JP5234267B2 - Beverage can molding method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、飲料缶の成形方法とその装置、特に既存の絞りしごき缶の成形装置（ＤＩ缶成形装置）の成形ダイの配置を変更して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合に、ラムの振動を抑制し、安定した缶胴の成形とストリッピングを実現することが出来る飲料缶の成型方法とその装置に関するものである。 The present invention is a method and apparatus for forming a beverage can, particularly when a resin squeezed iron can is formed by changing the arrangement of the forming die of an existing apparatus for forming a drawn can (DI can molding apparatus) The present invention relates to a beverage can molding method and apparatus capable of suppressing the vibration of a ram and realizing stable can barrel molding and stripping.
飲料缶用（２ピース缶）の成型方法としてはＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）法が知られている。図７（ａ）はそのＤＩ法の概略を示し、同（ｂ）は、本発明の「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型法を示している。図７（ａ）と図７（ｂ）の相違点は、２点ある。
第１点は、成形ダイの配列である。図７（ａ）では、３個のダイが間隔をあけて配置されている。一方、図７（ｂ）では２個のダイが並んで配置されている。
第２点は、潤滑・冷却剤（クーラント）の使用有無についてである。図７（ａ）では、しごき成形時に潤滑剤を付与するためと、しごき加工で発生する摩擦熱を放出するために、潤滑・冷却剤（クーラント）を使用するが、図７（ｂ）では潤滑・冷却剤（クーラント）は使用しない。
ＤＩ法は、缶材を浅いカップ状に絞り成形した後、成形装置のブランクホルダに装着し、リドローダイに缶材を押圧しながら、パンチを移動させて、再絞り加工する。（より深いカップ状になる。）その後、さらにパンチが移動し、３個の成形ダイの中を通過することで、しごき加工が行われ、カップの側壁板厚は徐々に薄くなり、ＤＩ缶が完成する。本発明の「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型法は、上記とほぼ同様である。樹脂被覆した缶材を浅いカップ状に絞り成形した後、成形装置のブランクホルダに装着し、リドローダイに缶材を押圧しながらパンチを移動させて、再絞り加工する。（より深いカップ状になる。）その後、さらにパンチが移動し、２個連接した「２連ダイ」の中を通過することで、しごき加工が行われ、カップ状の缶材の側壁板厚は、この２連ダイを通過することで一気に薄くなり、「樹脂被覆絞りしごき缶」が完成する。
ＤＩ法は、しごき加工をする際、缶とダイの間の潤滑のためと、摩擦による発熱を吸収するため、潤滑・冷却剤（クーラント）が必要であり、缶やダイに直接、スプレーされる。一方、「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型法では、しごき加工する際、樹脂被覆が潤滑剤になる。また摩擦による発熱を吸収するために、成型ダイと「しごき成形パンチ」を強制的に冷却しているため、上記の潤滑・冷却剤（クーラント）を必要としない。従って廃水処理が不要であり、又内面塗装も不要なため、塗装焼き付け時の排気処理も不要となる。つまり、「樹脂被覆絞りしごき缶」は優れた環境性、省資源性、安全性を併せ持ったＬＣＡ（ Life Cycle Assessment ）に優れた容器である。
再び図７に戻り、ＤＩ法と「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型法の構成を見てみると、両者の主な相違点は、成形ダイの数と配置である（他の相違点として、パンチを強制冷却する点が挙げられ、種々の冷却方法に関する特許出願がなされている。関連する出願としては、特開2006-55860号公報、特開2005-288482号公報等があるが、ここでは触れないことにする。）。このことは、ＤＩ法と「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型法の部品構成は殆ど同じであり、ＤＩ缶の成形装置を「樹脂被覆絞りしごき缶」の成型装置に流用することが出来ることを示している。これにより設備投資を少なくして、「樹脂被覆絞りしごき缶」の製造ラインを構築することが可能となる。
ところで、上記「樹脂被覆絞りしごき缶」は、主に缶径２１１の飲料缶に用いられている。最近では、缶径２０２の飲料缶に対しても「樹脂被覆絞りしごき缶」が用いられるようになってきている。また、上記成形用のパンチは、「ラム」と呼ばれるロッドに結合されて所定の区間を往復運動している。従って、パンチの外径、ひいてはラムの外径は成形される缶の内径に応じて変わることになる。缶径２０２のラムは、缶径２１１のラムより外径において小さくなっている。
図８は、従来の飲料缶成形装置５００を示す要部断面説明図である。
この飲料缶成形装置５００は、いわゆるDI缶用の成形装置を「樹脂被覆絞りしごき缶」用の成形装置に改修したものである。
その構成は、カップ状の缶材Ｃをホールドして、カップの底部をリドローダイ４に押圧するブランクホルダ３と、カップ中心軸上を移動することにより、リドローダイ４とブランクホルダ３との契合位置を通過する時に再絞り加工を施し、更に２連ダイを通過する時にしごき加工を施す「しごきパンチ」１と、「しごきパンチ」１に連結して、「しごきパンチ」１を軸方向に往復駆動させる、ラム２と、「しごきパンチ」１と嵌合し缶材Ｃを固定・支持するＨＤＲ（ホールドダウンリング）６と、缶材Ｃの底部をドーム状に成形するドーム成形パンチ７と、所定の成形を終えた缶材Ｃを「しごきパンチ」１から抜き取るフィンガ８と、空きスロット９とを具備して構成されている。
この飲料缶成形装置５００は、ＤＩ缶用の成型装置に対し、３個の成形ダイを取り外し、１組の２連ダイを組み付けたものである。
従って、取り外されたダイの箇所は、空きスロット９（リング状の空洞）を成している。また、ラム２は、クランクを回転させることにより往復駆動される。従って、ラム２の位置とクランク角度θは１対１に対応し、ラム２の位置（位相）はクランク角度θに対応させることが可能となる。例えば、図中のラムの位置（位相）は、クランク角度θで９９°に相当し、これは缶材Ｃが「２連ダイ」５による拘束から解放される時、すなわち「２連ダイ」５による缶材Ｃに対する「しごき加工」が完了した時である。また、例えば、クランク角度θが１６６°の時は、図９に示すように、「しごきパンチ」１がＨＤＲ（ホールドダウンリング）６に嵌合する時、すなわち「ドーム成形パンチ」７が「しごきパンチ」１に嵌合することにより缶材Ｃの底部がドーム状に成形され始める時である。また、例えば、クランク角度θが１９８°の時は、図１０に示すように、底部のドーム成形が完了した後、「しごきパンチ」１が戻り行程をたどりながら缶材Ｃがフィンガ８に係止され、「しごきパンチ」１から抜き取られる時、いわゆる「ストリッピング」開始時である。
また、上記「２連ダイ」５は、「しごき加工」用の成形ダイとして、前段ダイと後段ダイが連設された構成を成している（例えば、特許文献１を参照。）。
A DI (Drawing & Ironing) method is known as a molding method for beverage cans (two-piece cans). FIG. 7A shows an outline of the DI method, and FIG. 7B shows a molding method of the “resin-coated squeezed iron can” of the present invention. There are two differences between FIG. 7A and FIG. 7B.
