JP3689679B2

JP3689679B2 - 円筒形金属缶の製造方法

Info

Publication number: JP3689679B2
Application number: JP2002064221A
Authority: JP
Inventors: 克彦森; 三郎中塚; 祥治山下; 啓司倉島; 廣士杉本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003263974A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、円筒形電池の電池缶などに好適に用いることができる円筒形金属缶を低コストで製造することのできる製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒形金属缶、例えば円筒形電池の金属製電池缶は、一般に、図７に示すような製造過程を経て製造されている。すなわち、同図（ａ）に示すように、先ず、ニッケルめっき鋼板からなる帯状金属平板である電池缶素材１を打ち抜き加工して、（ｂ）に示すように、目的とする円筒形電池缶に対応した円板形状の板材２を形成する。この板材２は、深絞り加工が施されることにより、（ｃ）に示すような皿状の第１の中間カップ体３に成形される。さらに、第１の中間カップ体３は、深絞り工程による再絞り加工が施されることにより、（ｄ）に示すような第２の中間カップ体４に成形される。最後に、第２の中間カップ体４は、ＤＩ（Drawing とIroning 、つまり絞り加工としごき加工の両方を連続的に一挙に行う）加工されることにより、（ｅ）に示すような所望の有底円筒状の電池缶７に成形加工される。
【０００３】
この製造方法では、帯状金属平板の電池缶素材１を円形に打ち抜いて得られた円板状の板材２を連続的に深絞り加工して横断面形状がそれぞれ円形の第１および第２の中間カップ体３，４に成形したのちに、この第２の中間カップ体４をＤＩ加工している。そのため、ＤＩ加工では、横断面形状が円形の第２の中間カップ体４から同じ横断面形状が円形の円筒形電池缶７への相似形加工となることから、ＤＩ加工におけるしごき工程において周壁全体の肉厚が均等に減少する加工時に、材料が均一に流れてスムーズに変形し、安定した加工を行える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記製造方法では、帯状金属平板からなる電池缶素材１に対し上述の理由で円板状の板材２を打ち抜いて材料取りしているので、図７（ａ）に横平行線で図示するように、電池缶素材１における材料取りにより円形の打ち抜き孔１ａが形成された後の打ち抜きカス１ｂは、打ち抜き孔１ａを可及的に近接させた配置で材料取りしたとしても、比較的大きな面積で残存する。具体的には電池缶素材１に対して２２％の面積分の打ち抜きカス１ｂが残存する。したがって、電池缶素材１に対する歩留りは、上述の大きな材料ロスに伴って７８％と非常に低いものになっている。しかも、打ち抜きカス１ｂは、残存量が多いだけでなく、取扱い難い形状として残存するので、これの処理にも多くの費用を要するという課題がある。そのため、従来の円筒形電池缶の製造方法では、上記の材料ロスおよび打ち抜きカスの残存処理がコスト高の一因になっており、これは、円筒形電池の生産量が極めて多いことから、大きな経済的損失を招いている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、帯状金属平板の素材から無駄の無い極めて効率的な材料取りをしながらも高精度な円筒形金属缶を円滑に製造することのできる製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る円筒形金属缶の製造方法は、帯状金属平板からなる金属缶素材を打ち抜き加工して正六角形の板材を形成する板材打ち抜き工程と、前記板材を成形して横断面形状が正六角形の第１の中間カップ体に加工する第１のカップ体成形工程と、前記第１の中間カップ体を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行うＤＩ加工することにより、横断面形状が円形の円筒形金属缶を成形する金属缶成形工程とを有し、前記第１の中間カップ体は、その底面部分を、後工程の金属缶成形工程を経て得られる円筒形電池缶の所望の径と同一またはほぼ同一の直径の内接円を有する平面底板部と、この平面底板部から外方に向け弧状に膨らみながら角筒部に延びる湾曲部とを有するすり鉢形状に形成するようにしていることを特徴としている。
