JP5869929B2 - Rivet forming method for can lid with tab - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウム缶(以下、アルミ缶と略称する)や鉄缶のタブ付缶蓋のリベット成形方法に関し、特に缶蓋のパネルとタブ間の結合力を低下させることなく、缶蓋材の薄肉化が可能なタブ付缶蓋のリベット成形方法に関するものである。   The present invention relates to a method for rivet forming of a can lid with tabs of an aluminum can (hereinafter abbreviated as an aluminum can) or an iron can, and in particular, without reducing the bonding force between the panel of the can lid and the tab. The present invention relates to a rivet forming method for a can lid with a tab that can be thinned.

各種飲料物を収容するアルミ缶や鉄缶に用いられる缶蓋としては、飲み口を開口する際にタブをパネル(缶蓋本体、天板)から取り外すプルタブ方式の缶蓋と、タブをパネルに取り付けたままの状態で飲み口を開口可能なステイオンタブ方式の缶蓋とがある。プルタブ方式のタブはパネルから分離して捨てられ回収し難いため、環境問題の観点などから、近年においてはステイオンタブ方式の缶蓋が広く用いられている。   As a can lid used for aluminum cans and iron cans containing various beverages, a pull tab type can lid that removes the tab from the panel (can lid body, top plate) when opening the drinking mouth, and the tab to the panel There is a canyon tab type can lid that can open the drinking mouth in the attached state. Since the tabs of the pull tab type are separated from the panel and discarded and are difficult to collect, in recent years, a steion tab type can lid has been widely used from the viewpoint of environmental problems.

ステイオンタブ方式の缶蓋でタブをパネルに接続するには、従来よりパネルに形成したニップル部をタブのリベット穴に挿入して、リベット成形する方法が一般的に用いられている。従い、この様な従来例に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法につき、以下図5も参照しながら説明する。図5は従来例1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法を工程順に説明するための模式的断面図であって、図(a)は張出工程、図(b)は絞り工程、図(c)はかしめ工程を示す。   In order to connect a tab to a panel with a canon tab type can lid, a method of rivet forming by inserting a nipple portion formed on the panel into a rivet hole of the tab is generally used. Therefore, a rivet forming method for a tab lid with a tab according to such a conventional example will be described below with reference to FIG. FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views for explaining the rivet forming method for a can lid with a tab according to Conventional Example 1 in the order of steps, in which FIG. 5A is an overhanging process, FIG. c) shows a caulking process.

従来技術1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法は、先ず張出工程にてパネル21にニップル部を形成するため、予備的な張出部22を成形する張出成形を行う(図5(a)参照)。次いで、絞り工程にて、前記張出部22を所定の形状を有するニップル部23にするための絞り加工を行う(図5(b)参照)。そして最後に、前記ニップル部23をかしめて拡径する結果、かしめ深さdが形成されてタブ24と接続されたリベット26が成形される(図5(c)参照)。   In the rivet forming method of the can lid with tabs according to the prior art 1, first, in order to form the nipple portion on the panel 21 in the overhanging process, the overhang forming for forming the preliminary overhang portion 22 is performed (FIG. 5 ( a)). Next, in the drawing step, drawing processing is performed to make the overhanging portion 22 into a nipple portion 23 having a predetermined shape (see FIG. 5B). Finally, as a result of caulking the nipple portion 23 to expand the diameter, a rivet 26 having a caulking depth d and connected to the tab 24 is formed (see FIG. 5C).

この様な従来技術1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法では、板厚0.22mm以下の薄手材の様な難成形材を張出成形する場合、絞り工程を含めて3工程必要であったが、従来技術2では、張出工程での工具形状を規定することによって、2工程で割れを生じることなく成形可能となる事例が開示されている(特許文献1参照)。   In such a rivet forming method for a can lid with a tab according to the prior art 1, when a difficult-to-form material such as a thin material having a plate thickness of 0.22 mm or less is stretched, three steps including a drawing step are required. However, in the prior art 2, an example is disclosed in which the tool shape in the overhanging process is defined so that molding can be performed without causing cracks in the two processes (see Patent Document 1).

一方、タブの縁部下面とパネルとが離間すると、パネルとタブとの密着性が低下し、タブ回りの発生を抑えることが出来なくなるため、従来技術3では、パネル上面を基準として、タブのインナーランス(中央部)の下面がタブの縁部下面より高くなる様に前記タブを予め塑性変形しておき、塑性変形されたタブのリベット穴に前記ニップル部を挿入してリベット成形することが提案されている(特許文献2参照)。   On the other hand, when the lower surface of the edge of the tab is separated from the panel, the adhesion between the panel and the tab is lowered, and the occurrence of the tab periphery cannot be suppressed. The tab is plastically deformed in advance so that the lower surface of the inner lance (center portion) is higher than the lower surface of the edge of the tab, and the nipple portion is inserted into the rivet hole of the plastically deformed tab to form a rivet. It has been proposed (see Patent Document 2).

