JP7275664B2 - ボトル缶の製造方法 - Google Patents
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しかしながら、単に缶の高さ寸法を従来よりも大きくすると、上記カップにしごき加工を施して中間成形体を形成する際に、該中間成形体の板厚が薄くなり、しごき加工時に中間成形体(缶)の胴切れが生じるおそれがある。
式(1)…しごき率={(加工前の板厚-加工後の板厚)/加工前の板厚}×100
上記しごき率における加工前の板厚は、カップの胴部における底部側の板厚であり、加工後の板厚は、中間成形体の胴部の底部側の板厚である。なお、以下では、中間成形体の胴部における底部側の最薄部の板厚をウォール厚と呼び、中間成形体の胴部における底部とは反対側、すなわち、開口側の板厚をフランジ厚と呼ぶ。
これに対し、上記態様では、3回のしごき加工のしごき率を順に大きくするので、絞りしごき工程において缶の胴切れ及びしごき残しが発生する可能性をより低減できる。
ボトル缶1は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の薄板金属からなり、図1に示すように、缶底部11を有する円筒状胴部12に、円筒状胴部12の上端から缶軸方向上側に向かうに従って縮径する縮径部13と、縮径部13の上端に形成された口径D3が38mmの口部14とを備えている。縮径部13は、円筒状胴部12の上端から凸状外面となる凸湾曲部131と、凸湾曲部131の上端から口部14の下端にかけて凹状外面となる凹湾曲部132とを有している。
図1に示すように、円筒状胴部12及び縮径部13、口部14は互いに同軸に配置されており、本実施形態において、これらの共通軸を缶軸Sと称して説明を行う。
以下、ボトル缶1の製造方法について説明する。本実施形態のボトル缶1の製造方法は、板厚が0.40mm以上0.55mm以下の金属板Wをブランク径160mmで打ち抜いて絞り加工を施して有底筒状体(カップ21)を形成するカップ形成工程と、カップ21に絞り加工及びしごき加工を施して、中間成形体22を形成する絞りしごき工程と、中間成形体22の開口端部側を縮径加工(ネックイン加工)することにより、縮径部13を形成するとともに、縮径部13の上方で缶軸S方向に延びる小径の円筒部231を有する第1缶体23を形成する縮径部形成工程と、円筒部231を成形した後、ねじ部を形成して口部を成形する口部形成工程と、を備える。
具体的には、ボトル缶1を製造するには、図2に示すように、まず、アルミニウム合金等の薄板金属の板材を打ち抜いて絞り加工することにより、図2及び図3(a)に示す比較的大径で浅いカップ21を成形する。このカップ21を形成する際のブランク径は、φ160mmに設定されている。
このカップ21に再度の絞り加工及びしごき加工(DI加工)を加えて、図3(b)に示すように、カップ21より小径で所定高さの有底円筒状の中間成形体22を成形し、その上端をトリミングにより切り揃える。このDI加工により、中間成形体22の底部は最終のボトル缶1としての缶底部11の形状に成形される。
式(1)…しごき率={(加工前の板厚-加工後の板厚)/加工前の板厚}×100
なお、上記式(1)における加工前の板厚は、カップ21の胴部における底部側の板厚であり、加工後の板厚は、中間成形体22の胴部の底部側の最薄部の板厚(ウォール厚)である。
まず、その前進方向における後端側に位置するパンチ31およびカップホルダスリーブ36と、再絞りダイス35との間にカップ21を配置し、その後パンチ31およびカップホルダスリーブ36を前進させて、これらパンチ31及びカップホルダスリーブ36の先端面をカップ21の内側底面に押付ける。この際、パンチ31の先端面は、パンチ31の内側底面のうち、再絞りダイス35の貫通孔35aと対応した部分に押付けられる一方、カップホルダスリーブ36の先端面は、カップ21の内側底面のうち、再絞りダイス35の貫通孔35aの外周縁部と対応した部分に押付けられる。