The first point is the arrangement of the forming dies. In FIG. 7A, three dies are arranged at intervals. On the other hand, in FIG. 7B, two dies are arranged side by side.
The second point is whether or not a lubricant / coolant (coolant) is used. In FIG. 7 (a), a lubricant / coolant (coolant) is used to apply a lubricant during ironing molding and to release frictional heat generated by ironing. In FIG. 7 (b), lubrication is performed.・ Do not use coolant.
In the DI method, after a can material is drawn into a shallow cup shape, it is mounted on a blank holder of a forming apparatus, and the punch is moved while pressing the can material against a redraw die to perform redrawing. (It becomes a deeper cup shape.) After that, the punch moves further and passes through the three forming dies, and the ironing process is performed, and the side wall plate thickness of the cup is gradually reduced. Complete. The molding method of the “resin-coated squeezed iron can” of the present invention is almost the same as described above. After the resin-coated can material is drawn into a shallow cup shape, it is mounted on a blank holder of a forming apparatus, and the punch is moved while pressing the can material against a redraw die to redraw. (It becomes a deeper cup shape.) After that, the punch moves further and passes through the “two continuous dies” connected to each other, so that ironing is performed, and the side wall plate thickness of the cup-shaped can material is By passing through this double die, it becomes thinner at once, and a “resin-coated squeezed iron can” is completed.
The DI method requires lubrication / cooling agent (coolant) to lubricate between the can and die and absorb heat generated by friction during ironing, and is sprayed directly onto the can and die. . On the other hand, in the molding method of “resin-coated drawn iron can”, the resin coating becomes a lubricant when ironing. Further, in order to absorb the heat generated by friction, the molding die and the “ironing punch” are forcibly cooled, so the above-mentioned lubrication / coolant (coolant) is not required. Therefore, waste water treatment is unnecessary, and inner surface coating is also unnecessary, so that exhaust treatment during painting baking is also unnecessary. In other words, “resin-coated squeezed iron cans” are containers excellent in LCA (Life Cycle Assessment) that have excellent environmental performance, resource saving and safety.
Returning to FIG. 7 again, looking at the configuration of the DI method and the molding method of the “resin-coated drawn iron can”, the main difference between the two is the number and arrangement of molding dies (other differences include: Patent application regarding various cooling methods has been made, such as JP 2006-55860 A, JP 2005-288482 A, and the like. I will not touch it.) This means that the DI method and the “resin-coated squeezed iron can” have almost the same component structure, and the DI can molding device can be diverted to the “resin-coated squeezed iron can” molding device. Show. This makes it possible to construct a production line for “resin-coated squeezed iron cans” with less capital investment.
By the way, the above-mentioned “resin-coated squeezed iron can” is mainly used for beverage cans having a can diameter of 211. Recently, “resin-coated squeezed iron cans” have also been used for beverage cans having a can diameter of 202. The molding punch is reciprocated in a predetermined section by being coupled to a rod called “ram”. Accordingly, the outer diameter of the punch, and hence the outer diameter of the ram, will vary depending on the inner diameter of the can to be molded. The ram with the can diameter 202 is smaller in outer diameter than the ram with the can diameter 211.
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of a main part showing a conventional beverage can molding apparatus 500.
This beverage can molding apparatus 500 is obtained by modifying a molding apparatus for a so-called DI can into a molding apparatus for a “resin-coated drawn iron can”.
The configuration is such that the cup-shaped can material C is held, the blank holder 3 that presses the bottom of the cup against the redraw die 4 and the center position of the redraw die 4 and the blank holder 3 are moved by moving on the cup central axis. Re-drawing is applied when passing, and the ironing punch 1 that performs ironing processing when passing through the double die is connected to the ironing punch 1 and the ironing punch 1 is reciprocated in the axial direction. , Ram 2, HDR (hold down ring) 6 that fits with “squeezing punch” 1 to fix and support can material C, dome forming punch 7 that forms the bottom of can material C into a dome shape, The can 8 is formed with a finger 8 that pulls out the molded can material C from the “ironing punch” 1 and an empty slot 9.