更に、従来技術4では、上記従来技術3と同一の課題を解決するため、タブに設けられるリベット孔に係止用凹陥部が形成され、この凹陥部にリベット上端部に形成した係止用凸部が食い込み状態に係合された開缶用タブ付き缶蓋が提案されている(特許文献3参照)。   Further, in the prior art 4, in order to solve the same problem as in the prior art 3, a locking concave portion is formed in a rivet hole provided in the tab, and the locking convex formed on the rivet upper end portion in the concave portion. There has been proposed a can lid with a tab for opening a can whose portion is engaged in a biting state (see Patent Document 3).

一方、缶の製造コスト低減のため、缶蓋材を薄肉化する要求が強い。しかしながら、図5を用いて説明した従来技術1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法では、ニップル部23の中央部の母材(板材)が、上下の金型で板厚方向に圧縮されることにより、前記母材が半径方向外側に塑性流動して、リベット26のかしめ部が形成されるような機構を利用している。   On the other hand, there is a strong demand for thinning the can lid material in order to reduce the manufacturing cost of the can. However, in the rivet forming method of the can lid with tabs according to the prior art 1 described with reference to FIG. 5, the base material (plate material) at the center of the nipple portion 23 is compressed in the plate thickness direction by the upper and lower molds. Thus, a mechanism is used in which the base material plastically flows radially outward to form a caulked portion of the rivet 26.

このため、5000系アルミニウム合金等の高強度板材からなる缶蓋材を厚み0.18〜0.23mmに薄肉化すると、リベット26の材料の厚みも少なくなるため、かしめ加工時の塑性流動も減少し、かしめ深さdが十分確保できなくなる。尚、かしめ部の品質はこの他の因子にも依存し、具体的には、最終のかしめ工程では図6に矢印で示す如く、パネル母材がリベット26の中心から径外方向に塑性流動して移動する(逃げる)傾向が生じる。この板材の移動傾向も、缶蓋材を前記の通り高強度化して薄肉化するほど強くなる。これらの複数の理由のため、結果的にかしめ深さdが浅くなり、パネル26とタブ24間の結合力が低下するという問題があった。   For this reason, if the can lid made of a high-strength plate such as a 5000 series aluminum alloy is thinned to a thickness of 0.18 to 0.23 mm, the thickness of the material of the rivet 26 is also reduced, so that the plastic flow during caulking is also reduced. However, the caulking depth d cannot be secured sufficiently. Note that the quality of the caulking portion depends on other factors. Specifically, in the final caulking step, the panel base material plastically flows outward from the center of the rivet 26 as indicated by an arrow in FIG. Tend to move (run away). The movement tendency of the plate material also becomes stronger as the can lid material is made stronger and thinner as described above. For these multiple reasons, there has been a problem that the caulking depth d is reduced as a result, and the coupling force between the panel 26 and the tab 24 is reduced.

特開2007−283364号公報JP 2007-283364 A 特許第4515001号公報Japanese Patent No. 451501 特開2006−176146号公報JP 2006-176146 A

従って、本発明の目的は、パネルとタブ間の結合力を低下させることなく、缶蓋材の高強度化や薄肉化、ひいては缶の製造コストの低減が可能なタブ付缶蓋のリベット成形方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rivet forming method for a can lid with a tab capable of increasing the strength and thickness of the can lid material and thus reducing the manufacturing cost of the can without reducing the bonding force between the panel and the tab. Is to provide.

前記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法が採用した手段は、缶蓋のパネルにニップル部を形成し、このニップル部をタブのインナーランスに形成されたリベット穴に挿入して、当該ニップル部をリベット成形して前記パネルに前記タブを接続するタブ付缶蓋のリベット成形方法において、前記ニップル部を形成する際に、このニップル部の側壁にニップル段差部を形成した上で、このニップル部をタブのインナーランスに形成されたリベット穴に挿入し、ニップル段差部が存在した状態から当該ニップル部をかしめてリベット成形することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the means employed by the rivet forming method for a tab with a tab according to claim 1 of the present invention is to form a nipple portion on the panel of the can lid, and use this nipple portion as an inner lance of the tab. In a rivet forming method of a tab lid with a tab, which is inserted into the formed rivet hole, and the nipple portion is rivet formed to connect the tab to the panel, a side wall of the nipple portion is formed when the nipple portion is formed. After forming the nipple step portion, the nipple portion is inserted into a rivet hole formed in the inner lance of the tab, and the nipple portion is caulked from the state where the nipple step portion exists to rivet-mold. Is.

本発明の請求項2に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法が採用した手段は、請求項1に記載のタブ付缶蓋のリベット成形方法において、前記ニップル部の形成が、前記缶蓋のパネルに張出部を形成する張出工程と前記張出部を絞り込む絞り工程とからなり、前記絞り工程において、段差が夫々周設された絞り金型と絞りパンチを用いて当該ニップル部の側壁に前記ニップル段差部を形成することを特徴とするものである。   The means adopted by the rivet forming method for a can lid with tabs according to claim 2 of the present invention is the method for rivet forming a can lid with tabs according to claim 1, wherein the formation of the nipple portion is a panel of the can lid. A squeezing step for forming the squeezing part and a squeezing process for narrowing the squeezing part. The nipple step portion is formed.