【０００７】
この円筒形金属缶の製造方法では、金属缶素材に正六角形の各打ち抜き孔をこれらの互いに隣接する同一長さの一辺を重合して連続する配置で形成することができるから、隣接する各打ち抜き孔の間に打ち抜きカスが発生せず、金属缶素材を打ち抜き加工した後の打ち抜きカスは、帯状の金属缶素材における幅方向の両端部に沿った個所に三角形状で僅かに残存するだけであるから、従来の製造方法による打ち抜きカスの７０〜９０％程度を削減することができる。そのため、金属缶素材に対する歩留りは、約９３〜９８％と格段に向上し、材料ロスと打ち抜きカスの処理費用が共に大幅に低減して、相当のコストダウンを達成することができる。
【０００８】
また、この製造方法では、正六角形の板材に対し深絞り加工やＤＩ加工を施して直接的に円筒形電池缶を成形するのではなく、板材を、これとほぼ相似形となる正六角形の横断面形状を有する第１の中間カップ体に一旦成形加工したのちに、この第１の中間カップ体を横断面形状が円形になるよう修正する成形を施して目的とする円筒形金属缶に加工するので、板材が正六角形であるにも拘わらず、所望の円筒形金属缶を無理無くスムーズに成形して高精度な形状に加工することができる。
【０００９】
上記第１の発明において、第１のカップ体成形工程と金属缶成形工程との間に、第１の中間カップ体を成形して横断面形状が円形の第２の中間カップ体に加工する第２のカップ体成形工程を介設し、金属缶成形工程では前記第２の中間カップ体をＤＩ加工することが好ましい。これにより、第１の中間カップ体に横断面形状が円形になるよう修正する成形加工を施して得られた第２の中間カップ体を、これと相似形の横断面形状を有する円筒形金属缶に成形加工するので、所望の円筒形金属缶を一層無理無く極めて円滑に成形して高精度な形状に加工することができる。
【００１０】
第２の発明に係る円筒形金属缶の製造方法は、帯状金属平板からなる金属缶素材を打ち抜き加工して正方形の板材を形成する板材打ち抜き工程と、前記板材を成形して横断面形状が正方形の第１の中間カップ体を加工する第１のカップ体成形工程と、前記第１の中間カップ体を成形して横断面形状が正多角形の第２の中間カップ体に加工する第２のカップ体成形工程と、前記第２の中間カップ体を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行うＤＩ加工することにより、横断面形状が円形の円筒形金属缶を成形する金属缶成形工程とを有し、前記第２の中間カップ体は、それらの底面部分を、後工程の金属缶成形工程を経て得られる円筒形電池缶の所望の径と同一またはほぼ同一の直径の内接円を有する平面底板部と、この平面底板部から外方に向け弧状に膨らみながら角筒部に延びる湾曲部とを有するすり鉢形状に形成するようにしていることを特徴としている。
【００１１】
この円筒形金属缶の製造方法では、金属缶素材に正方形の打ち抜き孔をこれらの互いに隣接する同一長さの一辺を重合して連続する配置で形成することができるので、隣接する各２つの打ち抜き孔の間には打ち抜きカスが全く残存しないとともに、帯状の金属缶素材の長手方向に対し直交する両側辺に沿って各板材の一辺をそれぞれ合致させる配置で打ち抜けば、金属缶素材を打ち抜き加工したあとには、理論上、打ち抜きカスが全く残存しないことになる。したがって、この製造方法では、従来の製造方法による打ち抜きカスをほぼ１００％削減することができ、金属缶素材に対する歩留りはほぼ１００％と格段に向上するため、材料ロスと打ち抜きカスの処理費用が共にほぼゼロとなって、大幅なコストダウンを達成することができる。
【００１２】
また、この製造方法では、正方形の板材に対し深絞り加工やＤＩ加工を施して直接的に円筒形電池缶を成形するのではなく、板材を、これとほぼ相似形となる正方形の横断面形状を有する第１の中間カップ体に一旦成形加工したのちに、この第１の中間カップ体を、正方形よりも円形に近い形状である正多角形の横断面形状を有する第２の中間カップ体に加工して、この第２の中間カップ体を、横断面形状が円形となるよう修正する成形を施して目的とする円筒形金属缶に加工するので、板材が正方形であるにも拘わらず、所望の円筒形金属缶を無理無くスムーズに製作して高精度な形状に加工することができる。
