JP4761786B2 - Method of manufacturing tapered can having annular thick part on side wall - Google Patents
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Description
本発明は、絞り成形により成形され、開口部の径が底部の径よりも大きい、逆円錐台形状の側壁部を有するテーパー缶の製造方法に関する。特に、側壁部の壁厚を全体的に増加させることなく缶胴側壁部の強度が強化されたテーパー角度(缶軸に対する傾斜角度)の大きなテーパー缶をしわや割れ、側壁部の段差などの成形不良を生じることなく、成形することができる製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a tapered can having an inverted frustoconical side wall formed by drawing and having a diameter of an opening larger than that of a bottom. In particular, taper cans with increased taper strength (inclination angle with respect to the can axis) with increased strength of the side wall of the can body without increasing the overall wall thickness of the side wall, forming wrinkles and cracks, steps on the side wall, etc. The present invention relates to a manufacturing method that can be molded without causing defects.
飲料・食品容器は、容器の製造を行う場所と、内容物を充填する場所が異なる場合が多く、容器の製造後、輸送中、内容物の充填前の各段階で容器を保管するために大きなスペースが必要となる。このような保管スペースを削減可能な容器としてテーパー容器が挙げられる。テーパー容器は、開口部側の直径が底部の直径よりも大きい逆円錐台形状の側壁部を有し、積み重ねると、容器同士が互いに嵌合するように重なりあうため、円筒状容器と比べて、保管スペースを大幅に削減できる。また、テーパー容器は手で保持する場合に持ちやすく、さらに、円筒状容器に対して、その外観形状の違いから商品の差別化を図る場合にも有効である。 Beverages and food containers are often different from the place where the container is manufactured and the place where the contents are filled, and it is large to store the container at each stage after the container is manufactured, during transportation and before filling the contents. Space is required. An example of a container that can reduce such storage space is a tapered container. Tapered container has a side wall portion of the inverted truncated cone shape larger than the diameter of the diameter bottom portion of the opening portion side and stacked, because the overlap in so that the container to each other match fit each other, as compared with the cylindrical container , Storage space can be greatly reduced. Further, the tapered container is easy to hold when being held by hand, and is also effective for differentiating products from the difference in the external shape of the cylindrical container.
このような利点を有するテーパー状の容器の材料としては、樹脂や、紙等が多く採用されているが、金属板から製造されるテーパー缶の製造方法も種々提案されている。 As a material for the tapered container having such advantages, resin, paper, and the like are often used, but various methods for manufacturing a tapered can manufactured from a metal plate have been proposed.
テーパー缶においても、他の容器と同様、容器の軽量化、材料コスト削減から、缶胴の薄肉化が望まれているが、容器として求められる強度を確保する必要から材料の板厚を薄くすることは限界がある。また、飲料容器として有用な缶高さが比較的高い(高さ寸法が開口部の直径寸法よりも大きい)テーパー缶については、缶高さが高くなると側壁が変形しやすくなるため、ある程度の側壁部の強度が要求され、側壁部の薄肉化は難しかった。 As with other containers, taper cans are also desired to have a thinner can body in order to reduce the weight of the container and reduce material costs. However, the thickness of the material is reduced to ensure the strength required for the container. There is a limit. For tapered cans that have a relatively high can height useful as a beverage container (height dimension is larger than the diameter dimension of the opening), the side wall tends to deform as the can height increases. The strength of the part was required, and it was difficult to reduce the thickness of the side wall part.
一方、従来のDI缶等の、しごき成形により成形される缶においては、特許文献1に示すように、缶胴側壁部を薄肉化し、環状の厚肉部を設けることによって、缶胴を薄肉化しながら缶胴部の強度を維持する技術があるが、側壁部が円筒状でないテーパー缶にはこのような技術が適用できず、成形に用いる金属板を薄くして側壁部の壁厚を一様に薄くするしかないため、薄肉化、軽量化には限界があった。
On the other hand, in cans formed by ironing, such as conventional DI cans, as shown in
また、このような缶高さの比較的高いテーパー缶は絞り成形により側壁がテーパー状に成形され、一例として図12に示すような製造方法により製造される。この方法は、製造するテーパー缶の開口部直径よりも大きな開口部直径を有するカップを成形し、少しずつテーパー状に成形することにより、テーパー缶を製造する。しかし、このような方法では、1回の成形高さが限られており、その限界は一般に製缶用として用いられる厚さ0.1〜1mm程度の鋼鈑では最大で15mm程度であり、これを超えると破断してしまう。そのため、缶高さが高くなるほど、工程数を増やさなければならず、設備が大型化して製造コストが増大するという問題点がある。また、缶胴のテーパー部に絞り成形跡やしわが多く残り外観上好ましくない。このような外観上の問題は金属板の板厚が薄くなるほど顕著に発生する。 In addition, such a tapered can having a relatively high can has a side wall formed into a tapered shape by drawing and is manufactured by a manufacturing method as shown in FIG. In this method, a taper can is manufactured by forming a cup having an opening diameter larger than the diameter of the opening of the taper can to be manufactured, and gradually forming the cup into a tapered shape. However, in such a method, the molding height at one time is limited, and the limit is about 15 mm at the maximum in a steel plate having a thickness of about 0.1 to 1 mm generally used for can manufacturing. If it exceeds, it will break. Therefore, as the can height increases, the number of steps has to be increased, and there is a problem that the equipment becomes larger and the manufacturing cost increases. In addition, a lot of drawing marks and wrinkles remain in the tapered portion of the can body, which is not preferable in terms of appearance. Such a problem in appearance appears more markedly as the metal plate becomes thinner.
この問題を解決する方法として、カップの側壁に段部を形成し、段部が形成された側壁部をテーパー状に成形することによりテーパー缶を製造することが提案されている。この方法によれば、工程数を減らし、缶胴のテーパー部に生じる絞り成形跡やしわを少なくすることができる。 As a method for solving this problem, it has been proposed to produce a tapered can by forming a stepped portion on the side wall of the cup and forming the side wall portion having the stepped portion into a tapered shape. According to this method, the number of steps can be reduced, and the drawing marks and wrinkles generated in the tapered portion of the can body can be reduced.
このような段部を有する側壁部をテーパー状に成形する方法の一例として、例えば特許文献2が挙げられる。特許文献2には、カップ体を絞り成形して水平な段部を形成した中間成形体を形成し、更に、水平な段部に圧力を付与して底部にしぼり加工を施して、2段目の段部を成形し、段部を有する中間成形体をテーパー状のパンチおよびダイスにより成形し、テーパー缶を製造する技術が記載されている。 As an example of a method for forming the side wall portion having such a step portion into a tapered shape, for example, Patent Document 2 can be cited. In Patent Document 2, an intermediate molded body in which a cup body is drawn to form a horizontal stepped portion is formed, and further, pressure is applied to the horizontal stepped portion to perform a squeezing process on the bottom portion. A technique for manufacturing a taper can is described by forming the step part, and forming an intermediate formed body having the step part with a taper-shaped punch and die.