本発明の請求項1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法によれば、缶蓋のパネルにニップル部を形成し、このニップル部をタブのインナーランス(中央部)に形成されたリベット穴に挿入して、当該ニップル部をリベット成形して前記パネルに前記タブを接続するタブ付缶蓋のリベット成形方法において、前記ニップル部を形成する際に、このニップル部の側壁にニップル段差部を形成した上で、このニップル部をタブのインナーランスに形成されたリベット穴に挿入し、ニップル段差部が存在した状態から当該ニップル部をかしめてリベット成形するので、前記ニップル段差部の存在により、前記ニップル部側壁の母材がリベットの中心から径外に塑性流動して逃げるのを阻止されるため、深いかしめ深さが確保される。 According to the rivet forming method for a can lid with a tab according to claim 1 of the present invention, a nipple portion is formed on the panel of the can lid, and the nipple portion is formed in a rivet hole formed in an inner lance (center portion) of the tab. In the rivet forming method of a tab lid with a tab, in which the nipple portion is inserted and rivet formed to connect the tab to the panel, the nipple step portion is formed on the side wall of the nipple portion when the nipple portion is formed. Then, the nipple portion is inserted into a rivet hole formed in the inner lance of the tab, and the nipple portion is caulked from the state where the nipple step portion is present, so that rivet molding is performed. Since the base material on the side wall of the nipple part is prevented from escaping from the center of the rivet due to plastic flow, a deep caulking depth is secured.

その結果、パネルとタブ間の結合力を低下させることなく、缶蓋材の高強度化や薄肉化、ひいては缶の製造コストの低減が可能となる。更に、前記かしめ加工時に、前記ニップル部側壁の母材が、前記ニップル段差部の存在によりリベット部の中心から径外に塑性流動して逃げるのを阻止されるため、缶蓋のパネルに肉余りが生じ難くパネルの平坦度が向上する上、蓋の剛性も高まり、更には蓋に設けられたスコア部(溝部)の開缶性が良くなる効果も得られる。   As a result, it is possible to increase the strength and thickness of the can lid material and thus reduce the manufacturing cost of the can without reducing the bonding force between the panel and the tab. Furthermore, during the caulking process, the base material on the side wall of the nipple part is prevented from escaping due to the plastic flow from the center of the rivet part to the outside due to the presence of the step part of the nipple. In addition, the flatness of the panel is improved, the rigidity of the lid is increased, and the opening of the score portion (groove portion) provided on the lid is improved.

また、本発明の請求項2に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法によれば、前記ニップル部の形成が、前記缶蓋のパネルに張出部を形成する張出工程と前記張出部を絞り込む絞り工程とからなり、前記絞り工程において、段差が夫々周設された絞り金型と絞りパンチを用いて当該ニップル部の側壁に前記ニップル段差部を形成するので、前記張出部の絞り込みと前記ニップル部のニップル段差部の形成が、一回の絞り加工によって同時成形可能となる。   Moreover, according to the rivet forming method of the can lid with tabs according to claim 2 of the present invention, the formation of the nipple portion includes an overhanging step of forming an overhang portion on the panel of the can lid and the overhang portion. The nipple step portion is formed on the side wall of the nipple portion using a drawing die and a drawing punch each provided with a step in the drawing step. The formation of the nipple step portion of the nipple portion can be simultaneously formed by a single drawing process.

本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法を工程順に説明するための模式的断面図であって、図(a)は張出工程、図(b)は絞り工程、図(c)はかしめ工程を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is typical sectional drawing for demonstrating the rivet molding method of the can lid with a tab which concerns on embodiment of this invention to process order, Comprising: FIG. (A) is an overhang | projection process, FIG. c) shows a caulking process. 図1に示したリベット成形方法により製造されたタブ付缶蓋に係り、図(a)はその平面図、図(b)は図(a)のB−B矢視断面図である。FIG. 1 (a) is a plan view of the can lid with tabs manufactured by the rivet forming method shown in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 本発明の実施例に係り、かしめ工程の進行に伴い図1(c)のA部相当においてリベットが形成される様子を示す解析図である。It is an analysis figure which shows a mode that a rivet is formed in the A section equivalent of FIG.1 (c) with progress of a crimping process in the Example of this invention. 本発明の実施例に係り、比較例と実施例におけるタブのかしめ深さdを比較して示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention, and compares and shows the crimping depth d of the tab in a comparative example and an Example. 従来例1に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法を工程順に説明するための模式的断面図であって、図(a)は張出工程、図(b)は絞り工程、図(c)はかしめ工程を示す。It is typical sectional drawing for demonstrating the rivet molding method of the can lid | cover with a tab concerning the prior art example 1 in order of a process, A figure (a) is an overhanging process, A figure (b) is a drawing process, A figure (c) is The caulking process is shown. 図5のかしめ工程において、パネル母材が塑性流動して移動する状態を説明するための模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which the panel base material moves by plastic flow in the caulking step of FIG. 5.

