JP3938170B2 - Die cooling method and structure in drawing and ironing. - Google Patents

Die cooling method and structure in drawing and ironing. Download PDF

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本発明は缶を絞り・しごき成形によって製造する際に使われるダイの発熱を冷却する方法とダイ冷却構造に関する。   The present invention relates to a die cooling structure and a die cooling structure used when a can is manufactured by drawing and ironing.

一般に缶ビールや清涼飲料水等の金属缶を製造する場合に、まず素材となる金属円板に絞り加工を行って絞り缶を成形し、その後で絞り缶にしごき加工を施して所定の形状・厚み寸法の金属缶を成形する方法が採られている。このしごき加工では絞られた缶がパンチの先端部に被せられ、徐々に開口径が小さくなるように配置された複数のダイ内をパンチのストロークによって運ばれ、順次通過させられるたびにしごかれて胴壁部の厚さを薄くされていく。   In general, when manufacturing metal cans such as canned beer and soft drinks, first the metal can be drawn to form a drawn can, and then the drawn can is ironed to a predetermined shape A method of forming a metal can having a thickness is employed. In this ironing process, the squeezed can is put on the tip of the punch, and it is carried by the stroke of the punch through a plurality of dies arranged so that the opening diameter is gradually reduced, and is squeezed each time it is sequentially passed. The thickness of the body wall will be reduced.

有底薄肉缶体の成形装置による該缶体の成形工程が特許文献1に示されている。その成形工程は先ず、展延性金属の円形ブランクを絞り加工により缶底形成部Yと該缶底形成部Yに連接された筒状の缶胴形成部Zとからなるカップ状成形物Xに形成する絞り加工が行われる。続いて、図6(a)に示すように、パンチ構造体Pの先端にカップ状成形物Xを嵌着し、該パンチ構造体Pをツールパック16の貫通孔に挿通する方向に突入させる。パンチ構造体Pの先端に嵌着されたカップ状成形物Xは、図6(b)に示すように、リドローダイ14にその外周面を摺接しつつ移動されて所定の内径のカップ状成形物X0に成形する再絞り加工が行われる。次いで、図6(c)乃至(e)に示すように、パンチ構造体Pをツールパック16の貫通孔に挿通し、順次、第1アイアニングダイ15、第2アイアニングダイ15及び第3アイアニングダイ15により、しごき加工されて成形されるカップ状成形物X1,X2 及びX3 の缶胴形成部Zを缶底形成部Y側から缶胴形成部Zの開口側に向かって延伸させて、所定の缶高、缶径、胴壁厚のカップ状成形物X4 に成形するしごき加工が行われる。   Patent Document 1 discloses a process for forming a can body using a molding apparatus for a bottomed thin can body. In the molding process, first, a round blank of malleable metal is formed into a cup-shaped molded product X comprising a can bottom forming part Y and a cylindrical can body forming part Z connected to the can bottom forming part Y by drawing. Drawing is performed. Subsequently, as shown in FIG. 6A, the cup-shaped molded product X is fitted to the tip of the punch structure P, and the punch structure P is inserted into the tool pack 16 in the insertion direction. As shown in FIG. 6 (b), the cup-shaped molded product X fitted to the tip of the punch structure P is moved while sliding the outer peripheral surface of the redraw die 14, and the cup-shaped molded product X0 having a predetermined inner diameter. A redrawing process is performed to form the film. Next, as shown in FIGS. 6C to 6E, the punch structure P is inserted into the through hole of the tool pack 16, and the first ironing die 15, the second ironing die 15, and the third iron are sequentially formed. The can body forming portion Z of the cup-shaped molded products X1, X2 and X3 formed by ironing by the ning die 15 is stretched from the can bottom forming portion Y side toward the opening side of the can body forming portion Z, Ironing is performed to form a cup-shaped molded product X4 having a predetermined can height, can diameter, and body wall thickness.

