の加工を施すネッキング工程)と、を備えている。
[Manufacturing method of can]
In the method of manufacturing a can according to the present embodiment, an aluminum plate is punched and drawn to form a relatively large-diameter shallow cup. A drawing and ironing process for forming a bottomed cylindrical
[絞りしごき工程]
本発明の一次缶体形成工程に相当する絞りしごき工程では、カップを形成した後、再度の絞りしごき加工を加えることにより、図3に示すように、一次缶体200の缶底部21に、缶底部21の缶軸C上に形成され、缶軸方向内方(上方)に向けて凹むドーム部211と、缶軸方向外方(下方)に向けて環状に突出する突出部214と、該突出部213の半径方向内方縁から上方に延びる内壁部213と、内壁部213の上端とドーム部211の外周縁とを連結する円弧状部212と、突出部214の半径方向外方縁と筒状胴部22の一端とを連結する外周底部215とを成形する。突出部214は、図3に示すように、その頂点214Aから一次缶体200の半径方向内方に位置する内側円弧状部215と、半径方向外方に位置する外側円弧状部216とからなる。このドーム部211の外周縁の内面における接線S1の缶軸Cに直交する平面に対する角度は、27°以上29°以下とされている。
[Drawing and ironing process]
In the drawing and ironing process corresponding to the primary can body forming process of the present invention, after the cup is formed, the drawing and ironing process is applied again, thereby forming the
一次缶体200のドーム部211は、図5及び図6に示すように、缶軸C上に位置するとともに上方(筒状胴部22の内部)に向けて凹む形状とされている。また、円弧状部212は、一次缶体200の半径方向内方かつ下方(図3に示す例では、紙面に対して左下方向)に向けて凹状に延びる円弧状の部位であり、下端が内壁部213に接続されている。内壁部213は、下端から上端に向かうにしたがって缶軸Cに向けて傾斜し、上端が円弧状部212の下端に接続されているとともにその下端が内側円弧状部215の半径方向内方縁に接続されている。内側円弧状部215は、一次缶体200の半径方向内方かつ下方(図3に示す例では、紙面に対して左下方向)に凸状に延びる円弧状とされ、その下端が外側円弧状部216に接続されている。また、外側円弧状部216は、一次缶体200の半径方向外方かつ下方(図2に示す例では、紙面に対して右下方向)に凸状に延びる円弧状とされ、半径方向外方縁が外周底部217に接続されている。これら内側円弧状部215及び外側円弧状部216からなる突出部214は、最も缶軸方向下方に向けて突出しているとともに、周方向に沿って延びる環状をなしており、これらの接続部分が支持平面41に接触する。また、外周底部217は、外側円弧状部216の半径方向外方縁から筒状胴部22の下端に向け、かつ、半径方向内方に凹状に延びる円弧状とされている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
上述した一次缶体200の缶底部21の各部の諸寸法は、例えば、一次缶体200の外面において、ドーム部211の曲率半径R11が28mm以上37mm以下、円弧状部212の曲率半径R12が2.1mm以上2.2mm以下、突出部214の頂点214A間の直径(当該頂点214Aどうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W11が47.8mm以上48.1mm以下、内側円弧状部215の曲率半径R13が1.2mm以上1.5mm以下、外側円弧状部216の曲率半径R14が2.2mm以上2.5mm以下、外周底部217の曲率半径R15が1.5mm以上1.9mm以下、内側円弧状部215における最も半径方向内方に位置する部位間の内径(当該部位どうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W12が43.4mm以上45.6mm以下、円弧状部212における最も半径方向外方に位置する部位間の内径(当該部位どうしを結ぶ缶軸Cを通る直線の距離)W13が43.4mm以上45.6mm以下、筒状胴部22の外径W14が66.1mm以上66.3mm以下とされている。
The various dimensions of each portion of the
なお、円弧状部212の曲率半径R12は、上側屈曲部112の曲率半径R2より大きく、内側円弧状部215の曲率半径R13は、下側屈曲部114の曲率半径R3より大きく、外側円弧状部216の曲率半径R14は、外側湾曲部116の曲率半径R4よりも小さく設定されている。また、突出部214の頂点214A間の直径W11は、周状接地部114の頂点114Aから缶軸Cまでの距離W1より大きく、円弧状部212における最も半径方向外方に位置する部位間の内径W13は、上側屈曲部112における最も半径方向外方に位置する部位間の内径W3よりも小さく設定されている。