先ず、本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法について、以下添付図1,2を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法を工程順に説明するための模式的断面図であって、図(a)は張出工程、図(b)は絞り工程、図(c)はかしめ工程を示す。図2は図1に示したリベット成形方法により製造されたタブ付缶蓋に係り、図(a)はその平面図、図(b)は図(a)のB−B矢視断面図である。   First, a rivet forming method for a can lid with a tab according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views for explaining a rivet forming method for a can lid with a tab according to an embodiment of the present invention in the order of steps, in which FIG. 1A is an overhanging step, and FIG. FIG. 7C shows the caulking process. FIG. 2 relates to a can lid with a tab manufactured by the rivet forming method shown in FIG. 1, wherein FIG. 2 (a) is a plan view thereof, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. .

本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法は、ステイオンタブ方式のタブ付缶の缶蓋10において、タブ4をパネル(缶蓋天板)1にリベット6を形成して取り付ける方法に関する。そして、このタブ付缶蓋10のリベット成形方法は、図1に示す如く、パネル1にニップル部3を形成し、このニップル部3をタブ4のインナーランス5に形成されたリベット穴5aに挿入して、当該ニップル部3をリベット成形してパネル1にタブ4を接続している。   The rivet forming method for a can lid with a tab according to an embodiment of the present invention is such that a rivet 6 is formed on a panel (can lid top plate) 1 with a tab 4 in a can lid 10 of a can with a tab of a steion tab method. It relates to the mounting method. And, as shown in FIG. 1, the rivet forming method for the can lid 10 with tabs is such that a nipple portion 3 is formed in the panel 1 and this nipple portion 3 is inserted into a rivet hole 5 a formed in the inner lance 5 of the tab 4. Then, the nipple portion 3 is rivet-formed and the tab 4 is connected to the panel 1.

パネル1及びタブ4は、アルミニウム合金(以下、アルミ合金と略称する)によって構成されている。このうち、パネル1はアルミニウム薄板(以下、アルミ薄板と略称する)によって構成され、缶蓋の大きさなどによっても相違するが、一般的に、板厚0.23〜0.5mm、好ましくは0.23〜0.33mmの範囲のものが用いられる。また、タブ4の板厚は、0.30〜0.40mmの範囲のものが用いられている。アルミ薄板としては、イージーオープンタイプの缶蓋に使用されているアルミ薄板は全て適用可能であり、例えば、アルミと他の物質との合金用金属、特に、マグネシウム、マンガンなどを少量含む5000系アルミ合金板が好適である。   The panel 1 and the tab 4 are made of an aluminum alloy (hereinafter abbreviated as an aluminum alloy). Among these, the panel 1 is constituted by an aluminum thin plate (hereinafter abbreviated as an aluminum thin plate), and generally varies depending on the size of the can lid, but generally has a thickness of 0.23 to 0.5 mm, preferably 0. A range of 23 to 0.33 mm is used. The tab 4 has a thickness of 0.30 to 0.40 mm. As the aluminum thin plate, all aluminum thin plates used for easy-open type can lids can be applied. For example, 5000 series aluminum containing a small amount of metal for alloying aluminum with other materials, especially magnesium, manganese, etc. Alloy plates are preferred.

本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法は、図1に示す通り、張出工程(図(a)参照)、絞り工程(図(b)参照)及びかしめ工程(図(c)参照)の3工程からなり、ニップル部3を形成する際に、このニップル部3の側壁3aにニップル段差部3bを形成した上で、ニップル部3をかしめてリベット6を成形するものである。   As shown in FIG. 1, the rivet forming method for a can lid with tabs according to the embodiment of the present invention includes an overhanging process (see FIG. (A)), a drawing process (see FIG. (B)), and a caulking process (see FIG. c)), and when forming the nipple part 3, the nipple step part 3b is formed on the side wall 3a of the nipple part 3, and the nipple part 3 is crimped to form the rivet 6. is there.

即ち、先ず張出工程において、パネル1をパネル支持部13上に載置し、張出金型12によりパネル2を押圧して把持した状態で、張出パンチ11を図1の下方から上方向にプレスして張出部2を形成する。次いで、絞り工程において、段差15aが周設された絞り金型15と段差14aが周設された絞りパンチ14を用いて、パネル1の張出部2にニップル部3を形成するとともに、このニップル部3の側壁3aにニップル段差部3bを形成する。   That is, first, in the projecting step, the panel 1 is placed on the panel support 13 and the panel 2 is pressed and gripped by the projecting die 12, and the projecting punch 11 is moved upward from the lower side of FIG. To form the overhang portion 2. Next, in the squeezing step, the nipple part 3 is formed on the projecting part 2 of the panel 1 using the squeezing die 15 provided with the step 15a and the squeezing punch 14 provided with the step 14a. A nipple step portion 3 b is formed on the side wall 3 a of the portion 3.

