JP5626501B1 - ボス付き円筒容器の成形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図7を参照して特許文献1の技術を説明すると、環状肩部及び該環状肩部の内周面に形成されたダイス穴を有する固定ダイス1、ダイス穴に対して進・退動が可能とされた可動パンチ2を用い、固定ダイス1の該ダイス穴に可動パンチ2を進動させて押し込むことにより、有底筒状体を成形する絞り成形方法において、成形前に又は成形途中に被加工体3の表面に自己の型面が接触する可動型4を可動パンチ2の進動に合わせて移動させることにより、該型面と接触する被加工体の材料を成形促進方向に積極的に供給しながら成形する。
[1] 容器底部と、前記容器底部と容器曲面部を介して連続する容器側壁部とを有する底付き円筒容器を、底部にボス部を有するボス付き円筒容器に成形するボス付き円筒容器の成形方法であって、
ボス成形用ダイと、前記ボス成形用ダイと中心軸が同軸上に配置されるボス成形用パンチとを用いた第1の工程と、
圧下用ダイと、前記圧下用ダイと中心軸が同軸上に配置される圧下用パンチとを用いた第2の工程と、
しごき用ダイと、前記しごき用ダイと中心軸が同軸上に配置されるしごき用パンチとを用いた第3の工程とを有し、
前記ボス成形用ダイ、前記圧下用ダイ及び前記しごき用ダイはいずれも、前記中心軸に沿った第1方向に延びる第1側壁部と、前記第1側壁部と第1曲面部を介して連続して前記第1方向に進むに従って前記中心軸と直交する方向に拡開するダイ傾斜部と、及び前記ダイ傾斜部と第2曲面部を介して連続して前記第1方向に延びる第2側壁部と、を含んで構成されるダイ穴を有し、
前記ボス成形用パンチは、前記中心軸と直交する方向の外縁部に形成された段差溝部を有し、
前記圧下用パンチは、パンチ傾斜部を有し、
前記しごき用パンチは、前記第1側壁部の内径より小さい外径を有する柱状であり、
前記第1の工程では、前記底付き円筒容器を被加工材として、前記底付き円筒容器の前記容器底部側が前記ダイ傾斜部で支持された状態とし、前記底付き円筒容器の容器開口端を、前記段差溝部と前記第2側壁部とで拘束した状態で、前記ボス成形用パンチを前記ダイ穴に挿入するように相対移動させることにより、前記底付き円筒容器の一部を前記ダイ穴における前記第1側壁部に囲まれたダイ穴奥部内に押し込み、前記底付き円筒容器を、前記ダイ穴奥部内のボス部、前記ダイ傾斜部に沿う容器傾斜部、前記第2側壁部に沿う前記容器側壁部を有するボス付き円筒容器に成形し、
前記第2の工程では、前記第1の工程で成形したボス付き円筒容器を被加工材として、前記圧下用パンチを前記ダイ穴に挿入するように相対移動させることにより、前記第1の工程で前記容器側壁部の素材が流入することにより増肉した前記容器傾斜部を、前記パンチ傾斜部と前記ダイ傾斜部とで狭圧し、前記容器傾斜部の余剰材を前記ボス部の側壁部に流入させ、
前記第3の工程では、前記第2の工程で成形したボス付き円筒容器を被加工材として、前記しごき用パンチを前記ダイ穴奥部に挿入するように相対移動させることにより、前記第2の工程で前記容器傾斜部の余剰材を流入させた前記ボス部の側壁部をしごき成形することを特徴とするボス付き円筒容器の成形方法。
[2] 前記第2の工程において、前記容器開口端を自由端とすることを特徴とする[1]に記載のボス付き円筒容器の成形方法。
[3] 前記ボス成形用ダイ、前記圧下用ダイ及び前記しごき用ダイとして共通のダイを用いることを特徴とする[1]に記載のボス付き円筒容器の成形方法。
本実施形態に係るボス付き円筒容器の成形方法は、底付き円筒容器を、底部にボス部を有するボス付き円筒容器に成形するものであり、ボス成形用ダイ30とボス成形用パンチ20とを用いた第1の工程と、圧下用ダイ70と圧下用パンチ60とを用いた第2の工程と、しごき用ダイ100としごき用パンチ90とを用いた第3の工程とを有する。
