JP6106497B2

JP6106497B2 - 缶胴の加工方法

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Publication number: JP6106497B2
Application number: JP2013077855A
Authority: JP
Inventors: 昭義玉木; 幸廣和田
Original assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Current assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: JP2014200811A

Description

本発明は、缶胴の開口端部に絞り加工を行ってネックイン部を形成する缶胴の加工方法に関する。

飲料等を内容物とする缶体として、スリーピース缶とツーピース缶とを挙げることができる。スリーピース缶は、円筒状の缶胴と、この缶胴の両端の開口を閉塞する２枚の缶蓋との３部材で構成され、ツーピース缶は、上端が開口し底部が閉塞された有底円筒状の缶胴と、上端の開口を閉塞する１枚の缶蓋との２部材で構成される。

また、この種の缶体においては、缶胴の開口端部にその開口径を小さくするためのネックイン部を設け、缶胴の開口を閉塞する缶蓋を小径とすることにより缶蓋の材料費を削減することが行われている。

ネックイン部は、缶胴の開口端部の高さ方向に沿った所定範囲に全周にわたり設けられるが、その形状としては、缶胴の軸線に向かって段階的に縮径した階段状ネックイン部と、缶胴の軸線に向かう滑らかな傾斜を形成することにより縮径したテーパ状ネックイン部とが知られている。

階段状ネックイン部では、縮径量の大きいものでは段差の数も多く、大きく目立つため、缶体としての外観が低下する不都合がある。

これに対し、テーパ状ネックイン部は段差のない平滑な傾斜であるため、比較的狭い範囲に設けて目立たなくすることが可能であり、良好な外観を得ることができる。よって、この種の缶体においては、テーパ状ネックイン部を設ける方が好ましい。

ところで、ツーピース缶は、肉厚のカップ状素材に絞りしごき加工を施すことにより薄肉の有底円筒状の缶胴が成形される。このため、ツーピース缶の缶胴は、加工性の良いアルミニウム材料が採用されることが多く、アルミニウム材料以外の材料が用られる場合であっても、その材料は硬度が比較的低く加工性の良いものが選択される。

そして、硬度が比較的低く加工性の良い材料で形成されているツーピース缶の缶胴に、テーパ状ネックイン部を設けることは比較的容易である。

一方、スリーピース缶は、矩形状のスチール製板材を筒状に丸め、更に端縁同士を溶接等により接合することにより円筒状の缶胴が形成される。スリーピース缶の缶胴は、缶蓋が巻締められていない状態では、その径方向に潰れるような変形に対抗する構造を有しない。このため、スリーピース缶においては、缶胴の材料として、肉厚の薄い材料にあっては板材の硬度の比較的高いスチール材料が採用され、これにより、缶蓋が巻締められていない状態であっても缶胴の円筒形状が維持される。

しかし、このように肉厚が薄くしかも硬度の比較的高いスチール材料が採用されているスリーピース缶の缶胴は、加工性が比較的悪く、縮径量の大きなテーパ状ネックイン部を一度に形成することが難しい。具体的には、スリーピース缶用の缶胴に縮径率の大きなテーパ状ネックイン部を絞り加工により成形すると、加工時の余肉が吸収できず、特に、溶接接合部の近傍に皺が発生して外観低下を招く不都合がある。

そこで、従来、缶胴の開口端部にテーパ状ネックイン部を成形するとき、１回の絞り加工による縮径量を小さくし、均等に多数回（１０〜１４回）の絞り加工を行う方法が提案されている（下記特許文献１参照）。

しかし、この方法によると、ネックイン部を成形する際の絞り加工の工程数が多いために、缶胴の製造効率が低くなるだけでなく、加工設備も複雑で大きなものとなるため製造コストが増加する不都合がある。

また、前述したように肉厚が薄くしかも硬度の比較的高いスチール材料が採用されているスリーピース缶の缶胴に、比較的大きな縮径量で傾斜角度の大きいテーパ状ネックイン部を設けた場合には、コラム強度（缶胴の軸線方向の強度）が低下して、缶蓋を巻締める際に缶胴に付与される荷重によりネックイン部が変形する不都合がある。