この絞り工程後のニップル部3の形状は、その後のかしめ工程にてタブ1を確実にかしめ、リベット成形するために必要な形状であるため、使用するタブ1の形状によってほぼ規定され、張出工程に比べ形状の変更代が小さい。リベット成形とはニップル部3を押し潰し、このニップル部3をタブ4のインナーランス5に形成されたリベット穴5aの径よりも拡径することによって、タブ4をパネル1に固定する成形方法であるから、かしめた後のリベット6が十分な径を得るためには、絞り工程後のニップル部3形状は円柱状であることが好ましい。   The shape of the nipple portion 3 after the drawing step is a shape necessary for securely caulking the tab 1 in the subsequent caulking step and performing rivet forming, and is therefore almost defined by the shape of the tab 1 to be used. Less change in shape than process. The rivet molding is a molding method for fixing the tab 4 to the panel 1 by crushing the nipple portion 3 and expanding the nipple portion 3 beyond the diameter of the rivet hole 5 a formed in the inner lance 5 of the tab 4. Therefore, in order to obtain a sufficient diameter for the rivet 6 after caulking, the shape of the nipple portion 3 after the drawing step is preferably a columnar shape.

そして、段差15a,14aが夫々周設された絞り金型15と絞りパンチ14を用いて当該ニップル部3の側壁3aにニップル段差部3bを形成するので、張出部2の絞り込みとニップル段差部3bの形成が、一回の絞り工程において同時成形可能である。   Then, since the nipple step portion 3b is formed on the side wall 3a of the nipple portion 3 by using the drawing die 15 and the drawing punch 14 in which the steps 15a and 14a are respectively provided, the narrowing of the overhang portion 2 and the nipple step portion are formed. The formation of 3b can be simultaneously formed in a single drawing step.

その際、絞りパンチ14や絞り金型15の縦断面における角部や隅部のRは小さい方が好ましい、またタブ4をパネル1に固定するに十分な絞り高さhも必要となる。つまり、絞り工程を一工程で成形する場合、非常に厳しい張出成形を行うことになる。そのため、予備成形として前記張出加工を行った後、絞り加工を行うことによってニップル部3を形成し、急激な成形による割れを防止している。尚、絞り加工の工程は必ずしも1工程で完結する必要はなく、次に述べるリベット6の形状やパネル1を形成する素材の特性、板厚に合わせて数工程で絞り工程を行っても良い。   At that time, it is preferable that the corners and corners R in the longitudinal section of the drawing punch 14 and the drawing die 15 are small, and a drawing height h sufficient to fix the tab 4 to the panel 1 is also required. That is, when forming the drawing process in one step, very strict overhang forming is performed. Therefore, the nipple portion 3 is formed by carrying out the drawing process as a preliminary molding and then performing the drawing process to prevent cracks due to abrupt molding. The drawing process is not necessarily completed in one process, and the drawing process may be performed in several processes according to the shape of the rivet 6, the characteristics of the material forming the panel 1, and the plate thickness.

そして、最後のかしめ工程において、縦断面が凸形状を有するリベットピン16上にパネル1のニップル部3を載置し、このニップル部3をタブ4のインナーランス5に形成されたリベット穴5aに挿入した後、リベットパンチ17によりニップル部3をかしめて拡径する結果、絞り深さdが形成されてリベット6が成形され、パネル1にタブ4が接続される。その際、ニップル段差部3bの存在により、ニップル部3の側壁3aの材料がリベット6の中心から径外方向に塑性流動して逃げるのを阻止されるため、深いかしめ深さdが確保される。   In the final caulking step, the nipple portion 3 of the panel 1 is placed on the rivet pin 16 having a convex longitudinal section, and the nipple portion 3 is inserted into the rivet hole 5a formed in the inner lance 5 of the tab 4. After the insertion, as a result of caulking the nipple portion 3 with the rivet punch 17 to expand the diameter, the drawing depth d is formed, the rivet 6 is formed, and the tab 4 is connected to the panel 1. At that time, the presence of the nipple step portion 3b prevents the material of the side wall 3a of the nipple portion 3 from plastically flowing away from the center of the rivet 6 in the radially outward direction, so that a deep caulking depth d is secured. .

本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法によって製造される缶蓋10は、図2に示す如く、円形のパネル1と、溝状の主スコア18に囲まれた開口片19と、主スコア18の内側に沿うように溝状に形成された補助スコア18aと、その先端4aが開口片19のパネル中心CP側に重なるように配置され、パネル1と一体成形されているリベット6によりパネル中心CPに固定されたタブ4とを備えている。   As shown in FIG. 2, a can lid 10 manufactured by a rivet forming method for a can lid with tabs according to an embodiment of the present invention includes an opening piece 19 surrounded by a circular panel 1 and a groove-shaped main score 18. And an auxiliary score 18a formed in a groove shape along the inner side of the main score 18, and a rivet that is arranged so that its tip 4a overlaps the panel center CP side of the opening piece 19 and is integrally formed with the panel 1 6 and a tab 4 fixed to the panel center CP.