このしごき加工の工程について更に詳細に説明すれば、先ず、図6(c)に示すように、パンチスリーブに嵌着されたカップ状成形物X0の外周面を、ツールパック16の貫通孔に設けられた前記第1アイアニングダイ15の内周側を挿通させることによって、第1のしごき加工が行われる。これにより、前記第1アイアニングダイ15に摺接して移動されたカップ状成形物X1は、缶胴形成部Zの先端に向かって徐々にしごき量が増加されて延伸され、その缶胴形成部Zの肉厚が薄く成形される。次いで、前記第1アイアニングダイ15によって延伸されたカップ状成形物X1は、図6(d)に示すように、前記第2アイアニングダイ15に摺接して移動されて第2のしごき加工が行われる。続いて、前記第2アイアニングダイ15によって延伸されたカップ状成形物X2は、図6(e)に示すように、前記第3アイアニングダイ15に摺接して移動されて第3のしごき加工が行われる。以上のようなしごき加工によって、カップ状成形物X2 の缶胴形成部Zが延伸されて所定の缶高、缶径、胴壁厚に成形される。このとき、前記第2のしごき加工が、カップ状成形物X1の缶底形成部Yと缶胴形成部Zとの境界から延伸を開始されることにより、缶胴形成部Z全体に対して第2の缶胴の延伸が施され、その後、缶胴形成部Z全体について前記第3のしごき加工が一定のしごき量で行われるので、缶胴形成部Z全体の表面は、しごき量の変化による光沢の差異が発生することなく均一に平滑に成形される。そして、前記しごき加工によって缶胴が形成されたカップ状成形物X3は、図6(f)に示すように、パンチ構造体Pに嵌着された状態で前記ドーミングステーションのドーミングダイ17に衝打されてその缶底形成部Yがドーム形状に成形される。   The ironing process will be described in more detail. First, as shown in FIG. 6 (c), the outer peripheral surface of the cup-shaped molded product X0 fitted to the punch sleeve is provided in the through hole of the tool pack 16. The first ironing process is performed by inserting the inner peripheral side of the first ironing die 15 thus formed. As a result, the cup-shaped molded product X1 moved in sliding contact with the first ironing die 15 is gradually stretched toward the tip of the can body forming portion Z with an increased amount of ironing, and the can body forming portion Z is thinly formed. Next, the cup-shaped molded product X1 stretched by the first ironing die 15 is moved in sliding contact with the second ironing die 15 as shown in FIG. Done. Subsequently, the cup-shaped molded product X2 drawn by the second ironing die 15 is moved in sliding contact with the third ironing die 15 as shown in FIG. Is done. By the ironing process as described above, the can body forming portion Z of the cup-shaped molded product X2 is stretched and formed into a predetermined can height, can diameter and body wall thickness. At this time, the second ironing process is started from the boundary between the can bottom forming part Y and the can body forming part Z of the cup-shaped molded product X1, so that 2 is stretched, and then the third ironing process is performed with a certain amount of ironing on the entire can body forming portion Z, so that the entire surface of the can body forming portion Z is caused by a change in the amount of ironing. Molded uniformly and smoothly without any difference in gloss. Then, the cup-shaped molded product X3 having the can body formed by the ironing process is struck to the doming die 17 of the doming station while being fitted to the punch structure P as shown in FIG. 6 (f). Then, the can bottom forming portion Y is formed into a dome shape.

以上の成形工程におけるパンチの外径とダイの内径間で金属表面をしごくこの加工は発熱を伴うため、適度の冷却をするなどパンチの温度調整が必要とされる。特許文献2には冷却機能を備えた缶のしごき加工用のツールパックが開示されている。その構造を図4、図5を参照しつつ説明すると、軸方向断面が示される図4から判るようにツールパック構造体Tの右端にリドローダイ1が配置され、続いて第1のアイアニングダイ5aがダイスペーサ11を介して第2のアイアニングダイ5bが配置され、更にダイスペーサ11を介して第3のアイアニングダイ5cと第4のアイアニングダイ5dが連続配置された基本構造がとられている。リドローダイ1と第1のアイアニングダイ5aは同じダイモジュールとして組み立てられ、第2のアイアニングダイ5bは第2のダイモジュールとして、そして、第3のアイアニングダイ5cと第4のアイアニングダイ5dが第3のダイモジュールとして組み立てられている。リドローダイ1は環状の形状であって、やはり環状形態を採る筐体の内側に焼きバメによって嵌合固着されている。第1のアイアニングダイ5aも同様に環状の形状であって、やはり環状形態を採る筐体の内側に焼きバメによって嵌合固着されている。2つのダイ筐体は第1の固定部材イに形成された両面の凹部に嵌合形態でそれぞれ固定され、更に前記第1の固定部材の凹部に嵌合する凸部を備えた第2の固定部材ロが第1のアイアニングダイ5aの筐体を前記第1の固定部材と挟持するように嵌め込まれボルト止めされた構造となっている。第2のダイモジュールは第2のアイアニングダイ5bも環状の形状であって、やはり環状形態を採る筐体の内側に焼きバメによって嵌合固着されているが、この筐体が内側に凹部が形成された環状の第4固定部材ニ内に嵌合され、前記第4の固定部材ニの凹部に嵌合する凸部が形成された環状の第3固定部材ハによって挟持される形態でボルト締めされている。第3のダイモジュールは第3のアイアニングダイ5cと第4のアイアニングダイ5dがそれぞれの筐体の内側に焼きバメ固定されており、両面に凹部が形成された第6の固定部材ヘにそれぞれ嵌合固定され、第3のアイアニングダイ5cは更に前記第6の固定部材ヘの凹部に嵌合する凸部を備えた第5の固定部材ホが第3のアイアニングダイ5cの筐体を前記第6の固定部材ヘと挟持するように嵌め込まれボルト止めされた構造となっている。   The process of squeezing the metal surface between the outer diameter of the punch and the inner diameter of the die in the above forming process involves heat generation, so that the temperature of the punch must be adjusted, for example, by appropriate cooling. Patent Document 2 discloses a tool pack for ironing a can having a cooling function. The structure will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As can be seen from FIG. 4 showing the axial cross section, the redraw die 1 is disposed at the right end of the tool pack structure T, and then the first ironing die 5a. Has a basic structure in which the second ironing die 5b is arranged through the die spacer 11, and the third ironing die 5c and the fourth ironing die 5d are continuously arranged through the die spacer 11. . The redraw die 1 and the first ironing die 5a are assembled as the same die module, the second ironing die 5b as the second die module, and the third ironing die 5c and the fourth ironing die 5d. Are assembled as a third die module. The redraw die 1 has an annular shape, and is fitted and fixed to the inside of a casing that also has an annular shape by shrinkage. Similarly, the first ironing die 5a also has an annular shape, and is fitted and fixed to the inside of the casing that also has an annular shape by shrinkage. The two die casings are respectively fixed to the concave portions on both sides formed in the first fixing member A in a fitting form, and further, a second fixing having a convex portion that fits into the concave portion of the first fixing member. The member B has a structure in which the casing of the first ironing die 5a is fitted and bolted so as to sandwich the first fixing member 5a. In the second die module, the second ironing die 5b also has an annular shape, and is fitted and fixed to the inner side of the casing that also takes the annular form by shrinkage, but this casing has a recess on the inner side. Bolt tightened in a form that is fitted in the formed annular fourth fixing member D and is sandwiched by the annular third fixing member C formed with a projection that fits into the recess of the fourth fixing member D. Has been. In the third die module, a third ironing die 5c and a fourth ironing die 5d are fixed by shrinkage on the inside of each case, and a sixth fixing member having recesses formed on both sides is provided. The third ironing die 5c is fixedly fitted, and the third ironing die 5c further includes a convex portion that fits into the concave portion of the sixth fixing member. Is fitted and clamped to the sixth fixing member.