The curvature radius R12 of the
[再成形工程]
再成形工程では、突出部214の先端を缶軸Cに直交する支持平面41で支持した状態で、ドーム部211の周縁部211A(図8に示す例では、ドーム部211における円弧状部212との接続部から一定の範囲内にある領域)に押圧面331の半径方向内方端を接触させ、筒状胴部22の内部からドーム部211の周縁部211Aを缶軸方向外方(下方)に押圧することにより実行される。この再成形工程では、図5及び図6に示すように、一次缶体200の筒状胴部22内に配置され、ドーム部211の周縁部211Aを押圧するパンチ30と、支持平面41を有する受け台40とを用いて実行する。
[Remolding process]
In the reshaping process, the peripheral edge portion 211A of the dome portion 211 (in the example shown in FIG. 8, the arc-shaped
このパンチ30は、図4に示すように、略円柱状の本体部31を備え、この本体部31の下方(ドーム部211の周縁部211Aに当接する側)には、缶底部21を押圧する際にドーム部211の中央部が接触しないように凹部32が形成されている。また、凹部32の外周部には、円筒状に下方に向けて突出する環状突出部33が形成されている。また、環状突出部33の先端部には、ドーム部211の周縁部211Aから円弧状部212の上方まで延びる幅の押圧面331が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
このパンチ30の各部の諸寸法は、例えば、直径L1が44mm以上50mm以下、凹部32の内径L2が19.5mm以上20.75mm以下、押圧面331の幅L3が4.25mm以上5.5mm以下とされている。
The dimensions of each part of the
押圧面331は、一次缶体200の半径方向外方に向かうに従って下方に突出する傾斜面とされている。この押圧面331の缶軸Cに直交する平面に対する傾斜角度θ12は、20°未満又は接線S1の缶軸Cに直交する平面に対する角度設定されている。
また、押圧面331は、ドーム部211の周縁部211Aに当接したときに、幅方向の中心付近に内壁部213が配置されるように設計されている。つまり、押圧面331は、内壁部213より一次缶体200の半径方向外方に張り出している。この内壁部213より一次缶体200の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅L4(図7参照)は2.25mm以上2.5mm以下とされている。
The
Further, the
なお、押圧面331の内壁部213より一次缶体200の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅L4が2.25mm未満では、ドーム部211の周縁部211Aを押圧したときに、円弧状部212及び内壁部213を適切に変形できずに、大きな押圧痕が形成される可能性があり、2.5mmを超えると、ドーム部211を押圧する面積が拡大するため、過大な押圧力が必要になる。また、ドーム部211の外周縁の内面における接線S1の缶軸Cに直交する平面に対する角度θ11が27°以上29°以下の場合に、押圧面331の缶軸Cに直交する平面に対する傾斜角度θ12が20°未満又は接線S1の平面に対する角度を超える場合、押圧面331の缶軸Cに直交する平面に対する傾斜角度θ12と、ドーム部211の外周縁(円弧状部212との接続点)の内面における接線S1の缶軸Cに直交する平面に対する傾斜角度θ11とのずれが大きくなるため、円弧状部212及び内壁部213を適切に変形することが難しい。特に、傾斜角度θ12が上記角度θ11より大きいと、押圧面331がドーム部211の周縁部211Aよりも先に円弧状部212を押圧することとなり、内壁部213を適切に傾斜させることができない可能性がある。
Note that if the radial width L4 of the portion of the
そして、一次缶体200を受け台40の支持平面41上に載置した状態でパンチ30を図5に示すように筒状胴部22内に配置し、図6に示すように、押圧面331の半径方向内方端を周縁部211Aの部位Pに接触させた状態で1.0mm以上3.0mm以下(本実施形態では2.0mm)下方に向けて押し込むことで、缶底部21を再成形して缶底部11とする。
With the
具体的には、図7及び図8に示すように、突出部214の先端を缶軸Cに直交する支持平面41で支持し、かつ、周状押圧面331の半径方向内方端を周縁部211Aに接触させた状態で、ドーム部211の周縁部211Aを缶軸方向にパンチ30の押圧面331で筒状胴部22の内部から押圧することにより、円弧状部212を屈曲させ、内壁部213の上部を半径方向外側に押し広げることで内壁部212を傾斜させて傾斜壁部113とする。この場合、パンチ31の押圧面331は、ドーム部211の周縁部211Aから円弧状部212の上方まで延びる幅を有しているので、円弧状部212への押圧位置がドーム部211との接続端(外周縁)から半径方向外方に順次遷移するように押圧することで、円弧状部212をさらに屈曲させて曲率半径の小さい上側屈曲部112を形成しながら内壁部213の上部を半径方向外方に広げて傾斜壁部113を形成する。