JP2570943B2 - 浅絞り成形体および深絞り成形体 - Google Patents
浅絞り成形体および深絞り成形体Info
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Description
料缶、炭酸飲料缶等に用いられる缶体等の形成等に用い
られる絞り成形体の製造に適した絞り成形用薄鋼板、お
よび上記薄鋼板を素材として形成された絞り成形体に関
する。
−55451号)に係る明細書には、両面に有機被膜層
を形成された、例えば缶内面となるべき面に厚さ30μ
mのポリエチレンテレフタートフィルム、缶外面となる
べき面に厚さ20μmのポリエチレンテレフタートフィ
ルムを貼着された薄鋼板、例えばティンフリースチール
(厚さは例えば0.13mm)のブランクから、複数回
の絞り加工により形成された絞り成形体の開口端部をト
リムした後、底部加工、ネックイン加工、フランジ加工
等を施して製造されたシームレス金属缶が記載されてい
る。この場合成形可能の範囲内で薄鋼板が硬い程、ブラ
ンクの厚さを低減でき、材料コストを節約できるので、
薄鋼板として、2回冷延板、所謂DR板(1次冷延、焼
鈍後の2次冷延率が約15〜40%)が好ましく用いら
れる。
絞り加工法としては、特開平1−258822号公報に
記載されるように、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率
半径を比較的小さくして、成形中の胴部に比較的大きな
高さ方向の延伸力を作用させることにより、胴部が薄肉
化するような方法(以下このような絞り成形法を薄肉化
深絞り成形法とよぶ)が好ましく採用される。
加工を行なう場合に、成形体の開口端部に不規則な形状
の耳が発生し易い。耳の高さが大きいと、次のようなト
ラブルが生じ易い。耳の先端がダイス上面としわ押え
の間に挟まれてちぎれるという、所謂ピンチングが起っ
たり、その際耳先端の有機被膜が髪の毛状に分離して所
謂フィルムヘアーが生じたり、あるいは胴部下方部が円
周方向に破断し易くなったりして、絞り成形性が低下す
る。胴部円周方向の厚さの変動が大きくなって(図1
参照)、ネックイン加工やフランジ加工の際、破断や座
屈を生じ易い。上記の胴部円周方向の厚さの変動に伴
って有機被膜層の厚さや加工度の円周方向の差が大きく
なり、それに伴い有機被膜層が損傷し易く、そのため有
機被膜層の密着性や耐蝕性が低下する。開口端部のト
リム代が大きくなり、従って歩留まりが低下して材料コ
ストが増大する。
があり、板面異方性Δrは、(r0+r90)/2−r45
で一般に表わされ、Δrが0ならば、板面内では等方的
で耳は発生せず、Δrの絶対値が大きい程耳が高くな
る、すなわち後記の耳率が大きくなることが知られてい
る。しかしながらr値(塑性歪み比)は、引張試験の際
の幅方向の歪みの厚さ方向の歪みに対する比であるた
め、2回冷延薄鋼板(所謂DR板)のように、伸び率が
0に近い材料についてΔrを求めて、当該薄鋼板につい
て予め耳率を評価することは事実上不可能である。
していることが知られている。従来から、X線回折法に
より板材の集合組織を測定し、r値を推定する方法が行
なわれている。この方法では、多結晶体においても、個
々の結晶について単結晶の塑性挙動が成り立つことを前
提としている。しかし鉄鋼などのような体心立方構造の
金属では、結晶のすべり変形が複雑であるため、単結晶
の塑性変形挙動が、そのまま多結晶体のそれに成り立つ
とはいい難く、この理由のために、多結晶体の深絞り成
形後の耳を十分正確に推定するには至っていない。まし
て可成り複雑な変形を受ける薄肉化深絞り成形の場合の
耳の高さについては解明されていない。
再絞りによる深絞り成形の際に、ピンチング発生や有機
被膜の剥離、あるいはネッキング加工−フランジ加工の
際の座屈(しわ)や破断が生じ難い、二回冷延薄鋼板を
基板とする有機被膜被覆鋼板を浅絞り成形してなる直筒
形浅絞り成形体を提供することを目的とする。本発明は
さらに上記直筒形浅絞り成形体より形成さえた耳の高さ
が比較的小さい深絞り成形体を提供することを目的とす
る。
成形体は、両表面から板厚に対して1/4以上の深さの
部分の{200}極点図(正極点図)において、ステレ
オ円の中心に板面法線方向(ND)、円周上の互いに直
交する点に圧延方向(RD)と圧延直角方向(TD)を
基準にとり、半径方向の角度(円周方向を0度、中心を
90度にとる)をα、円周に沿った回転角度(RD方向
を0度にとる)をβとし、このときのα=90度のX線
回折強度と無配向鉄の上記回折角のX線回折強度の比を
Iaとし、α=55度、β=90度のX線回折強度と無