This beverage can molding apparatus 500 is obtained by removing three molding dies from a molding apparatus for DI cans and assembling a set of two continuous dies.
Therefore, the removed die portion forms an empty slot 9 (ring-shaped cavity). The ram 2 is reciprocated by rotating the crank. Therefore, the position of the ram 2 and the crank angle θ can be in a one-to-one correspondence, and the position (phase) of the ram 2 can be made to correspond to the crank angle θ. For example, the position (phase) of the ram in the figure corresponds to a crank angle θ of 99 °, which is when the can material C is released from restraint by the “double die” 5, that is, the “double die” 5. This is the time when the “ironing process” for the can material C is completed. Further, for example, when the crank angle θ is 166 °, as shown in FIG. 9, when the “iron punch” 1 is fitted to the HDR (hold down ring) 6, that is, the “dome forming punch” 7 is “iron iron”. This is when the bottom of the can C begins to be formed into a dome shape by fitting with the punch 1. Further, for example, when the crank angle θ is 198 °, as shown in FIG. 10, after the dome forming of the bottom portion is completed, the canning material C is locked to the finger 8 while the “squeezing punch” 1 follows the return stroke. When it is extracted from the “iron punch” 1, it is a time when so-called “stripping” starts.
In addition, the “double die” 5 has a configuration in which a front die and a rear die are continuously provided as a forming die for “ironing” (see, for example, Patent Document 1).
図１１は、缶径２０２のラム２が所定の区間を往復運動した時のラム２の振幅（軸方向と直交する方向の振れ）とクランク角度θとの関係を示すグラフである。なお、計測箇所（計測センサの取り付け位置）はクランク角度θで９０°の「しごきパンチ」１の先端部近傍の成形装置側である。このグラフから分かるように、ラム２が大きく振動するのは クランク角度θでθ≧１９８°のストリッピング時以降である。
しかし、ラム２の振動は１次振動だけに終わらず、２次、３次、４次、５次と持続することがグラフから分かる。このラムの持続振動は、成形された缶胴（缶材Ｃ）を「しごきパンチ」１から抜き取るフィンガ８の摩耗を早め、或いはラム２が「２連ダイ」５に接触してダイ表面を疵付ける等の問題を引き起こす。また、同様な事象は、缶径２１１用ラムについても起こっている。
そこで、本発明は、上記実情に鑑み創案されたものであって、その目的は、既存の絞りしごき缶の成形装置（ＤＩ缶成形装置）の成形ダイの配置を変更して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合に、ラムの振動を抑制し、安定した缶胴の成形とストリッピングを実現することが出来る飲料缶の成型方法とその装置を提供することである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the amplitude (runout in the direction orthogonal to the axial direction) of the ram 2 and the crank angle θ when the ram 2 with the can diameter 202 reciprocates in a predetermined section. Note that the measurement location (attachment position of the measurement sensor) is on the molding apparatus side in the vicinity of the distal end portion of the “iron punch” 1 having a crank angle θ of 90 °. As can be seen from this graph, the ram 2 vibrates greatly after the stripping when the crank angle θ is θ ≧ 198 °.
However, it can be seen from the graph that the vibration of the ram 2 does not end only with the primary vibration but continues with the second, third, fourth, and fifth orders. This continuous vibration of the ram accelerates the wear of the finger 8 that extracts the molded can body (can material C) from the “iron punch” 1, or the ram 2 comes into contact with the “double die” 5 so It causes problems such as sticking. A similar event occurs with a ram for a can diameter 211.
Therefore, the present invention was devised in view of the above circumstances, and its object is to change the arrangement of the forming die of an existing drawing and ironing can forming apparatus (DI can forming apparatus) to “resin-coated drawing and ironing”. It is an object of the present invention to provide a beverage can molding method and apparatus capable of suppressing ram vibration and realizing stable can barrel molding and stripping when molding a can.
前記目的を達成するために、請求項１に記載の飲料缶の成形方法は、カップ状に成形された缶材を、ブランクホルダに被せてリドローダイに押しつけ、カップ軸線上を成形パンチが移動することで、再絞り成形を行った後、続いて、２連のしごき用の成形「２連」ダイを通過させることにより、前記缶材を所望の板厚の缶胴に成形し、最後にフィンガによって該缶胴をパンチから抜き取る飲料缶の成形方法であって、
前記２連ダイと前記フィンガとの間に、前記パンチを駆動する連結ロッド（ラム）の振動を抑制する環状のガイドリングを設けることを特徴とする。
上記飲料缶の成形方法では、ガイドリングを上記位置に設けることにより、既存の絞りしごき缶の成形装置（ＤＩ缶成形装置）の成形ダイの配置を変更して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合であっても、ラムが最も揺れるストリッピング時にラムの振動を好適に抑制することが出来る。
In order to achieve the above-mentioned object, the method for forming a beverage can according to claim 1, wherein the can material formed in a cup shape is placed on a blank holder and pressed against a redraw die, and the forming punch moves on the cup axis. Then, after performing redraw molding, the can material is formed into a can body having a desired plate thickness by passing through a “double” die for double ironing, and finally by a finger. A method for forming a beverage can by extracting the can body from a punch,
An annular guide ring that suppresses vibration of a connecting rod (ram) that drives the punch is provided between the double die and the finger.
In the above beverage can molding method, by arranging the guide ring at the above position, the arrangement of the molding die of the existing drawn iron can forming device (DI can forming device) is changed and the “resin coated drawn iron can” is formed. Even in this case, the vibration of the ram can be suitably suppressed during stripping in which the ram is most shaken.