特許第３８３４０６５号公報

上記の点に鑑み、本発明は、比較的大きな縮径量のテーパ状ネックイン部を比較的少ない工程数で皺を発生させることなく形成し、コラム強度を低下させることなく外観良好な缶胴を低コストで製造することができる缶胴の加工方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、両端が開口する円筒状のスチール製缶胴の開口端部に接して縮径変形させる縮径案内面を備える外型と、該開口端部の内周面に接する内型とを用い、前記缶胴の軸線に沿って同一径で延びるストレート部に対して開口径を縮径させるべく缶胴の軸線に向かって傾斜するテーパ状のネックイン部を絞り成形する缶胴の加工方法において、前記ストレート部と前記ネックイン部との境界の変曲部の位置を変えずに前記開口端部に複数の絞り加工工程を順次行うことにより予め定めた目標開口径となるように前記ネックイン部を形成し、絞り加工前の開口径から目標開口径を得るまでの全絞り量に対する各絞り加工工程の絞り量の比率を工程絞り率としたとき、前記各絞り加工工程の工程絞り率を、後工程になるほど小さくしたことを特徴とする。

従来、工程絞り率が同じ絞り加工工程を複数回行うものでは、その工程数を減少させた場合に、各絞り加工工程の工程絞り率を均等に増加させることになる。そして、本発明者は、かかる従来の方法では最後の絞り加工工程における工程絞り率が大きくなり、皺や亀裂が発生しやすくなることを知見した。

このことから、本発明者は、絞り加工の工程数と、各絞り加工工程における工程絞り率との関係を検討した。その結果、缶胴の材料への加工回数が少ないうちに大きな工程絞り率で絞り込み、缶胴の材料の加工硬化や肉厚変化が大きくなる後工程になるほど、工程絞り率の小さい絞り加工を行うようにすることで、缶胴に皺や亀裂を発生させることなく工程数を減少させることができることを知見した。

本発明は、本発明者による上記の知見に基づくものである。よって、本発明は、各絞り加工工程の工程絞り率を、後工程になるほど小さくすることにより、皺を発生させることなく少ない工程数で目標開口径に縮径するネックイン部を形成することができる。

更に、具体的には、前記缶胴が、板厚０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍで、調質度（テンパーグレード）Ｔ−６以下の矩形状のスチール製板材を円筒状に形成した後にその両端を溶接接合して形成されたものであるとき、前記各絞り加工工程のうち、最初に行われる第１絞り加工工程の工程絞り率を４０〜５５％とし、該第１絞り加工工程の次に行われる第２絞り加工工程の工程絞り率を３０％以下とし、該第２絞り加工工程の次に行われる第３絞り加工工程の工程絞り率を２０％以下とし、該第３絞り加工工程の次に行われる第４絞り加工工程の工程絞り率を１５％以下とすることが好ましい。その後、例えば、第４絞り加工工程より小さな工程絞り率による絞り加工を更に行ってもよい。

上記の各工程絞り率により各絞り加工工程を行うことにより、缶胴が、板厚０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍで、調質度Ｔ−６以下の矩形状のスチール製板材を円筒状に形成した後にその両端を溶接接合して形成されたものであっても、皺等の発生がなく外観上も良好なネックイン部を形成することができる。

即ち、板厚０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍのスチール製板材は、例えばスリーピース缶の缶胴の材料として好適に用いることができるものである。そして、缶胴の材料は、板厚が薄くなるほど強度を確保するための硬さ（調質度）が大きく設定される。そして、板厚０．１２ｍｍを最小として、調質度が最大Ｔ−６までであれば、上記の各工程絞り率により各絞り加工工程を行うことにより、皺等の発生がなく外観上も良好なネックイン部を形成することができる。

一方、板厚が比較的厚い場合には、その厚みによって十分な強度が確保できるが、板厚が最大で０．２０ｍｍまでであれば、上記の各工程絞り率により各絞り加工工程を行うことにより、皺等の発生がなく外観上も良好なネックイン部を形成することができる。

このように、本発明の方法を採用することにより、缶胴の材料の板厚の範囲や硬さによる絞り加工の制約が緩和され、缶胴を形成する材料の選択幅を広げることができる。

また、上記の各工程絞り率により各絞り加工工程を行う場合には、外型の縮径案内面の傾斜角度を２５〜４０度の範囲に設定されたテーパ面とすることで、円滑な絞り成形を行うことができる。なお、外型の縮径案内面の傾斜角度は、その外型により形成されたネックイン部の傾斜角度に必ずしも一致するものではない。