【００１３】
上記第２の発明において、第２のカップ体成形工程と金属缶成形工程との間に、第２の中間カップ体を成形して横断面形状が円形の第３の中間カップ体に加工する第３のカップ体成形工程を介設し、金属缶成形工程では前記第３の中間カップ体をＤＩ加工することが好ましい。これにより、横断面形状が正多角形の第２の中間カップ体に横断面形状が円形になるよう修正する成形加工を施して得られた第３の中間カップ体を、これと相似形の横断面形状を有する円筒形金属缶に成形加工するので、所望の円筒形金属缶を一層無理無く極めて円滑に製作して高精度な形状に加工することができる。
【００１４】
上記第１の発明における第１の中間カップ体および上記第２の発明における第２の中間カップ体は、それらの底面部分を、後工程の金属缶成形工程を経て得られる円筒形電池缶の所望の径と同一またはほぼ同一の直径の内接円を有する平面底板部と、この平面底板部から外方に向け弧状に膨らみながら角筒部に延びる湾曲部とを有するすり鉢形状に形成しているので、次のような作用を営むことができる。
【００１５】
すなわち、横断面形状が正六角形または正多角形の中間カップ体は、次工程において円形の横断面形状に変形加工されるときに、平面底板部に対しこれの内接円とほぼ同じ外径のパンチで押動されるから、その加工による変形に伴い余剰となる材料が下方のすり鉢状部分に逃がすように流動されることにより、材料が均一に延びるようにスムーズに流動することによって歪な形状となる個所が発生することがないとともに、平面底面部の内接円に合致するように全体形状を変形加工できるので、所望の円形の横断面形状を有する中間カップ体に円滑、且つ高精度に変形加工することができる。
【００１６】
上記構成における平面底板部は、目的とする円筒形金属缶の内径に対し１００〜１３０％の直径の内接円を有する横断面形状に形成することが好ましい。
【００１７】
これにより、横断面形状が正六角形または正多角形の中間カップ体は、その平面底板部が目的とする円筒形金属缶の内径に対し１３０％以下の直径の内接円を有する横断面形状に形成されていることにより、ＤＩ加工時において底面部分に破損が生じるおそれがないとともに、変形加工に伴い余剰となる材料の集中を無くして、横断面形状が正六角形または正多角形の中間カップ体を円形の横断面形状を有する中間カップ体に容易、且つ高精度に変形加工できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の円筒形金属缶の製造方法に係る一実施の形態を具現化した製造過程における加工品の形状を工程順に示したものであり、この実施の形態では円筒形電池の金属電池缶を製造する場合を例示してある。（ａ）は材料取りしたあとの帯状金属平板からなる電池缶素材８の平面図、（ｂ）は電池缶素材８を打ち抜いて得られた板材９の斜視図、（ｃ）はその板材９を成形加工した第１の中間カップ体１０の斜視図、（ｄ）はその第１の中間カップ体１０を成形加工して得られた第２の中間カップ体１１の斜視図、（ｅ）はその第２の中間カップ体１１を成形加工して得られた最終製品である円筒形電池缶１２の斜視図である。
【００１９】
この実施の形態では、（ａ）の電池缶素材８を正六角形に打ち抜加工して、（ｂ）に示す正六角形の板材９を得ることを特長としている。したがって、電池缶素材８には、正六角形の各打ち抜き孔８ａを、これらの互いに隣接する同一長さの一辺を重合して連続する配置で形成することができるから、電池缶素材８を打ち抜き加工した後の打ち抜きカス８ｂは、図１（ａ）に横平行線で図示するように、電池缶素材８における幅方向の両側辺に沿った個所に三角形状で僅かに残存するだけである。これに対し従来の円形の打ち抜き孔１ａの場合には、隣接する各２つを可及的に近接させても、各打ち抜き孔１ａの間にほぼ三角形状の打ち抜きカスが残存するとともに、電池缶素材１の幅方向の両側辺に沿った個所にも比較的大きな面積で打ち抜きカスが残存する。なお、図１（ａ）では、隣接する各二つの打ち抜き孔８ａの重合する箇所を２点鎖線で図示すべきであるが、明確な図示とするために、敢えて実線で図示してある。
【００２０】
したがって、電池缶素材８から材料取りしたあとの打ち抜きカス８ｂは、従来の製造方法による打ち抜きカス１ｂの７０〜９０％程度に削減することができるから、電池缶素材８に対する歩留りは、約９３〜９８％と格段に向上する。そのため、この製造方法では、材料ロスと打ち抜きカス８ｂの処理費用が共に大幅に低減するので、相当のコストダウンを達成することができる。