請求項２に記載の飲料缶の成形方法では、前記ガイドリングの形状は、内面側に、軸心と平行な円筒面であるランド部、前記ランド部の前後にテーパ状の、アプローチ部と逃げ部を有し、更にガイドリングの両端面からアプローチ部および逃げ部に至る各繋ぎのＲ部からなり、前記の環状ガイドリングのランド内径Ｄgと、前記２連ダイ後段のランド内径Ｄsとの関係が
０．０１５≦Ｄg−Ｄs≦０．５０ [mm]
であることとした。
上記飲料缶の成形方法では、上記ガイドリングの前記２連ダイ後段に対するクリアランスを上記範囲内に設定することにより、既存の絞りしごき缶の成形装置（ＤＩ缶成形装置）の成形ダイの配置を変更して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合であっても、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制することが出来る。
3. The method for forming a beverage can according to claim 2, wherein the guide ring has a land portion which is a cylindrical surface parallel to the axis on the inner surface side, and an approach portion and a relief portion which are tapered before and after the land portion. And further comprising an R portion of each connection from the both end faces of the guide ring to the approach portion and the relief portion, and the relationship between the land inner diameter Dg of the annular guide ring and the land inner diameter Ds of the latter stage of the double die But
0.015 ≦ Dg−Ds ≦ 0.50 [mm]
It was decided that.
In the method for forming a beverage can, the clearance of the guide ring with respect to the latter stage of the double die is set within the above range, thereby changing the arrangement of the forming die of an existing drawing and can forming apparatus (DI can forming apparatus). Thus, even when the “resin-coated squeezed iron can” is formed, the vibration of the ram during stripping can be suitably suppressed.
請求項３に記載の飲料缶の成形方法では、前記ガイドリングは、前記２連ダイを通過した後の前記缶材の軸方向の長さをBoH（缶ハイト）とする時、「該ガイドリングのランド入口端面」と「前記２連ダイの最後尾ランド部出口」との距離ＬBが缶ハイトBoH以下となるように、前記２連ダイと前記フィンガとの間に設けることとした。
上記飲料缶の成形方法では、ガイドリングの取り付け位置に係る上記距離ＬBを缶ハイトBoH以下とすることにより、缶材が２連ダイを過ぎた際にパンチが不規則に変位し、缶材がガイドリングに衝突することを防止する。
In the method for forming a beverage can according to claim 3, when the guide ring has an axial length of BoH (can height) after passing through the double die, “the guide ring” In this case, the distance L B between the land entrance end surface of the second die and the outlet of the last land portion of the double die is equal to or less than the can height BoH.
In the molding method of the beverage can, by the distance L B of the mounting position of the guide ring and the following can height BoH, punch irregularly displaced when the can material has passed the duplicate die, the can material Is prevented from colliding with the guide ring.
前記目的を達成するため、請求項４に記載の飲料缶成形装置は、カップ状に成形された缶材を、ブランクホルダに被せてリドローダイに押しつけ、カップ軸線上を成形パンチが移動することで、再絞り成形を行った後、続いて、２連のしごき用の成形「２連」ダイを通過させることにより、前記缶材を所望の板厚の缶胴に成形し、最後にフィンガによって該缶胴をパンチから抜き取る飲料缶成形装置であって、
前記２連ダイと前記フィンガとの間に、前記成形パンチを軸方向に駆動する連結ロッド（ラム）の振動を抑制する環状のガイドリングが設けられていることを特徴とする。
上記飲料缶成形装置では、上記請求項１に記載の飲料缶の成形方法を好適に実施することが出来る。
In order to achieve the above object, the beverage can forming apparatus according to claim 4, the can material formed in a cup shape is covered with a blank holder and pressed against a redraw die, and the forming punch moves on the cup axis, After the redrawing, the can material is formed into a can body having a desired plate thickness by passing through a double “die” die for ironing, and finally the can is formed by a finger. A beverage can molding device for removing a barrel from a punch,
An annular guide ring that suppresses vibration of a connecting rod (ram) that drives the forming punch in the axial direction is provided between the double die and the finger.
In the beverage can forming apparatus, the method for forming a beverage can according to claim 1 can be suitably implemented.
請求項５に記載の飲料缶成形装置では、前記環状ガイドリングのランド内径Ｄgと、前記２連ダイ後段のランド内径Ｄsとの関係が
０．０１５≦Ｄg−Ｄs≦０．５０ [mm]
であることとした。
上記飲料缶成形装置では、上記請求項２に記載の飲料缶の成形方法を好適に実施することが出来る。
In the beverage can molding apparatus according to claim 5, the relationship between the land inner diameter Dg of the annular guide ring and the land inner diameter Ds of the subsequent stage of the two-die die is as follows.
0.015 ≦ Dg−Ds ≦ 0.50 [mm]
It was decided that.
In the beverage can molding apparatus, the method for molding a beverage can according to claim 2 can be suitably implemented.
請求項６に記載の飲料缶成形装置では、前記ガイドリングは、前記２連ダイを通過した後の前記缶材の軸方向の長さをBoH（缶ハイト）とする時、「該ガイドリングのランド入口端面」と「前記２連ダイの最後尾ランド部出口」との距離ＬBが缶ハイトBoH以下となるように、前記２連ダイと前記フィンガとの間に設けられていることとした。
上記飲料缶成形装置では、請求項３に記載の飲料缶の成形方法を好適に実施することが出来る。
In the beverage can molding device according to claim 6, when the guide ring has a length in the axial direction of the can material after passing through the double die, BoH (can height), It is assumed that the distance L B between the “land entrance end face” and “the exit of the last land portion of the double die” is provided between the double die and the finger so that it can be equal to or less than the can height BoH. .