また、特許文献3には、中間成形体の複数の段部を一工程で成形し,中間成形体の段部をしわ押さえを使用せずパンチとダイのみで成形する方法が記載されている。
しかし、特許文献2に記載されているように、水平な段部を有する中間成形体の側壁部をテーパー状に成形すると、水平段部は水平な状態から最終成形体のテーパー角度αまで変形するため、段部の変形が大きく、必要な成形力が大きくなり、成形破断が発生し易い。また、段部がテーパー状に成形される際の変形が不安定で、水平段部から材料が引き出され、引き伸ばされながら側壁部がテーパー状に成形される際に、凹凸、しわ等が発生して、側壁が滑らかなテーパー状に成形されない問題がある。また、水平段部から材料を引き出して、引き伸ばしながら側壁部をテーパー状に成形するので、必要な成形力が大きくなる結果、側壁部の壁厚が略一定となり、側壁に缶強度を増大させるための環状の厚肉部を形成することができない。 However, as described in Patent Document 2, when the side wall portion of the intermediate formed body having a horizontal step portion is formed into a taper shape, the horizontal step portion is deformed from a horizontal state to a taper angle α of the final formed body. Therefore, the deformation of the step portion is large, the required molding force is increased, and molding breakage is likely to occur. In addition, when the step is formed into a tapered shape, the deformation is unstable, and when the material is pulled out from the horizontal step and the side wall is formed into a taper while being stretched, irregularities, wrinkles, etc. occur. Therefore, there is a problem that the side wall is not formed into a smooth taper shape. In addition, the material is drawn out from the horizontal step portion, and the side wall portion is formed into a taper shape while being stretched, so that the required molding force increases, so that the wall thickness of the side wall portion becomes substantially constant and the strength of the can is increased on the side wall. An annular thick part cannot be formed.
また、特許文献2では、2段目の段部を形成する際に、水平な段部に圧力を付与して、ダイスを用いることなく底部にしぼり加工を施して2段目の段部を形成しているため、2段目の段部の形状がばらつき易く、テーパー状に成形する際に、段部が形成されていた領域に縦方向のスジ状のしわや割れが発生したり、側壁部が滑らかなテーパー状に成形されず、テーパー成形前に形成された段部の一部が残って表面に凹凸や段差が発生したりする原因となる。 In Patent Document 2, when the second step is formed, pressure is applied to the horizontal step, and the bottom step is formed without using a die to form the second step. Therefore, the shape of the second step is likely to vary, and when forming the taper shape, vertical streak-like wrinkles and cracks are generated in the region where the step was formed, or the side wall portion However, the taper is not formed into a smooth taper shape, and a part of the step portion formed before the taper forming remains and causes unevenness or a step on the surface.
一方、テーパー缶の機能として、積み重ねることにより保管スペースを削減しようとする場合には、1.5°未満の小さなテーパー角度αでも効果を有するが、テーパー角度αが大きい程、より省スペース化を図ることができる。また、缶を手で保持する場合の持ち易さについては、1.5°未満の小さなテーパー角度αの場合、持ちやすいと感じるには不十分で、1.5°を超える角度が必要である。また、円筒状の缶との外観上の差別化を図る目的で使用する場合は、テーパー角度αがより大きい方が望ましい。 On the other hand, as a function of the taper can, when trying to reduce the storage space by stacking, it is effective even with a small taper angle α of less than 1.5 °, but the larger the taper angle α, the more space saving. Can be planned. In addition, as for ease of holding when holding the can by hand, a small taper angle α of less than 1.5 ° is insufficient to feel that it is easy to hold, and an angle exceeding 1.5 ° is required. . Further, when used for the purpose of differentiating in appearance from a cylindrical can, it is desirable that the taper angle α is larger.
しかし、特許文献2に記載の発明においては、第6頁右上欄に記載があるように、テーパー角度αを約1.5°とすることで、材料の制御を維持し、しわの発生を回避している。したがって、本発明で成形しようとするテーパー角度αの大きな缶、特にテーパー角度αが1.5°を超えるような缶を、特許文献2に記載の方法で成形しようとすると、材料の制御が維持できなくなり、缶高さ方向に縦スジ状の深いしわが発生する問題があった。
However, in the invention described in Patent Document 2, as described in the upper right column on
また、特許文献3の発明では、しわ押さえを使用していないため、テーパー角度が大きい場合、絞り量が大きくなり、テーパー成形後の缶に極度のしわが発生するという問題点があった。
Further, in the invention of
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、缶高さ寸法が開口部直径寸法よりも大きい缶、すなわち缶高さ寸法の開口部直径寸法に対する比率が1以上であって、テーパー角度αが大きいテーパー缶、特に、成形不良が生じやすいいわゆる金属薄板を用いて、テーパー角度αが1.5°を超えるようなテーパー缶を成形する場合にも成形破断や側壁部のしわ、段差等の成形不良が生じにくく、また、テーパー角度αが大きいテーパー缶を成形する場合でも、少ない工程で成形が可能な、テーパー缶の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and the can height dimension is larger than the opening diameter dimension, that is, the ratio of the can height dimension to the opening diameter dimension is 1 or more. In addition, a taper can having a large taper angle α, particularly a so-called metal thin plate that is prone to forming defects, and when forming a taper can having a taper angle α of more than 1.5 °, molding breakage or side wall It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a tapered can that is less likely to cause molding defects such as wrinkles and steps, and that can be formed with few steps even when a tapered can having a large taper angle α is formed.
本発明は、上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、金属薄板を略円板状に打ち抜き、該円板から、有底円筒状のカップ体を成形するカップ成形工程と、該カップ体から、側壁に段部を有する中間成形体を成形する段部成形工程と、該中間成形体の側壁部をテーパー状に成形するテーパー成形工程を有するテーパー缶の製造方法において、前記記段部成形工程で、前記カップ体の側壁部を、しわ押さえの傾斜状しわ押さえ面とダイスの傾斜状入り口面とで挟み込み、前記しわ押さえおよびダイスと同一軸心となるように配置されたパンチが相対的に前記ダイス側に移動して、前記カップ体の底部に当接し、前記カップ体をダイス側に押し込むことにより、前記カップ体の側壁部に、底側に向かってその内径が減少する縦断面が傾斜状の傾斜状段部を形成して前記中間成形体を形成し、前記テーパー成形工程で、前記中間成形体の傾斜状の段部を含む側壁部を、実質的に同一のテーパー角度を有するしわ押さえのテーパー状外面とダイスのテーパー状内面とで挟み込み、前記しわ押さえおよびダイスと同一軸心となるように配置されたパンチが相対的に前記ダイス側に移動して、前記中間成形体の底部に当接し、前記中間成形体をダイス側へ押し込むことにより、前記中間成形体の側壁部をテーパー状に成形することを特徴とするテーパー缶の製造方法である。
The present invention, in order to solve the above problems, the invention of
また、請求項2の発明は、前記段部成形工程で成形される傾斜状段部が、前記有底円筒状のカップ体の対称軸を含む断面において、前記傾斜状段部と前記傾斜状段部を除く側壁部および中間成形体の側面部の上端と下端を結ぶ直線で囲まれることにより仮想的に形成される三角形状の領域が、傾斜状段部を挟んで開口側に形成される該領域の面積と、底側に形成される該領域の面積とが略等しくなるように形成されることを特徴とする請求項1に記載のテーパー缶の製造方法である。
Further , the invention according to claim 2 is characterized in that the inclined step portion and the inclined step are formed in a cross section in which the inclined step portion formed in the step forming step includes an axis of symmetry of the bottomed cylindrical cup body. A triangular region virtually formed by being surrounded by a straight line connecting the upper end and the lower end of the side wall portion of the intermediate molded body and the side wall portion excluding the portion is formed on the opening side across the inclined step portion 2. The method of manufacturing a tapered can according to