【００２１】
そして、この円筒形電池缶１２の製造方法では、正六角形の板材９を、これとほぼ相似形となる正六角形の横断面形状を有する第１の中間カップ体１０に一旦成形加工したのちに、この第１の中間カップ体１０から、横断面形状が円形になるよう修正する成形加工を施して第２の中間カップ体１１を製作し、この第２の中間カップ体１１から、これと相似形の横断面形状を有する円筒形電池缶１２を成形加工する製造過程を経ている。この製造過程を経ることにより、板材９が正六角形であるにも拘わらず、この板材９から円筒形電池缶１２を無理無くスムーズに製作することが可能となる。
【００２２】
もし仮に、正六角形の板材９に対し深絞り加工やＤＩ加工を施して直接的に円筒形電池缶を成形加工した場合には、出来上がった円筒形電池缶が歪な形状になるだけでなく、正六角形の各角部に対応する箇所にＤＩ加工時のしごき加工によってちぎれなどの不具合が生じて円筒形電池缶の歩留りが低下し、さらに、成形加工直後の円筒形電池缶には、図１（ｅ）に仮想線で示すように、上端面に比較的大きな形状のイヤリングＥが突出形成されるので、このイヤリングＥ部分を切断して除去する無駄が生じてしまう結果、電池缶素材８から効率的に材料取りした利点が半減してしまう。
【００２３】
つぎに、上記製造方法を具現化した製造工程について説明する。図２は、図１の電池缶素材８の打ち抜き加工および板材９の深絞り加工を共に行うプレス機を示す。なお、上記打ち抜き加工と深絞り加工とは、実用化に際して、一連に連設された別工程として設けてもよいが、この実施の形態では、説明を簡略化するために、同一工程とした場合を例示している。
【００２４】
図２において、ダイスホルダ１３に固定されたカッピングダイス１４の開口端には、ブランキングダイス１７が突出状態に外嵌固定されている。このブランキングダイス１７の端面上には、同図（ａ）に示すように、電池缶素材８が供給される。電池缶素材８としては、この実施の形態の製造対象である円筒形電池缶１２の耐圧強度や封口部の強度を確保するために、ニッケルめっき鋼板が用いられている。このニッケルメッキ鋼板からなる電池缶素材８は、フープ材としてブランキングダイス１７の端面上に供給されて、順次位置決めされる。
【００２５】
電池缶素材８が位置決めされると、（ｂ）に示すように、第１および第２のパンチホルダ１８，１９にそれぞれ保持されたブランキングパンチ２０およびカッピングパンチ（絞りパンチ）２１は共にダイス１４，１７側に近接移動する。それにより、電池缶素材８は、ブランキングダイス１７における正六角形の孔形状の孔縁部に沿って設けられた刃部（図示せず）と、横断面形状が正六角形のブランキングパンチ２０先端周縁部に設けられた刃部（図示せず）とにより打ち抜かれる。この電池缶素材８を打ち抜いて得られた図１の板材９は、ブランキングパンチ２０とカッピングダイス１４との間に挟まれて一旦保持される。
【００２６】
つぎに、打ち抜かれてブランキングパンチ２０とカッピングダイス１４との間に挟持されている板材９は、正六角形の横断面形状を有するカッピングパンチ２１の押動により、図２（ｃ）に示すように、カッピングダイス１４の内部に引き込まれながら、カッピングパンチ２１の正六角形の横断面形状の外形に沿った形状に絞られていき、図１（ｃ）に示すように、正六角形の横断面形状を有する皿状の第１の中間カップ体１０が成形加工される。
【００２７】
上記の工程における深絞り加工時において、ブランキングパンチ２０は、電池缶素材８を打ち抜いた板材９に対し一定の力（つまり、板材９を圧延させない程度の力）でカッピングダイス１４の上端面に押し付けてテンションを付与していることにより、恰もしわ押さえとして機能する。したがって、このプレス機は、深絞り加工に必要なしわ押さえを具備していないが、ブランキングパンチ２０がしわ押さえとして機能することによって支障無く深絞り加工を行える。上述のように成形された第１の中間カップ体１０は、ばねを有するストリッパ２２に係止され、カッピングパンチ２１およびブランキングパンチ２０のみが（ａ）に示す元の位置に復帰し、以後、上述と同様の動作を繰り返す。
【００２８】
