JP4263000B2 - Method for producing ultrathin metal can and redraw mold - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極薄板材からブランク材を抜いたあと、浅いカップ状素材に絞り成形後、更に深いカップ状素材に深絞り成形する極薄板金属缶の製造に関し、更に詳しくは、前工程で成形されたカップ状素材の先端面のテーパー面を、押さえ部材と再絞りダイのそれぞれに設けたテーパー面で押圧挟持した状態で、先端にテーパー凸面を形成した再絞りパンチにより前記カップ状素材を深絞り成形する極薄板金属缶の製造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、極薄板材からブランク材を抜いたあと、浅いカップ状素材に絞り成形後、更に深いカップ状素材に深絞り成形する極薄板金属缶の製造に関して、以下の従来技術がある。
【0003】
第1番目に、図7に示すように、ニッケルめっき金属板を前絞りカップに成形し、その前絞りカップをリング状の押さえ部材111とその下に配設する再絞りダイス112とで保持し、これらの押さえ部材111および再絞りダイス112と同軸となるようにかつ前記押さえ部材111内を往復運動するよう設けられている再絞りポンチ113と前記再絞りダイス112とで、前絞りカップ120よりも小径の深絞りカップを多工程成形する方法において、少なくとも一組の前記押さえ部材111のしわ押さえ面角度と前記再絞りダイス112のしわ押さえテーパー面角度が、それぞれ水平面に対し20度〜45度である押さえ部材111および再絞りダイス112を用い、前絞りカップ側壁部を引張曲げ加工することを特徴とする電池用薄肉化ニッケルめっき金属缶の製造方法(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
第2番目に、図8に示すように、カップ状被加工体PCSの底部外周内外面を、リング状のリドローダイ202と筒状のホルダー203との間に挟み込む工程と、前記ホルダー203の内周で、円柱状パンチ204を軸方向に移動させ、前記カップ状被加工体PCSの底部中央付近の内面に、前記パンチ204の先端を押し当て、そのまま前記パンチ204を更に軸線方向に移動させ、前記カップ状被加工体PCSの外周部を前記リドローダイ202とホルダー203との間で摺動させ、前記カップ状被加工体PCSを再絞りする工程とを有し、前記カップ状被加工体PCSの外周を挟み込む前記リドローダイ202と前記ホルダー203との摺動テーパー面が、パンチ204の軸線との直交面からパンチ204の前進方向に対して5〜60°の角度に設定してある飲料缶の製造方法。(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
この第2番目の従来技術は、図8に示すような始動位置から、リドローダイ202と対向して配されているホルダー203のリドローダイ202側の先端面には、リドローダイ202のダイス面220と所定面積で当接可能な面で構成される押さえ面230が設けられ、この押さえ面230にはダイス面220と同じ傾斜角度が与えられ、テーパー状の形状となっている。このホルダー203は軸線方向に移動可能で、かつ所定のしわ押さえ力Fでリドローダイ方向に押圧可能になっており、ホルダー203をリドローダイ202に向かって接近させ、これらのダイス面220と押さえ面230との間に被加工体を挟んで所定のしわ押さえ力Fで押圧できるようになっている。
【0006】
第3番目に、図9に示すように、素材を浅絞りカップ状に成形した後に、再絞り加工を行って飲料缶を製造する飲料缶の製造方法において、底部の所定位置325a2から所定角度で外縁に向かって屈曲したテーパー面325a1を形成するように、前記素材を浅絞りカップ325a状に成形し、前記浅絞りカップ325a状の素材の保持位置とパンチ303位置との間に、前記底部における前記テーパー面の屈曲開始位置325a2を置いた状態で、前記浅絞りカップ325a状の素材に再絞り加工を行う飲料缶の製造方法(例えば、特許文献3参照)。このアルミ缶の製造方法によれば、底部の外縁にテーパー面325a1が形成された浅絞りカップ325aを再絞り加工するため、非拘束部の剛性を高めることができ、ボトムしわの発生が効果的に抑制される。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−162733号公報
【特許文献2】
特開平9−122800号公報
【非特許文献1】
特開平10−272520号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
第1番目の従来技術は、金属板を前絞りカップに成形し、その前絞りカップ120をしわ押さえテーパー面角度が、それぞれ水平面に対し20度〜45度である押さえ部材111と再絞りダイス112とで保持し、再絞りポンチ113と再絞りダイス112とで、前絞りカップ120よりも小径の深絞りカップを多工程成形する方法である。しかしながら、前絞りカップ120の底面は、先端面が平面で外縁が円弧で面取りされた形状の再絞りポンチ113で成形されるので、外縁が円弧で面取りされた平面であり、一方、この前絞りカップ120を保持する押さえ部材111と再絞りダイス112のしわ押さえ面は水平面に対し20度〜45度のテーパー面角度をしている。従って、平面の前絞りカップ120の底面をテーパー面の押さえ部材111と再絞りダイス112とで保持するため、押さえ部材111の先端が前絞りカップ120の平らな底面に当接するときに接触面積が小さいため打痕がつきやすく、また絞り始めてダイス112のテーパー面に沿うまでは、その当接位置から外縁までの間では前絞りカップ120底面は非拘束の状態なので、極薄板の金属板の場合には、その間で放射状のしわが発生するという問題がある。