配向鉄の上記回折角のX線回折強度の比をIbとし、α
=35度、β=60度のX線回折強度と無配向鉄の上記
回折角のX線回折強度の比をIcとするとき、1.29
Ia−2.35Ib+0.44Icが、7.3以下で、
−4.7以上であることを満足し、硬さ(HR30T)
が68〜80である二回冷延薄鋼板を基板とする有機被
膜被覆鋼板を浅絞り成形してなり、かつ耳率が8%以下
であることを特徴とする。本明細書において薄鋼板と
は、錫めっき鋼板やテインフリースチールのような表面
処理鋼板を含むものとする。また直筒形とは、フランジ
部が形成されていないことを意味する。
成形体を、高さ/胴部外径の比が1.4以上で、胴部上
部の薄鋼板の厚さが、上記二回冷延薄鋼板の厚さの40
〜90%になるように複数回再絞り成形することにより
形成されてなるものである。ここに胴部上部とは、胴部
の平均高さに対し底部から1/3以上の部分を称する。
材料の伸びが0に近い、硬さ(HR30T)が68〜8
0である高強度2回冷延薄鋼板に有効に適用できる。両
表面から板厚に対して1/4以上の深さの部分について
X線回折強度比を求めるのは、圧延の際の表面効果のた
め、表面より約1/4以内の部分のX線回折強度比Ia
が、それより内部の厚さ方向中央部分のX線回折強度比
Iaよりも遙かに大きいためである。なお通常の薄鋼板
においては、Iaは結晶方位{001}<110>のX
線回折強度比、Ibは結晶方位{112}<110>の
X線回折強度比、Icは結晶方位{111}<112>
のX線回折強度比に対応している。後記の図4に示すよ
うに、1.29Ia−2.35Ib+0.44Ic(以
下S値とよぶ)が、7.3以下で、−4.7以上の場合
に、耳率が8%以下になる。
る。種々の薄鋼板を絞り成形した実験結果を、上記優先
方位に着目して整理した末、{200}極点図中の優先
方位の中、{001}<110>、{112}<110
>および{111}<112>が特に耳率に及ぼす影響
が大きいことを見出し、かつS値が上記範囲内に入ると
き耳の発生が実用的に問題とならない程度になることを
見出した。
鋼板より形成されるものであり、耳率が8%以下と小さ
い。従って胴部上方部における周方向の板厚変動が小さ
い。そのためこの浅絞り成形体を複数回再絞り加工して
形成された製品となるべき深絞り成形体11は、開口端
部に生ずる耳の高さが比較的小さく、従って胴部上方部
における周方向の板厚変動が小さくなる。そのため深絞
り成形の際のピンチング発生や有機被膜の剥離、あるい
はネッキング加工−フランジ加工の際の座屈(しわ)や
破断が生じ難い。硬さ(HR30T)が68〜80と高
い二回冷延薄鋼板を使用するので、形成された深絞り成
形体11は、胴部や底部の厚さをかなり薄くしても、高
い耐圧強度や凹み強度を有し、従って材料コストを低減
できる。 また深絞り成形体11は、高さ/胴部外径が
1.4以上であり、高さが外径に対し比較的大きいの
で、飲料缶として用いた場合、内容液を缶から直接飲ん
だり、あるいは注ぎ出すのが容易である。
鋼板の厚さの90%を越えると、胴部上部の厚さが下方
部よりも若干厚くなるが、90%以下であるので、胴部
厚さが高さ方向に実質的に一様になる。一方40%より
小さいと、局部伸びが生じて、胴部厚さが高さ方向に不
均一になったり、あるいは局部伸びの部分から切断が起
るという問題が生ずるが、40%以上であるので、この
ような問題が起らない。
ィンフリースチール(DR板)の両面に、厚さ20μm
のポリエチレンテレフタート/イソフタレート共重合体
のフィルムを熱接着されてなる有機被膜被覆鋼板より形
成された直径98mmの円形ブランクを、直径52mm
のポンチを用いて、1.88の絞り比で浅絞り成形し
て、平均高さ31.5mmのカップ状の直筒形浅絞り成
形体1(図2)を形成し、この浅絞り成形体1について
耳率を測定した。ここに耳率とは、耳の山部と谷部間の
最大高さ差h、すなわち耳の高さhの胴部の平均高さH
対する100分比を称する。
鋼板より形成された直径179mmの円形ブランクを、
段落番号0018に記載の条件で薄肉化深絞り成形する
ことによって形成された深絞り成形体11(図5参照)
の胴部周方向厚さ変動値を測定した。ここに胴部周方向
厚さ変動値とは、胴部上方部(底部から120mm上の
部分をいう)における周方向厚さの最大値と最小値の差
を称する。このようにして得られた耳率と胴部周方向厚
さ変動値の関係を図1に示した。胴部周方向厚さ変動値
は後記のように、0.06mm以下が実用上許容され、
従って8%以下の耳率が、実用上許容範囲に入ることが
分かる。
HR30Tで68〜80、C含有量が0.002〜0.