このツールパック構造体Tには冷却機能が備えられているが、発熱部となるダイに直接溝を形成するようにしその溝部に冷却用の液体を流通させるものとなっている。リドローダイ1についてはその内側面部に環状の溝ルが形成され、複数のアイアニングダイ5a,5b,5c,5dについては加工面の背面側に環状の溝オが形成されている。そしてその溝への温調水の供給は図5のAから判るように第1のアイアニングダイ5aが焼きバメされた筐体には45°間隔で流入口トと排出口チが交互に4つずつ設けられていて、その流入口トまでの供給路と排出口チからの排水復路はダイモジュラー内に複雑に形成されている。この図5は第1のアイアニングダイ5aの筐体であるが、他のダイについても溝への温調水流路は基本的に同様の構造となっている。まず、第1のダイモジュールにおいては第1の固定部材に流入端リが設けられ、該第1の固定部材イ内に穿設された供給路を経由してリドローダイ1の筐体内に穿設された流路と第1のアイアニングダイ5aの筐体内に穿設された流路に分岐連通され、4つの流入口トからダイの溝部オへと温調水が供給される。流入口トから供給された温調水は溝内を両方向に分流し、ダイを冷却し、隣の流出口チから復路へ排出される。流出口チでは両側の隣接する流入口トから供給された温調水を合流して筐体内流路を経て第1固定部材イ内に穿設された流路に送るが、ここでリドローダイ1の筐体経由の水と第1のアイアニングダイ5aの筐体経由の水が合流され、排出端ヌから排出される。第2のダイモジュラーでは第3の固定部材ハに設けられた供給端リから供給された温調水は第3の固定部材内に穿設された流路と、第2のアイアニングダイ5bの筐体内に穿設された流路を経由して筐体に設けられた4つの流入口トに導かれて供給される。流入口トから供給された温調水は溝内を両方向に分流し、ダイを冷却し、隣の流出口チから復路へ排出される。流入口では両側の隣接する流入口トから供給された温調水を合流して筐体内流路を経て第4固定部材ニ内に設けられた排出端ヌから排出される。第3のダイモジュラーでは第5の固定部材ホに設けられた供給端リから供給された温調水は該第5の固定部材ホ内に穿設された流路と、第3のアイアニングダイ5cの筐体内に穿設された流路を経由して筐体に設けられた4つの流入口トに導かれてダイ5cの裏面に設けられた溝オへ供給される。熱交換を終えた水は4つの流出口チから排出され、筐体内に穿設された流路で合流された後、第6の固定部材ヘに設けられた排出端ヌから排出される。更に第4のアイアニングダイ5dの冷却については第6の固定部材ヘに設けられた供給端リから供給される温調水が該第6の固定部材ヘに穿設された流路、第4のアイアニングダイ5dの筐体内の穿設された流路を経由して該筐体に設けられた4つの流入口トに導かれてダイ5dの裏面に設けられた溝オへ供給される。熱交換を終えた水は4つの流出口チから排出され、筐体内に穿設された流路で合流された後、第6の固定部材ヘに設けられた排出端ヌから排出される。
特開平6−142780号公報 「有底薄肉缶体の成形方法」平成6年5月24日公開 段落[0014]乃至[0021]及び図1の記載。 米国特許第6,598,451号明細書 "INTERNALLY COOLED TOOL PACK" 2003年7月29日登録
Although the tool pack structure T has a cooling function, a groove is directly formed in the die serving as the heat generating portion, and a cooling liquid is circulated through the groove. An annular groove is formed on the inner side surface of the redraw die 1, and an annular groove O is formed on the back side of the processed surface for the plurality of ironing dies 5a, 5b, 5c, and 5d. As shown in FIG. 5A, the supply of the temperature-controlled water to the groove is alternately 4 in the inlet and outlet at 45 ° intervals in the case where the first ironing die 5a is baked. These are provided one by one, and the supply path to the inlet and the drain return path from the discharge port are formed in a complicated manner in the die modular. FIG. 5 shows the case of the first ironing die 5a, but the temperature control flow path to the groove is basically the same in the other dies. First, in the first die module, an inflow end is provided in the first fixing member, and is drilled in the housing of the redraw die 1 through a supply path drilled in the first fixing member a. The temperature control water is supplied from the four inflow ports to the groove portion O of the die, branched and communicated with the flow channel and the flow channel drilled in the casing of the first ironing die 5a. The temperature-controlled water supplied from the inlet port diverts in the groove in both directions, cools the die, and is discharged from the adjacent outlet port to the return path. At the outlet port, the temperature-controlled water supplied from the adjacent inlet ports on both sides is merged and sent to the channel formed in the first fixing member A through the channel in the housing. The water passing through the casing and the water passing through the casing of the first ironing die 5a are merged and discharged from the discharge end. In the second die modular, the temperature-controlled water supplied from the supply end provided in the third fixing member C is a flow path formed in the third fixing member, and the second ironing die 5b. It is guided and supplied to four inflow ports provided in the casing through a flow path drilled in the casing. The temperature-controlled water supplied from the inlet port diverts in the groove in both directions, cools the die, and is discharged from the adjacent outlet port to the return path. At the inflow port, the temperature-controlled water supplied from the adjacent inflow ports on both sides is merged and discharged from a discharge end provided in the fourth fixing member D through the flow path in the housing. In the third die modular, the temperature-controlled water supplied from the supply end provided in the fifth fixing member e is a flow path drilled in the fifth fixing member e, and a third ironing die. It is guided to the four inlets provided in the casing through the flow path drilled in the casing of 5c and supplied to the groove E provided on the back surface of the die 5c. The water after the heat exchange is discharged from the four outflow ports H, and is merged in the flow path formed in the housing, and then discharged from the discharge end provided in the sixth fixing member. Further, for the cooling of the fourth ironing die 5d, a temperature control water supplied from a supply end provided in the sixth fixing member is formed in the flow path formed in the sixth fixing member, The ironing die 5d is guided to the four inlets provided in the casing via the perforated flow paths in the casing and supplied to the grooves O provided on the back surface of the die 5d. The water after the heat exchange is discharged from the four outflow ports H, and is merged in the flow path formed in the housing, and then discharged from the discharge end provided in the sixth fixing member.
JP, 6-142780, A "Molding method of a bottomed thin can body" Published on May 24, 1994 Paragraph [0014] thru | or [0021] and description of FIG. US Patent No. 6,598,451 "INTERNALLY COOLED TOOL PACK" Registered July 29, 2003