【0009】
第2番目の従来技術は、ホルダー203の先端面には、リドローダイ202のダイス面220と所定面積で当接可能な面で構成される押さえ面230が設けられ、この押さえ面230とダイス面220とは同じ傾斜角度のテーパー状の形状となっていて、ホルダー203をリドローダイ202に向かって接近させ、これらのダイス面220と押さえ面230との間に被加工体を挟んで所定のしわ押さえ力Fで押圧できるようになっているものであるが、しかしながら、カップ状被加工体PCSの底部は外縁が円弧で面取りされた軸線に垂直な平面であり、一方、このカップ状被加工体PCSを挟み込むリドローダイ202のダイス面220とホルダー203の押さえ面230はテーパー状の形状となっている。従って、軸線に垂直な平面のカップ状被加工体の底部をテーパー状の押さえ面をしたホルダー203とリドローダイ202とで挟んで押圧するため、ホルダー203の先端がカップ状被加工体PCSの平らな底面に当接するときに、接触面積が小さいため打痕がつきやすく、また絞り始めてダイス面220に沿うまでは、その当接位置から外縁までの間ではカップ状被加工体PCS底面は非拘束の状態なので、極薄板の金属板の場合には、その間で放射状のしわが発生するという問題がある。
【0010】
第3番目の従来技術は、底部の所定位置325a2から所定角度で外縁に向かって屈曲したテーパー面325a1を形成した浅絞りカップ状の素材の保持位置とパンチ当接位置との間に、底部におけるテーパー面の屈曲開始位置325a2を置いた状態で再絞り加工を行うことで、非拘束部の剛性を高め、ボトムしわの発生が効果的に抑制するものであるが、しかしながら、浅絞りカップ状の素材の底部は所定位置325a2から所定角度で外縁に向かって屈曲したテーパー面であるのに対し、ホルダ302とダイス304とのしわ押さえ面は軸線方向に対して垂直であるため、浅絞りカップ状の素材のテーパー面とダイス304とが当接するときに、当接面積が小さいため打痕がつきやすいという問題がある。
【0011】
本発明は、このような従来の技術が有している問題を解決しようとするものであり、極薄板金属缶の製造にあたり、しわの発生を効果的に押さえることが可能な極薄板金属缶の製造方法及び再絞り用金型を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、極薄板金属缶の製造方法であって、外縁に切り刃を形成した環状の抜きパンチが抜きパンチの切り刃と噛み合う切り刃を内縁に形成した抜きダイ内へ前進移動して、抜きパンチと抜きダイ間に供給された極薄板材からブランク材を抜き、更に前進移動した抜きパンチがその先端面でブランク材を抜きダイの前方位置に同軸に並置した初絞りダイの後端面へ押圧したあとに、抜きパンチ内に同軸にかつ前後移動可能に設けられ先端面に次工程の再絞りパンチとは小径側テーパー起点位置の軸心からの距離を同一にして外縁に向かってテーパー凸面が形成された初絞りパンチが初絞りダイ内へ前進移動して、ブランク材を先端面の小径側テーパー起点位置に対応する位置から外縁に向かってテーパー凸面が形成された浅いカップ状素材に絞り成形する抜き絞り工程と、初絞りパンチのテーパーと同一のテーパー凸面が先端面に形成された環状の押さえ部材がカップ状素材内に前進移動し、押さえ部材と対峙して設けられ押さえ部材のテーパー凸面と係合するテーパー凹面が後端面に形成された再絞りダイのテーパー凹面にカップ状素材のテーパー部を押圧挟持したあとに、押さえ部材内に同軸にかつ前後移動可能に設けられ先端面に小径側テーパー起点位置の軸心からの距離を同一にして外縁に向かってテーパー凸面が形成された再絞りパンチが再絞りダイ内に前進移動し、前工程で成形されたカップ状素材を、先端面の小径側テーパー起点位置に対応する位置から外縁に向かってテーパー凸面が形成されたカップ状素材に縮径し深絞り成形する再絞り工程とを有するようにしたものである。
【0013】
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の極薄板金属缶の製造方法において、抜き絞り工程は、初絞りパンチが初絞りダイ内へ前進移動するとき、初絞りダイ内に同軸にかつ前後移動可能に設けられた受け具とでブランク材を挟持しながら、ブランク材を先端面に外縁に向かってテーパー凸面が形成された浅いカップ状素材に絞り成形するようにし、再絞り工程は、再絞りパンチが再絞りダイ内に前進移動するとき、再絞りダイ内に同軸にかつ前後移動可能に設けられたノックアウト部材とでカップ状素材の底部を挟持しながら、前工程で成形されたカップ状素材を、先端面に外縁に向かってテーパー凸面が形成されたカップ状素材に縮径し深絞り成形するようにしたものである。
【0014】
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の極薄板金属缶の製造方法において、環状の押さえ部材の先端面に形成したテーパー凸面、再絞りダイの後端面に形成したテーパー凹面、及び初絞りパンチと再絞りパンチの先端面に形成したテーパー凸面のそれぞれのテーパー角度は100°から150°の範囲であるようにしたものである。
【0016】
