JP4832476B2 - Metal container manufacturing method and metal container manufacturing apparatus - Google Patents

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

本発明は、金属容器の製造方法および金属容器製造装置に関し、さらに詳細には容器の側壁面の肉厚を部分的に薄く変化させた金属容器(部分薄肉容器)の製造方法および製造装置に関する。
なお、ここでいう「容器」の用語は、底壁と側壁とを有する有底のカップ状の製品であれば、その用途は限定されず、また、完成品、半製品を問わず「容器」に含まれるものとする。例えば、最終製品としての金属製圧力容器、および、複合容器に加工される前の中間加工品である有底筒状ライナーのような半製品も含まれる。
The present invention relates to a method for manufacturing a metal container and a metal container manufacturing apparatus, and more particularly to a method and apparatus for manufacturing a metal container (partially thin-walled container) in which the thickness of the side wall surface of the container is partially reduced.
The term “container” here is not limited as long as it is a bottomed cup-shaped product having a bottom wall and a side wall, and “container” regardless of whether it is a finished product or a semi-finished product. Shall be included. For example, a semi-finished product such as a metal pressure vessel as a final product and a bottomed cylindrical liner which is an intermediate processed product before being processed into a composite container is also included.

高圧ガスを充填する圧力容器には、従来よりアルミ、鉄、ステンレス等の金属容器が用いられている。このような金属容器を製造する際に、板状素材(ブランク材)を被加工部材として用いて、絞り加工(深絞り加工)によって円筒形や方形の有底容器を製作することがなされている。
一般に、絞り加工では、絞り加工用の孔(ダイス孔という)が形成されたダイスの上に、被加工部材である板状素材を載せる。次いで、パンチをダイス孔に向けて圧下させることによる加圧で、板状素材をダイス孔に押し込むことにより底壁及び側壁の加工が行われる(特許文献1参照)。
Conventionally, metal containers such as aluminum, iron, and stainless steel have been used for pressure vessels filled with high-pressure gas. When manufacturing such a metal container, a cylindrical or square bottomed container is manufactured by drawing (deep drawing) using a plate-like material (blank material) as a workpiece. .
In general, in a drawing process, a plate-like material that is a workpiece is placed on a die in which a drawing hole (called a die hole) is formed. Next, the bottom wall and the side wall are processed by pressing the plate material into the die hole by pressurizing the punch toward the die hole (see Patent Document 1).

また、側壁を細長くする場合は、予め、一回目の絞り加工で被加工部材を大径のカップ状に成形しておき、二回目の絞り加工を施して所望のカップ形状に加工する再絞り加工が利用されている(特許文献2参照)。
再絞り加工では、特許文献2に記載されているような、一回目の絞り方向とは逆方向に押し込む逆方向再絞り加工だけでなく、一回目と同じ方向に押し込む順方向再絞り加工も利用されている。
このような絞り加工や再絞り加工によって形成される側壁は、肉厚が一定になる。
When the side walls are elongated, redrawing is performed by first forming the workpiece into a large-diameter cup shape by the first drawing process and then applying the second drawing process to the desired cup shape. Is used (see Patent Document 2).
In the redrawing process, not only the reverse redrawing process that pushes in the direction opposite to the first drawing direction as described in Patent Document 2, but also the forward redrawing process that pushes in the same direction as the first drawing is used. Has been.
The side wall formed by such drawing or redrawing has a constant thickness.

金属容器は、容器の耐圧性能の観点からは肉厚が厚い金属容器を形成することが好ましいが、その一方で薄肉化を進めて、容器自体の軽量化を図ることも重要な課題である。例えば、燃料電池自動車では、燃料となる水素の供給源として、水素貯蔵用の金属容器を搭載する。水素貯蔵用の金属容器は耐圧性能とともに、車輌重量を軽量化するために容器自体の重量を軽くする必要がある。   The metal container is preferably a thick metal container from the viewpoint of the pressure resistance performance of the container, but it is also an important issue to reduce the thickness of the container itself by reducing the thickness. For example, in a fuel cell vehicle, a metal container for storing hydrogen is mounted as a supply source of hydrogen serving as fuel. The metal container for hydrogen storage needs to reduce the weight of the container itself in order to reduce the vehicle weight as well as the pressure resistance.

金属容器の軽量化を図る際に、容器全体を一様に薄くすると、耐圧強度を高く維持することができなくなる。そのため、図6に示すように、耐圧強度に対する影響が小さい側壁中央部分の肉厚のみを薄肉化するとともに、容器の底壁から側壁下端側にかけて、および、側壁の開口端近傍の肉厚を厚くし、側壁面の肉厚を部分的に薄く変化させた金属容器(部分薄肉容器)を製作することが求められている。   When reducing the weight of the metal container, if the entire container is thinned uniformly, the pressure strength cannot be maintained high. Therefore, as shown in FIG. 6, only the thickness of the central portion of the side wall having a small influence on the pressure strength is reduced, and the thickness from the bottom wall of the container to the lower end side of the side wall and in the vicinity of the opening end of the side wall is increased. However, it is required to produce a metal container (partial thin container) in which the thickness of the side wall surface is partially changed.

図7は、容器の底壁および側壁下端近傍および側壁開口近傍の肉厚が厚く、側壁中央部分の肉厚を部分的に薄く変化させた金属容器(部分薄肉容器)を製造する際の加工工程の従来例を示す図である。部分薄肉容器は絞り加工(深絞り加工)と、特殊な金型を用いたしごき加工とにより形成される。
まず、通常の絞り加工により、図7(a)に示すように、側壁の高さが短く肉厚が十分厚い有底容器101を形成する。次いで、図7(b)に示すように、薄肉領域に対応する位置に段差102aが設けられた金型102を、有底容器101の内側空間に挿入する。次いで、図7(c)に示すように、有底容器101の外側面103に対し、ローラ(不図示)でしごき加工を行うことにより、有底容器101の外側面103に対しローラ104でしごき加工を行うことにより、側壁の一部が薄肉化された有底容器105が形成される。そして、加工終了後に金型102を引抜く。
特開平05−305359号公報 特開平06−234029号公報
FIG. 7 shows a processing step when manufacturing a metal container (partial thin container) in which the thickness of the bottom wall, the lower end of the side wall and the vicinity of the side wall opening is thick and the thickness of the central portion of the side wall is partially changed. It is a figure which shows the prior art example. The partially thin container is formed by drawing (deep drawing) and ironing using a special mold.
First, as shown in FIG. 7A, a bottomed container 101 having a short side wall and a sufficiently thick wall is formed by a normal drawing process. Next, as shown in FIG. 7B, the mold 102 provided with a step 102 a at a position corresponding to the thin region is inserted into the inner space of the bottomed container 101. Next, as shown in FIG. 7 (c), the outer surface 103 of the bottomed container 101 is ironed with a roller (not shown), so that the outer surface 103 of the bottomed container 101 is ironed with a roller 104. By performing the processing, the bottomed container 105 in which a part of the side wall is thinned is formed. And the metal mold | die 102 is extracted after completion | finish of a process.
JP 05-305359 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-234029