特許文献2に提示されたツールパック構造体は上記したように複雑な流路が形成された沢山の部材を必要とするものであって、その上、部材の組立は流路間の位置合わせなどを要し極めて厄介なものとなっている。また、冷却構造はダイ自体に細い溝を形成して温調水を流す構造を採っているため、十分な熱交換が行えない。更に、部材間には沢山のシール部材が使われているもののダイと筐体との間は単なる焼きバメ構造であって、シール部材を使用していないためこの部分からの水漏れのおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点を解決するもの、すなわち、構造が単純で製造・組立が容易であって、水漏れのおそれが無く、そして何よりもダイ部の冷却効率を向上させたツールパック構造体を提供することにある。
The tool pack structure presented in Patent Document 2 requires a large number of members in which complicated flow paths are formed as described above, and in addition, the assembly of the members requires alignment between the flow paths, etc. It is very troublesome. Further, since the cooling structure employs a structure in which a thin groove is formed in the die itself to flow the temperature-controlled water, sufficient heat exchange cannot be performed. Furthermore, although many seal members are used between the members, the die and the housing have a simple shrinkage structure, and since no seal member is used, there is a risk of water leakage from this portion. .
The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems, that is, the structure is simple, the manufacture and assembly are easy, there is no risk of water leakage, and above all, the cooling efficiency of the die part is improved. It is to provide an improved tool pack structure.