請求項1の発明によれば、テーパー角度αの大きいテーパー缶を成形する場合でも、中間成形体に形成される段部が傾斜しているため、テーパー状に成形する際に、段部が水平の場合に比べて、形成された段部を成形して最終製品のテーパー状の側壁に到るまでの変形が比較的小さく、テーパー成形後にしわや割れ、凸凹等の成形不良を生ずることなく成形でき、成形破断が生じにくい。また、カップ体の側壁部に傾斜した段部を形成して中間成形体を形成する際に、ダイスとしわ押さえとによって側壁部を挟み込み、缶体がパンチによってダイス側に押し込まれることにより傾斜した段部が形成されるので、段部の寸法がばらつくことなく精度良く形成され、後工程でテーパー成形によりテーパー缶を成形する際にも、中間成形体の段部の寸法がばらつくことに起因するしわや凸凹等の成形不良の発生を防ぐことができる。さらに、テーパー成形工程において、中間成形体の傾斜した段部をダイスとしわ押さえによって挟み込み、缶体をパンチによってダイス側に押し込むことによって、側壁部に引張力が作用して側壁部が引き伸ばされることにより、外観が良好で品質の高いテーパー缶を製造できる。また、段部成形工程で、段部をダイスとしわ押さえによって挟持しながら絞り成形するため、段部の壁厚が厚くなり、段部を除く略垂直な側壁部には引張力が作用して薄肉化されるため、側壁部が引き伸ばされてテーパー状に成形される際に、テーパー成形前に段部を構成していた領域が厚肉のままテーパー成形されて、テーパー状の側壁部に高さ方向の所定の幅で、環状の厚肉部を形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, even when a tapered can having a large taper angle α is formed, since the step portion formed in the intermediate molded body is inclined, the step portion is horizontal when forming into a tapered shape. Compared with the case of the above, the deformation of the stepped part formed until reaching the tapered side wall of the final product is relatively small, and without forming defects such as wrinkles, cracks and irregularities after taper forming And molding breakage hardly occurs. Also, when forming an intermediate molded body by forming an inclined step portion on the side wall portion of the cup body, the side wall portion is sandwiched by a die and a wrinkle retainer, and the can body is inclined by being pushed into the die side by a punch. Since the step portion is formed, the step size is accurately formed without variation, and when the taper can is formed by taper forming in the subsequent process, the size of the step portion of the intermediate molded product varies. Occurrence of molding defects such as wrinkles and irregularities can be prevented. Further, in the taper forming step, the inclined step portion of the intermediate formed body is sandwiched by a die and a wrinkle presser, and the can body is pushed to the die side by a punch, whereby a tensile force acts on the side wall portion and the side wall portion is stretched. Thus, it is possible to manufacture a tapered can having a good appearance and high quality. Also, in the step forming process, the step portion is drawn while being pinched by a die and a wrinkle retainer, so that the wall thickness of the step portion becomes thick, and a tensile force acts on a substantially vertical side wall portion excluding the step portion. When the side wall is stretched and formed into a taper shape, the region that had formed the step portion before the taper molding is taper-molded with a thick wall to increase the height of the tapered side wall portion. An annular thick part can be formed with a predetermined width in the vertical direction.
また、請求項2の発明によれば、傾斜状の段部が形成されたカップ体の断面において、傾斜状段部と垂直な側面部とカップ体の側面部の開口側端点と断面底側の点を結ぶ傾斜した直線で囲まれることにより形成される略三角形状の領域が、各段部において、開口側に形成される該領域の面積と、底側に形成される該領域の面積が略等しくなるように傾斜状段部が形成される。したがって、中間成形体の側壁部が中心側に過剰に圧縮されるのを抑制し、しわの発生を防止するとともに、側壁部の外側への過剰な拡張を抑制し、亀裂の発生を防止できる。 According to the invention of claim 2 , in the cross section of the cup body in which the inclined step portion is formed, the side surface portion perpendicular to the inclined step portion, the opening side end point of the side surface portion of the cup body, and the bottom side of the cross section. A substantially triangular region formed by being surrounded by an inclined straight line connecting the points has an area of the region formed on the opening side and an area of the region formed on the bottom side in each step portion. Inclined steps are formed to be equal. Therefore, it is possible to suppress the side wall portion of the intermediate molded body from being excessively compressed toward the center side, to prevent generation of wrinkles, to suppress excessive expansion to the outside of the side wall portion, and to prevent generation of cracks.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の各成形工程における成形体の縦断面形状を示す模式図、図2は本発明のテーパー缶の製造方法に使用する中間成形体の段部成形装置の一例の要部縦断面図である。図3は図2に示す成形装置の成形状態を示す一部(図2において破線で囲まれた部分)を拡大した縦断面図である。本成形装置の金型の主要部はパンチの軸線に対して対称であるので、図3では対称部分の一方の部分のみを示す。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a longitudinal cross-sectional shape of a molded body in each molding step of the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of an essential part of an example of a step forming apparatus for an intermediate molded body used in the method for manufacturing a tapered can of the present invention. FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a part (a part surrounded by a broken line in FIG. 2) showing a molding state of the molding apparatus shown in FIG. Since the main part of the mold of the molding apparatus is symmetric with respect to the axis of the punch, only one part of the symmetric part is shown in FIG.
図1に示すように、本発明では、先ず、金属薄板から絞り成形により側壁部が略垂直なカップ体Cs(ストレート缶)を成形し、続く段部成形工程でストレート缶の側壁部に傾斜状の段部を成形し、中間成形体(C1、C2)を作成し、テーパー成形工程で該段部を平滑化して、側壁部をテーパー状に成形することにより、テーパー缶(Ct)を製造する。 As shown in FIG. 1, in the present invention, first, a cup body Cs (straight can) having a substantially vertical side wall is formed by drawing from a thin metal plate, and is inclined on the side wall of the straight can in the subsequent step forming process. The taper can (Ct) is manufactured by forming the intermediate step (C1, C2), smoothing the step portion in the taper forming step, and forming the side wall portion into a taper shape. .