ここで、「底部にボス部を有する」とは、円筒容器の底部を、円筒状で有底の凸形状に突出させることをいうものとする。
(第1の工程)
図1及び図2の断面図は、それぞれ第1の工程成形前及び成形後の状態を示している。同図を参照して、プレス機は、各々の中心軸Cが同軸上に配置されたボス成形用パンチ20と、ボス成形用ダイ30と、ノックアウト40とを備え、ボス成形用ダイ30及びノックアウト40は、ボス成形用パンチ20に対向配置されている。
本実施形態において被加工材となる底付き円筒容器10は、プレス成形されており、容器底部11と、容器底部11と容器曲面部13を介して連続する容器側壁部12とを有する。
ノックアウト40は、円柱状の形状であり、成形品を金型から取り外すためのものであり、機械式の駆動源により昇降可能な可動式である。ノックアウト40は、ダイ穴奥部37内の奥側に配置される。
成形後、ノックアウト40を上昇させてボス付き円筒容器50をボス成形用ダイ30から取り外す。
また、被加工材10の容器側壁部12がボス成形用ダイ30のダイ傾斜部33方向に押込まれて、図2に示すように、容器傾斜部52が形成される際に被加工材10はボス成形用ダイ30のダイ傾斜部33に接触し、拘束された状態で成形されるため、容器傾斜部52も座屈することなく成形可能である。この際、容器傾斜部52は、容器側壁部53の素材が流入することにより増肉する。
図3及び図4の断面図は、それぞれ第2の工程成形前及び成形後の状態を示している。同図を参照して、プレス機は、各々の中心軸Cが同軸上に配置された圧下用パンチ60と、圧下用ダイ70と、ノックアウト80とを有し、圧下用ダイ70及びノックアウト80は圧下用パンチ60に対向配置されている。
ノックアウト80は、円柱状の形状であり、成形品を金型から取り外すためのものであり、機械式の駆動源により昇降可能な可動式である。ノックアウト80は、ダイ穴奥部77内の奥側に配置される。
ここで、ダイ傾斜部73とパンチ傾斜部63との傾斜角度は等しくしてもよいし、異ならせてもよい。
成形後、ノックアウト80を上昇させてボス付き円筒容器50を圧下用ダイ70から取り外す。
また、圧下用パンチ60のパンチ傾斜部63と圧下用ダイ70のダイ傾斜部73とで被加工材50の容器傾斜部52を狭圧する際に、被加工材50の容器側壁部53の容器開口端56とボス部51の底部55は金型により拘束されずフリーな状態であるため、静水応力の上昇による荷重の過大な増加を抑制できる。
図5及び図6の断面図は、それぞれ第3の工程成形前及び成形後の状態を示している。同図を参照して、プレス機は、各々の中心軸Cが同軸上に配置されたしごき用パンチ90と、しごき用ダイ100と、ノックアウト110とを有し、しごき用ダイ100及びノックアウト110はしごき用パンチ90に対向配置されている。
ノックアウト110は、円柱状の形状であり、成形品を金型から取り外すためのものであり、機械式の駆動源により昇降可能な可動式である。ノックアウト110は、ダイ穴奥部107内の奥側に配置される。
成形後、ノックアウト110を上昇させてボス付き円筒容器50をしごき用ダイ100から取り外す。
なお、被加工材の材質としては、鋼、アルミニウム、銅等の金属、若しくは、これらの合金等、塑性加工が可能な公知の各種のものを採用できる。
また、第3の工程の後に、さらに他の工程が続くようにしてもかまわない。例えば第3の工程の後に、図略の金型を用いて、ボス付き円筒容器50の容器傾斜部52の傾斜角度を変更する(例えばより水平に近い角度にする)成形や、ボス部51の底部55を平坦にする成形等を行ってもよい。