本発明のアイアニングダイモジュールは、平板リング状のアイアニングダイを、その両面から円盤状のウォーターリングで挟持する構造とし、該ウォーターリングには近接する位置に温調水流入口と流出口を設けると共に、アイアニングダイと接する面には前記流入口と前記流出口とを連通する概ね環状の溝を形成するようにした。
また、そのアイアニングダイモジュールは、ウォーターリングとアイアニングダイとが接する面には環状の溝の外側と内側にそれぞれOリングを介在するようにした。
本発明のツールパック構造体は、フランジ付き管状のリドローダイの管外周面に環状のウォーターリングが嵌合する構造とし、該ウォーターリングには近接する位置に温調水流入口と流出口を設けると共に、前記リドローダイの管外周面と接する面には前記流入口と前記流出口とを連通する概ね環状の溝を形成するようにしたリドローダイモジュールを端部に配置し、上記のアイアニングダイモジュールを前記リドローダイモジュールに接するように配置すると共に、ダイスペーサを介在させて上記のアイアニングダイモジュールを複数段連接させて成るものとした。
また、そのツールパック構造体のシール構造は、ウォーターリングとリドローダイのフランジとが接する面と、リドローダイの管外周面と接する前記ウォーターリングの端部側にはOリングを介在するようにした。
The ironing die module of the present invention has a structure in which a flat ring-shaped ironing die is sandwiched by disk-shaped water rings from both sides, and a temperature-controlled water inlet and outlet are provided at positions adjacent to the water ring. At the same time, a substantially annular groove that communicates the inflow port and the outflow port is formed on the surface in contact with the ironing die.
Further, the ironing die module has O-rings interposed between the outer side and the inner side of the annular groove on the surface where the water ring and the ironing die contact each other.
The tool pack structure of the present invention has a structure in which an annular water ring is fitted to the outer peripheral surface of a flanged tubular redraw die, and is provided with a temperature-controlled water inlet and outlet at positions adjacent to the water ring, A redraw die module having a substantially annular groove communicating with the inflow port and the outflow port is formed at the end of the surface of the redraw die that is in contact with the outer peripheral surface of the pipe. The ironing die module is arranged so as to be in contact with the redraw die module, and the above-mentioned ironing die modules are connected in a plurality of stages with a die spacer interposed therebetween.
Further, the seal structure of the tool pack structure is such that an O-ring is interposed between the surface where the water ring and the flange of the redraw die are in contact and the end of the water ring which is in contact with the outer peripheral surface of the redraw die.

本発明のアイアニングダイモジュールは、平板リング状のアイアニングダイを、その両面から概ね環状の溝を形成するようにした円盤状のウォーターリングで挟持する構造としたので、特許文献2が提示するダイ自体に形成する小さな溝ではなく必要に応じて大きくとれる溝をダイの両側面に配置できる。これによって、ダイが温調水と接触できる面積を大きくでき高効率の熱交換が可能である。そして、外界に露出したウォーターリングに温調水流入口と流出口を設ける構造であるので、複雑な流路を形成する必要が無く、すっきりした単純構造で温調水流路を確保できた。
また、そのアイアニングダイモジュールは、ウォーターリングとアイアニングダイとが接する面には環状の溝の外側と内側にそれぞれOリングを介在するようにしたので、水漏れの心配も回避することができた。
Since the ironing die module of the present invention has a structure in which a flat ring-shaped ironing die is sandwiched by disk-shaped water rings in which substantially annular grooves are formed from both sides thereof, Patent Document 2 proposes. Instead of the small grooves formed in the die itself, grooves that can be made larger as needed can be arranged on both sides of the die. As a result, the area in which the die can come into contact with the temperature-controlled water can be increased, and highly efficient heat exchange is possible. And since it is the structure which provides a temperature-controlled water inflow port and an outflow port in the water ring exposed to the external environment, it was not necessary to form a complicated flow path, and the temperature-controlled water flow path could be secured with a clean and simple structure.
In addition, the ironing die module has O-rings on the outer and inner sides of the annular groove on the surface where the water ring and the ironing die are in contact with each other. It was.