15重量%の、表1に示す種々のティンフリースチール
(二回冷延薄鋼板)の試験片を、弗酸添加過酸化水素水
溶液に浸漬して、両表面から1/4以上の厚さの部分を
除去したものについて、X線回折法により、図3に示す
ような{200}極点図を作製して、各結晶方位{00
1}<110>、{112}<110>、および{11
1}<112>に対応するα=90度、α=55度・β
=90度、α=35度・β=60度の強度の、鉄粉焼結
体(無配向鉄)のそれ等に対する比を求めて、Ia、I
bおよびIcを得た。
から算出したS値を表2に示す。
を、黒丸印は方位{112}<110>を、黒角印は方
位{111}<112>を示す。
さ20μmのポリエチレンテレフタート/イソフタレー
ト共重合体のフィルムを熱接着されてなる有機被膜被覆
鋼板の円形ブランク(直径98mm)を1回絞り成形し
て、図2に示すような、平均高さHが35.6mm、胴
部2の内径dが52mmの絞り成形体1を作製して、耳
率(h/Hx100%)を求めた。結果を表2に示す。
表2に基づいて得られた、耳率とS値の関係を図4に示
す。S値が7.3以下で−4.7以上の場合に、耳率が
8%以下になることが分かる。
面に、厚さ20μmのポリエチレンテレフタート/イソ
フタレート共重合体のフィルムを熱接着されてなる有機
被膜被覆鋼板の、直径179mmのパーム油を塗布され
た円形ブランクを、絞り比1.56で浅絞り成形した
後、この成形体を1次再絞り比1.37、2次再絞り比
1.27、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率半径0.
40mmの条件で再絞り加工して、高さが127mm、
胴部外径が66mm、胴部上部の厚さ(ティンフリース
チールの)が約0.130mm(平均薄肉化率約ー20
%)の、図5に示すようなフランジ部12を有する薄肉
化深絞り成形体11を作製した。
性、耳高さ(フランジ部12の最大幅w1と最小幅w2
の差;図5参照)および胴部周方向厚さ変動値を表3に
示す。
印がピンチング発生、×印がフィルムの一部剥離を示
す。各深絞り成形体11について、開口端部をトリムし
た後、底部加工を行ない、次いでネックイン−フランジ
加工(ネックイン加工とフランジ加工を同時に行なう加
工)を施して、実開平2−59109号公報の第1図に
示すタイプのシームレス金属缶を作製した。ネックイン
−フランジ加工性の評価も表3に示した。この場合、○
印が良好、△印がネック部にしわ発生、×印が薄鋼板の
破断を示す。これより胴部周方向厚さ変動値は、0.0
6以下が実用上許容されることが分かる。
S値が何のように変化するかを調べ、これ等の条件をコ
ントロールすることによって、S値が本発明を満たす、
異方性の小さい薄鋼板を製造することができる。工業的
に缶用薄鋼板として採算の採れる1.8〜2.0mmの
ホットコイルを使用して、二次冷延率が30%程度と比
較的高い所謂DR9、DR10等の高強度材の0.15
〜0.3mm厚さの冷延鋼板を製造する場合、例えば炭
素約0.08〜0.13重量%、熱延巻取り温度約50
0〜600℃、連続焼鈍温度約680℃という通常の製
造条件では、耳率が8%を超えるものしか得られない、
すなわちS値が本発明を満たす薄鋼板は得られない。
度を630〜720℃に高めたり、或いは冷間圧延にお
ける1回の圧延当たりの圧下率を低下させ、場合によっ
ては焼鈍と冷間圧延を複数回繰返す、もしくは焼鈍温度
を700〜750℃に高める等の特殊の手段を組合せる
こと等により最適条件を選ぶことによって、S値が本発
明を満たす薄鋼板を製造することできる。
い、硬さ(HR30T)が68〜80である二回冷延薄
鋼板の各ロットについて、S値を測定し、S値が7.3
より大きいか、または−4.7より小さいロットを排除
することによって、試し絞り加工を行なうことなく、耳
率が8%以下の浅絞り成形体を確実に製造することがで
きる。 深絞り成形体を形成する際のピンチング発生や有機被
膜の剥離、あるいはネッキング加工−フランジ加工の際
の座屈(しわ)や破断が生じ難い。 深絞り成形体は、胴部や底部の厚さをかなり薄くして
も、高い耐圧強度や凹み強度を有し、従って材料コスト
を低減できる。 浅絞り成形体は有機被膜被覆鋼板よりなるので、深絞
り成形体を形成する際に、有機被膜が潤滑剤の作用をな
して、深絞り成形をスムースに行なうことができる。 従来のシームレス缶であるDI缶(絞り−しごき成形
缶)を製造する場合は、多量の冷却潤滑液を使用するた
め、その無公害化のための公害防止装置を設置する必要
があった。この冷却潤滑液を使用する必要がないので、