絞り加工としごき加工とによって、側壁の一部が薄肉化された有底容器101を製造する方法では、最終的に内側に挿入した金型102を引抜くことが必要になる。その際に、段差102a部分が抵抗として働くため、引抜き作業が困難になる。実際には段差102aの端をテーパ状にするなどして抵抗を抑えるようにするが、それでも抵抗はなくなることはない。また、段差102a部分の肉厚差が大きいほど抵抗も大きくなる。抵抗が大きいと、段差102aが直接接している有底容器101の薄肉領域を損傷するおそれもある。   In the method of manufacturing the bottomed container 101 in which a part of the side wall is thinned by drawing and ironing, it is necessary to finally draw out the mold 102 inserted inside. At that time, the step 102a portion acts as a resistance, so that the drawing operation becomes difficult. Actually, the resistance is suppressed by, for example, tapering the end of the step 102a, but the resistance is not lost. In addition, the resistance increases as the thickness difference of the step 102a increases. If the resistance is large, the thin region of the bottomed container 101 with which the step 102a is in direct contact may be damaged.

また、側壁の厚肉領域と、これに隣接する側壁の薄肉領域との肉厚差を大きくしたい場合、一回のしごき加工で一挙に加工しようとすると、薄肉化した領域が破断してしまうおそれがある。すなわち、一回のしごき加工で薄く加工できる肉厚差には限度があり、複数回のしごき加工で徐々に肉厚を薄くする必要があり、加工に手間と時間を要する。 In addition, when it is desired to increase the thickness difference between the thick wall region of the side wall and the thin wall region of the side wall adjacent thereto, the thinned region may be broken when trying to process all at once by one ironing process. There is. That is, there is a limit to the wall thickness difference that can be thinned by one ironing process, and it is necessary to gradually reduce the wall thickness by multiple ironing processes, which requires labor and time for processing.

そこで、本発明は、側壁の一部が薄肉化された金属製の有底容器を、破断等の不具合が生じにくい新しい製造方法および製造装置で加工することを目的とする。
また、本発明は、側壁の一部が薄肉化された金属製の有底容器を、これまでよりも工程を簡素化して、短時間で加工することができる製造方法および製造装置で加工することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to process a metal bottomed container whose side wall is partially thinned with a new manufacturing method and manufacturing apparatus that are unlikely to cause problems such as breakage.
Further, the present invention is to process a metal bottomed container whose side wall is partially thinned with a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of processing in a short time with a simplified process. With the goal.

さらに、本発明は、側壁の内壁側を薄肉化する際に、内壁側空間に金型を挿入しないで薄肉化することで、金型の引抜き作業をなくすようにし、例えば図8に示すような内壁側に複数の薄肉領域をリブ状に形成したり、自由な範囲、形状で薄肉領域を形成したりすることができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。   Furthermore, when thinning the inner wall side of the side wall, the present invention eliminates the mold drawing operation by inserting the thin wall without inserting the mold into the inner wall side space. For example, as shown in FIG. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of forming a plurality of thin regions on the inner wall side in a rib shape, or forming a thin region in a free range and shape.

上記課題を解決するためになされた本発明の金属容器製造方法は、絞り加工用のダイス孔が形成されたダイスと、ダイス孔の真上の位置に昇降可能に配設される絞り加工用のパンチと、ダイス上面に対向する上方位置において昇降可能に配設され、ダイス上面を下据え込み金型として利用することにより被加工部材に据え込み加工を行う上据え込み金型とを使用する。
そして、本発明の金属容器製造方法は、以下の(a)および(b)の工程を順次実行する。
(a) ダイス上に載置された被加工部材をパンチで圧下する絞り加工により底壁および側壁下端側の厚肉領域を形成する下部厚肉領域形成工程
(b) 側壁の薄肉化予定部位の一部をダイスの上面に載せ、上据え込み金型を圧下して据え込み加工を行うことで加工部位を薄肉化する薄肉化工程(b1)、および、上据え込み金型を上方に退避させるとともに、直前の据え込み加工で薄肉化された加工部位を、パンチの圧下によりダイス孔に押し込んで、薄肉化された加工部位の絞り加工を進行させ、このとき薄肉化予定部位がさらに存在する場合には次に据え込み加工を行う薄肉化予定部位をダイスの上面に載せておく薄肉領域進行工程(b2)を、交互に繰り返すことで、全ての薄肉化予定部位を順次薄肉領域に加工する薄肉領域形成工程
The metal container manufacturing method of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a die having a die hole for drawing processing, and a drawing processing die that is disposed so as to be movable up and down at a position directly above the die hole. A punch and an upper upset mold that is disposed so as to be movable up and down at an upper position facing the upper surface of the die and that performs upsetting on a workpiece by using the upper surface of the die as a lower upset mold are used.
And the metal container manufacturing method of this invention performs the process of the following (a) and (b) sequentially.
(A) Lower thick region forming step of forming a thick region on the bottom wall and the lower end side of the side wall by drawing processing to reduce the workpiece placed on the die with a punch (b) A part of the die is placed on the upper surface of the die, and the upper upset mold is squeezed down to carry out the upsetting process to reduce the thickness of the processing part (b1), and the upper upset mold is retracted upward. At the same time, when the thinned machining part is pushed into the die hole by pressing the punch, the drawing process of the thinned machining part is advanced, and there are more parts to be thinned at this time. The thin-walled area processing step (b2) in which the part to be thinned for subsequent upsetting is placed on the upper surface of the die is alternately repeated, so that all the parts to be thinned are sequentially processed into thin-walled areas. Region formation process

すなわち、まず(a)の下部厚肉領域形成工程を実行し、ダイス上に載置された被加工部材をパンチで圧下する絞り加工を行う。これにより、ダイス孔に押し込まれた被加工部材の一部が、底壁および側壁下端側の厚肉領域を形成するようになる。この加工は、側壁下端側の厚肉領域を全てダイス孔に押し込むまで行われる。その結果、最初の薄肉化予定部位(厚肉領域との境界となる部位)がダイス上面に載った状態になる。   That is, first, the lower thick region forming step (a) is performed, and a drawing process is performed in which the workpiece to be processed placed on the die is reduced with a punch. Thereby, a part of the workpiece to be pushed into the die hole forms a thick wall region on the bottom wall and the side wall lower end side. This process is performed until the entire thick wall region on the lower side of the side wall is pushed into the die hole. As a result, the first thinned portion (the portion that becomes the boundary with the thick region) is placed on the upper surface of the die.

次いで、(b)の薄肉領域形成工程を実行する。ここでは、まず、側壁の薄肉化予定部位の一部(最初の薄肉化予定部位)をダイスの上面に載せる(実際には(a)の下部厚肉領域形成工程終了時に最初の薄肉化予定部位がダイス上面に載せられた状態になっている)。そして、この状態で、上据え込み金型を圧下して据え込み加工を行うことで加工部位を所望の肉厚になるまで薄肉化する(圧下回数は肉厚に応じて任意に設定する)。このようにして薄肉化工程(b1)が実行される。   Subsequently, the thin area | region formation process of (b) is performed. Here, first, a part of the side wall to be thinned (the first part to be thinned) is placed on the upper surface of the die (actually, the first part to be thinned at the end of the lower thick region forming step in (a)). Is placed on the top surface of the die). In this state, the upper upset mold is squeezed down and the upsetting process is performed to reduce the thickness of the processed part until a desired thickness is reached (the number of reductions is arbitrarily set according to the thickness). In this way, the thinning step (b1) is performed.