このとき、突出部214の先端付近では、内側円弧状部215の頂点付近が支持平面41に押し付けられながら内側円弧状部215をさらに屈曲させて、傾斜壁部113の下端に連続する曲率半径の小さい下側屈曲部115を形成するとともに、外側円弧状部216を曲率半径が大きくなるように変形させて、下側屈曲部115に連続する曲率半径の大きい外側湾曲部116を形成する。この下側屈曲部115が形成される際に、外側円弧状部216が曲率半径を大きくするように変形させられるとともに、内側円弧状部215が支持平面41に押し付けられる際の反作用も相俟って、外側湾曲部116から外周底部117に至る部位が缶軸方向に押し上げられ、その結果、缶の高さが大きくなる場合がある。また、ドーム部211の周縁部211Aが押圧されているため、ドーム部111の深さ(ボトムデプス)は一次缶体200のドーム部211の深さよりも小さくなるとともに、押圧面331に押圧されることによりドーム部111の内面(ドーム部211の周縁部211Aにおける押圧面331の半径方向内方端が接触した部位P)に押圧痕118(図2参照)が形成される。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the tip of the projecting
ここで、押圧面331(パンチ30)の下方への押し込み量は、1.0mm以上2.0mm以下としたが、一例として1.0mm、2.0mm、3.0mmのそれぞれの押し込み量で押し込んだ際の缶底部の形状及び傾斜壁部113の缶軸Cに対する傾斜角度について説明する。図9は、図4に示すパンチ30により押し込み量を変化させて押圧された場合の傾斜壁部113,113A,113Bの缶軸Cに対する角度を示す図である。なお、一次缶体200の内壁部213の下端部を通る缶軸Cに対する傾斜角度θ0は略0°である。
Here, the downward pressing amount of the pressing surface 331 (punch 30) is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less. The shape of the can bottom portion and the inclination angle of the
図9に示すように、押圧面331の押し込み量を大きくするほど、傾斜壁部の缶軸Cに対する傾斜角度が大きくなることがわかる。具体的には、一例として、押し込み量が1.0mmの場合の傾斜壁部113Aの缶軸Cに対する傾斜角度θ1は、3.79°、押し込み量が2.0mmの場合の傾斜壁部11の缶軸Cに対する傾斜角度θ2は、19.13°、押し込み量が3.0mmの場合の傾斜壁部113Bの缶軸Cに対する傾斜角度θ3は、50.76°となる。
なお、押圧面331の押し込み量が1.0mm未満であると、押し込み量が少なすぎて缶底部21の再成形を適切に実行できず、缶体の缶底部の強度を高めることができない可能性があり、押し込み量が3.0mmを超えると、缶底部21が大きく変形し過ぎて缶体の缶底部の強度がかえって低下する可能性がある。また、この押し込み量は、実生産時の他工程への影響(搬送性、検査機での缶保持・検査性)を考慮すると、1.0mm以上2.0mm以下がより好ましい。
As shown in FIG. 9, it can be seen that the greater the pushing amount of the
If the amount of pressing of the
このような再成形工程を施すことにより、一次缶体200の缶底部21が再成形され、図1に示す缶底部11の形状とされる。
そして、この再成形工程後にネッキング工程を実行することにより、その上端部の口部において、ネック部と、このネック部よりも缶軸方向に沿う当該缶の外側に位置するフランジとが形成され、缶体100となる。なお、本実施形態では、筒状胴部22の内部からドーム部211の周縁部211Aを缶軸方向の一方向に押圧するだけで再成形工程を実行できることから、再成形工程は、缶の開口部に縮径及びフランジ形成の加工を施すネッキング工程と同じ機構で実行される。
そして、缶体100のフランジ側の開口部を通じて内部に飲料等の内容物を充填した後、蓋部材を巻き締めることにより開口部が密封され、缶とされる。
By performing such a reshaping process, the
Then, by performing the necking step after the reshaping step, a neck portion and a flange positioned outside the can along the can axial direction from the neck portion are formed at the mouth portion of the upper end portion, The
After filling the contents such as a beverage through the opening on the flange side of the
[特許文献3との比較]