In the beverage can forming apparatus, the method for forming a beverage can according to claim 3 can be suitably implemented.
本発明の飲料缶の成形方法によれば、既存の絞りしごき缶の成形装置（ＤＩ缶成形装置）の成形ダイの配置を変更して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合であっても、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制し、安定して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形することが出来る。特に、缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」を製造する場合であっても、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制し、安定して缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形することが出来る。
また、上記飲料缶の成形方法を具現化する本発明の飲料缶成形装置は、成形中のラムの振動を抑制し、安定した成形性とストリッピング性を実現することが出来る。これにより、高生産性の缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」成形ラインを実現することが出来る。
According to the method for forming a beverage can of the present invention, even if the arrangement of the forming die of an existing drawn and drawn can forming apparatus (DI can forming apparatus) is changed to form a “resin coated drawn and drawn can” The vibration of the ram during stripping is suitably suppressed, and a “resin-coated squeezed iron can” can be formed stably. In particular, even when a “resin-coated squeezed iron can” having a can diameter of 202 is manufactured, vibration of the ram during stripping is suitably suppressed, and a “resin-coated squeezed iron can” having a can diameter of 202 can be stably produced. Can be molded.
In addition, the beverage can molding apparatus of the present invention that embodies the beverage can molding method can suppress the vibration of the ram during molding and realize stable moldability and stripping property. As a result, it is possible to realize a “resin-coated squeezed iron can” molding line having a high productivity can diameter 202.
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
図１は、本発明に係る飲料缶成形装置１００を示す要部断面説明図である。なお、以下の説明では、成形される缶は缶径２０２の飲料缶とする。
この飲料缶成形装置１００は、カップ状の缶材Ｃをホールドして、カップの底部をリドローダイ４に押圧するブランクホルダ３と、カップ中心軸上を移動することにより、リドローダイ４とブランクホルダ３との契合位置を通過する時に再絞り加工を施し、更に２連ダイを通過する時にしごき加工を施す「しごきパンチ」１と、「しごきパンチ」１に連結して、「しごきパンチ」１を軸方向に往復駆動させる、ラム２と、「しごきパンチ」１と嵌合し缶材Ｃを固定・支持するＨＤＲ（ホールドダウンリング）６と、缶材Ｃの底部をドーム状に成形するドーム成形パンチ７と、所定の成形を終えた缶材Ｃを「しごきパンチ」１から抜き取るフィンガ８と、ガイドリング１０とを具備して構成される。
この飲料缶成形装置１００は、樹脂被覆した缶材Ｃを浅いカップ状に絞り成形した後、成形装置のブランクホルダ３に装着し、「しごきパンチ」１を移動させて缶材Ｃをリドローダイ４に押圧しながら、再絞り加工し、より深いカップ状にする。続いて、成形パンチ１が移動し、２個連接した２連ダイ５の中を通過することで、しごき加工が行われ、カップ状の缶材Ｃの側壁板厚は一気に薄くなり、「樹脂被覆絞りしごき缶」が完成する。
缶材Ｃのドーム成形が完了後、「しごきパンチ」１は、行き行程とは逆の戻り行程をたどり、缶胴（缶材Ｃ）の開口端部がフィンガ８に係止されて、缶胴が「しごきパンチ」１から抜き取られる。「しごきパンチ」１の外周面には、ＨＤＲ６と嵌合する型が形成され、その内周面にはドーム成形パンチ７と嵌合する型が形成されている。なお、この飲料缶成形装置１００と、従来の飲料缶成形装置５００との大きな違いは、この飲料缶成形装置１００はラム２の振動を抑制するガイドリング１０を備えていることである。詳細については後述するが、このガイドリング１０を設けることにより、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制することが出来る。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a main part showing a beverage can molding apparatus 100 according to the present invention. In the following description, the can to be formed is a beverage can having a can diameter of 202.
The beverage can molding apparatus 100 holds the cup-shaped can material C, and presses the bottom of the cup against the redraw die 4, and moves on the cup central axis, whereby the redraw die 4 and the blank holder 3 Re-drawing is performed when passing through the engagement position, and the ironing punch 1 is subjected to ironing processing when passing through the double die, and the ironing punch 1 is connected in the axial direction. The ram 2, the “squeeze punch” 1 and the HDR (hold down ring) 6 for fixing and supporting the can material C, and the dome forming punch 7 for forming the bottom of the can material C into a dome shape. And a can 8 having a predetermined shape and a guide ring 10 and a finger 8 for extracting the can material C from the “ironing punch” 1.
In this beverage can molding apparatus 100, the resin-coated can material C is drawn into a shallow cup shape and then mounted on the blank holder 3 of the molding apparatus, and the “iron punch” 1 is moved to move the can material C to the redraw die 4. While pressing, redraw to make a deeper cup. Subsequently, the molding punch 1 moves and passes through the two continuous dies 5 so that ironing is performed, and the thickness of the side wall plate of the cup-shaped can material C is reduced. "Squeezed iron can" is completed.