本発明のツールパック構造体は、リドローダイモジュールを端部に配置し、上記のアイアニングダイモジュールを前記リドローダイモジュールに接するように配置すると共に、ダイスペーサを介在させて上記のアイアニングダイモジュールを複数段連接させた構造を採用したので、先の特許文献2に提示のもののように各モジュールを構成する各部材を複雑に組み込むことなく、単純に軸方向に連接させて組むことが出来るものである。また、部材製造上の容易性、部材組立における簡便性において優れたものである。
本発明のリドローダイモジュールは、フランジ付き管状のリドローダイの管外周面に環状のウォーターリングが嵌合する構造とし、該ウォーターリングには前記リドローダイの管外周面と接する面に概ね環状の溝を形成するようにしたので、これも必要に応じて大きくとれる溝をダイの外周面に配置でき、これによって、高効率の熱交換が可能である。また、外界に露出したウォーターリングに温調水流入口と流出口を設ける構造であるので、複雑な流路を形成する必要が無く、リドローダイモジュールにおいてもすっきりした単純構造で温調水流路を確保できた。
In the tool pack structure of the present invention, the redraw die module is disposed at an end, the above-described ironing die module is disposed so as to contact the redraw die module, and the above-described ironing die module is disposed with a die spacer interposed therebetween. Since a structure in which a plurality of stages are connected is adopted, it can be assembled by simply connecting them in the axial direction without complicatedly incorporating each member constituting each module like the one presented in Patent Document 2 above. is there. Moreover, it is excellent in the easiness in member manufacture and the simplicity in member assembly.
The redraw die module of the present invention has a structure in which an annular water ring is fitted to the outer peripheral surface of a flanged tubular redraw die, and a substantially annular groove is formed on the surface of the water ring in contact with the outer peripheral surface of the pipe. As a result, a groove that can be taken as large as necessary can be arranged on the outer peripheral surface of the die, thereby enabling highly efficient heat exchange. In addition, since the temperature control water inlet and outlet are provided in the water ring exposed to the outside world, there is no need to form a complicated flow path, and the temperature control water flow path is secured with a simple structure even in the redraw die module. did it.

また、本発明のツールパック構造体のシール構造は、そのリドローダイモジュールは、ウォーターリングとリドローダイのフランジとが接する面と、リドローダイの管外周面と接する前記ウォーターリングの端部側にはOリングを介在するようにしたので、この部分からの水漏れの心配も回避することができた。Also, the seal structure of the tool pack structure of the present invention is such that the redraw die module has an O-ring on the surface where the water ring and the flange of the redraw die are in contact, and on the end of the water ring which is in contact with the outer peripheral surface of the redraw die. Because of this, we were able to avoid worrying about water leakage from this part.

図1乃至図3を参照しながら、本発明に係るツールパック構造体の1実施形態を説明する。図1はツールパック構造体の軸方向断面図であり、右端に再絞り加工用のリドローダイ1が続いて第1のアイアニングダイ5aが、次ぎにダイスペーサ11を介して第2のアイアニングダイ5bが、更にダイスペーサ11を介して第3のアイアニングダイ5cとダイスペーサ11を介して第4のアイアニングダイ5dが連って配置され、ツールパック構造体Tを構成している。隣接するアイアニングダイ間に配置されるダイスペーサの長さが左へ行くほど長くなっているのはアイアニングダイによってしごき加工が施される度に缶の高さ寸法が長くなっていくためである。リドローダイ1はタングステンカーバイトなど超硬質の焼結体や工具鋼を素材として用い、フランジ付き管形状に形成すると共に、絞り加工のダイとして作用するオリフィス部はフランジと反対側端部近傍の管内面に形成する。発熱を伴う加工部分を冷却するため、リドローダイ1の管外周面に接するように温調水通路を形成すべく環状のウォーターリング2が該管外周面に嵌合されて、端部がフランジ面と接する形態でボルト止めされ、リドローダイモジュールとして一体構造化されている。このウォーターリング2は図1と図2に示すA−A断面図から理解されるようにリング内周面に温調水通路3としてのU字溝がほぼ全周面にわたり形成されており、該溝の一方の端部は放射方向に流入口3aが、他方の端部は放射方向に流出口3bが形成されている。前記流入口3aと前記流出口3bは全周面を冷却するためほぼ360°の位置関係、すなわち互いに近接位置に配置され、同一のマニホールド9に接続され、給排水がなされるようになっている。液封手段としてはウォーターリング2とリドローダイ1のフランジとが接する面と、リドローダイ1の管外周面と接する前記ウォーターリング2の端部側にはOリング12を介在するようにした。
この冷却構造は先の特許文献2に提示のものと較べ、極めてシンプルな流路となっており、構成部材の製造と組立は極めて容易となる。また、ダイの冷却面積も流路径も必要流量に対応して大きくすることが可能であり、冷却効率の高いものとすることができる。
An embodiment of a tool pack structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a tool pack structure. A redrawing die 1 for redrawing is followed by a first drawing die 5a at the right end, and then a second ironing die 5b through a die spacer 11. However, the third ironing die 5c and the fourth ironing die 5d are arranged in succession via the die spacer 11 to form the tool pack structure T. The length of the die spacer arranged between adjacent ironing dies becomes longer as it goes to the left because the height of the can becomes longer each time ironing is performed by the ironing die. . The redraw die 1 is made of super hard sintered material such as tungsten carbide or tool steel, and is formed into a flanged tube shape. The orifice that acts as the die for drawing is the inner surface of the tube near the end opposite to the flange. To form. An annular water ring 2 is fitted to the outer peripheral surface of the pipe so as to form a temperature adjusting water passage so as to contact the outer peripheral surface of the pipe of the redraw die 1 in order to cool the processed part accompanied by heat generation, and the end portion is connected to the flange surface It is bolted in the form of contact and is integrally structured as a redraw die module. As understood from the AA sectional view shown in FIGS. 1 and 2, the water ring 2 has a U-shaped groove as a temperature adjusting water passage 3 formed on the inner peripheral surface of the ring over substantially the entire peripheral surface. One end of the groove is formed with an inflow port 3a in the radial direction, and the other end is formed with an outflow port 3b in the radial direction. The inflow port 3a and the outflow port 3b are arranged at a substantially 360 ° positional relationship, that is, close to each other for cooling the entire peripheral surface, and are connected to the same manifold 9 for water supply and drainage. As a liquid sealing means, an O-ring 12 is interposed between a surface where the water ring 2 and the flange of the redraw die 1 are in contact and an end portion side of the water ring 2 which is in contact with the outer peripheral surface of the redraw die 1.
This cooling structure has a very simple flow path as compared with the one presented in Patent Document 2, and the manufacture and assembly of the constituent members are extremely easy. In addition, the die cooling area and the flow path diameter can be increased corresponding to the required flow rate, and the cooling efficiency can be increased.