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、極薄板金属缶の再絞り用金型であって、極薄板材から抜いたブランク材を初絞りパンチと初絞りダイとで初絞り成形した浅いカップ状素材を、再絞りパンチと再絞りダイとで縮径し深いカップ状素材に再絞り成形するトランスファプレス機における極薄板金属缶の製造装置において、所定工程毎にスライドに設けられ先端面に小径側テーパー起点位置のそれぞれの軸心からの距離を同一にして外縁に向かって所定角度のテーパー凸面が形成された初絞りパンチ及び再絞りパンチと、再絞りパンチの外周に案内され前進方向へ常時付勢されて前後移動可能でかつ先端が所定角度のテーパー凸面に形成された環状の押さえ部材と、押さえ部材のテーパー凸面に係合するテーパー凹面が後端面に形成され再絞りパンチと同軸にボルスタ上に固着の再絞りダイとで構成し、前工程において初絞りパンチ又は再絞りパンチにより先端面の前記小径側テーパー起点位置に対応する位置から外縁に向かってテーパー凸面が成形されたカップ状素材のテーパー部を、押さえ部材と再絞りダイのそれぞれのテーパー面で押圧挟持した状態で、再絞りパンチと再絞りダイとの相対移動により、カップ状素材を縮径し深絞り成形して、先端面に小径側テーパー起点位置に対応する位置から外縁に向かってテーパー面が形成されたカップ状素材に成形するようにしたものである。
【0017】
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の極薄板金属缶の再絞り用金型であって、環状の押さえ部材の先端面に形成したテーパー凸面、再絞りダイの後端面に形成したテーパー凹面、及び初絞りパンチと再絞りパンチの先端面に形成したテーパー凸面のそれぞれのテーパー角度は100°から150°の範囲としたものである。
【0019】
請求項1に記載の発明に係る手段の作用は、極薄板材のカップ状素材を再絞りするとき、前工程で先端面の所定位置から外縁に向かって新たなテーパー凸面が成形されたカップ状素材を成形し、初絞りパンチ又は再絞りパンチは、先端面の次工程の再絞りパンチの小径側テーパー起点位置から外縁に向かってテーパー凸面が形成されるようにしたので、次工程での再絞りにおけるカップ状素材のテーパー面に合致する押さえ部材のテーパー凸面と再絞りダイのテーパー凹面とでカップ状素材のテーパー部を押圧挟持することができると同時に、再絞りパンチで絞り始めるとき再絞りパンチでカップ状素材の下面から押さえ部材内周縁位置まで連続して接圧することができるので、極薄板材のカップ状素材であっても、押さえ部材が大きい接触面積で当接するので打痕の発生を防止することができるとともに、非拘束部分のしわの発生を防止することができる。
【0020】
請求項2に記載の発明に係る手段の作用は、初絞りパンチを初絞りダイ内に前進移動させるとき、受け具とでブランク材を挟持しながら、浅いカップ状素材に絞り成形するようにし、また、再絞りパンチを再絞りダイ内に前進移動させるとき、ノックアウト部材で浅いカップ状素材又はカップ状素材の底部を圧接しながら、カップ状素材を縮径し深絞り成形するようにしたので、極薄板材のカップ状素材であっても、再絞りパンチがカップ状素材に当接するときにカップ状素材の底部を変形させることがなくなる。
【0021】
請求項3に記載の発明に係る手段の作用は、押さえ部材の先端面に形成したテーパー凸面、再絞りダイの後端面に形成したテーパー凹面、及び初絞りパンチと再絞りパンチの先端面に形成したテーパー凸面のそれぞれのテーパー角度は100°から150°の範囲としたので、再絞り時において、極薄板材のカップ状素材であっても、カップ状素材の流れが良くなり、更にしわの発生を防止することができる。
【0023】
請求項4に記載の発明に係る手段の作用は、極薄板材のカップ状素材を再絞りするとき、初絞りパンチ又は再絞りパンチは、先端面の次工程の再絞りパンチの小径側テーパー起点位置から外縁に向かってテーパー凸面が形成されるようにしたので、前工程で先端面に小径側テーパー起点位置に対応する位置から外縁に向かってテーパー凸面が成形されたカップ状素材を、次工程での再絞りにおけるカップ状素材のテーパー面に合致する押さえ部材のテーパー凸面と再絞りダイのテーパー凹面とでカップ状素材のテーパー部を押圧挟持することができると同時に、再絞りパンチで絞り始めるとき再絞りパンチでカップ状素材の下面から押さえ部材内周縁位置まで連続して接圧することができるので、極薄板材のカップ状素材であっても、非拘束部分のしわの発生を防止することができる。
【0024】
請求項5に記載の発明に係る手段の作用は、押さえ部材の先端面に形成したテーパー凸面、再絞りダイの後端面に形成したテーパー凹面、及び初絞りパンチと再絞りパンチの先端面に形成したテーパー凸面のそれぞれのテーパー角度は100°から150°の範囲としたので、再絞り時において、極薄板材のカップ状素材であっても、カップ状素材素材の流れが良くなりしわの発生を防止することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図1〜4に基づいて説明する。図1はトランスファプレス機において、本発明の極薄板金属缶の工程毎の再絞り用金型を示す正面図であって、スライドが上昇位置にある場合である。図2は、図1における工程1の動作説明図であり、(a)が上昇位置にあるとき、(b)が中間位置にあるとき、(c)が下降位置にあるときを示す。図3は、図1における第2工程の動作説明図であり、(a)が上昇位置にあるとき、(b)、(c)が中間位置にあるとき、(d)が下降位置にあるときを示す。図4は、被加工物の工程毎の形状を示す。
【0027】