公害防止装置を設置する必要がない。
を形成する必要がなく、かつ耳の高さが比較的小さく、
かつ胴部高さ方向の厚さが実質的に均一であるいという
効果を奏する。
す線図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 両表面から板厚に対して1/4以上の深
さの部分の{200}極点図(正極点図)において、ス
テレオ円の中心に板面法線方向(ND)、円周上の互い
に直交する点に圧延方向(RD)と圧延直角方向(T
D)を基準にとり、半径方向の角度(円周方向を0度、
中心を90度にとる)をα、円周に沿った回転角度(R
D方向を0度にとる)をβとし、このときのα=90度
のX線回折強度と無配向鉄の上記回折角のX線回折強度
の比をIaとし、α=55度、β=90度のX線回折強
度と無配向鉄の上記回折角のX線回折強度の比をIbと
し、α=35度、β=60度のX線回折強度と無配向鉄
の上記回折角のX線回折強度の比をIcとするとき、
1.29Ia−2.35Ib+0.44Icが、7.3
以下で、−4.7以上であることを満足し、硬さ(HR
30T)が68〜80である二回冷延薄鋼板を基板とす
る有機被膜被覆鋼板を浅絞り成形してなり、かつ耳率が
8%以下であることを特徴とする直筒形浅絞り成形体。 - 【請求項2】 請求項1記載の直筒形浅絞り成形体を、
複数回再絞り加工して形成された、高さ/胴部外径の比
が1.4以上で、胴部上部の薄鋼板の厚さが、上記二回
冷延薄鋼板の厚さの40〜90%である深絞り成形体。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP7562892A JP2570943B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 浅絞り成形体および深絞り成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7562892A JP2570943B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 浅絞り成形体および深絞り成形体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05239594A JPH05239594A (ja) | 1993-09-17 |
JP2570943B2 true JP2570943B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=13581698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7562892A Expired - Fee Related JP2570943B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 浅絞り成形体および深絞り成形体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2570943B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP5541191B2 (ja) * | 2011-02-17 | 2014-07-09 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材の検査方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH01184252A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-21 | Nippon Steel Corp | 伸びフランジ成形性の優れたdi缶用鋼板 |
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JPH02118026A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Kawasaki Steel Corp | 缶用鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP7562892A patent/JP2570943B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05239594A (ja) | 1993-09-17 |
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