次ぎに、アイアニングダイモジュールの構成であるが、第1から第4まであるアイアニングダイモジュールの構造は基本的に同じ形態を採っている。アイアニングダイ5a,5b,5c,5dはタングステンカーバイトなど超硬質の焼結体や工具鋼を素材として用い、全体形状は平板オリフィスのように形成され、穴の中央部にダイの加工部が形成されている。加工に伴う発熱を吸収するため、加工部近傍のダイ側面を両側から冷却すべく環状のウォーターリング4,6が前記平板状のアイアニングダイを両側面から挟持するように重ねられてボルト止めされている。すなわち、前方ウォーターリング4とアイアニングダイ5と後方ウォーターリング6とがボルト締めされてアイアニングダイモジュールとして一体構造化されている。このウォーターリング4と6は基本的に同じ形態をとっているので、図1に示す第4アイアニングダイモジュールの後方ウォーターリング6を例にその構造を説明する。図1と図3のB−B断面図から理解されるようにウォーターリングがアイアニングダイと接する側の側面に温調水通路8としてのU字溝がほぼ環状形態で形成されており、該溝の一方の端部は放射方向に流入口8aが、他方の端部は放射方向に流出口8bが形成されている。前記流入口8aと前記流出口8bは全周面を冷却するためほぼ360°の位置関係、すなわち互いに近接位置に配置され、同一のマニホールド10に接続され、給排水がなされるようになっている。また、アイアニングダイには前方ウォーターリングの温調水通路7による冷却も同時になされる構造となっており、その流入口7aと流出口7bも同一のマニホールド10に接続され、給排水がなされるようになっている。すなわち、各アイアニングダイモジュールに接続されるマニホールドでは2つの流入口7a、8aへの分岐給水と2つの流出口7b,8bからの合流排水が行われる構造がとられている。液封手段としては各ウォーターリング4,6とアイアニングダイ5とが接する面には環状の溝7,8の外側と内側にそれぞれOリングを介在するようにした。
この冷却構造は先の特許文献2に提示のものと較べ、部材内部に流路を形成するなどの必要はなく極めてシンプルな流路となっており、構成部材の製造と組立は極めて容易となる。また、ダイの冷却面積も流路径も必要流量に対応して大きくすることが可能であり、冷却効率を高いものとすることができる。
Next, regarding the structure of the ironing die module, the structures of the ironing die modules from the first to the fourth basically take the same form. The ironing dies 5a, 5b, 5c, and 5d are made of ultra-hard sintered material such as tungsten carbide or tool steel, and the overall shape is formed like a flat plate orifice. The processed part of the die is at the center of the hole. Is formed. In order to absorb heat generated by processing, annular water rings 4 and 6 are overlapped so as to sandwich the flat ironing die from both sides and bolted to cool the side surface of the die near the processing part from both sides. ing. That is, the front water ring 4, the ironing die 5, and the rear water ring 6 are bolted to form an integral structure as an ironing die module. Since the water rings 4 and 6 basically have the same form, the structure thereof will be described by taking the rear water ring 6 of the fourth ironing die module shown in FIG. 1 as an example. As understood from the BB cross-sectional views of FIGS. 1 and 3, a U-shaped groove as a temperature adjusting water passage 8 is formed in a substantially annular shape on the side surface on the side where the water ring is in contact with the ironing die, One end of the groove is formed with an inflow port 8a in the radial direction, and the other end is formed with an outflow port 8b in the radial direction. The inflow port 8a and the outflow port 8b are disposed at a substantially 360 ° positional relationship, that is, close to each other in order to cool the entire peripheral surface, and are connected to the same manifold 10 for water supply and drainage. In addition, the ironing die has a structure in which cooling by the temperature adjusting water passage 7 of the front water ring is also performed at the same time, and the inlet 7a and the outlet 7b are also connected to the same manifold 10 so that water can be supplied and discharged. It has become. That is, the manifold connected to each ironing die module has a structure in which branch water supply to the two inlets 7a and 8a and combined drainage from the two outlets 7b and 8b are performed. As a liquid sealing means, O-rings were respectively interposed on the outer and inner sides of the annular grooves 7 and 8 on the surface where each of the water rings 4 and 6 and the ironing die 5 contact.
Compared to the one shown in Patent Document 2, this cooling structure has a very simple flow path without the need for forming a flow path inside the member, and the manufacture and assembly of the constituent members are extremely easy. . Further, the cooling area of the die and the flow path diameter can be increased corresponding to the required flow rate, and the cooling efficiency can be increased.