タブ4は中央部にインナーランス5を有しており、このインナーランス5に形成されているリベット穴5aを介してリベット6に固定されている。そして、タブ4の後端4bが引き起こされることにより、タブ4の先端4aが主スコア18に囲まれた開口片19を押圧し、この押圧動作によって主スコア18が切断され、飲み口が開口される。   The tab 4 has an inner lance 5 at the center, and is fixed to the rivet 6 through a rivet hole 5 a formed in the inner lance 5. Then, when the rear end 4b of the tab 4 is raised, the front end 4a of the tab 4 presses the opening piece 19 surrounded by the main score 18, the main score 18 is cut by this pressing operation, and the drinking mouth is opened. The

タブ4の後端4b側には、開口動作の際、後端4bを引き起こすために指などを挿入するための指孔4cが設けられている。また、タブ4のうち、リベット6を基準にして開口片19と反対側には半円弧状の空間部20が形成されている。インナーランス5を含むタブ4のうち、空間部20と指孔4c以外の部分は連続するように一体成形されている。   On the rear end 4b side of the tab 4, there is provided a finger hole 4c for inserting a finger or the like to cause the rear end 4b during the opening operation. In addition, a semicircular arc space 20 is formed on the tab 4 on the side opposite to the opening piece 19 with respect to the rivet 6. Of the tab 4 including the inner lance 5, portions other than the space 20 and the finger holes 4c are integrally formed so as to be continuous.

図2(b)に示す様に、インナーランス5は平板状に形成されており、空間部20を介してその両側には、内側にカールするように形成されたタブ縁部4dが設けられている。そして、リベット穴5aを有するインナーランス5がパネル1の上面中央部に形成されたリベット6に挟みつけられることによって、タブ4とパネル1とが固定される。   As shown in FIG. 2 (b), the inner lance 5 is formed in a flat plate shape, and tab edges 4d formed so as to curl inward are provided on both sides of the inner lance 5 through the space portion 20. Yes. The tab 4 and the panel 1 are fixed by sandwiching the inner lance 5 having the rivet hole 5a between the rivets 6 formed at the center of the upper surface of the panel 1.

本発明の実施の形態に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法によって製造される缶蓋1は、前記かしめ工程において、ニップル部3の側壁3aの母材が、ニップル段差部3bの存在によりリベット6の中心から径外方向に塑性流動して逃げるのを阻止されるため、かしめ深さdが大きくなりパネル1とタブ4の結合が強固になるほか、缶蓋のパネル1に肉余りが生じ難く、パネル1の平坦度が向上する上、高剛性のものが得られる。更には、パネル1に設けられた主スコア18の開缶性が良好なものが得られる。   The can lid 1 manufactured by the rivet forming method for a can lid with tabs according to the embodiment of the present invention has a rivet 6 because the base material of the side wall 3a of the nipple portion 3 is present in the nipple step portion 3b in the caulking step. Is prevented from escaping due to plastic flow from the center to the outer diameter direction, so that the caulking depth d is increased and the connection between the panel 1 and the tab 4 is strengthened, and the panel 1 of the can lid is not easily left over. Further, the flatness of the panel 1 is improved and a high rigidity is obtained. In addition, the main score 18 provided in the panel 1 with good openability can be obtained.

次に、下記の材料特性を有する5000系アルミニウム合金である、JIS5182の冷延板を缶蓋、タブの素材として、上記実施の形態に係るリベット成形方法に従ってタブ付缶蓋を製造する解析を行った実施例につき、以下図3,4を参照しながら説明する。図3は本発明の実施例に係り、かしめ工程の進行に伴い図1(c)のA部相当においてリベットが形成される様子を示す解析図、図4は本発明の実施例に係り、比較例と実施例におけるタブのかしめ深さdを比較して示す図である。   Next, an analysis was conducted to manufacture a can lid with a tab according to the rivet forming method according to the above embodiment, using a cold rolled sheet of JIS 5182, which is a 5000 series aluminum alloy having the following material characteristics, as a material for the can lid and tab. This embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 relates to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an analysis diagram showing how a rivet is formed in the portion A of FIG. 1 (c) as the caulking process proceeds, and FIG. 4 relates to the embodiment of the present invention. It is a figure which compares and shows the crimping depth d of the tab in an example and an Example.

<材料特性>
・引張強さ:60MPa
・耐力 :300MPa
・伸び :10%
<Material properties>
・ Tensile strength: 60 MPa
-Yield strength: 300 MPa
・ Elongation: 10%

本解析において、金型、パンチ、支持部及びタブは剛体として扱い、これら剛体とパネル間の摩擦係数は0.15と仮定した。そして、パネル1の素材厚さ=0.230mm、タブ4の素材厚さ=0.35mmとして解析し、得られたタブ4のかしめ深さdを成形良否の指標とした。解析ソフトには、ABAQUAS Standard(SIMULIA社製)を使用した。   In this analysis, the mold, punch, support, and tab were treated as rigid bodies, and the friction coefficient between these rigid bodies and the panel was assumed to be 0.15. The analysis was performed with the panel 1 material thickness = 0.230 mm and the tab 4 material thickness = 0.35 mm, and the caulking depth d of the obtained tab 4 was used as an index of molding quality. ABAQUAS Standard (manufactured by SIMULIA) was used as the analysis software.