また、本発明においては、前記缶胴は、その内面と外面とにポリエステルフィルムからなる保護被覆層が設けられていることが好ましい。外型や内型との接触による缶胴の損傷を防止することができる。

また、本発明においては、前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍであるとき、前記開口径の縮径量を、前記ストレート部の外径に対して８〜１５％とし、前記ネックイン部の傾斜の軸線方向の長さを４〜８ｍｍとすると共にその傾斜角度を缶胴の軸線に対して３５±５度とし、前記ストレート部と前記ネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることを特徴とする。

前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍの缶胴は、一般に飲料を内容物とするスリーピース缶に用いられる缶胴である。このような缶胴において、開口径がストレート部の外径に対して８〜１５％という比較的大きく縮径された開口を形成することにより、この開口を閉塞する缶蓋を小径とすることができ、缶蓋の材料コストを削減できる。

そして、上記の外径によるストレート部を有する缶胴に対し、傾斜の長さが４〜８ｍｍであって、その傾斜角度が缶胴の軸線に対して３５±５度とされたネックイン部を設け、ストレート部とネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることにより、外観が良好なテーパ状のネックイン部を設けてしかも高いコラム強度を得ることができる。

即ち、上記の外径によるストレート部を有する缶胴においては、ネックイン部をテーパ状としただけでなく、ネックイン部の傾斜の長さを４〜８ｍｍとすることでネックイン部が目立たなくなり、外観上好ましい。また、ネックイン部の傾斜の長さが４〜８ｍｍであれば、ネックイン部の傾斜角度を缶胴の軸線に対して３５±５度とし、更にストレート部とネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることにより、ネックイン部のコラム強度が向上する。そして、ネックイン部のコラム強度が高いことにより、缶蓋を巻締める際の荷重が缶胴に付与されても、ネックイン部が変形することなく缶蓋を確実に巻締めることができる。

なお、ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍとされた缶胴において、開口径がストレート部の外径に対して８〜１５％という比較的大きく縮径された開口を形成するテーパ状のネックイン部を設けることは、従来においては、溶接接合部やその近傍に皺等が発生して製造困難であったが、上述した本発明の缶胴の成形方法を採用することにより、このような形状の缶胴を容易に製造することができる。

更に、前記開口端部に、前記ネックイン部から連続して缶胴の軸線に沿って延びて缶蓋巻締め用のフレンジを形成するためのフレンジ形成用円筒部を設けたとき、前記フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さを５〜８ｍｍとすることが好ましい。

前記フレンジ形成用円筒部にはフレンジが形成されるが、このフレンジは後に缶蓋を巻締めた際にボディフックとなって巻締め部を形成するものである。そして、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さを５〜８ｍｍとすることで、開口径の縮径量がストレート部の外径に対して８〜１５％という寸法（この寸法により開口径は比較的小さくなる）であっても、比較的強固な缶蓋の巻締め状態を得ることができる。

なお、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが５ｍｍより小さい場合には、十分な大きさのフレンジ（ボディフック）が形成できないために巻締め不良となるおそれがある。また、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが８ｍｍを超えると、缶蓋を巻締めたのちの巻締め部からネックイン部が離間して缶体としての外観が低下する。よって、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが５〜８ｍｍであることで、缶蓋の巻締め強度が十分に得られると共に缶体の外観を良好とすることができる。

（ａ）ネックイン部が設けられる前の缶胴を示す側面図、（ｂ）はネックイン部が設けられた缶胴を示す側面図。絞り加工装置の要部と作動を示す説明的断面図。各工程で用いる金型を示す断面図。各工程におけるネックイン部の形状を模式的に示す説明図。異なる縮径条件により形成したうちの一部のネックイン部の外観判定結果を示す図。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）に示すように、缶胴１は、両面にポリエステルフィルムからなる保護被覆層（図示せず）が設けられたスチール製の矩形状の板材を丸めた後、互いに当接させた端縁同士を溶接により接合して上下両端が開口する円筒状に形成されている。上記の溶接により、缶胴１は、軸線方向に延びる溶接接合部２が形成されている。そして、この缶胴１は、上下端部に図示しないフレンジが形成され、缶蓋が巻締められてスリーピース缶となる。

缶胴１の材料となるスチール製の板材は、その板厚が０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍのうちの何れかで、調質度がＴ−６以下のものが採用されている。なお、近年では、材料費の削減により、板厚が極めて薄い０．１５ｍｍ又は０．１７ｍｍの板材が用いられる。そして、このように薄手の板材の場合には、缶胴１の径方向の撓み変形を抑えるために調質度がＴ−５のものが用いられる。