ここで、特許文献3に記載の装置を用いた缶の製造方法と本実施形態の缶の製造方法とを比較する。まず、特許文献3の装置を用いた缶の製造方法では、缶底部の外面側に半径方向内方に向かって傾斜するテーパ部と、テーパ部に接続される段部と、段部の下方に連続する平面状部とが形成された成形型を缶底部に対向して配置した状態で、ドーム部の内面を押圧体で押圧しているので、缶底部側を支持する構造が複雑になる。また、押圧体が接触するのはドーム部ではなく、ドーム部と脚部とを連結する円弧状部であることから、この押圧体で円弧状部を押圧すると下端から上端に向かうにしたがって缶軸に向けて傾斜する本実施形態の内壁部に相当する脚部の半径方向内方の部位がさらに半径方向内方に傾いてしまう。このため、特許文献3では、上述の複雑な形状の成形型を用い、押圧体で押圧する際に、環状の脚部の一部を段部に沿って下方に突出させるように変形させることで、脚部の内側部位の下端部をまず半径方向内方に傾斜させていると想定されるが、押圧体が脚部の内側部位の上端部を半径方向内方に押圧するため、タイミングがずれると正確な形状に成形するのが難しい。また、ドーム部の下方からのエア噴出が成形をアシストするかも知れないが、金属材料の成形をエアでアシストするには限界がある。いずれにしても、この特許文献3の方法では、安定した形状に缶底部を成形することは難しいと考える。
[Comparison with Patent Document 3]
Here, the can manufacturing method using the apparatus described in Patent Document 3 and the can manufacturing method of the present embodiment will be compared. First, in the can manufacturing method using the apparatus of Patent Document 3, a tapered portion inclined radially inward on the outer surface side of the bottom of the can, a stepped portion connected to the tapered portion, and a stepped portion below the stepped portion Since the inner surface of the dome portion is pressed by the pressing body in a state in which the forming die formed with the continuous planar portion is arranged to face the can bottom portion, the structure for supporting the can bottom portion side becomes complicated. In addition, since it is not the dome portion that the pressing body comes into contact with, but the arc-shaped portion that connects the dome portion and the leg portion, when the arc-shaped portion is pressed by the pressing body, the can axis increases from the lower end to the upper end. The radially inner portion of the leg corresponding to the inner wall portion of the present embodiment, which is inclined toward , is further inclined radially inward. For this reason, in Patent Document 3, a molding die having a complicated shape as described above is used, and when pressing with a pressing body, a part of the annular leg portion is deformed so as to protrude downward along the stepped portion. , it is assumed that the lower end of the inner portion of the leg is first inclined radially inward, but the pressing body presses the upper end of the inner portion of the leg radially inward, so the timing is shifted. And it is difficult to mold it into an accurate shape. Also, although the injection of air from below the dome portion may assist the molding, there is a limit to assisting the molding of metal materials with air. In any case, it is considered difficult to form the can bottom in a stable shape by the method of Patent Document 3.