図1、2において、図示しないトランスファープレス機のスライド下面に取り着けの上台11及びボルスタ面上に取り着けの下台21には、それぞれ工程毎に抜き又は絞り工具が取り着けられている。工程1においては、紙面裏側から材質がSUS304で板厚が0.1mmの極薄板材Wが供給され、この極薄板材Wからブランク材W0を抜き、更に連続して初絞りを行い浅いカップ状素材W1に成形し、図示しないトランスファ装置で次工程へ搬送される。工程2以降において、この浅いカップ状素材W1は順次再絞りされ、縮径された深いカップ状素材に成形され、図示しないが必要に応じて後工程でトリミング加工され、極薄板金属缶となる。
【0028】
工程1の抜き絞り工程について、その構成を説明する。上台11には中空の調整ねじ14により上下位置調整可能に抜きパンチ13が取り着けられている。抜きパンチ13には下面より大径更に小径の連続した通し穴が明けられており、この通し穴の小径穴および調整ねじ14の中空穴をガイドにして、抜きパンチと同軸に初絞りパンチ12の軸部が上下移動可能に挿入されている。初絞りパンチ12の先端部は通し穴の大径穴内に収まっていて、先端面に、後述の工程2の押さえ部材16内径位置に対応する所定位置から外縁に向かって120°のテーパー凸面12aが形成されている。すなわち、初絞りパンチ12の先端面のテーパー起点で成る円の半径は後述の工程2の押さえ部材16内径半径と略同一になっていて、初絞りパンチの半径とこの起点位置の半径の比は工程2での絞り前後のカップ状素材の半径比とほぼ同一となる。初絞りパンチ12は図示しないプランジャー装置により、スライドの上下動に同期したタイミングで上下移動される。
【0029】
下台21には台座25が取り着けられ、この台座25上に取り着けのダイホルダ26には、初絞りパンチ12と同軸に、下から順に初絞りダイ23、抜きダイ22、及び材料ガイド27が取り着けられている。台座25には初絞りパンチ12と同軸に中空穴が貫通しており、受け具24が、スライドの上下動に同期したタイミングで上下移動可能に、この貫通穴内に挿入されている。
【0030】
次に、工程1の抜き絞り工程の動作説明を行う。図2(a)は、スライドが上昇位置にある場合で、初絞りパンチ12は抜きパンチ13の中に収まり、受け具24は抜きダイ22の上面位置まで上昇している。抜きダイ22上面と材料ガイド27下面に挟まれて、極薄板材Wが供給されている。
【0031】
スライドの下降にともない、まず、スライドと一体の抜きパンチ13が初絞りパンチ12とともに下降することにより、抜きダイ22上面に供給されている極薄板材Wから、抜きパンチ13の外周の切り刃と抜きダイ22の内周の切り刃とによりブランク材W0が抜かれ、更に、下降し初絞りダイ23の上面に達して、ブランク材W0は、抜きパンチ13下面と初絞りダイ23上面とに把持され、しわ押さえされた図2(b)に示す状態となる。
【0032】
次に初絞りパンチ12のみが下降し、この下降により初絞りダイ23との協働で、ブランク材W0は、先端面の所定位置から外縁に向かって120°のテーパー凸面W1aが形成された浅いカップ状素材W1に初絞りされ、図2(c)に示す状態となる。
【0033】
次に、工程2の再絞り工程について、図1、3に基づき構成を説明する。上台11には、調整ねじ19により上下位置調整可能に、パンチホルダー17が取り着けられており、このパンチホルダー17には再絞りパンチ15が固定されている。この再絞りパンチ15の先端面には所定位置から外縁に向かって120°のテーパー凸面15aが形成されている。すなわち、再絞りパンチ15の先端面のテーパー起点で成る円の半径は次工程3の押さえ部材内径半径と略同一になっていて、再絞りパンチ15の半径とこの起点位置の半径の比は工程3での絞り前後のカップ状素材の半径比とほぼ同一となる。この再絞りパンチ15の外周に案内されて、先端が120°のテーパー凸面16aに形成された環状の押さえ部材16が、圧縮ばね18により下方へ常時付勢されて、再絞りパンチ15の肩部に当接して上下移動可能に懸架されている。
【0034】
下台21には、上面にダイホルダ33が取り着けられており、このダイホルダ33には、押さえ部材16のテーパー凸面16aに係合する120°のテーパー凹面31aが上端面に形成された再絞りダイ31が、再絞りパンチ15と同軸に圧入されている。ダイホルダ33及び再絞りダイ31は軸方向に貫通穴が空けられ、スライドの上下動に同期したタイミングでこの貫通穴内を上下移動可能に、ノックアウト部材32が挿入されている。
【0035】
次に、工程2の再絞り工程の動作説明を以下行う。図3(a)は、スライドが上昇位置にある場合で、再絞りパンチ15は押さえ部材16内に収まっている。ノックアウト部材32は、上面が搬送ライン32aまで上昇しており、その上に工程1から搬送されてきた浅いカップ状素材W1が待機している。スライドの下降にともない、まず、図3(b)に示すように、スライドと一体の再絞りパンチ15とともに押さえ部材16が下降し、浅いカップ状素材W1の内部に入り、更にノックアウト部材32とで浅いカップ状素材W1を挟持しながら押し下げ、押さえ部材16のテーパー凸面16aが再絞りダイ31のテーパー凹面31aに浅いカップ状素材W1のテーパー部W1aを、圧縮ばね18の力により押圧挟持する。
【0036】
更に、再絞りパンチ15が下降することにより、図3(c)に示すように、浅いカップ状素材W1は、押さえ部材16のテーパー凸面16aと再絞りダイ31のテーパー凹面31aとで圧縮ばね18で設定された荷重でしわ押さえされながら、再絞りダイ31内に前進移動させられ縮径・深絞りされ、図3(d)に示すように、カップ状素材W2が成形される。このとき、カップ状素材W2の底部は、再絞りパンチ15の先端面に形成されているテーパー凸面15aにより、先端面の所定位置から外縁に向かって新たな120°のテーパー凸面W2aが形成される。