続いて、上据え込み金型を上方に退避させるとともに、直前の据え込み加工で薄肉化された加工部位を、パンチの圧下によりダイス孔に押し込んで、薄肉化された加工部位の絞り加工を進行させ、側壁を拡張させる。このとき、上据え込み金型は退避させてあるため、薄肉化は行われない。よって、被加工部材が破断するような大きな力が加わることはない。
そして、薄肉化予定部位が引続き存在する場合には、次に据え込み加工を行う薄肉化予定部位を前記ダイスの上面に載せておく(実際には次回の薄肉化予定部位は直前の押し込み動作で自動的に載せられることになる)。このようにして薄肉領域進行工程(b2)が実行される。
Subsequently, the upper upset mold is retracted upward, and the thinned machining part is pushed into the die hole by the punch down and the thinned machining part is drawn. And expand the side wall. At this time, since the upper upset mold is retracted, the thickness is not reduced. Therefore, a large force that breaks the workpiece is not applied.
Then, if there is a portion to be thinned continuously, place the portion to be thinned next for upsetting on the upper surface of the die (in fact, the portion to be thinned next time is the previous pushing operation. Will be automatically loaded). In this way, the thin region progressing step (b2) is executed.

以後、薄肉化工程(b1)と薄肉領域進行工程(b2)とを、交互に繰り返すことで、全ての薄肉化予定部位を順次薄肉領域に加工する。   Thereafter, the thinning step (b1) and the thinning region progressing step (b2) are alternately repeated, so that all the thinning planned portions are sequentially processed into thinning regions.

ここで、ダイス孔の形状は円筒形が一般的であるが、形成したい金属容器の外形形状に応じて、角柱形などのような他の形状であってもよい。
また、ダイス上面の下据え込み金型として利用する領域は、ダイス部品自体が金型として利用されてもよいし、ダイス本体と下据え込み金型を形成する付属部品とを一体に固定するようにして、全体で一つのダイス部品としたものでもよい。また、上据え込み金型は、ダイス上面の下据え込み金型と対をなす。そのため、ダイス上面が円環形状であれば、下据え込み金型と上据え込み金型とは円環形状にされる。ダイス上面が角形の場合は、下据え込み金型、上据え込み金型も角形の環形状となる。
Here, the shape of the die hole is generally a cylindrical shape, but may be another shape such as a prismatic shape according to the outer shape of the metal container to be formed.
Moreover, the area | region utilized as a lower upset metal mold | die on the upper surface of the die may be used as a die part itself, or the die body and the accessory part forming the lower upset mold may be fixed integrally. Thus, a single die part may be used as a whole. Further, the upper upset mold is paired with the lower upset mold on the upper surface of the die. Therefore, if the upper surface of the die is an annular shape, the lower upset mold and the upper upset mold are formed into an annular shape. When the upper surface of the die is square, the lower upset mold and the upper upset mold also have a square ring shape.

本発明によれば、しごき加工ではなく据え込み加工により薄肉化を行い、しかも絞り加工を進行させて側壁を拡張する際に、上据え込み金型を退避させるようにしたので、破断が生じるような力が被加工部材に加わることがなくなり、安全に薄肉化の加工を行うことができる。
また、絞り加工と据え込み加工とを交互に行うようにして、一挙に所望の薄肉領域が形成された金属容器(部分薄肉容器)を形成することができるので、工程が簡素化し、短時間で加工することができる。
また、必要な場所だけに据え込み加工を行えばよいので、内壁側に複数の薄肉領域をリブ状に形成したり、自由な範囲、形状で薄肉領域を形成したりすることができる。
According to the present invention, when the thinning is performed by upsetting instead of ironing, and the side wall is expanded by advancing the drawing process, the upper upsetting mold is retracted, so that breakage may occur. No additional force is applied to the workpiece, and thinning can be performed safely.
In addition, the drawing process and the upsetting process are alternately performed to form a metal container (partial thin-walled container) in which a desired thin-walled region is formed at once, so that the process is simplified and can be performed in a short time. Can be processed.
Further, since the upsetting process may be performed only in a necessary place, a plurality of thin regions can be formed in a rib shape on the inner wall side, or the thin regions can be formed in a free range and shape.

(他の課題を解決するための手段および効果)
また、上記発明の(a)下部厚肉領域形成工程と(b)薄肉領域形成工程の後に、(c)全ての薄肉化予定部位が薄肉領域に加工された後に、上据え込み金型を退避させた状態で、被加工部材を前記パンチでさらに圧下する絞り加工を行って開口端近傍の厚肉領域を形成する上部厚肉領域形成工程を実行してもよい。
これにより、開口端近傍にも厚肉領域を形成することができる。例えば、最終製品として圧力容器を形成する場合に、耐圧性が必要な開口部分を、この厚肉領域で形成することにより耐圧強度を高く維持することができる。
(Means and effects for solving other problems)
Further, after (a) the lower thick region forming step and (b) the thin region forming step of the above invention, (c) after all the thinned regions are processed into the thin region, the upper upset mold is retracted. In this state, the upper thick region forming step of forming a thick region near the opening end by performing a drawing process for further reducing the workpiece with the punch may be performed.
Thereby, a thick region can also be formed in the vicinity of the opening end. For example, when a pressure vessel is formed as a final product, the pressure-resistant strength can be maintained high by forming an opening portion requiring pressure resistance in this thick region.

上記発明の(b)の薄肉領域形成工程において、薄肉化工程(b1)での据え込み加工が、少なくとも10回/分以上の周期で繰り返し行われるようにしてもよい。
据え込み加工をこの周期で連続して行うことにより、効率的に薄肉領域を形成することができる。ここで、周期の上限は特に限定されず、装置コスト等との関係で実現できる周期であれば問題ない。
In the thin area forming step (b) of the invention, the upsetting process in the thinning step (b1) may be repeatedly performed at a cycle of at least 10 times / minute.
By performing upsetting continuously at this period, a thin region can be formed efficiently. Here, the upper limit of the period is not particularly limited, and there is no problem as long as the period can be realized in relation to the apparatus cost and the like.

上記発明の(b)の薄肉領域形成工程において、1回の薄肉化工程(b1)で薄肉化される加工部位の長さが1mm〜120mmであるようにしてもよい。
1回あたりの薄肉化される加工部位の長さをこの範囲にすることで、破断が生じにくく、安定した加工を連続して行うことができる。
In the thin region forming step (b) of the above invention, the length of the processed portion to be thinned in one thinning step (b1) may be 1 mm to 120 mm.
By making the length of the processing portion to be thinned at one time within this range, breakage hardly occurs and stable processing can be performed continuously.