After the dome molding of the can material C is completed, the “squeeze punch” 1 follows a return stroke opposite to the travel stroke, and the opening end of the can body (can material C) is locked to the finger 8, and the can body Is extracted from “Shigeki Punch” 1. A mold that fits with the HDR 6 is formed on the outer peripheral surface of the “ironing punch” 1, and a mold that fits with the dome forming punch 7 is formed on the inner peripheral surface thereof. A major difference between the beverage can molding apparatus 100 and the conventional beverage can molding apparatus 500 is that the beverage can molding apparatus 100 includes a guide ring 10 that suppresses vibration of the ram 2. Although details will be described later, by providing the guide ring 10, vibration of the ram at the time of stripping can be suitably suppressed.
ガイドリング１０の内径については、２連ダイの後段の内径よりも、大きくすることが必要条件となる。ガイドリング１０の内径が、２連ダイの後段の内径よりも小さい場合、缶材外表面がガイドリング１０によって圧接され、その結果、樹脂が剥がされ、最悪の場合、缶外壁に疵が付くことになる。逆に、ガイドリング１０の内径が２連ダイの後段の内径よりも大き過ぎる場合は、ガイドリング１０のラム２に対する振動抑制力が減少することになる。また、しごき加工後の缶材Ｃのメタルと被覆樹脂のスプリングバック等を検討した結果、環状のガイドリング１０の内径Ｄgと、２連ダイの後段５bの内径Ｄsとの関係が、
０.０１５≦Ｄg−Ｄs≦０.５０［mm］（即ち、０.０１５＋Ｄs≦Ｄg≦０.５０＋Ｄs［mm］）
である時、ストリッピング時のラム２の振動を好適に抑制することが分かった。
The inner diameter of the guide ring 10 is required to be larger than the inner diameter of the subsequent stage of the double die. When the inner diameter of the guide ring 10 is smaller than the inner diameter of the subsequent stage of the double die, the outer surface of the can material is pressed by the guide ring 10 and as a result, the resin is peeled off. In the worst case, the can outer wall is wrinkled. become. On the contrary, when the inner diameter of the guide ring 10 is too larger than the inner diameter of the rear stage of the double die, the vibration suppressing force of the guide ring 10 against the ram 2 is reduced. Further, as a result of examining the metal of the can material C after the ironing and the spring back of the coating resin, the relationship between the inner diameter Dg of the annular guide ring 10 and the inner diameter Ds of the subsequent stage 5b of the double die is
0.015 ≦ Dg−Ds ≦ 0.50 [mm] (ie, 0.015 + Ds ≦ Dg ≦ 0.50 + Ds [mm])
It was found that the vibration of the ram 2 during stripping is suitably suppressed.
「２連ダイ」５は、内径が異なる２つの前段ダイ５aと後段ダイ５bが連設されて成り、各々のダイは、軸方向に対し縮径するテーパ面に形成された「アプローチ部」、径が一定の平坦面に形成された「ランド部」、ならびに軸方向に対し拡径するテーパ面に形成された「逃げ部」とから成る。前段ダイ５aのランド部内径は、後段ダイ５bのランド部内径よりも大きくなっている。また、前段ダイ５aと「しごきパンチ」１とのクリアランスについては、缶径２０２の場合、例えば片側で０.１２mmである。後段ダイ５bと「しごきパンチ」１とのクリアランスについては、例えば０.０７８mmである。尚、前段ダイ５aの前に、前段ダイ５aより僅かに内径の大きいダイを設置し、缶表面の凹凸を少なくしてから、加工する平滑ダイをセットしても良い。同様に、ストリッピング性を改良するために、後段ダイ５ｂより僅かに内径の小さいダイを後段ダイ５ｂの後に設置しても良い。因って、しごき加工用のダイは「２連ダイ」にこだわらず、「３連ダイ」「４連ダイ」を採用しても、ガイドリングは振れ止めの効果を発揮し、飲料缶の成形方法を好適に実施することが出来る。 The “double dies” 5 are formed by connecting two front dies 5 a and rear dies 5 b having different inner diameters, and each die is an “approach part” formed on a tapered surface whose diameter is reduced in the axial direction. It consists of a “land portion” formed on a flat surface having a constant diameter, and a “relief portion” formed on a tapered surface that expands in the axial direction. The land portion inner diameter of the front die 5a is larger than the land portion inner diameter of the rear die 5b. Further, the clearance between the front die 5a and the “iron punch” 1 is, for example, 0.12 mm on one side in the case of the can diameter 202. The clearance between the rear die 5b and the “iron punch” 1 is, for example, 0.078 mm. In addition, a smooth die to be processed may be set in front of the front die 5a after installing a die having a slightly larger inner diameter than the front die 5a to reduce irregularities on the can surface. Similarly, in order to improve the stripping property, a die having an inner diameter slightly smaller than that of the rear die 5b may be installed after the rear die 5b. Therefore, the ironing die is not limited to “double die”, and even if “triple die” or “quadruple die” is used, the guide ring demonstrates the effect of steadying, and the beverage can is molded. The method can be suitably carried out.
ＨＤＲ６は、その内周面に「しごきパンチ」１の外周面に嵌合する型が形成されている。 As for HDR6, the type | mold which fits to the outer peripheral surface of "the ironing punch" 1 is formed in the inner peripheral surface.
ドーム成形パンチ７は、「しごきパンチ」１の内周面に形成された型に嵌合して缶材Ｃの底部をドーム状に成形する。 The dome forming punch 7 is fitted into a mold formed on the inner peripheral surface of the “ironing punch” 1 to form the bottom of the can material C into a dome shape.