上記工程を経て成形された第１の中間カップ体１０は、図１（ｃ）および図３（ａ）の正面図並びに図３（ｂ）の縦断面図にそれぞれ示すような形状に設定されている。すなわち、第１の中間カップ体１０は、ほぼ上半部が正六角形の横断面形状を有する角筒部１０ａで、且つ内接円を有する形状の平面底板部１０ｂを有し、この円形の平面底板部１０ｂから外方に向け弧状に膨らみながら角筒部１０ａに延びる湾曲部１０ｄを有するすり鉢状の形状になっている。
【００２９】
上記角筒部１０ａは、図１（ａ）に示す正六角形の板材９の外接円の直径Ｄに対し６０〜７０％の直径Ｄ１（図３）の外接円を有する正六角形の横断面形状に設定されている。また、平面底板部１０ｂの内接円の直径Ｄ２は、目的とする円筒形電池缶１２の外径Ｄ３と同じか僅かに大きく設定されている。具体的には、平面底板部１０ｂの内接円の直径Ｄ２は、円筒形電池缶１２の内径に対し１００〜１３０％に設定されている。また、角筒部１０ａの６つの角部１０ｃは、１〜３ｍｍの半径を有するアール形状になっている。第１の中間カップ体１０は、上述した条件の形状に設定したことにより、次工程において、横断面形状が円形の第２の中間カップ体１１にスムーズに変形加工することが可能となる。これについての詳細は、次工程で説明する。
【００３０】
上記の第１の中間カップ体１０は、図４の絞りプレス機を用いた工程による４段の再絞り加工を経て第２の中間カップ体１１とされる。この絞りプレス機は、４段の絞り加工を一挙に施すことによって第２の中間カップ体１１を製作するもので、中間製品搬送部２３、円柱状のカッピングパンチ２４、ダイス機構２７およびストリッパ２８などを備えて構成されている。
【００３１】
上記中間製品搬送部２３は前工程で製作された第１の中間カップ体１０を順次成形箇所に搬送する。ダイス機構２７には第１ないし第４の絞りダイス２７Ａ〜２７Ｄが配設されており、これら各絞りダイス２７Ａ〜２７Ｄは、順次小さい径の円形の絞り加工孔を有しており、カッピングパンチ２４の軸心と同心となるように直列に配されている。
【００３２】
成形箇所に搬送されて位置決めされた第１の中間カップ体１０は、はずみホィール（図示せず）によって駆動されるカッピングパンチ２４の押動を受けて第１ないし第４の絞りダイス２７Ａ〜２７Ｄの各々の絞り加工孔内に順次通過されていく。これにより、第１の中間カップ体１０は、横断面形状が正六角形の直線部分が各絞りダイス２７Ａ〜２７Ｄの各々の絞り加工孔に沿うように押し拡げられながら変形されるので、この変形加工に伴い余剰となる材料の集中を無くして円形の横断面形状に円滑に変形加工されていくとともに、この変形に伴い余った材料が下方の湾曲部１０ｄに逃がすように流動されて、湾曲部１０ｄが底面部１０ｂから直交して立ち上がる形状に変形されていく。したがって、上記成形加工時には、材料が均一に延びるようにスムーズに流動することによって歪な形状となる個所が発生することがなく、所望の円形の横断面形状を有する第２の中間カップ体１１に円滑に変形加工されていく。このようにして製作された第２の中間カップ体１１は、ストリッパ２８によって絞りプレス機から取り外される。
【００３３】
最後に、上記の中間カップ体１１は、図５に示す工程において、絞り兼しごき加工機によって１段の絞り加工と３段のしごき加工とを連続的に一挙に施すＤＩ加工されることにより、所望形状の円筒形電池缶１２となる。この絞り兼しごき加工機は、中間製品搬送部２９、ＤＩパンチ３０、ダイス機構３１およびストリッパ３２などを備えて構成されている。ダイス機構３１には、絞りダイス３１Ａおよび第１ないし第３のしごきダイス３１Ｂ〜３１Ｄが配設されている。これらダイス３１Ａ〜３１ＤはＤＩパンチ３０の軸心と同心となるよう直列に配されている。
【００３４】
中間製品搬送部２９は、先ず第２の中間カップ体１１を順次成形個所に搬送する。成形個所に搬送されて位置決めされた第２の中間カップ体１１は、はずみホィール（図示せず）によって駆動されるＤＩパンチ３０の押動により、絞りダイス３１Ａでその形状がＤＩパンチ３０の外形状に沿った形状になるように絞られる。すなわち、第２のカップ体１１は最終製品の円筒形電池缶１２の内径とほぼ同一の内径、つまり第１の中間カップ体１０の底面部１０ｂの径Ｄ２（図３に図示）に絞られる。
【００３５】