上記発明の(a)の下部厚肉領域形成工程において、ダイス上に載置する被加工部材は、板状部材、または、予め、絞り加工により底壁と側壁が形成されたカップ状部材のいずれでもよい。
板状部材の場合は、予備的な絞り加工を行わないので、加工工数を少なくすることができる。予めカップ状部材にした場合は、2回の絞り加工が行われるので、最終的な側壁を薄く長くすることができる。
In the lower thick region forming step of (a) of the above invention, the workpiece to be placed on the die is either a plate-like member or a cup-like member having a bottom wall and side walls previously formed by drawing. But you can.
In the case of a plate-shaped member, since the preliminary drawing is not performed, the number of processing steps can be reduced. When the cup-shaped member is used in advance, the drawing is performed twice, so that the final side wall can be made thin and long.

また、別の観点からなされた本発明の金属容器製造装置は、底壁と側壁とからなるカップ状の外形を有し、前記底壁から前記側壁の下端側にかけて厚肉領域が形成されるとともに、前記側壁下端側の厚肉領域に続く側壁部分の少なくとも一部領域に薄肉領域が形成される構造の金属容器を製造する金属容器製造装置であって、金属製の被加工部材が載置されるダイスが配設され、前記ダイスは絞り加工用のダイス孔が形成されるとともに、ダイス上面に据え込み加工用の下据え込み金型となる領域が設けられ、前記ダイス孔の真上の位置に絞り加工用のパンチが昇降可能に配設され、前記ダイス上面の下据え込み金型となる領域の上方位置に上据え込み金型が昇降可能に配設され、前記パンチを支持するとともに前記パンチを昇降させるパンチ駆動機構と、前記上据え込み金型を支持するとともに前記上据え込み金型を昇降させる上据え込み金型駆動機構と、前記パンチ駆動機構と前記上据え込み金型駆動機構とを連携して作動させる制御部とを備え、前記制御部は、前記側壁の一部に薄肉領域を形成する際に、前記上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部を薄肉化する制御と、上据え込み金型を退避させるとともに直前に薄肉化された加工部位を、前記パンチの圧下によりダイス孔に引込んで絞り加工を進行させて薄肉領域の側壁を拡張する制御と交互に行うようにしている。   Further, the metal container manufacturing apparatus of the present invention made from another viewpoint has a cup-shaped outer shape composed of a bottom wall and a side wall, and a thick region is formed from the bottom wall to the lower end side of the side wall. A metal container manufacturing apparatus for manufacturing a metal container having a structure in which a thin wall region is formed in at least a partial region of a side wall portion following a thick wall region on the lower end side of the side wall, on which a metal workpiece is placed A die hole for drawing is formed in the die, and a region to be a lower upset mold for upsetting is provided on the upper surface of the die, and a position directly above the die hole. A drawing punch is disposed so as to be movable up and down, and an upper upsetting mold is disposed above and below the upper surface of the die to be a lower upsetting mold so as to support the punch and Pan to raise and lower the punch A drive mechanism, an upper upset mold drive mechanism that supports the upper upset mold and raises and lowers the upper upset mold, and the punch drive mechanism and the upper upset mold drive mechanism cooperate with each other. A control unit that operates, and when the control unit forms a thin region on a part of the side wall, the control unit is configured to reduce a part of a workpiece to be processed located on the upper surface of the die by reducing the upper upset mold. And control that retracts the upper upset mold and draws the thinned part immediately before to the die hole under the punch and advances the drawing process to alternate the side wall of the thin part Like to do.

この場合に、上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部を薄肉化する制御は、少なくとも10回/分以上の周期で繰り返し行われるようにしてもよい。
また、上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部が薄肉化される加工部位の長さが1mm〜120mmであるようにしてもよい。
In this case, the control of reducing the thickness of a part of the workpiece to be processed positioned on the upper surface of the die by reducing the upper upset mold may be repeatedly performed at a cycle of at least 10 times / minute.
Further, the length of the processing site where a part of the workpiece to be processed located on the upper surface of the die is reduced by reducing the upper upset mold may be 1 mm to 120 mm.

本発明の金属容器製造装置によれば、上述した製造方法を用いて、薄肉領域が形成された金属容器を製造することができる。   According to the metal container manufacturing apparatus of the present invention, a metal container in which a thin region is formed can be manufactured using the manufacturing method described above.

以下、本発明の製造方法および製造装置の実施形態について、図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施形態である金属容器製造装置の全体構成を示す図(一部を破断して断面図として示す)である。   Hereinafter, embodiments of a manufacturing method and a manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a metal container manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention (partially cut away and shown as a sectional view).

金属容器製造装置10は、ベース11上に立設した支柱12,13により固定板14が支持される。固定板14はベース11に対する位置が固定されている。固定板14の中央には油圧ジャッキ15が固定してある。油圧ジャッキ15のピストン16には、絞り加工を行うためのパンチ17(ラム)が装着してあり、油圧ジャッキ15はパンチ17を昇降させるパンチ駆動機構として用いられる。また、油圧ジャッキ15には、図示しない位置センサ、速度センサ、力センサが取り付けてあり、これらのセンサからの検出信号が後述する制御部30に送られる。そして制御部30から送られる制御信号に基づいて、パンチ17の高さ位置、移動速度、加圧力が制御できるようにしてある。   In the metal container manufacturing apparatus 10, the fixing plate 14 is supported by the support columns 12 and 13 erected on the base 11. The position of the fixing plate 14 with respect to the base 11 is fixed. A hydraulic jack 15 is fixed at the center of the fixed plate 14. The piston 16 of the hydraulic jack 15 is equipped with a punch 17 (ram) for performing drawing processing, and the hydraulic jack 15 is used as a punch driving mechanism for moving the punch 17 up and down. The hydraulic jack 15 is provided with a position sensor, a speed sensor, and a force sensor (not shown), and detection signals from these sensors are sent to the control unit 30 described later. Based on a control signal sent from the control unit 30, the height position, the moving speed, and the applied pressure of the punch 17 can be controlled.