図2に示す段部成形装置11は、従来の絞り成形装置と同様にそれぞれ中心軸を同じくする環状のダイス12と、円筒状のしわ押さえ13と、円柱状のパンチ14とを具備する。ダイス12のしわ押さえ側の先端面の環状のダイス入り口面15には、パンチ14の軸線aに対して傾斜角度θが与えられ、このダイス入り口面15は、傾斜状となっている。ダイス12は軸線方向に移動可能で、図3(A)に示すようにしわ押さえ13により保持されたカップ体Csに対し、下降して当接し、図3(B)に示すように、しわ押さえ面16との間でカップ体Csの底部外周を挟んで所定のしわ押さえ力を付加し押圧する。
A
ダイス12と対向して配置されているしわ押さえ13のダイス側の先端面には、ダイス12のダイス入り口面15と当接可能な面で構成されるしわ押さえ面16が設けられている。このしわ押さえ面16にはダイス入り口面15と同じ傾斜角度が与えられ、傾斜状となっている。このしわ押さえ13は軸線方向に移動可能で、ダイス入り口面15としわ押さえ面16との間にカップ体Csの外周を挟んで所定のしわ押さえ力を付加した状態で移動することにより、図3(B)に示すように、カップ体Csの所定の位置に傾斜した段部1が形成される。パンチ14は、しわ押さえ13の内側に、同一軸心となるように固定されており、図3(B)に示すように、パンチ14とダイス12の内周縁との間には環状にカップ体Csの側壁部の壁厚に相当する程度のわずかな間隙が形成されている。したがって、図2に示すような始動位置から、図3(A)に示すように、加工時にダイス12が下方に移動して、カップ体Csの底部外周を介してしわ押さえ13と当接して、カップ体Csの外周を挟持した状態でダイス12としわ押さえ13が更に下方に移動するので、カップ体Csに対し、段部1を形成するように、絞り加工を施すことができるようになっている。
A
このような成形装置を用い、傾斜した段部を有する中間成形体を絞り成形により成形する工程について、以下、説明する。まず、金属薄板を略円板状に打ち抜き、該円板に対して絞り成形を行い、必要な場合には再絞り成形やしごき成形を行って、底部に対して略垂直な側壁部と、最終製品と略同一の開口部直径とを有するカップ体Csを成形する。なお、本発明で用いる金属板は、製缶用として通常用いられるアルミニウムまたはアルミニウム合金板、スチール板であればよく、片面または両面に樹脂被覆層を形成したラミネート板やプレコート板を使用することができる。 A process for forming an intermediate formed body having an inclined step portion by drawing using such a forming apparatus will be described below. First, a thin metal plate is punched into a substantially disk shape, and the disk is formed by drawing, and if necessary, redrawing or ironing is performed. A cup body Cs having an opening diameter substantially the same as that of the product is formed. The metal plate used in the present invention may be an aluminum or aluminum alloy plate or steel plate that is usually used for can manufacturing, and a laminate plate or a pre-coated plate in which a resin coating layer is formed on one side or both sides may be used. it can.
図1では、絞り成形および再絞り成形を行い、側壁部がほぼ垂直のフランジ付きのカップ体Csを成形している。材料にラミネート板やプレコート板を使用する場合には、フランジ3を設けることにより板の周端部が加工を受けないため、打ち抜かれた板を絞り成形する際に、板の周端部のフィルムの一部が引きちぎられることにより発生するフィルムの小片、いわゆるフィルムヘアーの発生を防ぐことができる。また、カップ体Csや、中間成形体および最終成形体をパンチやしわ押さえから抜き出す際に使用することができるため、成形装置の機構が簡略化できる。
In FIG. 1, drawing and redrawing are performed to form a flanged cup body Cs whose side wall portion is substantially vertical. When using a laminated plate or pre-coated plate as the material, the peripheral edge of the plate is not processed by providing the
このように成形されたカップ体Csを、図3(A)に示すように、しわ押さえ13の先端に被せるように保持させる。次いで、ダイス12をしわ押さえ13側へ移動させると、ダイス12の先端がカップ体Csの底面外周部に当接し、ダイス入り口面15としわ押さえ面16とがカップ体Csをその間に挟むと共に,所定のしわ押さえ力が与えられる。アルミニウム合金板を使用したアルミ缶の場合、しわ押さえ力は、4.5kN〜10kNとするのが好ましい。しわ押さえ力がこの範囲より小さくなると、しわが発生するおそれがあり、また、この範囲より大きくなると缶底部や側壁部で成形破断が生じるおそれがある。
The cup body Cs thus formed is held so as to cover the tip of the
さらにダイス12を下降させると、図3(B)に示すように、パンチの先端がカップ体Cs底部の中央部分に当接することにより、カップ体Csは相対的にダイス側へ押し込まれるので、カップ体Csはパンチの先端により引っ張り力を付与されながら、ダイス入り口面15と、しわ押さえ面16との摺動面では傾斜状に変形を受けつつ、絞り成形され、傾斜状の段部1、段部1より開口部側で大径の側壁部である第1側壁部4’、段部1より底部側で小径の側壁部である第2側壁部5’が形成される。ここで、ダイス入り口面15としわ押さえ面16に挟持されて絞り成形された傾斜状の段部1は壁厚が増加して厚肉となり、中間成形体C1に形成された小径の側壁である第2側壁部5’の壁厚は引張力を受けて引き伸ばされるため薄肉化される。そして、ダイス12を所定量押し込むことにより、所望の位置に傾斜状の段部1を有する中間成形体C1を成形することができる。このようにして第1の段部が形成された中間成形体に対し、最終的に製造されるテーパー缶の缶高さやテーパー角度等の形状に応じて、更に加工を施し、複数の段部を形成した中間成形体を成形することができる。
When the die 12 is further lowered, as shown in FIG. 3B, the tip of the punch comes into contact with the central portion of the bottom of the cup body Cs, so that the cup body Cs is relatively pushed to the die side. While the body Cs is given a tensile force by the tip of the punch, the sliding surface between the
次に、複数の段部を有する中間成形体を成形する場合について説明する。図4は第1段目の段部が形成された中間成形体C1が、第2段目の段部成形装置のしわ押さえ23により保持された状態を示している。この第2段目の段部成形装置が第1段目の段部成形装置と異なるのは、第1段目の段部が形成された中間成形体を保持できるように、しわ押さえ23の側面部に中間成形体の大径部の内径に略等しい大径部27と、中間成形体の小径部の内径に略等しい小径部28を有している点である。このしわ押さえ23の側面部の形状により、中間成形体C1を保持し成形中の位置ずれ等を防ぐことができる。
Next, a case where an intermediate formed body having a plurality of steps is formed will be described. FIG. 4 shows a state in which the intermediate molded body C1 formed with the first step is held by the
なお、第2段目の段部を形成する上では、少なくとも、しわ押さえ23により中間成形体C1の小径部である第2側壁部5’を保持しておく必要があるが、しわ押さえ23の側面の大径部27は、段部の成形に直接的に関与するものではなく、中間成形体C1を保持し、成形中の位置ずれ等を生じにくくするためのものであるので、しわ押さえ23の側面の大径部27については必ずしも中間成形体C1の大径部である第1側壁部4’の内面に当接して保持する必要はない。
In forming the second stepped portion, it is necessary to hold at least the second
その他の構成については、第1段目の段部成形装置と同様である。図4において破線で囲まれた部分、すなわち図5(A)および(B)に示すように、第1段目の段部の成形と同様の動作により、中間成形体C1に第2段目の段部2が形成され、中間成形体C1の第2側壁部5’と同じ内径の第2側壁部5よりも小径の第3側壁部6が形成されて、2つの段部を有する中間成形体C2が形成される。この様な工程を繰り返すことによって、所定の数の段部を有する中間成形体を成形することができる。
About another structure, it is the same as that of the 1st step part forming apparatus. As shown in the portion surrounded by the broken line in FIG. 4, that is, FIGS. 5A and 5B, the intermediate molded body C1 is moved to the second stage by the same operation as the molding of the first stage. An intermediate molded body having two step portions, in which a step portion 2 is formed, a third
ここで、中間成形体の形状(段部の数、高さ方向の位置、傾斜角)の決定の方法について説明する。中間成形体に形成される段部の数はカップ体Csと最終製品の形状および中間成形体を形成する際の絞り量により決定される。図6に示すように、最終成形体のテーパー缶開口部内径D1とテーパー缶底部内径D2の差の2分の1である総絞り量A(mm)を求める。そして、図7に示す段部1を形成する際の絞り量Bの最大値Bmax(mm)から、中間成形体の段部数dは次の式で求められる。なお、図6においてαはテーパ角度を表し、Htは缶高さを表す。
d=A/Bmax ・・・(1)
ただし、小数点以下は切り上げる。
Here, a method for determining the shape of the intermediate molded body (the number of steps, the position in the height direction, and the inclination angle) will be described. The number of steps formed in the intermediate molded body is determined by the shape of the cup body Cs and the final product and the amount of drawing when the intermediate molded body is formed. As shown in FIG. 6, a total drawing amount A (mm), which is a half of the difference between the tapered can opening inner diameter D1 and the tapered can bottom inner diameter D2, is obtained. Then, the maximum value Bmax (mm) of the throttle amount B during the formation of the
d = A / Bmax (1)
However, round up after the decimal point.