先ず実施例では、上記実施の形態に係るリベット成形方法に従って張出工程及び絞り工程に相当する加工の解析に続き、かしめ工程における解析を行い下記の解析結果を得た。即ち、リベットピン16上に載置されたパネル1のニップル部3が、タブ4のインナーランス5に形成されたリベット穴5aに挿入され、リベットパンチ17を圧下してニップル部3のプレスを開始する(図3(a)参照)。このとき、ニップル部3の側壁3aに形成されたニップル段差部3bが、図3(a)の如くリベットピン16の縦断面における角部に合致する、あるいは前記角部よりも若干上に位置する様に配設するのが、かしめ深さdを深くする点から好ましい。   First, in the examples, following the analysis of the processing corresponding to the overhanging step and the drawing step according to the rivet forming method according to the above embodiment, analysis in the caulking step was performed to obtain the following analysis results. That is, the nipple portion 3 of the panel 1 placed on the rivet pin 16 is inserted into the rivet hole 5a formed in the inner lance 5 of the tab 4, and the nipple punch 3 is pressed down to start pressing the nipple portion 3. (See FIG. 3A). At this time, the nipple step portion 3b formed on the side wall 3a of the nipple portion 3 coincides with the corner portion in the longitudinal section of the rivet pin 16 as shown in FIG. 3A, or is positioned slightly above the corner portion. It is preferable to arrange in such a manner that the caulking depth d is increased.

リベットパンチ17を徐々に圧下すると、ニップル部3頂部が下方に変形していくが、その際、ニップル段差部3bの母材は、リベットパンチ17の圧下によりリベット中心から径外に向かう矢印方向に塑性流動する(図3(b)参照)。リベットパンチ17を更に圧下すると、ニップル部3がリベットピン16との間に挟まれて平滑面に近づく(図3(c)参照)。更に、リベットパンチ17を圧下していくとニップル部3が徐々に薄肉化していき、その分のニップル部3の母材が径外方向に移動してかしめ深さdが徐々に発達して、パネル1にリベット6が形成されて来る(図3(d)参照)。   When the rivet punch 17 is gradually reduced, the top of the nipple portion 3 is deformed downward. At this time, the base material of the nipple step portion 3b is reduced in the direction of the arrow from the rivet center toward the outside by the reduction of the rivet punch 17. It plastically flows (see FIG. 3B). When the rivet punch 17 is further reduced, the nipple portion 3 is sandwiched between the rivet pins 16 and approaches a smooth surface (see FIG. 3C). Furthermore, as the rivet punch 17 is reduced, the nipple portion 3 gradually thins, the base material of the nipple portion 3 moves in the radially outward direction, and the caulking depth d gradually develops, A rivet 6 is formed on the panel 1 (see FIG. 3D).

また更に圧下を進行させてリベット6を厚さ0.10mmまで薄肉化すると、それに相当分のリベット6母材が更に径外方向に移動して、かしめ深さdが十分に発達したリベット6が形成され、タブ4とパネル1が接続される(図3(e)参照)。このときのかしめ深さdは0.23mmであった。   Further, when the rivet 6 is further thinned to a thickness of 0.10 mm by further reducing the rivet 6, the rivet 6 base material corresponding to the rivet 6 moves further in the radial direction, and the rivet 6 having a sufficiently developed caulking depth d is obtained. Then, the tab 4 and the panel 1 are connected (see FIG. 3E). The caulking depth d at this time was 0.23 mm.

一方、比較例では、記述の従来技術に係るリベット成形方法に従い、絞り工程においてニップル部3の側壁3aにニップル段差部3bを設けることなくタブ付缶蓋を製造する以外は、上記実施例と全く同一条件で解析した。その結果、かしめ深さdは0.15mmであった。   On the other hand, in the comparative example, according to the described rivet forming method according to the related art, except that the tab lid can be manufactured without providing the nipple step portion 3b on the side wall 3a of the nipple portion 3 in the drawing step, it is completely the same as the above embodiment. Analysis was performed under the same conditions. As a result, the caulking depth d was 0.15 mm.

即ち、実施例では、絞り工程においてニップル部3の側壁3aにニップル段差部3bを設けたため、このニップル段差部3bの存在により、ニップル部3の側壁3aの母材がリベット6の中心から径外方向に塑性流動して逃げるのを阻止され、図4に示す如く比較例に比べて1.53倍の深いかしめ深さdが確保されることになる。   That is, in the embodiment, since the nipple step portion 3b is provided on the side wall 3a of the nipple portion 3 in the squeezing step, the base material of the side wall 3a of the nipple portion 3 is out of the center of the rivet 6 due to the presence of the nipple step portion 3b. As shown in FIG. 4, the caulking depth d is 1.53 times deeper than that of the comparative example.

以上説明した通り、本発明に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法によれば、前記ニップル段差部の存在により、前記ニップル部の側壁の母材がリベットの中心から径外に塑性流動して逃げるのを阻止されるため、深いかしめ深さが確保される。そのため、パネルとタブ間の結合力を低下させることなく、缶蓋材の高強度化や薄肉化、ひいては缶の製造コストの低減が可能となる。   As described above, according to the rivet forming method for a can lid with tabs according to the present invention, due to the presence of the nipple step portion, the base material on the side wall of the nipple portion plastically flows away from the center of the rivet and escapes. Therefore, a deep caulking depth is secured. Therefore, it is possible to increase the strength and thickness of the can lid material and thus reduce the manufacturing cost of the can without reducing the bonding force between the panel and the tab.