例えば上記実施形態では、ボス成形用ダイ30、圧下用ダイ70及びしごき用ダイ100を別体のダイのように説明したが、共通のダイを用いるようにしてもかまわない。すなわち、第1の工程〜第3の工程において、ダイは共通で、ボス成形用パンチ20、圧下用パンチ60、しごき用パンチ90を使い分けるようにする。
同様に、第2の工程において、圧下用ダイ70を上動させ、圧下用パンチ60を圧下用ダイ70に対して相対移動させてダイ穴36内に挿入することにより、容器傾斜部52をパンチ傾斜部63とダイ傾斜部73とにより狭圧してもよい。
同様に、第3の工程において、しごき用ダイ100を上動させ、しごき用パンチ90をしごき用ダイ100に対して相対移動させてダイ穴奥部107に挿入することにより、ボス部51の側壁部54をしごき成形してもよい。
Claims (3)
- 容器底部と、前記容器底部と容器曲面部を介して連続する容器側壁部とを有する底付き円筒容器を、底部にボス部を有するボス付き円筒容器に成形するボス付き円筒容器の成形方法であって、
ボス成形用ダイと、前記ボス成形用ダイと中心軸が同軸上に配置されるボス成形用パンチとを用いた第1の工程と、
圧下用ダイと、前記圧下用ダイと中心軸が同軸上に配置される圧下用パンチとを用いた第2の工程と、
しごき用ダイと、前記しごき用ダイと中心軸が同軸上に配置されるしごき用パンチとを用いた第3の工程とを有し、
前記ボス成形用ダイ、前記圧下用ダイ及び前記しごき用ダイはいずれも、前記中心軸に沿った第1方向に延びる第1側壁部と、前記第1側壁部と第1曲面部を介して連続して前記第1方向に進むに従って前記中心軸と直交する方向に拡開するダイ傾斜部と、及び前記ダイ傾斜部と第2曲面部を介して連続して前記第1方向に延びる第2側壁部と、を含んで構成されるダイ穴を有し、
前記ボス成形用パンチは、前記中心軸と直交する方向の外縁部に形成された段差溝部を有し、
前記圧下用パンチは、パンチ傾斜部を有し、
前記しごき用パンチは、前記第1側壁部の内径より小さい外径を有する柱状であり、
前記第1の工程では、前記底付き円筒容器を被加工材として、前記底付き円筒容器の前記容器底部側が前記ダイ傾斜部で支持された状態とし、前記底付き円筒容器の容器開口端を、前記段差溝部と前記第2側壁部とで拘束した状態で、前記ボス成形用パンチを前記ダイ穴に挿入するように相対移動させることにより、前記底付き円筒容器の一部を前記ダイ穴における前記第1側壁部に囲まれたダイ穴奥部内に押し込み、前記底付き円筒容器を、前記ダイ穴奥部内のボス部、前記ダイ傾斜部に沿う容器傾斜部、前記第2側壁部に沿う前記容器側壁部を有するボス付き円筒容器に成形し、
前記第2の工程では、前記第1の工程で成形したボス付き円筒容器を被加工材として、前記圧下用パンチを前記ダイ穴に挿入するように相対移動させることにより、前記第1の工程で前記容器側壁部の素材が流入することにより増肉した前記容器傾斜部を、前記パンチ傾斜部と前記ダイ傾斜部とで狭圧し、前記容器傾斜部の余剰材を前記ボス部の側壁部に流入させ、
前記第3の工程では、前記第2の工程で成形したボス付き円筒容器を被加工材として、前記しごき用パンチを前記ダイ穴奥部に挿入するように相対移動させることにより、前記第2の工程で前記容器傾斜部の余剰材を流入させた前記ボス部の側壁部をしごき成形することを特徴とするボス付き円筒容器の成形方法。 - 前記第2の工程において、前記容器開口端を自由端とすることを特徴とする請求項1に記載のボス付き円筒容器の成形方法。
- 前記ボス成形用ダイ、前記圧下用ダイ及び前記しごき用ダイとして共通のダイを用いることを特徴とする請求項1に記載のボス付き円筒容器の成形方法。
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