この絞り量の最大値Bmaxは、材料の加工性、成形体の形状、成形装置の仕様等の種々の要因から定まるが、テーパー缶の成形に当たっては、5.0mm以下の範囲が好ましい。絞り量の最大値Bmaxが5.0mmを超える場合には、段部の幅が大きすぎるため、テーパー成形された最終製品に凸凹が残る場合があり、滑らかなテーパー面が形成されないおそれがある。こうして求められた中間成形体の段数に基づき、実際の各段部の成形での絞り量Bを決定する。段部を絞り成形により成形するに当たっては、絞り量Bが2.5mm未満の場合には、中間成形体に段部を成形する際のしわ押さえ幅が狭くなり、単位面積当たりに付加されるしわ押さえ力が必要以上に大きくなって、成形破断するおそれが生じる。したがって、この成形破断を回避するために、絞り量の最大値Bmax以下で、2.5mm以上の範囲となるように絞り量Bを決定する。 The maximum value Bmax of the drawing amount is determined by various factors such as the workability of the material, the shape of the molded body, the specifications of the molding apparatus, and the like, but it is preferably in the range of 5.0 mm or less when molding the tapered can. When the maximum value Bmax of the drawing amount exceeds 5.0 mm, the width of the stepped portion is too large, so that unevenness may remain in the tapered final product, and a smooth tapered surface may not be formed. Based on the number of steps of the intermediate molded body thus obtained, the actual drawing amount B in each step is determined. When the stepped portion is formed by drawing, if the drawing amount B is less than 2.5 mm, the width of the wrinkle holding when forming the stepped portion on the intermediate formed body is narrowed, and the wrinkle added per unit area is reduced. There is a risk that the pressing force becomes larger than necessary and the molding breaks. Therefore, in order to avoid this molding fracture, the drawing amount B is determined so as to be within the range of 2.5 mm or more with the maximum drawing value Bmax or less.
また、段部が複数となる場合、各段部の絞り量Bはできるだけ均等になるように設定することが好ましい。テーパー状に成形する場合に、最終成形体の側面が滑らかで良好な表面に成形できるからである。 Further, when there are a plurality of step portions, it is preferable to set the aperture amount B of each step portion as uniform as possible. This is because the side surface of the final molded body can be formed into a smooth and good surface when forming into a tapered shape.
なお、本発明においては、中間成形体の段部を絞り成形する場合の絞り量を比較的大きくすることができる。これは、段部を傾斜状とすることにより、最終工程でテーパー状に成形する際の段部の変形が、段部が水平な場合と比較して小さくなるため、絞り量を大きくしてもしわ、割れ、破断などの成形不良が発生しにくいためてある。ここで、図8に中間成形体の段部の形状を示す。中間成形体C1,C2に形成される各段部の傾斜角度θが20°未満では、段部の傾斜面に垂直な方向に働くしわ押さえ力が小さくなり、材料に付与される引っ張り力が小さくなるため、中間成形体の段部を成形する際にしわが発生し易くなる。また、60°を超えると、テーパー成形が十分に行われず、最終成形体のテーパー缶側壁に凸凹が残り易くなる。したがって、傾斜角度θは20°以上〜60°以下が好ましい。また、傾斜した段部と垂直な側壁部との接続部には円弧部が形成され、その接続部の円弧の曲率半径Ra,Rbが1mm未満の場合には、テーパー成形の後、側壁部に環状のスジが残りやすく、5mmを超える場合には、しわが発生し易くなる。したがって、その曲率半径Ra,Rbが1mm以上、5mm以下であることが好ましい。 In the present invention, the amount of drawing when the step portion of the intermediate formed body is drawn can be made relatively large. This is because if the stepped portion is inclined, the deformation of the stepped portion when forming the taper shape in the final process is smaller than when the stepped portion is horizontal. This is because molding defects such as wrinkles, cracks, and breakage are unlikely to occur. Here, the shape of the step part of the intermediate molded body is shown in FIG. When the inclination angle θ of each step formed in the intermediate molded bodies C1 and C2 is less than 20 °, the wrinkle pressing force acting in the direction perpendicular to the inclined surface of the step is small, and the tensile force applied to the material is small. Therefore, wrinkles are likely to occur when the step portion of the intermediate formed body is formed. Moreover, when it exceeds 60 degrees, taper shaping | molding is not fully performed but an unevenness | corrugation will remain easily on the taper can side wall of a final molded object. Therefore, the inclination angle θ is preferably 20 ° to 60 °. In addition, an arc portion is formed at the connecting portion between the inclined step portion and the vertical side wall portion, and when the radius of curvature Ra, Rb of the arc of the connecting portion is less than 1 mm, after the taper molding, An annular streak tends to remain, and when it exceeds 5 mm, wrinkles are likely to occur. Therefore, the curvature radii Ra and Rb are preferably 1 mm or more and 5 mm or less.
また、中間成形体における段部の形成位置(高さ)の決定方法について、図9を用いて説明する。図では、段部が2段形成されている場合を示す。 Moreover, the determination method of the formation position (height) of the step part in an intermediate molded object is demonstrated using FIG. In the figure, a case where two steps are formed is shown.
破線で示されているのは、中間成形体の断面形状において、中間成形体の側面部の開口側端点Aと底側端点Bとを結ぶ直線であり、段部の形成位置を決定するにあたっては、この破線と中間成形体の段部および垂直部(実線)との交点で囲まれる略三角形状の領域のうち、各段部の上側(開口部側)に形成される領域(S2)の面積(以下、上部仮想変形面積という)と、各段部の下側(底部側)に形成される領域(S1)の面積(以下、下部仮想変形面積という)が、それぞれの段部おいて略等しくなるように、段部を形成する位置(高さX,Y)を決定する。下部仮想変形面積S1が上部仮想変形面積S2よりも小さい場合には、段部をテーパー状に成形する際、中間成形体の側壁部が中心側に圧縮されるため、しわが発生しやすくなる。また、下部仮想変形面積S1が上部仮想変形面積S2よりも大きい場合には、テーパー状に成形する際、側壁部が外側へ拡張されるので、亀裂が発生し易くなる。このような方法で中間成形体の形状を決定することにより、最終成形体であるテーパー缶に成形される際の成形性を維持しながら、可及的に中間成形体の段部の数を少なくすることができ、工程数を減らすことができるため、設備コストが削減され、生産性が向上する。 What is indicated by a broken line is a straight line connecting the opening-side end point A and the bottom-side end point B of the side surface portion of the intermediate molded body in the cross-sectional shape of the intermediate molded body, and in determining the formation position of the stepped portion. The area of the region (S2) formed on the upper side (opening side) of each step portion among the substantially triangular regions surrounded by the intersections between the broken line and the step portion and the vertical portion (solid line) of the intermediate molded body (Hereinafter referred to as the upper virtual deformation area) and the area (hereinafter referred to as the lower virtual deformation area) of the region (S1) formed on the lower side (bottom side) of each step portion are substantially equal in each step portion. Thus, the position (height X, Y) for forming the stepped portion is determined. When the lower virtual deformation area S1 is smaller than the upper virtual deformation area S2, the side wall portion of the intermediate molded body is compressed toward the center side when the step portion is formed into a taper shape, and thus wrinkles are likely to occur. Further, when the lower virtual deformation area S1 is larger than the upper virtual deformation area S2, the side wall portion is expanded outward when forming into a taper shape, so that cracks are likely to occur. By determining the shape of the intermediate molded body by such a method, the number of steps of the intermediate molded body is reduced as much as possible while maintaining the moldability when being formed into a tapered can which is the final molded body. Since the number of processes can be reduced, the equipment cost is reduced and the productivity is improved.