上記絞りダイス３１Ａを通過し終えたカップ体は、ＤＩパンチ３０の押動が進ことにより、第１のしごきダイス３１Ｂによって第１段のしごき加工が施され、側周部が展延されてその肉厚が小となるとともに加工硬度によって硬度が高められる。この第１のしごきダイス３１Ｂを通過し終えたカップ体は、ＤＩパンチ３０の押動がさらに進ことにより、第１のしごきダイス３１Ｂよりも小さい径のしごき加工孔を有する第２のしごきダイス３１Ｃ、次いで第２のしごきダイス３１Ｃよりも小さい径のしごき加工孔を有する第３のしごきダイス３１Ｄによって、第２段および第３段のしごき加工が順次施され、その周壁部は順次展延され、肉厚がさらに小となるとともに加工硬度によって硬度が高められる。
【００３６】
カップ体が第３のしごきダイス３１Ｄを通過し終えると、所望形状の円筒形電池缶１２が出来上がる。このＤＩ加工では、横断面形状が円形の第２の中間カップ体１１を円筒形電池缶１２に形成する相似形加工であるから、無理なくＤＩ加工して所望形状の円筒形電池缶１２を安定に製作できる。この円筒形電池缶１２は、ストリッパ３２によって絞り兼しごき加工機から取り外されたのち、その側上部（耳部）が種々の加工を経たことによって多少歪な形状になっているので、その耳部が切断されて所定形状に整形される。
【００３７】
上述のように、上記実施の形態の円筒形電池缶１２の製造方法では、電池缶素材８を打ち抜いた正六角形の板材９を用いながらも、この正六角形の板材９を、これに対応する正六角形の横断面形状を有する第１の中間カップ体１０に一旦成形加工したのちに、その第１の中間カップ体１０を、円形の横断面形状を有する第２の中間カップ体１１に変形加工して、その中間カップ体１１をこれと相似形の横断面形状の円筒形電池缶１２に成形加工するので、正六角形の板材９を用いるにも拘わらず、高精度な円筒形電池缶１２を得ることができる。但し、第１の中間カップ体１０をそのままＤＩ加工しても、上記実施の形態の製造方法により得られる円筒形電池缶１２に比較して形状の精度が多少劣るが、正六角形の板材９をそのままＤＩ加工する場合よりも格段に優れて上述とほぼ同様の効果を得られる所望形状の円筒形電池缶を得ることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、説明の便宜上、打ち抜き加工および深絞り加工、再絞り加工およびＤＩ加工を個々の工程として説明しているが、実用化に際しては、電池缶素材８の打ち抜き加工からＤＩ加工までを一連の工程として連設することができるのは勿論である。
【００３９】
図６は本発明の円筒形金属缶の製造方法に係る他の実施の形態を具現化した製造過程における加工品の形状を工程順に示したもので、この実施の形態においても、円筒形電池の電池缶を製造する場合を例示してある。（ａ）は材料取りしたあとの帯状金属平板からなる電池缶素材８の平面図、（ｂ）は電池缶素材８から正方形に打ち抜いて得られた板材３３の斜視図、（ｃ）はその板材３３を成形加工して得られた横断面形状が正方形の第１の中間カップ体３４の斜視図、（ｄ）はその第１の中間カップ体３４を成形加工して得られた横断面形状が正六角形の第２の中間カップ体３７の斜視図、（ｅ）はその第２の中間カップ体３７を成形加工して得られた横断面形状が円形の第３の中間カップ体３８の斜視図、（ｆ）はその第３の中間カップ体３８を成形加工して得られた最終製品である円筒形電池缶３９の斜視図である。
【００４０】
この実施の形態では、（ａ）の電池缶素材８を打ち抜加工して、（ｂ）に示す正方形の板材３３を得ることを特長としている。したがって、電池缶素材８には、正方形の打ち抜き孔８ｃを、これらの互いに隣接する同一長さの一辺を重合して連続する配置で形成することができるので、隣接する各２つの打ち抜き孔８ｃの間には打ち抜きカスが全く残存しないとともに、（ａ）に示すように、帯状の電池缶素材８の幅方向の両側辺に、これに沿って形成する各板材３３の一辺をそれぞれ合致させる配置で打ち抜けば、電池缶素材８を打ち抜き加工したあとには、理論上、打ち抜きカスが全く残存しないことになる。
【００４１】
したがって、この製造方法では、従来の製造方法による打ち抜きカス１ｂをほぼ１００％程度削減することができ、電池缶素材８に対する歩留りは、ほぼ１００％と格段に向上する。そのため、この製造方法では、材料ロスと打ち抜きカスの処理費用が共にほぼゼロとなるので、大幅なコストダウンを達成することができる。なお、図６（ａ）では、隣接する各二つの打ち抜き孔８ｃの重合する箇所を２点鎖線で図示すべきであるが、明確な図示を目的として敢えて実線で図示してある。
【００４２】