本発明に係るツールパック構造体の1実施例の軸方向断面図である。1 is an axial cross-sectional view of one embodiment of a tool pack structure according to the present invention. 本発明に係るツールパック構造体の1実施例のA−A部断面図である。It is an AA section sectional view of one example of a tool pack structure concerning the present invention. 本発明に係るツールパック構造体の1実施例のB−B部の断面図である。It is sectional drawing of the BB part of one Example of the tool pack structure which concerns on this invention. 冷却機能を備えた従来のツールパック構造体を説明する図で、全体構造の軸方向断面図である。It is a figure explaining the conventional tool pack structure provided with the cooling function, and is an axial sectional view of the whole structure. 従来のツールパック構造体におけるアイアニングダイ筐体の温調水流路とその流れを説明する図である。It is a figure explaining the temperature control water flow path of the ironing die housing | casing in the conventional tool pack structure, and its flow. 絞り・しごき加工で缶を成形する公知の工程を説明する図である。It is a figure explaining the well-known process of shape | molding a can by drawing and ironing.

符号の説明Explanation of symbols

1 リドローダイ 2 ウォーターリング
3 温調水通路 4 ウォーターリング
5a,b,c,d アイアニングダイ 6 ウォーターリング
7 温調水通路 7a,8a 流入口
8 温調水通路 7b,8b 流出口
9 マニホールド 10 マニホールド
11 ダイスペーサ 12 Oリング
T ツールパック構造体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Redraw die 2 Water ring 3 Temperature control water passage 4 Water ring 5a, b, c, d Ironing die 6 Water ring 7 Temperature control water passage 7a, 8a Inlet 8 Temperature control water passage 7b, 8b Outlet 9 Manifold 10 Manifold 11 Die spacer 12 O-ring T Tool pack structure

Claims (4)

平板リング状のアイアニングダイを、その両面から円盤状のウォーターリングで挟持する構造とし、該ウォーターリングには近接する位置に温調水流入口と流出口を設けると共に、アイアニングダイと接する面には前記流入口と前記流出口とを連通する概ね環状の溝を形成した冷却機能を備えたアイアニングダイモジュール。   A flat ring-shaped ironing die is sandwiched from both sides by a disk-shaped water ring. The water ring is provided with a temperature-controlled water inlet and outlet at positions close to each other, and on the surface in contact with the ironing die. Is an ironing die module having a cooling function in which a substantially annular groove is formed to communicate the inlet and the outlet. ウォーターリングとアイアニングダイとが接する面には環状の溝の外側と内側にそれぞれOリングを介在するようにした請求項1に記載のアイアニングダイモジュールのシール構造。   2. The sealing structure of an ironing die module according to claim 1, wherein an O-ring is interposed between an outer side and an inner side of the annular groove on a surface where the water ring and the ironing die contact each other. フランジ付き管状のリドローダイの管外周面に環状のウォーターリングが嵌合する構造とし、該ウォーターリングには近接する位置に温調水流入口と流出口を設けると共に、前記リドローダイの管外周面と接する面には前記流入口と前記流出口とを連通する概ね環状の溝を形成した冷却機能を備えたリドローダイモジュールを端部に配置し、請求項1に記載のアイアニングダイモジュールを前記リドローダイモジュールに接するように配置すると共に、ダイスペーサを介在させて請求項1に記載のアイアニングダイモジュールを複数段連接させて成るツールパック構造体。An annular water ring is fitted to the outer peripheral surface of a flanged tubular redraw die, and the water ring is provided with a temperature-controlled water inlet and outlet at positions adjacent to the water ring, and a surface in contact with the outer peripheral surface of the redraw die The redraw die module according to claim 1, wherein a redraw die module having a cooling function in which a substantially annular groove communicating with the inflow port and the outflow port is formed is disposed at an end portion. A tool pack structure in which the ironing die modules according to claim 1 are connected in a plurality of stages with a die spacer interposed therebetween. ウォーターリングとリドローダイのフランジとが接する面と、リドローダイの管外周面と接する前記ウォーターリングの端部側にはOリングを介在するようにした請求項3に記載のツールパック構造体のシール構造。 The seal structure of the tool pack structure according to claim 3, wherein an O-ring is interposed between a surface where the water ring and the flange of the redraw die are in contact and an end portion side of the water ring which is in contact with the pipe outer peripheral surface of the redraw die.
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