このようにして決定された形状に成形された中間成形体に対し、次の工程で、この中間成形体C2の側壁部をテーパー状に成形するテーパー成形を行う。図10にテーパー成形装置の構成を示す。中間成形体C2の段部成形装置と構成が異なる点は、ダイス32の入り口面35およびしわ押さえ33のしわ押さえ面36が最終成形体Ctの側壁部の形状に対応して略同一のテーパー形状を有しており、中間成形体C2の側壁部を挟み込んで、テーパー状の側壁に成形することができるよう構成されている。
In the next step, taper molding is performed on the intermediate molded body molded in the shape thus determined in a taper shape in the side wall portion of the intermediate molded body C2. FIG. 10 shows the configuration of the taper forming apparatus. The difference from the step forming apparatus for the intermediate formed body C2 is that the
このテーパー成形装置によりテーパー缶を成形する工程について説明する。図10において破線で囲まれた部分である図11(A)は、しわ押さえ33により、傾斜状の段部が2段形成された中間成形体C2がパンチ34およびしわ押さえ33により保持された状態を示す。パンチ先端部の外径が中間成形体C2の最下段部(内径が最小となる部分)の内径と略等しく、パンチ先端部により中間成形体C2が保持される。次に、図11(B)に示すように、ダイス32が下降して中間成形体C2の側壁部に当接し、しわ押さえとの間で挟持することにより、中間成形体C2の傾斜した段部を含む側壁部がテーパー状に成形される。さらに、ダイス32およびしわ押さえ33が側壁部を挟持して下降すると、中間成形体C2の底部がパンチ34先端部にダイス32の入り口面35が当接し、しわ押さえ33のしわ押さえ面36との側壁部全体に引っ張り力を付与してしわの発生を防止しながら段部を平滑化させ、最終的に滑らかなテーパー形状の側壁部が形成される。ここで、製造されるテーパー缶が飲料缶等、側壁部を手で保持して使用される容器として用いられる場合には、現在、一般的に流通しているテーパー容器と同様、側壁のテーパー角度を3°から6°とすることが望ましい。その後、適宜、加工が施され、最終製品が製造される。なお、内面塗装や外面印刷はテーパー成形前のカップ体に対して施したり、成形前の円板状の金属板に対して施すことも可能である。
The process of forming a tapered can with this taper forming apparatus will be described. FIG. 11A, which is a portion surrounded by a broken line in FIG. 10, shows a state in which the intermediate formed body C <b> 2 in which two inclined steps are formed by the
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。作成しようとするテーパー缶は、開口部の内径D1が66mm、底部の内径D2が54mm、缶の高さHtが111mm、側壁部のテーパー角度αが3°となるテーパー缶である。 Examples of the present invention will be specifically described below. The tapered can to be prepared is a tapered can having an inner diameter D1 of the opening of 66 mm, an inner diameter D2 of the bottom of 54 mm, a height Ht of the can of 111 mm, and a taper angle α of the side wall of 3 °.
総絞り量Aは6mmとなり、絞り量Bを3mmとして、2段の段部を有する中間成形体C2を成形し、それをテーパー成形することとした。中間成形体C2の段部の角度θはいずれも30°とし、段部が形成される高さ方向の位置については、前述の方法により、各段部における下部仮想変形面積S1と上部仮想変形面積S2が略等しくなるように、第1段目(開口部側上段)の下端が底部から88mm、第2段目(底部側下段)の下端が底部から48mmの高さとなるように成形するように決定した。なお、第1段目のS1は19.3mm2、S2は18.8mm2となり、第2段目のS1は17.3mm2、S2は17.5mm2となった。S1に対するS1とS2との差の割合(S1−S2)/S1を求めると、それぞれ、2.6%、−1.5%となり、各段部においてS1、S2はほぼ等しいと判断される。また、段部の高さHdは約5.2mmとした、 The total amount of drawing A was 6 mm, the amount of drawing B was 3 mm, and an intermediate molded body C2 having two steps was formed, and then the tape was formed. The angles θ of the step portions of the intermediate molded body C2 are both 30 °, and the position in the height direction where the step portions are formed is determined by the above-described method using the lower virtual deformation area S1 and the upper virtual deformation area in each step portion. The lower end of the first stage (opening side upper stage) is 88 mm from the bottom, and the lower end of the second stage (bottom side lower stage) is 48 mm from the bottom so that S2 is substantially equal. Were determined. The first stage S1 is 19.3 mm 2, S2 is 18.8 mm 2, and the second stage S1 is 17.3 mm 2, S2 became 17.5 mm 2. When the ratio (S1−S2) / S1 of the difference between S1 and S2 with respect to S1 is obtained, they are 2.6% and −1.5%, respectively, and it is determined that S1 and S2 are almost equal in each step. In addition, the height Hd of the stepped portion was about 5.2 mm.
使用した材料は、リン酸クロメート処理したアルミニウム合金板(3004合金 調質H19 板厚0.27mm)に対し、樹脂として熱硬化性ポリエステル樹脂を用い、該アルミニウム合金板の両面に樹脂層厚さが3μmとなるように、熱硬化性ポリエステル樹脂をロールコーターにより塗布し、焼き付け条件を、板温が260℃、焼き付け時間20秒に設定して作成した樹脂被覆アルミニウム板である。 The material used was a thermochromic polyester resin as a resin for an aluminum alloy plate (3004 alloy tempered H19, plate thickness 0.27 mm) treated with phosphoric acid chromate, and the resin layer thickness was on both sides of the aluminum alloy plate. It is a resin-coated aluminum plate prepared by applying a thermosetting polyester resin with a roll coater so as to have a thickness of 3 μm and setting the baking conditions to a plate temperature of 260 ° C. and a baking time of 20 seconds.