そして、この円筒形電池缶３９の製造方法では、正方形の板材３３を、これとほぼ相似形となる正方形の横断面形状を有する第１の中間カップ体３４に一旦成形加工したのちに、この第１の中間カップ体３４を、正方形よりも円形に近い形状である横断面形状が正多角形の第２の中間ップ体３７に成形加工する。この実施の形態では、第２の中間カップ体３７として、正六角形の横断面形状を有する形状のものを例示しているが、横断面形状が正多角形であればよく、例えば、正八角形の横断面形状を有する形状としてもよい。
【００４３】
上記第２の中間カップ体３７は、横断面形状が円形になるよう修正する成形加工を施されて、第３の中間カップ体３８とされる。この第３の中間カップ体３８は、これと相似形の横断面形状を有する円筒形電池缶３９に成形加工される。なお、第１の中間カップ体３４に横断面形状が円形になるよう修正する成形加工を施すことにより、第２の中間カップ体３７を製作する過程を省略して、第１の中間カップ体３４から第３の中間カップ体３８を製作しても、図１（ｅ）に仮想線で図示したようなイヤリングＥが多少大きくなるが、ほぼ所要の形状を有する第３の中間カップ体３８を得ることができる。
【００４４】
上記第２の中間カップ体３７から円筒形電池缶３９を成形加工するまでの工程は、一実施の形態と同様であるから、重複する説明を省略する。上記製造方法では、板材３３が正方形であるにも拘わらず、この板材３３から円筒形電池缶３９を無理無くスムーズに製作することが可能となる。
【００４５】
もし仮に、正方形の板材３３に対し深絞り加工やＤＩ加工を施して直接的に円筒形電池缶を成形加工した場合には、出来上がった円筒形電池缶が極めて歪な形状になるだけでなく、正方形の４つの角部に対応する箇所にＤＩ加工時のしごき加工によってちぎれなどの不具合が生じて円筒形電池缶の歩留りが低下し、さらに、成形加工直後の円筒形電池缶には上端面に極めて大きな形状のイヤリングが突出形成されてしまい、このイヤリング部分を切断して除去する無駄が生じるから、電池缶素材８から効率的に材料取りした利点が半減してしまう。
【００４６】
板材３３の打ち抜き加工および板材３３を第１の中間カップ体３４に成形加工する工程は、図２に示したプレス機とほぼ同様のプレス機を用いて実施することができ、第１の中間カップ体３４を第２の中間カップ体３７に変形加工する工程および第２の中間カップ体３７を第３の中間カップ体３８に変形加工する工程は、図４の絞りプレス機とほぼ同様の絞りプレス機を用いて実施することができ、第３の中間カップ体３８から円筒形電池缶３９を成形加工する工程は図５の絞り兼しごき加工機を用いて実施することができる。また、形状の条件などは、一実施の形態の場合とほぼ同様に設定される。
【００４７】
なお、本発明の円筒形金属缶の製造方法は、上記各実施の形態で説明した円筒形電池の電池缶１２，３９を製造するのに特に好適なものであるが、これに限定されるものではなく、円筒形電池缶１２，３９以外の他の用途に用いられる比較的小型の種々の円筒形金属缶の製造にも適用して、実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る円筒形金属缶の製造方法によれば、金属缶素材を打ち抜き加工して正六角形または正方形の板材を形成するので、金属缶素材を打ち抜き加工した後の打ち抜きカスは、従来の製造方法による打ち抜きカスの７０〜９０％程度さらには１００％にまで削減することができ、金属缶素材に対する歩留りは、約９３〜９８％さらには１００％と格段に向上し、材料ロスと打ち抜きカスの処理費用が共に大幅に低減さらにはほぼゼロとなるので、大幅なコストダウンを達成することができる。しかも、正六角形または正方形の板材に対し深絞り加工やＤＩ加工を施して直接的に円筒形電池缶を成形するのではなく、板材を、これとほぼ相似形となる正六角形または正方形の横断面形状を有する中間カップ体に一旦成形加工したのちに、この第１の中間カップ体を直接または正多角形の横断面形状を有する中間カップ体に変形加工したのに、横断面形状が円形になるよう修正する成形を施して目的とする円筒形金属缶に加工するので、板材が正六角形または正方形であるにも拘わらず、所望の円筒形金属缶を無理無くスムーズに成形して高精度な形状に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒形金属缶の製造方法に係る一実施の形態を具現化した製造過程における加工品の形状を工程順に示したもので、（ａ）は材料取りしたあとの電池缶素材の平面図、（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ板材、第１，第２の中間カップ体および円筒形電池缶の斜視図。