これに対し、本実施形態の缶の製造方法では、ドーム部211の周縁部211Aを押圧して、円弧状部212を屈曲させ、内壁部213の上部を半径方向外側に押し広げることで内壁部212を傾斜させて傾斜壁部113とする。すなわち、下端から上端に向かうにしたがって缶軸Cに向けて傾斜する内壁部213がさらに同方向に傾くことを防止して、これとは逆方向側(缶軸とは反対側)に向けて傾斜させて傾斜壁部113としているので、缶底部11の強度を向上できる。
On the other hand, in the can manufacturing method of the present embodiment, the peripheral edge portion 211A of the
本実施形態では、筒状胴部22の内部からドーム部211の周縁部211Aを缶軸方向の一方向に押圧するだけで再成形工程を実行できるので、再成形工程を、缶の開口部に縮径及びフランジ形成の加工を施すネッキング工程と同じ機構で実行できる。このため、特許文献2のような特殊なプレスを用いる必要がなく、缶の製造装置の大型化を抑制しつつ、缶の製造コストを低減できる。また、再成形工程においてドーム部211の周縁部211Aを押圧して円弧状部212を屈曲させながら内壁部213を傾斜させているので、その間、突出部214の先端を支持する支持平面41が設けられていればよく、例えば、特許文献3のように、突出部214の半径方向外方の外面を支持する成形型等を配置する必要もなく、再成形工程で用いる装置を簡略化できる。また、突出部214の先端を支持平面41で支持しているので、再成形後の形状が安定する。
In this embodiment, the reshaping process can be performed simply by pressing the peripheral edge portion 211A of the
また、ドーム部211の周縁部211Aを押圧する際に円弧状部212への押圧位置が半径方向内方から徐々に外方位置に向けて遷移するように押圧して屈曲させるので、円弧状部212に接続している内壁部213の上端を半径方向外方に押し広げて、安定した傾斜壁部113を確実に形成することができる。なお、円弧状部212は曲率半径の小さい上側屈曲部112となるので、この上側屈曲部112と傾斜壁部113とにより、その部分の剛性が高められるので、薄肉の材料を用いて缶を製造した場合でも缶底部11の強度を高めることができる。
Further, when the peripheral edge portion 211A of the
また、曲率半径の小さい下側屈曲部115と傾斜壁部113とにより、その部分の剛性を高めて、缶底部11の強度をより高めることができる。また、この下側屈曲部115が形成される際に、外側円弧部216が曲率半径を大きくするように変形させられるとともに、内側円弧状部215が支持平面41に押し付けられる際の反作用も相俟って、外側湾曲部116から外周底部117に至る部位が缶軸方向に押し上げられ、その結果、缶の高さが大きくなる。
In addition, the lower
また、一次缶体200をパンチ30と受け台40とで挟持した状態で再成形工程を実行できる。このため、例えば、一次缶体200を水平面に載置した状態でなくても、缶底部21の再成形を実行できる。
さらに、パンチ30の押圧面331は、内壁部213より一次缶体200の半径方向外方に張り出す幅を有しているとともに、内壁部213より一次缶体200の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅L6が2.0mm以上3.0mm以下、押圧面331の平面に対する傾斜角度が20°以上接線S1の平面に対する角度以下とされているので、ドーム部111の周縁部に大きな押圧痕が形成されることを抑制しつつ、円弧状部212及び内壁部213を適切に変形させることができる。
Further, the reshaping process can be performed while the
Further, the
また、パンチ30の押し込み量を1.0mm以上3.0mm以下とすることで、適切な缶底部21の再成形が可能となる。この場合、上側屈曲部112の曲率半径R2を1.3mm以上2.0mm、下側屈曲部115の曲率半径R3を0.7mm以上1.0mm以下、傾斜壁部113の缶軸Cに対する傾斜角度を6.0°以上21.0°以下にすることができ、これにより缶底部11の強度を高めることができる。
Further, by setting the pushing amount of the
なお、本発明は上記各実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、再成形工程後にネッキング工程を実行することとしたが、これに限らず、再成形工程と同時にネッキング工程を実行してもよい。上記実施形態の再成形工程は、パンチ30及び受け台40のみで実行できることから、パンチ30の外側から筒状胴部22を挟み込む金型を用いることで、ネッキング工程と再成形工程とを同時に実行することが可能となる。
It should be noted that the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and various modifications can be made to the detailed configurations without departing from the scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, the necking process is performed after the reshaping process, but the necking process may be performed simultaneously with the reshaping process. Since the reshaping process of the above embodiment can be performed only with the
上記実施形態では、缶の製造方法は、絞りしごき工程と、再成形する再成形工程と、ネッキング工程とにより実行されることとしたが、これに限らず、例えば、ネッキング工程に代えて、缶の開口部にねじ部及びカール部形成の加工を施す口部形成工程を実行してもよい。すなわち、本発明の缶の製造方法は、2ピース缶に限らず、ボトル缶にも適用できる。 In the above-described embodiment, the can manufacturing method is executed by the drawing and ironing process, the reshaping process for reshaping, and the necking process. A mouth portion forming step may be performed in which the opening portion of is processed to form a threaded portion and a curled portion. That is, the can manufacturing method of the present invention can be applied not only to two-piece cans but also to bottle cans.