そして、この樹脂被覆アルミニウム板の両面に、潤滑剤として、ノルマルブチルステアレートをグラビア塗装により両面に塗布量として100mg/m2塗布した。潤滑剤を塗布したアルミニウム合金板を直径180mmの円板に切断し、1回目の絞り成形により内径118mm、高さ約43mmのカップを成形し、さらに2回目の絞り成形により内径90mm、高さが約70mmで、幅2mmのフランジを有するカップを成形した。更に、該カップに対し、絞り成形を施して、内径66.4mm、高さ約100mmのカップ体(ストレート缶)Csを成形した。 Then, normal butyl stearate as a lubricant was applied to both surfaces of this resin-coated aluminum plate by gravure coating as a coating amount of 100 mg / m 2 . The aluminum alloy plate coated with the lubricant is cut into a disk having a diameter of 180 mm, a cup having an inner diameter of 118 mm and a height of about 43 mm is formed by the first drawing, and further, the inner diameter is 90 mm and the height is reduced by the second drawing. A cup having a flange of about 70 mm and a width of 2 mm was molded. Further, the cup was drawn to form a cup body (straight can) Cs having an inner diameter of 66.4 mm and a height of about 100 mm.
次に、このカップ体Csに段部成形を施して、2つの傾斜した段部を有する中間成形体C2を成形した。各段部の絞り量Bは3mm、段部の傾斜角度θは30°とし、傾斜した段部と垂直な側壁部との接続部に形成される円弧部の曲率半径を3mmとした。まず、第1段目の段部が、カップ体Csの底部から段部の下端までの高さが85mm、小径部の内径が60mmとなるよう、絞り比1.10で絞り加工し、段部1を成形して中間成形体C1を作成した。後の工程で成形される中間成形体C2の第1段目の段部の下端までの高さは88mmとしているが、後の第2段目の成形時に、下段部が絞り成形されることにより缶高さが高くなるため、この工程では中間成形体C1の段部の高さを85mmとしている。次の工程で、第2段目の段部の下端までの高さを48mmとし、第3側壁部6(第2段目より下側の小径部の側壁)の内径が54mmとなるように絞り比1.11で絞り加工し、段部2を成形し、中間成形体を作成した。このとき、絞り加工により第2段目の段部から下の部分が絞り成形されて缶高さが増し、第1段目の段部の下端は、底部から88mmの高さになった。 Next, the cup body Cs was formed into a stepped portion to form an intermediate formed body C2 having two inclined stepped portions. The aperture amount B of each step portion was 3 mm, the inclination angle θ of the step portion was 30 °, and the radius of curvature of the arc portion formed at the connecting portion between the inclined step portion and the vertical side wall portion was 3 mm. First, the step portion of the first step is drawn at a drawing ratio of 1.10 so that the height from the bottom of the cup body Cs to the lower end of the step portion is 85 mm and the inner diameter of the small diameter portion is 60 mm. 1 was molded to prepare an intermediate molded body C1. The height to the lower end of the first step of the intermediate formed body C2 formed in the subsequent process is 88 mm, but the lower step is formed by drawing at the time of the subsequent second step. Since the can height increases, the height of the step portion of the intermediate molded body C1 is set to 85 mm in this step. In the next step, the height to the lower end of the second step is set to 48 mm, and the third side wall 6 (the small diameter side wall below the second step) is narrowed so that the inner diameter becomes 54 mm. Drawing was performed at a ratio of 1.11 to form the stepped portion 2 to prepare an intermediate molded body. At this time, the lower part from the second stepped portion was drawn by drawing and the can height was increased, and the lower end of the first stepped step became 88 mm from the bottom.
続いて、側壁部に段部が2段形成された中間成形体C2を、テーパー成形装置により、側壁部をテーパー状に成形した。成形された側壁部のテーパー角度αは約3°で、缶の高さは約111mmとなり所望のテーパー缶が成形された。 Then, the side wall part was shape | molded in the taper shape with the taper shaping | molding body C2 by which the step part was formed in the side wall part 2 steps | paragraphs. The taper angle α of the molded side wall portion was about 3 °, and the height of the can was about 111 mm. Thus, a desired tapered can was formed.
このような成形方法で、約300個の缶の成形テストを実施したところ、いずれの缶においても、側壁部には、しわ、段差等の不良もなく、滑らかなテーパー面が形成された。成形途中の各工程においてもしわ、割れ、成形破断等の不良の発生はみられなかった。 When a molding test of about 300 cans was performed by such a molding method, a smooth tapered surface was formed on the side wall portion without any defects such as wrinkles and steps. There was no occurrence of defects such as wrinkles, cracks and molding breaks in each step during the molding.
次に、上記の条件の下で、中間成形体C2の段部の角度θが異なる複数の缶体を成形し、それぞれの成形状態について目視により評価し比較した。その結果を表1に示す。
実施例1、2、3については側壁部に缶、段差等の不良も発生せず、滑らかなテーパー面が形成された。一方、段部を水平とした比較例では、極度のしわおよび段差が発生し、製品として使用できる品質のものは成形できなかった。 In Examples 1, 2, and 3, defects such as cans and steps did not occur on the side wall, and a smooth tapered surface was formed. On the other hand, in the comparative example in which the step portion was horizontal, extreme wrinkles and steps were generated, and a product having a quality that could be used as a product could not be molded.
以上のことから、比較的高さが高い(開口部の直径寸法よりも高さ寸法が大きい)テーパー缶において、テーパー角度αの大きいテーパー缶を成形する場合でも、中間成形体C2に形成される段部が傾斜しているため、テーパー状に成形する際に、段部が水平の場合に比べて、形成された段部を成形して最終製品のテーパー状の側壁に到るまでの変形が比較的小さく、テーパー成形後にしわや割れ、段差等の成形不良を生ずることなく成形でき、成形破断が生じにくい。さらに、中間成形体C2に形成される傾斜した段部の形状がダイスとしわ押さえによって挟み込まれて成形されるため、段部形状が精度よく形成され、その後のテーパー成形において成形不良の発生が少なく、外観が良好で品質の高いテーパー缶を製造できる。 From the above, even in the case of forming a tapered can having a large taper angle α in a tapered can having a relatively high height (the height is larger than the diameter of the opening), the intermediate formed body C2 is formed. Since the step part is inclined, when the step part is formed into a tapered shape, the deformation of the formed step part until it reaches the tapered side wall of the final product compared to when the step part is horizontal is performed. It is relatively small and can be formed without forming defects such as wrinkles, cracks, and steps after taper forming, and molding breakage hardly occurs. Furthermore, since the shape of the inclined step portion formed in the intermediate formed body C2 is sandwiched and formed by a die and a wrinkle presser, the step portion shape is formed with high accuracy, and the occurrence of molding defects is less in subsequent taper forming. It is possible to produce a tapered can with good appearance and high quality.
また、傾斜状の段部が形成されたカップ体Csの断面において、傾斜状段部と垂直な側面部とカップ体Csの側面部の開口側端点と断面底側の点を結ぶ傾斜した直線で囲まれることにより形成される略三角形状の領域が、各段部において、開口側に形成される該領域の面積と、底側に形成される該領域の面積が略等しくなるように傾斜状段部が形成される。したがって、テーパー成形工程において中間成形体C2の側壁部が中心側に圧縮されるのを抑制し、しわの発生を防止するとともに、側壁部の外側へ拡張を抑制し、亀裂の発生を防止できる。 Further, in the cross section of the cup body Cs in which the inclined step portion is formed, an inclined straight line connecting the side surface portion perpendicular to the inclined step portion and the opening end point of the side surface portion of the cup body Cs and the point on the bottom side of the cross section. The substantially triangular region formed by being surrounded is inclined stepwise so that the area of the region formed on the opening side is substantially equal to the area of the region formed on the bottom side in each step part. Part is formed. Therefore, it is possible to suppress the side wall portion of the intermediate molded body C2 from being compressed toward the center side in the taper forming step, to prevent the generation of wrinkles, and to suppress the expansion to the outside of the side wall portion, thereby preventing the occurrence of cracks.