すなわち、絞りしごき装置3により実行されるしごき加工は、3回行われ、1回目のしごき率が25%以上30%以下であり、2回目のしごき率が30%以上39%以下であり、3回目のしごき率が40%以上50%以下であり、総しごき率が65%以上75%以下とされる。また、絞りしごき工程では、1回目のしごき率<2回目のしごき率<3回目のしごき率であることが好ましい。
次いで、中間成形体22の開口端部側を縮径加工(ネックイン加工)することにより、図3(c)に示すように円筒状胴部12に連続する縮径部13を形成するとともに、縮径部13の上方で缶軸S方向に延びる小径の円筒部231を有する第1缶体23を形成する。
この縮径加工(ネックイン加工)は、円筒状のネックイン金型を中間成形体22の開口端側から缶軸方向に押し込んで、ネックイン金型の内周成形部によって中間成形体22を縮径して、縮径部13を形成する加工である。
次いで、この円筒部231を再度拡径及び縮径することにより、図3(d)に示すようにねじ加工する前の筒状部241を有する第2缶体24を形成する。このとき、首部15が形成される。そして、この筒状部241を加工して、膨出部141、雄ねじ部142、カール部143を形成することにより、図1に示すボトル缶1が形成される。
なお、上記各缶のブランク径はいずれもφ160mmである。
また、3回のしごき加工のしごき率を順に大きくするので、しごき加工において中間成形体22の胴切れ及びしごき残しが発生する可能性をより低減できる。
そして、実施例1、比較例1及び2の試料のそれぞれを評価した。
11 缶底部
111 接地部
112 外側傾斜部
113 内側傾斜部
114 中央部
12 円筒状胴部
13 縮径部
131 凸湾曲部
132 凹湾曲部
14 口部
141 膨出部
142 雄ねじ部
143 カール部
15 首部
21 カップ(有底筒状体)
21a 再絞りカップ
21b 第1しごき缶
21c 第2しごき缶
22 中間成形体
23 第1缶体
24 第2缶体
3 絞りしごき装置
31 パンチ
311 パンチスリーブ
312 シャンク
32 ファーストダイス(しごきダイス)
33 セカンドダイス(しごきダイス)
34 エンドダイス(しごきダイス)
35 再絞りダイス
36 カップホルダスリーブ
37 パイロットリング
1A 開口部
1a 開口端部
12A 胴部
Claims (1)
- 円筒状胴部の外径が65.0mm以上67.5mm以下、缶高さが180mm以上220mm以下のボトル缶の製造方法であって、
板厚が0.4mm以上0.55mm以下のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属板をブランク径150mm以上180mm以下で打ち抜いて絞り加工を施して有底筒状体を形成するカップ形成工程と、前記有底筒状体に絞り加工を施した後、しごき加工を施して、前記有底筒状体よりも胴部の外径が小さく、かつ高さが大きい中間成形体を形成する絞りしごき工程と、前記中間成形体の開口端部側に円筒状胴部の上端から凸状外面となる凸湾曲部を有する縮径部を形成すると共に前記縮径部の上方で缶軸方向に延びる円筒部を形成する縮径部形成工程と、前記円筒部をキャップ装着用のねじ部及びカール部を有する口部に成形する口部形成工程と、を備え、
前記絞りしごき工程におけるしごき加工は、3回行われ、1回目のしごき率が25%以上30%以下であり、2回目のしごき率が30%以上39%以下であり、3回目のしごき率が40%以上50%以下であり、かつ、総しごき率が65%以上75%以下であり、前記絞りしごき工程後の前記の胴部における底部側の最薄部の板厚が0.110mm以上0.150mm以下であり、前記中間成形体の前記胴部における底部とは反対側の前記縮径部形成工程で前記縮径部の前記凸湾曲部となる部分よりも缶軸方向上方部分の板厚が0.200mm以上0.240mm以下であり、
前記絞りしごき工程では、前記1回目のしごき率<前記2回目のしごき率<前記3回目のしごき率であり、
さらに前記口部形成工程では、前記縮径部の前記凸湾曲部から前記口部の前記カール部の上面までの高さを40mm以上85mm以下に形成することを特徴とするボトル缶の製造方法。
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