ベース11と固定板14との間には、可動板18が配設してある。可動板18には、支柱12,13が貫通するガイド孔18a,18bが形成してある。これにより、可動板18は支柱12,13によって案内されつつ上下方向にスライドできるようにしてある。また、可動板18の中央には、パンチ17を貫通させるための孔18cが形成してあり、パンチ17が可動板18と衝突することなく昇降できるようにしてある。
可動板18と固定板14とは、一対のリンク機構19、20で連結してあり、リンク機構19,20は電動アクチュエータ21、22の駆動軸に接続される。電動アクチュエータ21、22が駆動されると、固定板14に対して可動板18が上下方向に移動する。電動アクチュエータ21、22にも、図示しない位置センサ、速度センサ、力センサが取り付けてあり、これらのセンサからの検出信号が後述する制御部30に送られる。そして制御部30から送られる制御信号に基づいて、可動板18の高さ位置、移動速度、加圧力が制御できるようにしてある。
A movable plate 18 is disposed between the base 11 and the fixed plate 14. The movable plate 18 is formed with guide holes 18a and 18b through which the columns 12 and 13 pass. Thus, the movable plate 18 can slide in the vertical direction while being guided by the support columns 12 and 13. In addition, a hole 18c for penetrating the punch 17 is formed at the center of the movable plate 18, so that the punch 17 can be moved up and down without colliding with the movable plate 18.
The movable plate 18 and the fixed plate 14 are connected by a pair of link mechanisms 19 and 20, and the link mechanisms 19 and 20 are connected to the drive shafts of the electric actuators 21 and 22. When the electric actuators 21 and 22 are driven, the movable plate 18 moves in the vertical direction with respect to the fixed plate 14. The electric actuators 21 and 22 are also provided with position sensors, speed sensors, and force sensors (not shown), and detection signals from these sensors are sent to the control unit 30 described later. And based on the control signal sent from the control part 30, the height position of the movable plate 18, the moving speed, and the applied pressure can be controlled.

可動板18の下面側には、後述する下据え込み金型24(ダイス25の上面)と対をなして、据え込み加工を行う環状の上据え込み金型26が固定してある。したがって、リンク機構19、20、電動アクチュエータ21、22、及び可動板18によって上据え込み金型駆動機構が構成され、上据え込み金型を駆動することになる。   On the lower surface side of the movable plate 18, an annular upper upsetting mold 26 that performs upsetting processing is fixed in a pair with a lower upsetting mold 24 (upper surface of the die 25) described later. Therefore, the link mechanism 19, 20, the electric actuators 21, 22, and the movable plate 18 constitute an upper upset mold drive mechanism, and the upper upset mold is driven.

ベース11上には、パンチ17の真下の位置に、絞り加工用のダイス孔25aが形成された円筒状のダイス25が配設してある。ダイス25の上には被加工部材Wが載置される。ダイス孔25aの内径は、パンチ17の外径よりわずかに大きくしてあり、パンチ17を下降して被加工部材Wをダイス孔25aに押し込むことで、被加工部材Wの絞り加工ができるようにしてある。なお、寸法や形状が異なるパンチ17およびダイス25に交換することにより、様々の寸法、形状の絞り加工が行える。   On the base 11, a cylindrical die 25 in which a die hole 25a for drawing is formed is disposed at a position directly below the punch 17. A workpiece W is placed on the die 25. The inner diameter of the die hole 25a is slightly larger than the outer diameter of the punch 17, and the workpiece 17 can be drawn by lowering the punch 17 and pushing the workpiece W into the die hole 25a. It is. In addition, drawing processing of various sizes and shapes can be performed by exchanging with punches 17 and dies 25 having different sizes and shapes.

上据え込み金型26に対向する位置のダイス25上面には、下据え込み金型24となる領域が設けてあり、上据え込み金型26が下降したときに、この部分で据え込み加工が行われるようにしてある。
被加工部材Wには、板状部材、あるいは予め絞り加工により大径の有底容器形状に加工した部材が用いられる。前者は、側壁が短い場合に用いられ、後者は側壁を薄く長くする場合に用いられる。ここでは、大径の有底容器形状に加工した被加工部材Wを載置している。
なお、有底容器形状に加工した被加工部材Wを加工するときは、ダイス25の外側に固定治具27が取り付けられる。
On the upper surface of the die 25 at a position facing the upper upsetting mold 26, an area to be the lower upsetting mold 24 is provided. When the upper upsetting mold 26 is lowered, the upsetting process is performed at this portion. It is supposed to be done.
As the workpiece W, a plate-like member or a member previously processed into a large-diameter bottomed container shape by drawing is used. The former is used when the side wall is short, and the latter is used when the side wall is thin and long. Here, a workpiece W processed into a large-diameter bottomed container shape is placed.
In addition, when processing the workpiece W processed into the shape of a bottomed container, the fixing jig 27 is attached to the outside of the die 25.

次に、金属容器製造装置10の制御部30について説明する。制御部30はCPU、メモリ、入力装置、出力装置を備えたハードウェアと、種々の処理を実現するためのプログラム(ソフトウェア)とからなるコンピュータ装置で構成される。   Next, the control unit 30 of the metal container manufacturing apparatus 10 will be described. The control unit 30 is configured by a computer device including hardware including a CPU, a memory, an input device, and an output device, and programs (software) for realizing various processes.

制御部30は、パンチ駆動機構として用いられる油圧ジャッキ15と、上据え込み金型駆動機構として用いられる電動アクチュエータ21、22とを予め設定したプログラムに基づいて制御する。この制御によってパンチ17の下降による絞り加工の動作と、上据え込み金型25の下降による据え込み加工の動作とを行い、これらの加工動作を連携させて行うことにより、側壁の一部に薄肉領域を形成するようにする。具体的な動作については後述する。   The control unit 30 controls the hydraulic jack 15 used as the punch driving mechanism and the electric actuators 21 and 22 used as the upper upsetting mold driving mechanism based on a preset program. By this control, the drawing operation by the lowering of the punch 17 and the upsetting operation by the lowering of the upper upsetting mold 25 are performed, and these processing operations are performed in a coordinated manner, so that a thin wall is formed on a part of the side wall. A region is formed. Specific operations will be described later.

次に、金属容器製造装置10を用いた具体的な加工動作について説明する。図2〜図8は、上記製造装置10による加工の各段階を、図示したものである。
まず、図2(a)に示すように、パンチ17と上据え込み金型26とを上方に退避しておき、予め大径の有底容器形状にしてある被加工部材Wをダイス25の上に載置し、固定治具27により底を上にして固定する(逆方向絞り加工のセッティング)。
Next, a specific processing operation using the metal container manufacturing apparatus 10 will be described. 2 to 8 illustrate each stage of processing by the manufacturing apparatus 10.
First, as shown in FIG. 2 (a), the punch 17 and the upper upsetting mold 26 are retracted upward, and the workpiece W having a large-diameter bottomed container shape is placed on the die 25 in advance. And fixed with the fixing jig 27 with the bottom facing up (reverse drawing process setting).

続いて、図2(b)に示すように、上据え込み金型26はそのままで、パンチ17を圧下させて、被加工部材Wに絞り加工を行う。その結果、被加工部材Wの一部が、ダイス孔25aに押し込まれ、底壁および側壁の下端側が形成される。
このとき、薄肉化を行う最初の部位S0(形成予定の薄肉領域のうち最も下側の部位)が、ダイス25上面の据え込み加工が行われる領域にくる長さ(L0)までパンチ17を圧下し、移動を停止する。なお、移動を停止したときのパンチ17には、絞り加工が進行しない程度の弱い力の加圧力を与えておく。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the punch 17 is pressed down while the upper upset mold 26 is left as it is, and the workpiece W is drawn. As a result, a part of the workpiece W is pushed into the die hole 25a, and the bottom wall and the lower end side of the side wall are formed.
At this time, the punch 17 is pressed down to a length (L0) where the first portion S0 to be thinned (the lowermost portion of the thinned region to be formed) comes to the region where the upsetting process is performed on the upper surface of the die 25. And stop moving. It should be noted that the punch 17 when the movement is stopped is given a pressing force with such a weak force that drawing does not proceed.