また、上記実施形態では、絞りしごき工程において、筒状胴部22の一端に一体に連結された缶底部21を有する有底筒状の一次缶体200を形成することとしたが、これに限らず、絞りしごき工程においては缶底部を形成しないで、絞りしごき工程後に、缶底部を形成して一次缶体を形成することとしてもよい。すなわち、一次缶体形成工程は、絞りしごき工程と缶底部形成工程との二工程からなることとしてもよい。
In the above-described embodiment, in the drawing and ironing process, the
また、上記実施形態の缶の各種寸法等を例示したが、あくまで一例であり、突出部の先端を缶軸に直交する支持平面で支持した状態で、ドーム部の周縁部を筒状胴部の内部から押圧して、円弧状部を屈曲させ、内壁部の上部を半径方向外側に押し広げることで内壁部を缶軸とは反対側に向けて傾斜させて傾斜壁部とすることが可能な缶であれば、本発明を適用できる。 Various dimensions of the can of the above-described embodiment have been exemplified, but they are only examples. By pressing from the inside to bend the arc-shaped portion and expand the upper portion of the inner wall portion radially outward, the inner wall portion can be inclined toward the opposite side of the can axis to form an inclined wall portion. The present invention can be applied to cans.
上記実施形態では、一次缶体形成工程において、内壁部を形成することとしたがこれに限らず、例えば、突出部の半径方向内方縁と円弧状部が本実施形態よりも大きい円弧からなり、この円弧の半径方向外方縁とが接続されていてもよい。すなわち、内壁部及び傾斜壁部を備えない缶についても本発明の権利範囲内である。 In the above embodiment, the inner wall portion is formed in the primary can body forming step. , and the radially outer edge of this arc may be connected. That is, cans without inner walls and sloped walls are also within the scope of the present invention.
アルミニウム合金製の板材を打ち抜いて絞り加工することにより、比較的大径で浅いカップを成形し、このカップに再度の絞りしごき加工(DI加工)を加えて、上述したアルミニウム合金製の一次缶体を38個製造した。この38個の一次缶体の缶底部の各部の諸寸法の平均値は、ドーム部の曲率半径R11が29.0mm、円弧状部の曲率半径R12が2.15mm、突出部の頂点から缶軸Cまでの距離W11が23.97mm、内側円弧状部の曲率半径R13が1.35mm、外側円弧状部の曲率半径R14が2.35mm、外周底部の曲率半径R15が1.7mm、内側円弧状部における最も半径方向内方に位置する部位間の内径W12が22.25mm、円弧状部における最も半径方向外方に位置する部位間の内径W13が22.25mm、筒状胴部の外径W14が32.9mmであった。この一次缶体に対して上記実施形態で説明した方法で再成形工程を実施した。この際、パンチの下方への押し込み量を1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mmのそれぞれで変化させ、各押し込み量における缶ハイト、ボトムデプス、最大耐圧(耐圧強度)及びグロース量を確認した。このときに使用した樹脂製のパンチは、図4に示す直径L1が50mm、凹部の内径L2が41mm、押圧面の幅L3が4.5mm、押圧面の内壁部より一次缶体の半径方向内方に配置される部位の半径方向の幅L4は2.25mmとした。 By punching and drawing an aluminum alloy plate material, a relatively large diameter shallow cup is formed, and this cup is again drawn and ironed (DI processing) to produce the above-mentioned aluminum alloy primary can body. 38 were manufactured. The average values of the various dimensions of the can bottom portions of the 38 primary can bodies are as follows: the curvature radius R11 of the dome portion is 29.0 mm; The distance W11 to C is 23.97 mm, the radius of curvature R13 of the inner arcuate portion is 1.35 mm, the radius of curvature R14 of the outer arcuate portion is 2.35 mm, the radius of curvature R15 of the bottom of the outer circumference is 1.7 mm, the inner arc The inner diameter W12 between the most radially inwardly positioned portions of the arc-shaped portion is 22.25 mm, the inner diameter W13 between the most radially outwardly positioned portions of the circular arc portion is 22.25 mm, and the outer diameter W14 of the cylindrical body portion is 22.25 mm. was 32.9 mm. A remolding process was performed on this primary can body by the method described in the above embodiment. At this time, the downward pressing amount of the punch was changed to 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, and 3.0 mm, respectively, and the can height, bottom depth, maximum pressure resistance (pressure resistance strength) ) and the amount of growth were confirmed. The resin punch used at this time had a diameter L1 of 50 mm, an inner diameter L2 of the recessed portion of 41 mm, and a width L3 of the pressing surface of 4.5 mm, as shown in FIG. The width L4 in the radial direction of the portion arranged on the side was set to 2.25 mm.