フィンガ８は、予め閉じる方向に付勢されたプレートで、円周上等間隔に配置されている。従って、缶材Ｃは、ドーム成形パンチ７に近接する方向（行き方向）に移動する場合は、フィンガ８に係止されることはないが、缶材Ｃがドーム成形パンチ７から遠ざかる方向（戻り方向）に移動する場合は、フィンガ８に係止され、「しごきパンチ」１がなおも戻り方向を移動することにより、フィンガ８によって缶材Ｃが「しごきパンチ」１の外周面から抜き取られる。 The fingers 8 are plates that are biased in the closing direction in advance, and are arranged at equal intervals on the circumference. Therefore, when the can material C moves in the direction (going direction) close to the dome forming punch 7, the can material C is not locked to the finger 8, but the can material C moves away from the dome forming punch 7 (return). In the case of movement in the direction), the can 8 is pulled out from the outer peripheral surface of the “ironing punch” 1 by the finger 8 by being locked to the finger 8 and the “ironing punch” 1 still moving in the return direction.
ガイドリング１０は、詳細については図４を参照しながら後述するが、缶材Ｃが「しごきパンチ」１から抜き取られる時のラム２の振動を好適に抑制する。また、缶材Ｃが「２連ダイ」５による「しごき加工」を終えた後は、「しごきパンチ」１を「ドーム成形パンチ」７へスムーズに案内する。 Although details will be described later with reference to FIG. 4, the guide ring 10 suitably suppresses vibration of the ram 2 when the can material C is extracted from the “ironing punch” 1. Further, after the can material C finishes the “scoring process” by the “double die” 5, the “scoring punch” 1 is smoothly guided to the “dome forming punch” 7.
またガイドリング１０の形状は、内面側に、軸心と平行な円筒面であるランド部、前記ランド部の前後に１〜２°程度のテーパ状のアプローチ部を有し、更にガイドリングの端面からアプローチに至る繋ぎの部分を２Ｒ〜３Ｒで仕上げている。
ガイドリング１０の材質は、表面を研磨とラップで鏡面に仕上げるに好適な材質である硬質な材料、例えば、ダイス鋼などの炭素鋼や、超硬合金やセラミックスなどの焼結合金等を使っている。
The guide ring 10 has a land portion which is a cylindrical surface parallel to the shaft center on the inner surface side, an approach portion having a taper shape of about 1 to 2 ° before and after the land portion, and an end surface of the guide ring. The connecting part that leads to the approach is finished with 2R-3R.
The material of the guide ring 10 is a hard material that is suitable for polishing and lapping the surface into a mirror surface, such as carbon steel such as die steel, sintered alloy such as cemented carbide or ceramics, or the like. Yes.
図２は、図１のＡ部詳細図である。なお、説明の都合上、ラム２はクランク角度θ＝９９°（「しごき加工」が完了した時）に進角させてある。
ガイドリング１０は、「２連ダイ」５の後段ダイ５bの「ランド部出口」（平坦部が終わる基準断面）から、ガイドリング１０のランド入口側端面に到る距離ＬBが缶ハイトBoH以下になるように、後段ダイ5bとフィンガ８との間に設置されている。なお、缶ハイトBoHとは、缶材Ｃが後段ダイ５bを通過した時、すなわち「しごき加工」が完了した時の缶材Ｃの軸方向の長さである。
FIG. 2 is a detailed view of part A of FIG. For convenience of explanation, the ram 2 is advanced to a crank angle θ = 99 ° (when the “ironing” is completed).
Guide ring 10, the "land portion outlet" of the "twin die" 5 of subsequent die 5b (flat portion ends reference section), the distance L B leading to land inlet-side end surface of the guide ring 10 can height BoH less As shown in the figure, it is installed between the rear die 5b and the finger 8. The can height BoH is the length in the axial direction of the can material C when the can material C passes through the rear die 5b, that is, when the “ironing process” is completed.
図３は、図２のＢ部詳細図である。
また、ガイドリング１０の形状は、内面側に、軸心と平行な円筒面であるランド部１２、ランド部１２の前後にテーパ状の、アプローチ部１１と逃げ部１３を有し、更にガイドリングの両端面からアプローチ部および逃げ部に至る各繋ぎのＲ部１４,１５から成る。
FIG. 3 is a detailed view of part B of FIG.
The guide ring 10 has a land portion 12 which is a cylindrical surface parallel to the axial center on the inner surface side, a tapered approach portion 11 and an escape portion 13 before and after the land portion 12, and a guide ring. It consists of R parts 14 and 15 of each connection from the both end faces to the approach part and the escape part.
このように、距離ＬBが上記缶ハイトBoH以下になるようにガイドリング１０を設置することにより、缶材Ｃが「２連ダイ」５による「しごき加工」を受け終えた後、或いは「しごき加工」を受けている最中に、缶材Ｃの先端部（「しごきパンチ」１）がガイドリング１０の内周面に支持され、「ドーム成形パンチ」７へスムーズに案内されることになる。 Thus, by the distance L B is installed guide ring 10 to be less than the can height BoH, after finishing receiving the "ironing" the can material C is due to "duplicate die" 5 or "ironing While receiving the “processing”, the tip of the can material C (“iron punch” 1) is supported on the inner peripheral surface of the guide ring 10 and smoothly guided to the “dome forming punch” 7. .