図１（ａ）に示す缶胴１は、後述の絞り加工が施されることにより、図１（ｂ）に示す形状となる。図１（ｂ）に示すように、缶胴１は、その軸線方向に沿って同一外径で延びるストレート部３を備えている。ストレート部３の上部の開口端部４には、ストレート部３から変曲部５を介して連なるネックイン部６と、ネックイン部６の上縁に連なるフレンジ形成用円筒部７とが形成されている。

この缶胴１は、ストレート部３の外径が５０〜７５ｍｍのうちの何れかとされている。ストレート部３の外径として具体的には、呼び径２００Ｄ（５０．８ｍｍ）、呼び径２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）、呼び径２０６Ｄ（６０．３ｍｍ）、呼び径２１１Ｄ（６８．３ｍｍ）などが用いられる。

ネックイン部６は、フレンジ形成用円筒部７に向かって傾斜する傾斜部８を有して次第に滑らかに縮径するテーパ状に形成されている。ネックイン部６の傾斜部８の軸線方向の長さは、４〜８ｍｍの範囲内とされている。また、この傾斜部８の傾斜角度は缶胴の軸線に対して３５±５度とされている。ストレート部３とネックイン部６との境界に位置する変曲部５は、曲率半径が３ｍｍ以上となるようにスムーズに形成されている。フレンジ形成用円筒部７の軸線方向長さは５〜８ｍｍの範囲内とされている。フレンジ形成用円筒部７の上縁は開口とされ、この開口径はストレート部３の外径に対して８〜１５％の範囲内で縮径されている。なお、開口径はネックイン部６を形成することにより縮径される。

フレンジ形成用円筒部７には、後工程において、図示しないが、缶蓋を巻締めるとボディフックとして巻締め部を形成するフレンジが形成される。

更に、図１（ｂ）に示す缶胴１は、ストレート部３の下部の開口端部１０に、ストレート部３の下縁に連なる他のネックイン部１１と、他のネックイン部１１の下縁に連なる他のフレンジ形成用円筒部１２とが形成されている。

次に、図１（ａ）に示す缶胴１に絞り加工を施して、図１（ｂ）に示す缶胴１を形成する絞り加工装置１３について、図２及び図３を参照して説明する。

絞り加工装置１３は、図１（ｂ）に示す缶胴１のネックイン部６と他のネックイン部１１とを成形するためのものであり、図２（ａ）に示すように、上部金型１４と、下部金型１５とを備えている。上部金型１４は上支持部材１６の下端に支持され、上支持部材１６を介して図示しない上部リフタにより昇降される。下部金型１５は、上部金型１４の下方に位置して上部金型１４に対向し、下支持部材１７の上端に支持されている。下部金型１５は、下支持部材１７を介して図示しない下部リフタにより昇降される。

上部金型１４は、上支持部材１６の下端に連結された円筒状の外型１８と、外型１８の内部に設けられた内型１９とで構成されている。内型１９は、外型１８に挿着されたアダプタ２０と、アダプタ２０の下端に連結されたリング２１とで構成されている。

下部金型１５も、上部金型１４と同様の構成であり、下支持部材１７の上端に連結された円筒状の外型２２と、外型２２の内部に設けられた内型２３とで構成されている。また、下部金型１５の内型２３も上部金型１４の内型１９と同様に、外型２２に挿着されたアダプタ２４と、アダプタ２４の上端に連結されたリング２５とで構成されている。

図２（ｂ）に示すように、図１（ａ）に示す缶胴１が保持部材２６に保持された状態で上部金型１４と下部金型１５との間に投入されると、図２（ｃ）に示すように、上部リフタの作動により上部金型１４が下降し、これに同期して下部リフタの作動により下部金型１５が上昇する。これにより、缶胴１の上下の開口端部４，１０に絞り加工が施される。

なお、本実施形態においては、後述するように、４つの絞り加工工程（第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程）を行うため、夫々の加工工程を行う各加工ステーション毎に、異なる上部金型１４を備える絞り加工装置が設けられている。図２に示す絞り加工装置１３はこのうち最初の絞り加工を施す第１絞り加工工程を行うためのものであるが、上部金型１４以外の構成は同様であるため、第２〜第４絞り加工工程を行う装置については図示を省略した。