(最大耐圧の測定方法)
最大耐圧(耐圧強度)は、各試料をそれぞれ2個ずつ測定した。具体的には、各試料のそれぞれに対し、空圧式バックリングテスター(ユニバーサル製缶株式会社製)に接地部から100mmの位置で固定し、空圧により昇圧スピード98kPa/sで缶内圧を上昇させ、ドーム部が反転する(バックリングする)までの最高到達圧を測定し、その平均値(ave)、最大値(max)、最小値(min)のそれぞれを求め、その結果を表1及び図10に示した。なお、図10では、横軸に押し込み量(mm)を示し、縦軸に最大耐圧(kPa)の平均値を示している。
(Method of measuring maximum withstand voltage)
The maximum pressure resistance (pressure resistance) was measured for each two samples. Specifically, each sample was fixed to a pneumatic buckling tester (manufactured by Universal Can Manufacturing Co., Ltd.) at a
(686KPa時のグロース量の測定方法)
グロース量は、各試料をそれぞれ2個ずつ測定した。具体的には、各試料のそれぞれに対して、缶底部を上向きにして缶体の上端開口部を気密に密封し、内部に圧縮空気等を供給して686kPaに内圧を上昇させながら、缶底部の周状接地部の先端のボトムグロース量(突出変形量)を変位計(ユニバーサル製缶株式会社製)によってそれぞれ2個ずつ測定し、その平均値(ave)、最大値(max)、最小値(min)のそれぞれを求め、その結果を表2及び図11に示した。なお、図11では、横軸に押し込み量(mm)を示し、縦軸に686KPa時のグロース量(mm)の平均値を示している。
(Method for measuring growth amount at 686 KPa)
Two pieces of each sample were measured for the amount of growth. Specifically, for each sample, the top opening of the can body was airtightly sealed with the can bottom facing upward, and compressed air or the like was supplied to the inside to increase the internal pressure to 686 kPa. The bottom growth amount (projection deformation amount) at the tip of the circumferential ground contact portion is measured by two displacement meters (manufactured by Universal Can Manufacturing Co., Ltd.), and the average value (ave), maximum value (max), and minimum value (min) were obtained, and the results are shown in Table 2 and FIG. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the pressing amount (mm), and the vertical axis indicates the average value of the growth amount (mm) at 686 KPa.
耐圧強度(最大耐圧)の平均値は、表1及び図10に示すように、押し込み量を2.0mmに設定したものが917.47kPaと最も高くなった。また、一次缶体の最大耐圧の平均値が790.80kPaであるのに対し、1.0mm以上3.0mm以下の押し込み量で再成形をしたものの全てが一次缶体の最大耐圧より高くなった。このため、再成形工程を施すことにより耐圧強度を高められることがわかった。
また、686KPa時のグロース量は、表2及び図11に示すように、押し込み量を大きくするほど小さくなることが分かった。また、一次缶体の686KPa時のグロース量の平均値が1.575mmであるのに対し、1.0mm以上3.0mm以下の押し込み量で再成形したものの全てが一次缶体の686KPa時のグロース量より小さくなった。
以上のことから、パンチの押し込み量は1.0mm以上3.0mm以下が好ましいと考えられた。また、この押し込み量は、実験結果から見ると2.0mm±0.5mmが好ましいと考えられたが、実生産時の他工程への影響(搬送性、検査機での缶保持・検査性)を考慮すると、1.0mm以上2.0mm以下がより好ましい。
As shown in Table 1 and FIG. 10, the average pressure resistance (maximum pressure resistance) was the highest, 917.47 kPa, when the pushing amount was set to 2.0 mm. In addition, while the average value of the maximum pressure resistance of the primary can body is 790.80 kPa, all of the remolded products with a pushing amount of 1.0 mm or more and 3.0 mm or less became higher than the maximum pressure resistance of the primary can body. . Therefore, it was found that the compressive strength can be increased by performing the re-molding process.
In addition, as shown in Table 2 and FIG. 11, it was found that the growth amount at 686 KPa decreased as the pressing amount increased. In addition, while the average value of the growth amount at 686 KPa of the primary can body is 1.575 mm, all of the remolded products with a pushing amount of 1.0 mm or more and 3.0 mm or less have the growth at 686 KPa of the primary can body. less than the quantity.