続いて、図2(c)に示すように、上据え込み金型26を圧下させて、被加工部材Wを下据え込み金型24(ダイス25上面)との間で挟み込み、据え込み加工を行う。その結果、加工部位は薄肉化されるとともに、パンチ17に与えた弱い加圧力により、側壁の長さが少し拡張される。
据え込み加工の周期を10回/分以上、より好ましくは30回/分以上にする制御信号を制御部30から与えるようにして、加工速度を早めて加工効率を高めるようにする。据え込み加工を終えると、長さ(L1)だけ側壁が拡張される。
このとき薄肉化される長さ(L2)は、使用する上据え込み金型26と下据え込み金型24とのいずれか小さい方の幅で定まることになる。具体的には、使用する金型の幅を調整することで、1mm〜120mmの範囲で長さ(L2)が選択される。
Subsequently, as shown in FIG. 2 (c), the upper upsetting mold 26 is squeezed down and the workpiece W is sandwiched between the lower upsetting mold 24 (the upper surface of the die 25) and the upsetting process is performed. Do. As a result, the processing site is thinned, and the length of the side wall is slightly expanded by the weak pressure applied to the punch 17.
A control signal for setting the upsetting cycle to 10 times / minute or more, more preferably 30 times / minute or more is given from the control unit 30 to increase the machining speed and increase the machining efficiency. When the upsetting process is finished, the side wall is expanded by the length (L1).
The length (L2) to be thinned at this time is determined by the smaller one of the upper upset mold 26 and the lower upset mold 24 to be used. Specifically, the length (L2) is selected in the range of 1 mm to 120 mm by adjusting the width of the mold to be used.

続いて、図2(d)に示すように上据え込み金型26を上方に退避させ、さらに図2(e)に示すように、パンチ17を押し込んで、薄肉化された加工部位S0をダイス孔25a内に引込む。これにより、薄肉領域の側壁が拡張されることになる。このときダイス孔25aに押し込む長さは、前回薄肉化された長さ(L2)と同じ、またはそれより少し短い長さにして、ダイス25上面には、次回薄肉化を行う領域が連続するようにする。(なお、押し込む長さを前回薄肉化された長さ(L2)よりも長くすれば、次回薄肉化する領域との間に厚肉領域を形成することができる)。
所望の位置まで押し込んだ後で、再び、パンチ17には、絞り加工が進行しない程度の弱い力の加圧力を与えておく。
Subsequently, as shown in FIG. 2 (d), the upper upsetting mold 26 is retracted upward, and as shown in FIG. 2 (e), the punch 17 is pushed in, so that the thinned processing site S0 is dies. It is pulled into the hole 25a. Thereby, the side wall of the thin region is expanded. At this time, the length to be pushed into the die hole 25a is set to be the same as or slightly shorter than the previously thinned length (L2), so that the region to be thinned next time is continuous on the upper surface of the die 25. To. (Note that if the length to be pushed in is longer than the previously thinned length (L2), a thick region can be formed between the next thinned region).
After being pushed to the desired position, the punch 17 is again given a pressing force with such a weak force that the drawing process does not proceed.

続いて、図2(f)に示すように、再び、上据え込み金型26を圧下させて据え込み加工を行う。その結果、加工部位は薄肉化されるとともに、パンチ17に与えた弱い加圧力により、長さ(L1)だけ側壁が拡張される。   Subsequently, as shown in FIG. 2 (f), the upsetting mold 26 is again pressed down to perform upsetting. As a result, the processed portion is thinned, and the side wall is expanded by the length (L1) due to the weak pressure applied to the punch 17.

以後、図2(d)〜図2(f)で説明した動作を繰り返すことにより、順次、薄肉化された側壁が拡張されていく。
図3は、図2の各状態と側壁の長さの変化との関係を示す図である。絞り加工と据え込み加工とが交互に繰り返されるにつれて、絞り加工のときは長さ(L2)、据え込み加工のときは長さ(L1)ずつ側壁が順次、拡張されていくことになる。
Thereafter, by repeating the operation described in FIG. 2D to FIG. 2F, the thinned side wall is sequentially expanded.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between each state of FIG. 2 and a change in the length of the side wall. As drawing and upsetting are alternately repeated, the side walls are sequentially expanded by length (L2) during drawing and by length (L1) during upsetting.

そして、側壁の薄肉化を終了し、開口側に肉厚領域を形成するときは、図2(g)に示すように、上据え込み金型26を退避させ、被加工部材Wがすべてダイス孔25aに挿入されるまでパンチ17を押し込んでいく。
これにより、一部に薄肉領域が形成された側壁が完成する。
Then, when the thinning of the side wall is finished and the thick region is formed on the opening side, as shown in FIG. 2 (g), the upper upset mold 26 is retracted, and all the workpieces W are formed into the die holes. The punch 17 is pushed in until it is inserted into 25a.
Thereby, the side wall partially formed with the thin region is completed.

上記実施形態では、大径の有底容器形状の被加工部材Wをダイス25の上に載せる際に、底を上に向けたが(逆方向絞り加工)、これに限られない。
図4は有底容器形状の被加工部材Wの底を上にして加工する場合(順方向絞り加工)の要部を示す図である。図1、図2と同じものは同符号を付す。
この場合はダイス25の外側に、ダイス25よりも背の高い固定治具27aを配設することにより、これをガイドとして同様の加工を行うことができる。
In the above embodiment, when the workpiece W having a large-diameter bottomed container shape is placed on the die 25, the bottom is directed upward (reverse drawing), but the present invention is not limited to this.
FIG. 4 is a view showing a main part in the case of processing the bottomed container-shaped workpiece W with the bottom facing up (forward drawing). 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
In this case, by arranging a fixing jig 27a taller than the die 25 on the outside of the die 25, the same processing can be performed using this as a guide.

また、図5は板状部材を加工する場合の要部を示す図である。この場合は、ダイス25の外側に、ダイス25の上面と同じ高さの補助テーブル28を配設することにより、板状部材を支持しつつ加工することができる。   FIG. 5 is a view showing a main part when a plate-like member is processed. In this case, by arranging the auxiliary table 28 having the same height as the upper surface of the die 25 on the outside of the die 25, the plate-like member can be processed while being supported.