【図２】同上の実施の形態における打ち抜き加工と第１の絞り加工とを行う工程を工程順に示した断面図。
【図３】（ａ）は同上の工程を経て成形加工された第１の中間カップ体を示す正面図、（ｂ）はその縦断面図。
【図４】同上の実施の形態における再絞り加工を行う工程の縦断面図。
【図５】同上の実施の形態におけるＤＩ加工を行う工程の縦断面図。
【図６】本発明の円筒形金属缶の製造方法に係る他の実施の形態を具現化した製造過程における加工品の形状を工程順に示したもので、（ａ）は材料取りしたあとの電池缶素材の平面図、（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ板材、第１ないし第３の中間カップ体および円筒形電池缶の斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は従来の円筒形金属缶の製造方法による製造過程を工程順に示した平面図および斜視図。
【符号の説明】
８電池缶素材（金属缶素材）
９，３３板材
１０，３４第１の中間カップ体
１０ａ角筒部
１０ｂ平面底板部
１０ｄ湾曲部
１１，３７第２の中間カップ体
１２，３９円筒形電池缶（円筒形金属缶）
３８第３の中間カップ体

Claims

帯状金属平板からなる金属缶素材を打ち抜き加工して正六角形の板材を形成する板材打ち抜き工程と、
前記板材を成形して横断面形状が正六角形の第１の中間カップ体に加工する第１のカップ体成形工程と、
前記第１の中間カップ体を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行うＤＩ加工することにより、横断面形状が円形の円筒形金属缶を成形する金属缶成形工程とを有し、前記第１の中間カップ体は、その底面部分を、後工程の金属缶成形工程を経て得られる円筒形電池缶の所望の径と同一またはほぼ同一の直径の内接円を有する平面底板部と、この平面底板部から外方に向け弧状に膨らみながら角筒部に延びる湾曲部とを有するすり鉢形状に形成するようにしていることを特徴とする円筒形金属缶の製造方法。
第１のカップ体成形工程と金属缶成形工程との間に、第１の中間カップ体を成形して横断面形状が円形の第２の中間カップ体に加工する第２のカップ体成形工程を介設し、
金属缶成形工程では前記第２の中間カップ体をＤＩ加工するようにした請求項１に記載の円筒形金属缶の製造方法。
第１の中間カップ体の平面底板部は、目的とする円筒形金属缶の内径に対し１００〜１３０％の直径の内接円を有する横断面形状に形成するようにした請求項１または２に記載の円筒形金属缶の製造方法。
帯状金属平板からなる金属缶素材を打ち抜き加工して正方形の板材を形成する板材打ち抜き工程と、
前記板材を成形して横断面形状が正方形の第１の中間カップ体を加工する第１のカップ体成形工程と、
前記第１の中間カップ体を成形して横断面形状が正多角形の第２の中間カップ体に加工する第２のカップ体成形工程と、
前記第２の中間カップ体を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行うＤＩ加工することにより、横断面形状が円形の円筒形金属缶を成形する金属缶成形工程とを有し、前記第２の中間カップ体は、それらの底面部分を、後工程の金属缶成形工程を経て得られる円筒形電池缶の所望の径と同一またはほぼ同一の直径の内接円を有する平面底板部と、この平面底板部から外方に向け弧状に膨らみながら角筒部に延びる湾曲部とを有するすり鉢形状に形成するようにしていることを特徴とする円筒形金属缶の製造方法。
第２のカップ体成形工程と金属缶成形工程との間に、第２の中間カップ体を成形して横断面形状が円形の第３の中間カップ体に加工する第３のカップ体成形工程を介設し、
金属缶成形工程では前記第３の中間カップ体をＤＩ加工するようにした請求項４に記載の円筒形金属缶の製造方法。
第２の中間カップ体の平面底板部は、目的とする円筒形金属缶の内径に対し１００〜１３０％の直径の内接円を有する横断面形状に形成するようにした請求項４または５に記載の円筒形金属缶の製造方法。