JP4785165B2

JP4785165B2 - ブランキング方法

Info

Publication number: JP4785165B2
Application number: JP2001291490A
Authority: JP
Inventors: 保之池田; 慎一田屋; 慶一志水
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003094121A

Description

【０００１】
本発明は、片面または両面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板よりなる絞り缶および絞りしごき缶成形時のブランキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、絞り缶および絞りしごき缶は、従来より以下のようにして成形加工されている。すなわち、まず金属板からブランキングポンチとブランキングダイスを使ってブランクを打ち抜き、ブランクを１段または複数段の絞り加工によりカップに成形する。絞りしごき缶では、さらに、絞り加工したカップをしごき加工用のポンチに装着し、次いでポンチとともにカップを１段または複数段のしごき加工ダイスを通過させることによりカップ側壁の厚さを減少させ、所定の缶高さに仕上げる。しかし、こうした絞り加工やしごき加工には、潤滑油や冷却水の排液処理や塗装に伴う有機溶剤の使用などが伴うため、環境保全の観点から、予め樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板を使用して絞り缶および絞りしごき缶を成形加工する方法も実施されている。
【０００３】
しかし、樹脂被覆金属板から絞り缶および絞りしごき缶を成形加工する場合、ヘアと呼ばれる、缶エッジ部の樹脂皮膜が髪の毛状に切り取られたものが発生するという問題がある。ヘアが加工部に蓄積すると加工破断や表面皮膜層の破損をもたらすとともに、使用工具の摩耗や損傷が生じやすくなる。また缶に付着すると品質欠陥ともなり、そのため、樹脂被覆金属板の加工において、ヘアの発生は大きな問題となっている。
【０００４】
樹脂被覆金属板を用いた絞り缶および絞りしごき缶の成形時にヘアを発生させない成形方法が、特許第２５１３３７９号公報および特開平９−１９７３３号公報に開示されている。
【０００５】
一方の特許第２５１３３７９号公報には、有機被覆金属板の絞り成形において、ヘア発生の原因となる、絞り工程終了直前のフランジ部の圧下力を減少させるため、有効絞り成形ストローク長の６５乃至９８％の点で、環状の保持部材（しわ抑え）とダイスの間隔を被加工材の板厚よりも広げ、これによりフランジ部の後端を解放して絞り込むことによりヘアの発生を防止する絞り成形方法が開示されている。
【０００６】
しかし、このようにしてヘアの発生を抑えたフランジのない絞り加工後のカップを、さらに数段のしごきダイスにより缶壁の厚さを薄くするしごき加工を施す場合には、大きな圧力をかけて缶壁の厚さを薄くするためヘアの発生が抑えられないという不都合があった。
【０００７】
他方の特開平９−１９７３３公報には、熱可塑性樹脂被覆金属板よりなる絞り成形後のカップ端縁周辺部を加熱処理して樹脂を熱収縮させることにより、カップ開口部に熱可塑性樹脂の存在しない領域を形成した後、再絞り成形または再絞り成形としごき成形をすることによりヘア発生を防止する２ピース缶胴の成形方法が開示されている。しかし、この方法には絞り成形後のカップ端縁周辺部を加熱処理する必要があり、生産性およびコストの面で不利となるという不都合があった。
【０００８】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、従来技術の欠点を解決し、金属板の片面または両面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板よりなる絞り缶および絞りしごき缶の成形加工において、ヘアの発生を防止できるブランキング方法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の請求項１のブランキング方法は、
片面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板からなる絞り缶および絞りしごき缶成形用のブランクを打ち抜くブランキング方法であって、
ブランキングポンチの打ち抜き面エッジ外周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせ、
ブランクを打ち抜きする際に、
前記樹脂被覆金属板の被覆樹脂にブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れることにより前記被覆樹脂を下地の金属板から剥離させ、
前記被覆樹脂の大きさが下地の金属板よりも小さいブランクを打ち抜くようにしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２のブランキング方法は、
片面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板から絞り缶および絞りしごき缶成形用のブランクを打ち抜くブランキング方法であって、
ブランキングポンチの打ち抜き面エッジ外周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせるとともに、
ブランキングダイスの打ち抜き面エッジ内周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせ、
ブランクを打ち抜きする際に、
前記樹脂被覆金属板の被覆樹脂にブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れることにより前記被覆樹脂を下地の金属板から剥離させ、
前記被覆樹脂の大きさが下地の金属板よりも小さいブランクを打ち抜くようにしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項３のブランキング方法は、前記樹脂被覆金属板が、両面に樹脂皮膜を被覆したものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、絞り缶および絞りしごき缶の成形加工に際し、樹脂被覆金属板からブランクを打ち抜く時に、エッジ部に段差をつけた本発明のブランキングポンチとブランキングダイスを用い、ヘアの原因となるブランクエッジのフィルムを、金属板よりもわずかに小さく切断したブランクを得る。このブランクを用いることにより、従来通りの方法で絞り加工を施し、絞りしごき缶では、さらにしごき加工を施しても、ヘア発生のない絞り缶および絞りしごき缶の成形が可能となる。
【００１３】
本発明のブランキング方法を、図を用いてさらに詳細に説明する。
【００１４】
従来のブランキングポンチ１およびブランキングダイス２の断面の端部は、図４に示すように矩形である。
【００１５】
これに対し、本発明のブランキングポンチ１１とブランキングダイス１２の断面は、図１に示すように段差を有しているという特徴がある。この段差の寸法は、ブランキングポンチ段差の幅Ａが０．０５〜１ｍｍ、ブランキングポンチ段差の深さＢが０．０５〜２ｍｍであり、ブランキングダイス段差の幅Ｃが０．０５〜１ｍｍ、ブランキングダイス段差の深さＤが０．０５〜２ｍｍである。また、ブランキングダイス段差外周側エッジＥは、０．０１〜２ｍｍの曲率半径で加工または面取りされている。このように形成されているブランキングポンチ１１とブランキングダイス１２とによって、金属板５の両面に樹脂皮膜４を被覆した樹脂被覆金属板３に対してブランキングを施すものである。
【００１６】