なお、上記の成形を行ったテーパー缶について、底部からの高さと壁厚との関係を測定した結果を図13に示す。その結果、テーパー成形前に段部を構成していた領域、すなわち、中間成形体C2の第1段目の段部の下端までの高さである底部から88mmの位置から上部約10mmの範囲と、中間成形体C2の第2段目の段部の下端までの高さである48mmの位置から上部約10mmの範囲で、側壁部の壁厚が厚くなっている。これは、テーパ成形時に中間成形体C2の各段部の壁厚が厚く形成され、肉厚の状態のままで、テーパー成形終了後に残ったものであり、テーパ状に傾斜した側壁部に壁厚の厚い厚肉部が高さ方向の所定の幅で環状に形成されている。従来の成形の場合、側壁部が引き伸ばされながらテーパー状に成形されるため、高さ方向で中央部の肉厚は薄くなるので、この厚肉部を設けることで、側壁部の強度を増大させることができる。そのため、板厚が薄くても強度を維持できるため、缶の軽量化や低コスト化を図ることができる。 In addition, about the taper can which performed said shaping | molding, the result of having measured the relationship between the height from a bottom part and wall thickness is shown in FIG. As a result, the region where the step portion was formed before the taper molding, that is, the range from the position of 88 mm from the bottom, which is the height to the lower end of the step portion of the first step of the intermediate molded body C2, to the upper portion of about 10 mm. The wall thickness of the side wall portion is increased in a range from the position of 48 mm, which is the height to the lower end of the second step of the intermediate molded body C2, to the upper portion of about 10 mm. This is because the wall thickness of each step portion of the intermediate molded body C2 is formed to be thick at the time of taper molding, and remains after the taper molding is finished in the thick state. Is formed in a ring shape with a predetermined width in the height direction. In the case of conventional molding, since the side wall portion is formed in a tapered shape while being stretched, the thickness of the central portion is reduced in the height direction, so that the strength of the side wall portion is increased by providing this thick portion. be able to. Therefore, since the strength can be maintained even if the plate thickness is thin, the weight and cost of the can can be reduced.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、例えば、段部成形装置およびテーパー成形装置において、ダイスを固定し、パンチとしわ押さえを軸方向に移動可能として成形を行っても良い。また、中間成形体C2の形状の決定に当たっては、本実施例で採用した段部の高さの決定方法によらずに、絞り量を小さくして、段差の数を増やしてもよい。この場合、中間成形体C2の成形に必要な工程数は増えるものの、最終成形体のテーパー缶の側壁部に段差の痕が残ったりしわが発生したりするのを防ぎ、外観がより良好で歪みのない滑らかなテーパー形状を形成することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, in a step forming apparatus and a taper forming apparatus, a die is fixed, and a punch and a wrinkle retainer are used as shafts. You may shape | mold so that it can move to a direction. Further, in determining the shape of the intermediate molded body C2, the amount of steps may be increased by reducing the drawing amount regardless of the step height determination method employed in the present embodiment. In this case, although the number of steps required for molding the intermediate molded body C2 increases, it prevents the remaining traces or wrinkles from forming on the side wall portion of the tapered can of the final molded body, and has a better appearance and distortion. A smooth taper shape can be formed.
Cs…カップ体(ストレート缶)、 C1、C2…中間成形体、 Ct…最終成形体(テーパー缶)、 D1…テーパー缶開口部内径、 D2…テーパー缶底部内径、 α…テーパー角度、 θ…段部の傾斜角度、 Ht…テーパー缶の高さ、 Hd…中間成形体の段部の高さ、 1,2…段部、 3…フランジ部、 4…中間成形体C2の第1側壁部、 4’…中間成形体C1の第1側壁部、 5…中間成形体C2の第2側壁部、 5’…中間成形体C1の第2側壁部、 6…中間成形体C2の第3側壁部、 11,21…段部成形装置、 27…段部成形装置のしわ押さえ大径部、 28…段部成形装置のしわ押さえ小径部、 31…テーパー成形装置、 12,22,32…ダイス、 13,23,33…しわ押さえ、 14,24,34…パンチ、 15,25,35…ダイス入り口面、 16,26,36…しわ押さえ面。
Cs: cup body (straight can), C1, C2: intermediate molded body, Ct: final molded body (tapered can), D1: taper can opening inner diameter, D2: taper can bottom inner diameter, α: taper angle, θ: step Inclination angle of the part, Ht: Height of the taper can, Hd: Height of the step part of the intermediate formed body, 1, 2 ... Step part, 3 ... Flange part, 4 ... First side wall part of the intermediate formed body C2, 4 '... 1st side wall part of intermediate molded body C1, 5 ... 2nd side wall part of intermediate molded body C2, 5' ... 2nd side wall part of intermediate molded body C1, 6 ... 3rd side wall part of intermediate molded body C2, 11 , 21 ... Step forming apparatus, 27 ... Wrinkle holding large diameter part of the step forming apparatus, 28 ... Wrinkle holding small diameter part of the step forming apparatus, 31 ... Taper forming apparatus, 12, 22, 32 ... Dies, 13, 23 , 33 ...
Claims (2)
前記段部成形工程で、前記カップ体の側壁部を、しわ押さえの傾斜状しわ押さえ面とダイスの傾斜状入り口面とで挟み込み、前記しわ押さえおよびダイスと同一軸心となるように配置されたパンチが相対的に前記ダイス側に移動して、前記カップ体の底部に当接し、前記カップ体をダイス側に押し込むことにより、前記カップ体の側壁部に、底側に向かってその内径が減少する縦断面が傾斜状の傾斜状段部を形成して前記中間成形体を形成し、In the step forming step, the side wall portion of the cup body is sandwiched between the inclined wrinkle pressing surface of the wrinkle presser and the inclined entrance surface of the die, and is arranged so as to have the same axis as the wrinkle presser and the die. The punch moves relatively to the die side, abuts against the bottom of the cup body, and pushes the cup body to the die side, whereby the inner diameter of the cup body decreases toward the bottom side. Forming the intermediate molded body by forming an inclined step having an inclined longitudinal section,
前記テーパー成形工程で、前記中間成形体の傾斜状の段部を含む側壁部を、実質的に同一のテーパー角度を有するしわ押さえのテーパー状外面とダイスのテーパー状内面とで挟み込み、前記しわ押さえおよびダイスと同一軸心となるように配置されたパンチが相対的に前記ダイス側に移動して、前記中間成形体の底部に当接し、前記中間成形体をダイス側へ押し込むことにより、前記中間成形体の側壁部をテーパー状に成形することを特徴とするテーパー缶の製造方法。In the taper forming step, the side wall portion including the inclined step portion of the intermediate molded body is sandwiched between the tapered outer surface of the wrinkle presser having substantially the same taper angle and the tapered inner surface of the die, and the wrinkle presser is inserted. And a punch arranged so as to have the same axial center as the die moves relatively to the die side, contacts the bottom of the intermediate molded body, and pushes the intermediate molded body to the die side, thereby A method for manufacturing a tapered can, wherein the side wall portion of the molded body is formed into a tapered shape.
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