【0037】
図4は工程毎の素材の形状を示す図である。図4(a)は工程1で抜かれたブランク材W0を示し、図4(b)は同じく工程1で絞られた浅いカップ状素材W1を示す。また、図4(c)、(d)、(e)、(f)は工程2、3、4、5で順次段階的に縮径され深絞りされたカップ状素材W2、W3、W4、W5を示す。最終的には先端角が所定半径0.5mmに形成された再絞りパンチにより、図4(f)のW5aに示すような底部内側角が所定半径0.5mmに形成された極薄板金属缶に成形される。この後工程で必要に応じて口端部のトリミングを行い、最終的な極薄板金属缶が完成する。
【0038】
他の実施例として、図5、図6を元に説明する。図5は、工程1の動作説明図であり、(a)が上昇位置にあるとき、(b)が中間位置にあるとき、(c)が下降位置にあるときを示す。図6は、第2工程の動作説明図であり、(a)が上昇位置にあるとき、(b)、(c)が中間位置にあるとき、(d)が下降位置にあるときを示す。図5において初絞りパンチ12A以外は図2と同じ形状であり、図6において再絞りパンチ15A以外は図3と同じ形状である。初絞りパンチ12Aは、先端面が工程2の再絞りパンチ15Aの小径側テーパー起点位置15Abに対応する位置12Abから外縁に向かってテーパー凸面12Aaが形成されている。すなわち、テーパー起点位置15Abと12Abのそれぞれの軸心からの距離は同一である。
【0039】
この他の実施例の場合、工程1においては図5に示すように、スライドの下降にともない、まず、スライドと一体の抜きパンチ13が初絞りパンチ12Aとともに下降することにより、抜きダイ22上面に供給されている極薄板材Wから、抜きパンチ13外周の切り刃と抜きダイ22の内周の切り刃とによりブランク材W0が抜かれ、更に抜きパンチ13が下降し初絞りダイ23上面に達すると、ブランク材W0は、抜きパンチ13下面と初絞りダイ23上面とに把持され、しわ押さえされた図5(b)に示す状態となる。
【0040】
今度は初絞りパンチ12Aの単独下降により初絞りダイ23との協働で、図5(c)に示すように、工程2の再絞りパンチ15Aの小径側テーパー起点位置15Abに対応する初絞りパンチ12Aのテーパー起点位置12Abにより成形されたテーパー起点位置W1Abから外に向かって、120°のテーパー凹面W1Aaが形成された浅いカップ状素材W1Aに初絞りされる。
【0041】
この浅いカップ状素材W1Aは、図示しないトランスファー装置で工程2に搬送され、図6(a)に示すように上昇位置にあるノックアウト部材32に載置される。スライドの下降にともない、まず、図6(b)に示すように、スライドと一体の再絞りパンチ15Aとともに押さえ部材16が下降し、浅いカップ状素材W1Aの内部に入り、更にノックアウト部材32とで浅いカップ状素材W1Aを挟持しながら押し下げ、押さえ部材16のテーパー凸面16aが再絞りダイ31のテーパー凹面31aに浅いカップ状素材W1Aのテーパー部W1Aaの外周側半部を、圧縮ばね18で設定された荷重で押圧挟持する。同時に、再絞りパンチ15Aのテーパー凸面15Aaで、テーパー部W1Aaの残りの内周側半部W1Acを接圧する。その結果、浅いカップ状素材W1Aは下面から外周縁まで連続して挟持又は接圧されることになる。
【0042】
このようにすることにより、再絞りパンチ15Aのカップ状素材W1Aへの当接時および深絞り時において、極薄板材のカップ状素材はテーパー部を含め下面全域が少なくとも内側では再絞りパンチ15Aで規制されるので、非拘束部分W1Acでのしわの発生を防止することができる。
【0043】
更に、再絞りパンチ15Aがノックアウト部材32とで浅いカップ状素材W1Aを挟持しながら押し下げ、浅いカップ状素材W1Aは、押さえ部材16のテーパー凸面16aと再絞りダイ31のテーパー凹面31aとでテーパー部をしわ押さえされながら、縮径され深絞りされ、図6(d)に示すように、カップ状素材W2Aが成形される。
【0044】
図示しないが、工程3以降も必要に応じて、再絞りパンチ15Aは、先端面が次工程の再絞りパンチ15Aの小径側テーパー起点位置15Aaに対応する位置から外縁に向かってテーパー凸面が形成される。最終的には先端角が所定半径0.5mmに形成された再絞りパンチにより、図4(f)のW5aに示すような底部内側角が所定半径0.5mmに形成された極薄板金属缶に成形される。この後工程で必要に応じて口端部のトリミングを行い、最終的な極薄板金属缶が完成する。
【0045】
本実施例においては、テーパー角度は120°であるが、100°以下の場合には極薄板金属缶の底部のテーパー部でにしわが発生し、又は150°以上にすると流れが悪くなり底部周辺でしわが発生することがわかった。また、本実施例においては、極薄板材は材質が難絞り材であるSUS304で板厚が0.1mmの板材を使用した場合を説明したが、板厚0.15mm以下で0.1mmまでのものであれば本発明の製造方法及び再絞り用金型を用いることにより、直径の3倍以上の深絞りも可能となり、著しい効果的を見ることができた。
【0046】
なお、本発明に係る極薄板金属缶の製造方法及び再絞り用金型は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の極薄板金属缶の製造方法及び再絞り用金型によれば、極薄板材のカップ状素材を再絞りするとき、再絞り時におけるカップ状素材下部での放射状のしわの発生を防止することができると同時に、再絞り時のカップ状素材の流れが良くなり底部周辺でのしわの発生を防止することができ、極薄板材を用いて高精度の極薄板金属缶を製造することができる。ひいては、この極薄板金属缶を使用した乾電池等の質量を低減することに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例で極薄板金属缶の工程毎の再絞り用金型を示す正面図。