図４は、本発明の飲料缶成形装置１００におけるラム２の振幅（軸方向と直交する方向の振れ）とクランク角度θとの関係を示すグラフである。なお、使用されたラム２は、缶径２０２用ラムである。
図１１のグラフと比較すると、ストリッピング時以降（θ≧１９８°）のラム２の振幅は小さくなっていることが分かる。特に、クランク角度θ≧229°では、図５に示すように、「しごきパンチ」１の最外径部がガイドリング１０に拘束されるため、ラム２の振幅は更に小さくなっている。また、この振幅の減衰状態は、図６に示すように、「しごきパンチ」１がガイドリング１０の拘束から解放されるクランク角度θ＝244°まで持続する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amplitude (runout in the direction orthogonal to the axial direction) of the ram 2 and the crank angle θ in the beverage can molding apparatus 100 of the present invention. The ram 2 used is a ram for a can diameter 202.
Compared with the graph of FIG. 11, it can be seen that the amplitude of the ram 2 after the stripping (θ ≧ 198 °) is small. In particular, when the crank angle θ ≧ 229 °, the outermost diameter portion of the “iron punch” 1 is restrained by the guide ring 10 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, the amplitude attenuation state continues until the crank angle θ = 244 ° at which the “ironing punch” 1 is released from the restraint of the guide ring 10.
従って、本発明の飲料缶の成形方法によれば、既存のＤＩ缶用の成形装置を使用して「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合であっても、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制し、その結果、「樹脂被覆絞りしごき缶」の安定した成形とストリッピングを実現することが出来る。特に、缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形する場合であっても、ストリッピング時のラムの振動を好適に抑制し、安定して缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」を成形することが出来る。
また、上記飲料缶の成形方法を具現化する本発明の飲料缶成形装置１００は、成形中のラムの振動を抑制し、安定した成形性とストリッピング性を実現することが出来る。これにより、本発明の飲料缶成形装置１００を基にした高生産性の缶径２０２の「樹脂被覆絞りしごき缶」成形ラインを実現することが可能となる。
Therefore, according to the method for molding a beverage can according to the present invention, even when a “resin-coated squeezed iron can” is molded using an existing DI can molding apparatus, the vibration of the ram during stripping is reduced. As a result, stable molding and stripping of the “resin-coated drawn iron can” can be realized. In particular, even when a “resin-coated squeezed iron can” having a can diameter of 202 is formed, vibration of the ram during stripping is suitably suppressed, and a “resin-coated squeezed iron can” having a can diameter of 202 can be stably formed. Can be molded.
Moreover, the beverage can molding apparatus 100 of the present invention that embodies the beverage can molding method can suppress the vibration of the ram during molding and realize stable moldability and stripping property. As a result, it is possible to realize a “resin-coated squeezed and ironed can” molding line having a highly productive can diameter 202 based on the beverage can molding apparatus 100 of the present invention.
本発明の飲料缶成形装置は、「樹脂被覆絞りしごき缶」の成形装置に好適に適用され得る。 The beverage can molding apparatus of the present invention can be suitably applied to a molding apparatus for a “resin-coated squeezed iron can”.
１ しごきパンチ
２ ラム
３ ブランクホルダ
４ リドローダイ
５ ２連ダイ
６ ＨＤＲ（ホールドダウンリング）
７ ドーム成形パンチ
８ フィンガ
９ 空きスロット
１０ ガイドリング
１００,５００ 飲料缶成形装置
1 Ironing punch 2 Ram 3 Blank holder 4 Redraw die 5 Double die 6 HDR (hold down ring)
7 Dome forming punch 8 Finger 9 Empty slot 10 Guide ring 100,500 Beverage can forming device
Claims (6)
前記２連ダイと前記フィンガとの間に、前記成形パンチを駆動する連結ロッド（ラム）の振動を抑制する環状のガイドリングを設けることを特徴とする飲料缶の成形方法。 The can material formed in a cup shape is put on a blank holder and pressed against a redraw die, and the molding punch moves on the cup axis to perform redraw molding, followed by molding for two successive ironing “ A method for forming a beverage can by forming the can material into a can body having a desired thickness by passing through a "double" die, and finally removing the can body from a punch by a finger,
A method for forming a beverage can, characterized in that an annular guide ring for suppressing vibration of a connecting rod (ram) for driving the forming punch is provided between the double die and the finger.
０．０１５≦Ｄg−Ｄs≦０．５０ [mm]
である請求項１に記載の飲料缶の成形方法。 The shape of the guide ring has a land portion which is a cylindrical surface parallel to the axis on the inner surface side, a tapered approach portion and a relief portion before and after the land portion, and further approaches from both end surfaces of the guide ring. And the R portion of each connection leading to the relief portion, and the relationship between the land inner diameter Dg of the annular guide ring and the land inner diameter Ds of the second stage after the double die
0.015 ≦ Dg−Ds ≦ 0.50 [mm]
The method for forming a beverage can according to claim 1.
前記２連ダイと前記フィンガとの間に、前記成形パンチを軸方向に駆動する連結ロッド（ラム）の振動を抑制する環状のガイドリングが設けられていることを特徴とする飲料缶成形装置。 The can material formed in a cup shape is put on a blank holder and pressed against a redraw die, and the molding punch moves on the cup axis to perform redraw molding, followed by molding for two successive ironing “ A beverage can forming apparatus for forming the can material into a can body having a desired thickness by passing through a "double" die, and finally removing the can body from a punch by a finger;
A beverage can molding device, wherein an annular guide ring for suppressing vibration of a connecting rod (ram) that drives the molding punch in the axial direction is provided between the double die and the finger.
０．０１５≦Ｄg−Ｄs≦０．５０ [mm]
である請求項４に記載の飲料缶成形装置。 The relationship between the land inner diameter Dg of the annular guide ring and the land inner diameter Ds of the latter stage of the double die is as follows.
0.015 ≦ Dg−Ds ≦ 0.50 [mm]
The beverage can molding device according to claim 4.
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