４つの絞り加工工程において使用される上部金型１４については、図３を参照して説明する。図３に示すように、上部金型１４の外型１８は、その内面に、缶胴挿入案内面２７と、缶胴挿入案内面２７に連続する縮径案内面２８と、縮径案内面２８に連続する外型絞り加工面２９とを備えている。

上部金型１４の内型１９は、アダプタ２０の下端にリング２１が連結保持されることにより構成されている。アダプタ２０の外周面は外型絞り加工面２９と同径の外型１８の内周面に密着している。

リング２１は、その外周面に、外型絞り加工面２９に対向する内型絞り加工面３０を備えている。リング２１の内型絞り加工面３０の外径は、アダプタ２０よりも缶胴１の肉厚に相当する寸法だけ小さく形成されている。これにより、内型絞り加工面３０と外型絞り加工面２９との間には絞り加工空間が形成され、この絞り加工空間に缶胴１の開口端部４が侵入して絞り加工が施される。また、絞り加工空間の上端にはアダプタ２０の下端面が張り出しており、この張出面３１に缶胴１の上端縁が当接すると同時に上部金型１４の加工が停止する。

本実施形態においては、第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程を行うことにより、図１（ｂ）に示すテーパ状のネックイン部６を備える缶胴１を形成する。

各加工工程は、図２に示した構成の４つの絞り加工装置１３を用いるが、４つの絞り加工装置１３は、各加工工程毎に上部金型１４の各部の寸法が異なっている。図３は第１絞り加工工程において使用する上部金型１４を示している。第２絞り加工工程〜第４絞り加工工程の各加工工程において使用する上部金型については図示しないが、第１絞り加工工程において使用する上部金型１４と構成が同一であり、各部の寸法のみが異なるものであるため、図３及び図５を用いて、要部の寸法、工程絞り率、縮径案内面２８の傾斜角度、外観評価結果を説明する。

例では、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径（正確にはフレンジ形成用円筒部７の先端外径）を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径するものとする。

実施例１について説明すると、図３に示す第１絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが２７．５度、外型絞り加工面２９の内径が５０．３２ｍｍとされている。第１絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が４５．１％となるよう、内型絞り加工面３０の外径を設定した。

第２絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第１絞り加工工程用のものより小径とした。第２加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が２４．８％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。

同様にして、第３絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第２絞り加工工程用のものより小径とした。第３絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が１７．７％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。

同様にして、第４絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第３絞り加工工程用のものより小径とした。第４絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が１２．４％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。

なお、各加工工程に用いられる上部金型１４の縮径案内面２８は、缶胴１の開口端部４に当接して絞り縮径方向に案内するために傾斜面とされている。このため、縮径案内面２８の角度θが４０度より大きいと、開口端部４の上縁が突き当たって円滑に案内できない。また、２５度よりも小さいと、ネックイン部６の軸線方向の長さ（高さ方向の寸法）が大きくなって、ネックイン部６の傾斜部８の軸線方向の長さを４〜８ｍｍの範囲内に収めることが困難となり、外観が低下するので好ましくない。

以上の通り、本実施形態においては、工程絞り率は、第１絞り加工工程が４５．１％、第２絞り加工工程が２４．８％、第３絞り加工工程が１７．７％、第４絞り加工工程が１２．４％と、後工程になるほど小さくなるようにしている。この場合の各加工工程毎の縮径状態を図４に示す。

こうすることにより、図１（ｂ）に示す缶胴１を形成した場合に、ネックイン部６を、少ない工程数でありながら皺の発生を抑えて外観良好且つスムーズなテーパ状に形成することができる。

本発明者は、上述した上部金型１４によるもの以外に、絞り加工における縮径条件（ネックイン部６の成形寸法等）を変えて多数の缶胴１を形成し、ネックイン部６における皺の発生と外観との良否判定を行った。そのうちの一部として、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合と０．１７ｍｍである場合（何れも調質度Ｔ−５）とで、３つの実施例と２つの比較例についての各工程絞り率の実測値を挙げれば、図５に示す通りである。図５における外観評価は、○：外観良好、△：微小な皺が発生するも外観概ね良好、×：皺が目立ち外観不良とした。

図５に示すように、実施例１（上述したものと同等の場合）は、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合と０．１７ｍｍである場合との両方で皺の発生が殆どなく外観良好であった。