【図2】 図1における工程1の動作説明図。
【図3】 図1における工程2の動作説明図。
【図4】 被加工物の工程毎の形状を示す説明図。
【図5】 本発明の他の実施例で工程1の動作説明図。
【図6】 本発明の他の実施例で工程2の動作説明図。
【図7】 第1番目にあげた従来技術の説明図。
【図8】 第2番目にあげた従来技術の説明図。
【図9】 第3番目にあげた従来技術の説明図。
【符号の説明】
11 上台
12 初絞りパンチ
13 抜きパンチ
14 調整ねじ
15 再絞りパンチ
16 押さえ部材
18 圧縮ばね
17 パンチホルダー
19 調整ねじ
21 下台
22 抜きダイ
23 初絞りダイ
24 受け具
25 台座
26 ダイホルダ
27 材料ガイド
31 再絞りダイ
32 ノックアウト部材
33 ダイホルダ
W 極薄板材
W0 ブランク材
W1 浅いカップ状素材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the production of an ultra-thin sheet metal can that is formed by drawing a blank from an ultra-thin plate, drawing it into a shallow cup-shaped material, and then deep-drawing it into a deeper cup-shaped material. The cup-shaped material is deepened by a re-drawing punch having a tapered convex surface at the tip while the tapered surface of the cup-shaped material is pressed and held by the tapered surfaces provided on the holding member and the re-drawing die. The present invention relates to the manufacture of ultra-thin sheet metal cans for drawing.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there are the following conventional techniques for manufacturing an ultrathin plate metal can that is formed by drawing a blank from an ultrathin plate, drawing it into a shallow cup-shaped material, and then deep-drawing into a deeper cup-shaped material.
[0003]
First, as shown in FIG. 7, a nickel-plated metal plate is formed into a front drawn cup, and the front drawn cup is held by a ring-shaped
[0004]
Second, as shown in FIG. 8, a step of sandwiching the outer peripheral inner / outer surface of the bottom of the cup-shaped workpiece PCS between the ring-
[0005]
The second prior art has a predetermined area from the
[0006]
Third, as shown in FIG. 9, in a beverage can manufacturing method for manufacturing a beverage can by redrawing after forming the material into a shallow drawn cup shape, a predetermined angle from a
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-162733
[Patent Document 2]
JP-A-9-122800
[Non-Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-272520
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the first prior art, a metal plate is formed into a front drawing cup, and the
[0009]
In the second prior art, a
[0010]