(他の形実施形態)
上述した金属容器製造装置10では油圧ジャッキによるパンチ駆動機構や電動アクチュエータによる上据え込み金型駆動機構を用いているが、駆動機構はさまざまなバリエーションをとることができる。
例えば、パンチ駆動機構には、サーボモータ、ボールネジ、機械式力増幅装置等による電気機械式アクチュエータを用いることができる。上据え込み金型駆動機構についても同様である。
また、金属容器製造装置10では、2本の支柱12、13によって、固定板14を支持するとともに、可動板18を案内するようにしたが、大型化する場合には、さらに支柱を3本、4本と増やしてもよい。この場合は互いの支柱が、パンチ17の軸線を中心に120度、90度ずつ回転する方向に配置されることになる。
(Other embodiment)
In the metal container manufacturing apparatus 10 described above, a punch drive mechanism using a hydraulic jack or an upper upset mold drive mechanism using an electric actuator is used, but the drive mechanism can have various variations.
For example, an electromechanical actuator such as a servo motor, a ball screw, or a mechanical force amplifying device can be used for the punch driving mechanism. The same applies to the upper upset mold drive mechanism.
Further, in the metal container manufacturing apparatus 10, the fixed plate 14 is supported by the two columns 12, 13, and the movable plate 18 is guided. However, when the size is increased, three columns, You may increase with four. In this case, the support columns are arranged in directions that rotate by 120 degrees and 90 degrees about the axis of the punch 17.

本発明は、側壁に薄肉領域が含まれる金属容器の製造に利用することができる。   The present invention can be used for manufacturing a metal container in which a thin wall region is included in a side wall.

本発明の一実施形態である金属容器製造装置の構成図。The block diagram of the metal container manufacturing apparatus which is one Embodiment of this invention. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図1の金属容器製造装置による加工状態の一つを示す図。The figure which shows one of the processing states by the metal container manufacturing apparatus of FIG. 図2の各状態と側壁の長さの変化との関係を示す図。The figure which shows the relationship between each state of FIG. 2, and the change of the length of a side wall. 有底容器形状の被加工部材Wの底を上にして加工する場合(順方向再絞り加工)を示す図。The figure which shows the case where it processes with the bottom of the to-be-processed member W of a bottomed container shape facing up (forward redrawing process). 板状部材からなる被加工部材Wを加工する場合を示す図。The figure which shows the case where the to-be-processed member W which consists of a plate-shaped member is processed. 側壁の肉厚を部分的に薄く変化させた金属容器(部分薄肉容器)の断面図。Sectional drawing of the metal container (partial thin wall container) which changed the thickness of the side wall partially thinly. 金属容器(部分薄肉容器)を製造する際の加工工程の従来例を示す図。The figure which shows the prior art example of the manufacturing process at the time of manufacturing a metal container (partial thin wall container). 内壁側に複数の薄肉領域をリブ状に形成した金属容器(部分薄肉容器)の断面図。Sectional drawing of the metal container (partial thin container) which formed the some thin area | region in the inner wall side in the shape of a rib.

符号の説明Explanation of symbols

10 金属容器製造装置
11 ベース
12、13 支柱
14 固定板
15 油圧ジャッキ
17 パンチ
18 可動板
19、20 リンク機構
21、22 電動アクチュエータ
24 下据え込み金型(ダイス上面)
25 ダイス
25a ダイス孔
26 上据え込み金型
27 固定治具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal container manufacturing apparatus 11 Base 12, 13 Support | pillar 14 Fixed plate 15 Hydraulic jack 17 Punch 18 Movable plate 19, 20 Link mechanism 21, 22 Electric actuator 24 Lower upset die (die upper surface)
25 Die 25a Die hole 26 Upset mold 27 Fixing jig

Claims (8)