実施例２，３は、図５に示した各工程絞り率で行ったが、実施例２，３では何れも、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合に小さな皺が発生したが外観に問題はなく、板厚が０．１７ｍｍである場合に外観良好であった。

一方、比較例１では、第２絞り加工工程〜第４絞り加工工程にかけての各工程絞り率が同じ値であるため、何れの板厚においても、大きな皺が発生して、外観不良となった。

また、比較例２では、工程数を３つとしたが、この場合には、缶胴１の材料板厚が板厚が０．１７ｍｍと０．１５ｍｍとの何れであっても大きな皺が発生して外観不良となった。

以上は、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径（正確にはフレンジ形成用円筒部７の先端外径）を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径した例であるが、このように、溶接接合部２を有するスリーピース缶用の缶胴１に対して、縮径量の極めて大きな絞り加工を施してテーパ状のネックイン部６を形成しても、少ない工程数でありながら外観の良好な缶胴１を得ることができる。

そして、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径する場合以外であっても、その缶胴に応じた寸法の上部金型１４を用いて、上述したように、各加工工程毎の工程絞り率を後工程になるほど小さく設定することで、少ない工程数で、皺の発生を抑えて外観の良好な缶胴を得ることができる。

なお、本実施形態においては、４つの絞り加工工程（第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程）を行う例を挙げているが、更に第４絞り加工工程よりも工程絞り率の小さな第５絞り加工工程を追加してもよい。

１…缶胴、２…溶接接合部、３…ストレート部、４…開口端部、５…変曲部、６…ネックイン部、７…フレンジ形成用円筒部、１８…外型、１９…内型、２８…縮径案内面。

Claims

両端が開口する円筒状のスチール製缶胴の開口端部に接して縮径変形させる縮径案内面を備える外型と、該開口端部の内周面に接する内型とを用い、前記缶胴の軸線に沿って同一径で延びるストレート部に対して開口径を縮径させるべく缶胴の軸線に向かって傾斜するテーパ状のネックイン部を絞り成形する缶胴の加工方法において、
前記ストレート部と前記ネックイン部との境界の変曲部の位置を変えずに前記開口端部に複数の絞り加工工程を順次行うことにより予め定めた目標開口径となるように前記ネックイン部を形成し、
絞り加工前の開口径から目標開口径を得るまでの全絞り量に対する各絞り加工工程の絞り量の比率を工程絞り率としたとき、
前記各絞り加工工程の工程絞り率を、後工程になるほど小さくしたことを特徴とする缶胴の加工方法。
請求項１記載の缶胴の加工方法において、
前記缶胴が、板厚０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍで、調質度Ｔ−６以下の矩形状のスチール製板材を円筒状に形成した後にその両端を溶接接合して形成されたものであるとき、
前記各絞り加工工程のうち、最初に行われる第１絞り加工工程の工程絞り率を４０〜５５％とし、
該第１絞り加工工程の次に行われる第２絞り加工工程の工程絞り率を３０％以下とし、
該第２絞り加工工程の次に行われる第３絞り加工工程の工程絞り率を２０％以下とし、
該第３絞り加工工程の次に行われる第４絞り加工工程の工程絞り率を１５％以下とすることを特徴とする缶胴の加工方法。
請求項２記載の缶胴の加工方法において、
前記外型の縮径案内面は、傾斜角度が２５〜４０度の範囲に設定されたテーパ面であることを特徴とする缶胴の加工方法。
請求項１〜３の何れか１項記載の缶胴の加工方法において、
前記缶胴は、その内面と外面とにポリエステルフィルムからなる保護被覆層が設けられていることを特徴とする缶胴の加工方法。
請求項１〜４の何れか１項記載の缶胴の加工方法において、
前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍであるとき、
前記開口径の縮径量を、前記ストレート部の外径に対して８〜１５％とし、
前記ネックイン部の傾斜の軸線方向の長さを４〜８ｍｍとすると共にその傾斜角度を缶胴の軸線に対して３５±５度とし、
前記ストレート部と前記ネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることを特徴とする缶胴の加工方法。
請求項５記載の缶胴の加工方法であって、
前記開口端部に、前記ネックイン部から連続して缶胴の軸線に沿って延びて缶蓋巻締め用のフレンジを形成するためのフレンジ形成用円筒部を設けたとき、
前記フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さを５〜８ｍｍとしたことを特徴とする缶胴の加工方法。