The third prior art is a technique in which a shallow drawing cup-shaped material formed with a tapered surface 325a1 bent from a predetermined position 325a2 of the bottom toward the outer edge at a predetermined angle between the holding position and the punch contact position at the bottom. By performing redrawing in a state where the bending start position 325a2 of the tapered surface is placed, the rigidity of the unconstrained portion is increased and the occurrence of bottom wrinkles is effectively suppressed. The bottom portion of the material is a tapered surface bent from the predetermined position 325a2 toward the outer edge at a predetermined angle, whereas the wrinkle pressing surface of the
[0011]
The present invention is intended to solve such problems of the conventional technology, and in the production of an ultra-thin plate metal can, an ultra-thin plate metal can that can effectively suppress the generation of wrinkles. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a redrawing mold.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
[0013]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0014]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0016]
In order to achieve the above object, the
[0017]
In order to achieve the above object, the
[0019]
According to the first aspect of the present invention, when the cup-shaped material of the ultra-thin plate material is redrawn, the cup shape in which a new tapered convex surface is formed from the predetermined position of the tip surface toward the outer edge in the previous step. Molding the material, In the initial drawing punch or redrawing punch, the taper convex surface is formed from the position of the taper starting point on the small diameter side of the redrawing punch in the next step of the tip surface toward the outer edge. The taper part of the cup-shaped material can be pressed and held by the taper convex surface of the pressing member that matches the taper surface of the tape and the taper concave surface of the re-drawing die, and at the same time the cup-shaped material is used by the re-drawing punch Since it is possible to continuously contact pressure from the lower surface of the pressing member to the inner peripheral edge position of the pressing member, even if it is a cup-shaped material of an ultra-thin plate material, it is possible to prevent the occurrence of a dent because the pressing member contacts with a large contact area As well as wrinkles Occurrence can be prevented.