尚、本発明に係るタブ付缶蓋のリベット成形方法は、ビール缶などの陽圧缶或いはコーヒ缶などの負圧缶などのステイオンタブ型の開缶構造を有する缶であれば、何れの缶の製造にも適用可能である。また、缶素材はアルミ缶や鉄缶、或いは鉄缶にアルミ蓋を取り付けた鉄−アルミ複合缶等からなるものでも、缶蓋材、タブ材にアルミニウム合金を用いたものであれば何れも適用できる。この際、缶蓋材、タブ材には、周知の通り、前記缶の用途に応じて、JISの5052、5251、5021、5042、5082、5182などの5000系アルミニウム合金が適用できる。また、缶胴には、3004、3104などの3000系アルミニウム合金が適用できる。   In addition, the rivet molding method for the can lid with a tab according to the present invention may be any can as long as it has a canister tab type open can structure such as a positive pressure can such as a beer can or a negative pressure can such as a coffee can. It can also be applied to can manufacturing. In addition, the can material can be made of aluminum cans, iron cans, iron-aluminum composite cans with an aluminum lid attached to the iron can, etc., as long as the can lid material and tab material use an aluminum alloy. it can. At this time, as is well known, 5000 series aluminum alloys such as JIS 5052, 5251, 5021, 5042, 5082, 5182 can be applied to the can lid material and the tab material according to the use of the can. Moreover, 3000 series aluminum alloys, such as 3004 and 3104, are applicable to a can body.

本発明によれば、パネルとタブ間の結合力を低下させることなく、缶蓋材の高強度化や薄肉化、ひいては缶の製造コストの低減が可能なタブ付缶蓋のリベット成形方法を提供できる。従って、缶蓋材の高強度化や薄肉化を目的とする種々の缶の、アルミニウム合金製タブ付缶蓋のリベット成形に適用できる。   According to the present invention, there is provided a rivet forming method for a can lid with a tab which can increase the strength and thickness of the can lid material and thereby reduce the manufacturing cost of the can without reducing the bonding force between the panel and the tab. it can. Accordingly, the present invention can be applied to rivet molding of aluminum alloy tab-attached can lids for various cans aimed at increasing the strength and thinning of the can lid material.

CP:パネル中心,
d:かしめ深さ,
h:絞り高さ,
1:パネル, 2:張出部,
3:ニップル部, 3a:側壁, 3b:ニップル段差部,
4:タブ, 4a:先端, 4b:後端,
4c:指孔, 4d:タブ縁部,
5:インナーランス, 5a:リベット穴,
6:リベット,
10:(タブ付)缶蓋, 11:張出パンチ, 12:張出金型,
13:パネル支持部,
14:絞りパンチ, 14a:段差,
15:絞り金型, 15a:段差,
16:リベットピン, 17:リベットパンチ,
18:主スコア, 18a:補助スコア,
19:開口片, 20:空間部
CP: Panel center,
d: caulking depth,
h: Aperture height,
1: Panel, 2: Overhang,
3: Nipple part, 3a: Side wall, 3b: Nipple step part,
4: Tab, 4a: Front end, 4b: Rear end,
4c: finger hole, 4d: tab edge,
5: Inner lance, 5a: Rivet hole,
6: Rivet,
10: Can lid (with tab), 11: Overhang punch, 12: Overhang mold,
13: Panel support part,
14: Drawing punch, 14a: Step,
15: Aperture die, 15a: Step,
16: Rivet pin, 17: Rivet punch,
18: main score, 18a: auxiliary score,
19: Opening piece, 20: Space

Claims (2)

缶蓋のパネルにニップル部を形成し、このニップル部をタブのインナーランスに形成されたリベット穴に挿入して、当該ニップル部をリベット成形して前記パネルに前記タブを接続するタブ付缶蓋のリベット成形方法において、
前記ニップル部を形成する際に、このニップル部の側壁にニップル段差部を形成した上で、このニップル部をタブのインナーランスに形成されたリベット穴に挿入し、ニップル段差部が存在した状態から当該ニップル部をかしめてリベット成形することを特徴とするタブ付缶蓋のリベット成形方法。
A tab with a tab that forms a nipple portion on a panel of a can lid, inserts the nipple portion into a rivet hole formed in an inner lance of a tab, rivets the nipple portion, and connects the tab to the panel. In the rivet forming method of
When forming the nipple portion, after forming a nipple step portion on the side wall of the nipple portion, the nipple portion is inserted into a rivet hole formed in the inner lance of the tab, and the nipple step portion is present. A rivet forming method for a can lid with a tab, wherein the nipple portion is caulked and rivet formed.
前記ニップル部の形成が、前記缶蓋のパネルに張出部を形成する張出工程と前記張出部を絞り込む絞り工程とからなり、前記絞り工程において、段差が夫々周設された絞り金型と絞りパンチを用いて当該ニップル部の側壁に前記ニップル段差部を形成することを特徴とする請求項1に記載のタブ付缶蓋のリベット成形方法。   The formation of the nipple portion includes an overhanging step for forming an overhanging portion on the panel of the can lid and a drawing step for narrowing down the overhanging portion. 2. The method of forming a rivet for a can lid with a tab according to claim 1, wherein the nipple step portion is formed on a side wall of the nipple portion using a squeezing punch.
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