段差の寸法とヘア発生の関係を図２を用いて説明する。ブランキングポンチ段差の幅Ａは、０．０５ｍｍ以下になると、ブランキング時にカットされた樹脂皮膜４のフィルム幅が小さいためヘアが発生し易くなり、また、１ｍｍを超えると、ブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れられたフィルムが下地の金属板５から剥離せず、その結果フィルムはポンチのコーナー部Ｈで金属板５と一緒にカットされ、ヘアが発生してしまうため、０．０５〜１ｍｍの範囲とした。
【００１７】
ブランキングポンチ段差の深さＢは、０．０５ｍｍ以下になると、ブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れられたフィルムが下地の金属板５から剥離せず、ブランキングポンチ段差外周側エッヂＨで金属板５と一緒にカットされ、ヘアが発生しやすくなる。また、２ｍｍを超えると、切断にも支障を来すようになるため０．０５〜２ｍｍの範囲とした。
【００１８】
ブランキングダイス段差の幅Ｃは、０．０５ｍｍ未満でも１ｍｍを越えても、ブランキング後の金属板５とカットされたフィルム長さに差が見られなくなり、ヘアが発生し易くなるため、０．０５〜１ｍｍの範囲とした。
【００１９】
ブランキングダイス段差の深さＤは、０．０５ｍｍ未満でも２ｍｍを越えても、ブランキング後の金属板５とカットされたフィルム長さに差が見られなくなり、ヘアが発生し易くなるとともに、２ｍｍを超えると、金属板５の切断にも支障を来すようになるため０．０５〜２ｍｍの範囲とした。
【００２０】
また、ブランキングダイス段差外周側エッジＥは、樹脂被覆金属板３がブランキングダイス段差内周側エッジＦで打ち抜かれる直前に樹脂皮膜４の表面を抑え、その摩擦力により樹脂皮膜４に張力を与えた状態でブランキングダイス段差内周側エッジＦでブランクを打ち抜くことによりブランクエッジ部のフィルムを除去しようとするものである。ブランキングダイス段差外周側エッジＥの加工が０．０１ｍｍ以下の曲率半径の場合、または面取りされていない場合には、ブランキングダイス段差外周側エッジＥでフィルムに切れ目が入り、打ち抜き前の樹脂皮膜４に張力を与えることができなくなるため、ブランクエッジのフィルムが除去できずにヘアが発生するようになる。また、２ｍｍ以上の曲率半径で加工または面取りした場合には、ブランキングダイス段差外周側エッジＥと樹脂皮膜４の表面との間で十分な摩擦力が得られないため打ち抜き前の樹脂皮膜に張力を与えることができず、ヘアが発生し易くなるため０．０１〜２ｍｍの範囲とした。
【００２１】
上記の寸法で仕上げられたブランキングポンチ１１およびブランキングダイス１２を用いて両面に樹脂皮４膜を被覆した樹脂被覆金属板３を打ち抜いたブランクのエッジ断面を図３に示す。従来の段差のないブランキングポンチ１とブランキングダイス２を用いて打ち抜いた場合には、図５に示すように樹脂皮膜４と金属板５の大きさに差が認められないが、本発明のブランキングポンチ１１およびブランキングダイス１２を用いて打ち抜いたブランクの断面を示す図３においては、樹脂皮膜４の大きさが下地の金属板５より小さくなり、従来と同じ方法を用いた絞り工程およびしごき工程においても、ヘア発生を防止することが可能となった。
【００２２】
また、片面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板を打ち抜く場合には、樹脂皮膜のある面側にのみ、本発明のブランキングポンチ１１またはブランキングダイス１２を用いればよい。
【００２３】
なお、図１および図２に示すＡ〜Ｄ寸法の値は、樹脂皮膜４のねばさおよび密着力により変化し、樹脂皮膜４が切れやすいものおよび密着力の強い場合には、小さい方が好ましい。
【００２４】
本発明のブランキング方法は、片面または両面に、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂からなるフィルムを被覆、または熱硬化性樹脂からなる塗料を塗布した、電解クロム酸処理鋼板、ぶりきなどの各種のめっき鋼板や表面処理鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板やアルミニウム合金板など、いずれの金属板を絞り加工およびしごき加工する場合に有効である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２６】
供試板として、板厚０．１８ｍｍの電解クロム酸処理鋼板の缶内面側となる面に厚さ３０μｍの透明ポリエステルフィルム、缶外面側となる面に厚さ１５μｍの酸化チタン系顔料を添加した白色ポリエステルフィルムを被覆した樹脂被覆鋼板を用いた。この樹脂被覆鋼板から本発明品と従来品のブランキングポンチおよびブランキングダイスを用いて１５５ｍｍ径の円ブランクを打ち抜いた後、第１段の絞り加工により８７ｍｍ径のカップを成形し、次いで第２段の絞り加工により６６ｍｍ径のカップとした。このカップを、３段のしごき加工ダイスからなるしごき成形装置を用いて絞りしごき缶に成形加工した。
【００２７】
その後、成形加工後の缶体および工具におけるヘア発生状況を目視により調査し、「○（ヘアなし）」、「△（ヘア極微）」、「×（ヘア発生）」の３段階で評価した。その結果を表１に示す。なお、３段階の評価結果で、「△（ヘア極微）」までは実用上問題なく使用できるレベルである。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１に示すように、本発明のブランキング方法で打ち抜いたブランクを用いて絞り加工およびしごき加工することにより、従来法ではヘア発生のため極めて成形加工することが困難であった樹脂被覆鋼板からなる絞り缶および絞りしごき缶を、確実に成形加工できることが判る。
【００３０】
なお、本発明は前記実施形態および実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができるものである。
【００３１】
本発明は、樹脂被覆金属板から絞り缶および絞りしごき缶用のブランクを打ち抜く際に、ブランキンングポンチとブランキングダイスのエッジに段差をもたせることにより、ヘアの原因となるブランクエッジのフィルムを金属板の大きさよりわずかに小さくしたブランクを打ち抜き、そのブランクを用いて絞り缶および絞りしごき缶の成形加工を施すことを特徴としており、本発明のブランキングポンチおよびブランキングダイスを用いて樹脂被覆金属板からブランクを打ち抜いて絞り加工およびしごき加工を施すことにより、ヘアを発生させずに樹脂被覆金属板を素材とした絞り缶および絞りしごき缶の成形が可能となり、高品質の絞り缶および絞りしごき缶を提供することができる等の優れた効果を奏すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるブランキングポンチとブランキングダイスの一例を示す概略断面図。
【図２】本発明においてブランキングポンチとブランキングダイスを用いてブランクを打ち抜く過程を示した概念図。
【図３】本発明においてブランキングポンチとブランキングダイスを用いて打ち抜いたブランクの概略断面図。
【図４】従来のブランキングポンチとブランキングダイスの一例を示す概略断面図。
【図５】従来のブランキングポンチとブランキングダイスを用いて打ち抜いたブランクの概略断面図。
【符号の説明】
１：ブランキングポンチ
２：ブランキングダイス
３：樹脂被覆金属板
４：樹脂皮膜
５：金属板
Ａ：ブランキングポンチ段差の幅
Ｂ：ブランキングポンチ段差の深さ
Ｃ：ブランキングダイス段差の幅
Ｄ：ブランキングダイス段差の深さ
Ｅ：ブランキングダイス段差外周側エッジ
Ｆ：ブランキングダイス段差内周側エッジ
Ｇ：ブランキングポンチ段差内周側エッジ
Ｈ：ブランキングポンチ段差外周側エッジ