[0020]
The action of the means according to the invention described in
[0021]
The action of the means according to the invention of
[0023]
[0024]
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing a redrawing die for each process of an ultra-thin metal can of the present invention in a transfer press machine, in which a slide is in an ascending position. FIG. 2 is an operation explanatory diagram of
[0027]
1 and 2, a punching or drawing tool is attached to the upper base 11 attached to the lower slide surface of the transfer press machine (not shown) and the
[0028]
The structure of the drawing / drawing step of
[0029]
A
[0030]
Next, the operation of the drawing / drawing step of
[0031]
As the slide is lowered, first, the
[0032]
Next, only the
[0033]
Next, the configuration of the redrawing step of
[0034]
A
[0035]
Next, the operation of the redrawing step of
[0036]
Further, when the redraw
[0037]
FIG. 4 is a diagram showing the shape of the material for each process. FIG. 4A shows the blank material W0 extracted in
[0038]
Another embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of
[0039]
In the case of this other embodiment, as shown in FIG. 5, in the first embodiment, as the slide is lowered, first, the
[0040]
This time, the initial drawing punch 12A is moved downward alone to cooperate with the initial drawing die 23, and as shown in FIG. 5C, the initial drawing punch corresponding to the small diameter side taper starting position 15Ab of the redrawing
[0041]
This shallow cup-shaped material W1A is conveyed to step 2 by a transfer device (not shown), and is placed on the
[0042]
By doing so, when the redrawing
[0043]
Further, the redraw
[0044]
Although not shown, the redrawing
[0045]
In this embodiment, the taper angle is 120 °, but if it is 100 ° or less, wrinkles are generated at the taper portion of the bottom of the ultrathin metal can, or if it is 150 ° or more, the flow becomes worse and the periphery of the bottom portion is reduced. It was found that wrinkles occurred. Further, in the present embodiment, the case has been described in which the ultrathin plate material is a SUS304 which is a difficult-to-draw material, and a plate material having a plate thickness of 0.1 mm is used. However, the plate thickness is 0.15 mm or less and up to 0.1 mm. If it is a thing, by using the manufacturing method and redrawing die of the present invention, it becomes possible to deeply draw more than three times the diameter, and a remarkable effect can be seen.
[0046]
The ultrathin metal plate manufacturing method and the redrawing mold according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and are configured in various forms without departing from the gist of the present invention. be able to.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the manufacturing method and redrawing mold of the ultrathin plate metal can of the present invention, when redrawing the cup-shaped material of the ultrathin plate material, the radial shape below the cup-shaped material at the time of redrawing It is possible to prevent the generation of wrinkles at the same time, and at the same time, cup-like elements during redrawing Material The flow can be improved and the generation of wrinkles around the bottom can be prevented, and a highly accurate ultrathin metal can can be produced using an ultrathin plate material. As a result, it is possible to contribute to reducing the mass of a dry battery or the like using this ultrathin plate metal can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a redrawing mold for each process of an ultrathin metal can in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a shape of a workpiece for each process.
FIG. 5 is an operation explanatory view of
FIG. 6 is an operation explanatory view of
FIG. 7 is an explanatory diagram of the first prior art.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the second prior art.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the third prior art.
[Explanation of symbols]
11 upper base
12 First draw punch
13 punch
14 Adjustment screw
15 Redraw punch
16 Holding member
18 Compression spring
17 Punch holder
19 Adjustment screw
21 Shimodai
22 Die die
23 First aperture die
24 Receptacle
25 pedestal
26 Die holder
27 Material Guide
31 Redraw die
32 Knockout member
33 Die holder
W Ultra-thin plate material
W0 blank material
W1 Shallow cup-shaped material
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