底壁と側壁とからなるカップ状の外形を有し、前記底壁から前記側壁の下端側にかけて厚肉領域が形成されるとともに、前記側壁の下端側の厚肉領域に続く側壁部分の少なくとも一部領域に薄肉領域が形成される構造の金属容器を製造する金属容器製造方法であって、
絞り加工用のダイス孔が形成されたダイスと、
前記ダイス孔の真上の位置に昇降可能に配設される絞り加工用のパンチと、
前記ダイス上面に対向する上方位置において昇降可能に配設され、前記ダイス上面を下据え込み金型として利用することにより被加工部材に据え込み加工を行う上据え込み金型とを使用し、
(a) 前記ダイス上に載置された被加工部材を前記パンチで圧下する絞り加工により底壁および側壁下端側の厚肉領域を形成する下部厚肉領域形成工程と、
(b) 側壁の薄肉化予定部位の一部を前記ダイスの上面に載せ、前記上据え込み金型を圧下して据え込み加工を行うことで加工部位を薄肉化する薄肉化工程(b1)、および、前記上据え込み金型を上方に退避させるとともに、直前の据え込み加工で薄肉化された加工部位を、前記パンチの圧下によりダイス孔に押し込んで、薄肉化された加工部位の絞り加工を進行させ、このとき薄肉化予定部位がさらに存在する場合には次に据え込み加工を行う薄肉化予定部位を前記ダイスの上面に載せておく薄肉領域進行工程(b2)を、交互に繰り返すことで、薄肉化予定部位を順次薄肉領域に加工する薄肉領域形成工程とからなる金属容器製造方法。
A cup-shaped outer shape composed of a bottom wall and a side wall; a thick wall region is formed from the bottom wall to a lower end side of the side wall; and at least one of the side wall portions following the thick wall region on the lower end side of the side wall. A metal container manufacturing method for manufacturing a metal container having a structure in which a thin region is formed in a partial region,
A die in which a die hole for drawing is formed;
A punch for drawing disposed so as to be movable up and down at a position directly above the die hole;
Using an upper upset mold that is disposed so as to be movable up and down at an upper position facing the upper surface of the die, and performs upsetting on a workpiece by using the upper surface of the die as a lower upset mold,
(A) a lower thick region forming step of forming a thick region on the bottom wall and the lower end side of the side wall by drawing processing to reduce the workpiece placed on the die with the punch;
(B) A thinning step (b1) in which a part of the side wall to be thinned is placed on the upper surface of the die, and the processing part is thinned by performing an upsetting process by reducing the upper upsetting mold, In addition, the upper upset mold is retracted upward, and the thinned processing portion is pushed into the die hole by the punch down pressure, and the thinned processing portion is drawn. In this case, if there is a further thinning planned portion, the thinned region advancing step (b2) of placing the planned thinning portion to be subjected to upsetting on the upper surface of the die is alternately repeated. A method for producing a metal container comprising a thin-wall region forming step of sequentially processing thinned regions into thin-wall regions.
底壁と側壁とからなるカップ状の外形を有し、前記底壁から前記側壁の下端近傍にかけての領域と前記側壁の開口端近傍の領域とに厚肉領域が形成されるとともに、前記側壁の下端側の厚肉領域と前記側壁の開口端近傍の厚肉領域との間に薄肉領域が形成される構造の金属容器を製造する金属容器製造方法であって、
絞り加工用のダイス孔が形成されたダイスと、
前記ダイス孔の真上の位置に昇降可能に配設される絞り加工用のパンチと、
前記ダイス上面に対向する上方位置において昇降可能に配設され、前記ダイス上面を下据え込み金型として利用することにより被加工部材に据え込み加工を行う上据え込み金型とを使用し、
(a) 前記ダイス上に載置された被加工部材を前記パンチで圧下する絞り加工により底壁および側壁下端側の厚肉領域を形成する下部厚肉領域形成工程と、
(b) 側壁の薄肉化予定部位の一部を前記ダイスの上面に載せ、前記上据え込み金型を圧下して据え込み加工を行うことで加工部位を薄肉化する薄肉化工程(b1)、および、前記上据え込み金型を上方に退避させるとともに、直前の据え込み加工で薄肉化された加工部位を、前記パンチの圧下によりダイス孔に押し込んで、薄肉化された加工部位の絞り加工を進行させ、このとき薄肉化予定部位がさらに存在する場合には次に据え込み加工を行う薄肉化予定部位を前記ダイスの上面に載せておく薄肉領域進行工程(b2)を、交互に繰り返すことで、薄肉化予定部位を順次薄肉領域に加工する薄肉領域形成工程と、
(c) 薄肉化予定部位が薄肉領域に加工された後に、前記上据え込み金型を退避させた状態で、被加工部材を前記パンチでさらに圧下する絞り加工を行って開口端近傍の厚肉領域を形成する上部厚肉領域形成工程とからなる金属容器製造方法。
A cup-shaped outer shape composed of a bottom wall and a side wall, and a thick region is formed in a region from the bottom wall to the vicinity of the lower end of the side wall and a region near the opening end of the side wall; A metal container manufacturing method for manufacturing a metal container having a structure in which a thin region is formed between a thick region on the lower end side and a thick region near the opening end of the side wall,
A die in which a die hole for drawing is formed;
A punch for drawing disposed so as to be movable up and down at a position directly above the die hole;
Using an upper upset mold that is disposed so as to be movable up and down at an upper position facing the upper surface of the die, and performs upsetting on a workpiece by using the upper surface of the die as a lower upset mold,
(A) a lower thick region forming step of forming a thick region on the bottom wall and the lower end side of the side wall by drawing processing to reduce the workpiece placed on the die with the punch;
(B) A thinning step (b1) in which a part of the side wall to be thinned is placed on the upper surface of the die, and the processing part is thinned by performing an upsetting process by reducing the upper upsetting mold, In addition, the upper upset mold is retracted upward, and the thinned processing portion is pushed into the die hole by the punch down pressure, and the thinned processing portion is drawn. In this case, if there is a further thinning planned portion, the thinned region advancing step (b2) of placing the planned thinning portion to be subjected to upsetting on the upper surface of the die is alternately repeated. , A thin region forming process that sequentially processes the thinned portion into a thin region;
(C) After the portion to be thinned is processed into a thin region, with the upper upset mold retracted, the member to be processed is further drawn with the punch to reduce the thickness near the opening end. A metal container manufacturing method comprising an upper thick region forming step for forming a region.
(b)の薄肉領域形成工程において、薄肉化工程(b1)での据え込み加工が、少なくとも10回/分以上の周期で繰り返し行われる請求項1または請求項2に記載の金属容器製造方法。 3. The metal container manufacturing method according to claim 1, wherein in the thin region forming step of (b), the upsetting process in the thinning step (b1) is repeatedly performed at a cycle of at least 10 times / min. (b)の薄肉領域形成工程において、1回の薄肉化工程(b1)で薄肉化される加工部位の長さが1mm〜120mmである請求項1〜請求項3のいずれかに記載の金属容器製造方法。 The metal container according to any one of claims 1 to 3, wherein in the thin region forming step (b), the length of the processed portion to be thinned in one thinning step (b1) is 1 mm to 120 mm. Production method. (a)の下部厚肉領域形成工程において、ダイス上に載置する被加工部材は、板状部材、または、予め、絞り加工により底壁と側壁が形成されたカップ状部材である請求項1〜請求項4のいずれかに記載の金属容器製造方法。 In the lower thick region forming step of (a), the workpiece to be placed on the die is a plate-like member or a cup-like member having a bottom wall and a side wall previously formed by drawing. The metal container manufacturing method in any one of Claim 4. 底壁と側壁とからなるカップ状の外形を有し、前記底壁から前記側壁の下端側にかけて厚肉領域が形成されるとともに、前記側壁下端側の厚肉領域に続く側壁部分の少なくとも一部領域に薄肉領域が形成される構造の金属容器を製造する金属容器製造装置であって、
金属製の被加工部材が載置されるダイスが配設され、
前記ダイスは絞り加工用のダイス孔が形成されるとともに、ダイス上面に据え込み加工用の下据え込み金型となる領域が設けられ、
前記ダイス孔の真上の位置に絞り加工用のパンチが昇降可能に配設され、
前記ダイス上面の下据え込み金型となる領域の上方位置に上据え込み金型が昇降可能に配設され、
前記パンチを支持するとともに前記パンチを昇降させるパンチ駆動機構と、
前記上据え込み金型を支持するとともに前記上据え込み金型を昇降させる上据え込み金型駆動機構と、
前記パンチ駆動機構と前記上据え込み金型駆動機構とを連携して作動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記側壁の一部に薄肉領域を形成する際に、前記上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部を薄肉化する制御と、上据え込み金型を退避させるとともに直前に薄肉化された加工部位を、前記パンチの圧下によりダイス孔に押し込んで絞り加工を進行させて薄肉領域の側壁を拡張する制御とを交互に行うことを特徴とする金属容器製造装置。
A cup-shaped outer shape composed of a bottom wall and a side wall, wherein a thick region is formed from the bottom wall to the lower end side of the side wall, and at least a part of the side wall portion following the thick region on the lower end side of the side wall A metal container manufacturing apparatus for manufacturing a metal container having a structure in which a thin region is formed in an area,
A die on which a metal workpiece is placed is disposed,
The die is formed with a die hole for drawing processing, and an upper surface of the die is provided with a region to be a lower upsetting mold for upsetting processing,
A drawing punch is disposed at a position directly above the die hole so as to be movable up and down,
An upper upset mold is disposed so as to be movable up and down at a position above the area of the lower upset mold on the upper surface of the die,
A punch drive mechanism for supporting the punch and raising and lowering the punch;
An upper upside mold drive mechanism for supporting the upper upset mold and raising and lowering the upper upset mold;
A control unit that operates the punch driving mechanism and the upper upset mold driving mechanism in cooperation with each other;
The control unit is configured to reduce a part of a workpiece to be processed on the upper surface of the die by reducing the upper upsetting mold when forming a thin area on a part of the side wall, The process of retracting the mold and pushing the thinned portion immediately before into the die hole by the punch pressure to advance the drawing process and alternately extending the side wall of the thin region is performed. Metal container manufacturing equipment.
上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部を薄肉化する制御は、少なくとも10回/分以上の周期で繰り返し行われる請求項6に記載の金属容器製造装置。   The metal container manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the control for reducing the thickness of a part of the workpiece located on the upper surface of the die by reducing the upper upset mold is repeatedly performed at a cycle of at least 10 times / minute. 上据え込み金型を圧下してダイス上面に位置する被加工部材の一部が薄肉化される加工部位の長さが1mm〜120mmである請求項6または請求項7に記載の金属容器製造装置。 The metal container manufacturing apparatus according to claim 6 or 7, wherein a length of a processing part where a part of a workpiece to be processed on the upper surface of the die is reduced in thickness by reducing the upper upset mold is 1 mm to 120 mm. .
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