Claims

片面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板からなる絞り缶および絞りしごき缶成形用のブランクを打ち抜くブランキング方法であって、
ブランキングポンチの打ち抜き面エッジ外周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせ、
ブランクを打ち抜きする際に、
前記樹脂被覆金属板の被覆樹脂にブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れることにより前記被覆樹脂を下地の金属板から剥離させ、
前記被覆樹脂の大きさが下地の金属板よりも小さいブランクを打ち抜くようにしたことを特徴とするブランキング方法。
片面に樹脂皮膜を被覆した樹脂被覆金属板から絞り缶および絞りしごき缶成形用のブランクを打ち抜くブランキング方法であって、
ブランキングポンチの打ち抜き面エッジ外周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせるとともに、
ブランキングダイスの打ち抜き面エッジ内周部に幅０．０５〜１ｍｍ、深さ０．０５〜２ｍｍの段差をもたせ、
ブランクを打ち抜きする際に、
前記樹脂被覆金属板の被覆樹脂にブランキングポンチ段差内周側エッヂＧで切れ目を入れることにより前記被覆樹脂を下地の金属板から剥離させ、
前記被覆樹脂の大きさが下地の金属板よりも小さいブランクを打ち抜くようにしたことを特徴とするブランキング方法。
前記樹脂被覆金属板が、両面に樹脂皮膜を被覆したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のブランキング方法。