From the above, it was considered that the pushing amount of the punch should preferably be 1.0 mm or more and 3.0 mm or less. Also, from the experimental results, it was thought that 2.0 mm ± 0.5 mm was preferable for this amount of pushing, but the effect on other processes during actual production (conveyance, can holding and inspection by an inspection machine) 1.0 mm or more and 2.0 mm or less is more preferable.
100…缶体
11…缶底部
111…ドーム部
112…上側屈曲部
113,113A,113B…傾斜壁部
114…周状接地部
114A…頂点
115…下側屈曲部
116…外側湾曲部
117…外周底部
118…押圧痕
12…筒状胴部
200…一次缶体
21…缶底部
211…ドーム部
211A・・・周縁部
212…円弧状部
213…内壁部
214…突出部
214A…頂点
215…内側円弧状部
216…外側円弧状部
217…外周底部
22…筒状胴部
30…パンチ
31・・・本体部
32…凹部
33…環状突出部
331…押圧面
40…受け台
41…支持平面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記一次缶体の前記缶底部を再成形する再成形工程と、を備え、
前記再成形工程では、前記突出部の先端を前記缶軸に直交する支持平面で支持した状態で、前記ドーム部の周縁部を前記筒状胴部の内部から押圧して、前記円弧状部を屈曲させ、曲率半径の小さい上側屈曲部を形成することを特徴とする缶の製造方法。 a cylindrical body, a can bottom integrally connected to one end of the cylindrical body, a protruding part annularly projecting outward in the axial direction of the can from the can bottom; A primary can forming a primary can body having a dome portion formed on the can axis of the bottom portion and recessed inward in the can axis direction, and a concave arcuate portion continuing to the outer peripheral edge of the dome portion. a body formation process;
a reshaping step of reshaping the can bottom portion of the primary can body;
In the reshaping step, the peripheral portion of the dome portion is pressed from the inside of the cylindrical body portion while the tip of the projecting portion is supported by a support plane orthogonal to the can axis, thereby forming the arc portion. A method of manufacturing a can characterized by bending to form an upper bent portion with a small radius of curvature.
前記再成形工程では、前記ドーム部の周縁部を前記筒状胴部の内部から押圧して、前記円弧状部を屈曲させながら前記内壁部の上部を半径方向外側に押し広げることで前記内壁部を傾斜させて傾斜壁部とすることを特徴とする請求項1に記載の缶の製造方法。 In the primary can body forming step, an inner wall portion extending upward from a radially inner edge of the projecting portion is formed, and the arc-shaped portion is shaped to connect the outer peripheral edge of the dome portion and the upper end of the inner wall portion. ,
In the reshaping step, the peripheral portion of the dome portion is pressed from the inside of the cylindrical body portion, and the inner wall portion is expanded by expanding the upper portion of the inner wall portion radially outward while bending the arc-shaped portion. 2. The method of manufacturing a can according to claim 1, wherein the sloped wall portion is formed by slanting the .
前記突出部は、その頂点から前記一次缶体の半径方向内方に位置する内側円弧状部と、半径方向外方に位置する外側円弧状部とからなり、
前記再成形工程では、前記内側円弧状部の前記頂点付近を前記支持平面に押し付けながら前記内側円弧状部を屈曲させて、前記傾斜壁部の下端に連続する曲率半径の小さい下側屈曲部を形成するとともに、前記外側円弧状部を曲率半径が大きくなるように変形させて、前記下側屈曲部に連続する外側湾曲部を形成することを特徴とする請求項3に記載の缶の製造方法。 In the primary can body forming step, an outer peripheral bottom portion connecting the radially outer edge of the projecting portion and the lower end of the cylindrical body portion is formed on the can bottom portion,
The projecting portion is composed of an inner arcuate portion located radially inward of the primary can body and an outer arcuate portion located radially outward from the apex thereof,
In the reshaping step, the inner arcuate portion is bent while the vicinity of the vertex of the inner arcuate portion is pressed against the support plane to form a lower bent portion with a small curvature radius that is continuous with the lower end of the inclined wall portion. 4. The method of manufacturing a can according to claim 3, wherein the outer arcuate portion is deformed so as to increase the radius of curvature of the outer arcuate portion to form the outer curved portion continuous with the lower curved portion. .
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