JPH01278920A

JPH01278920A - 樹脂ラミネートアルミニウム箔の冷間張出し成形加工方法

Info

Publication number: JPH01278920A
Application number: JP63106015A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sakaguchi; 雅司坂口; Tomoaki Yamanoi; 智明山ノ井; Isamu Yamamoto; 山元　勇; Susumu Takada; 進高田
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-09
Also published as: JPH0581333B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、食品、化粧品、電子部品等の包装用容器等
の製造に際して、アルミニウム箔の少なくとも片面に樹
脂フィルムが積層された樹脂ラミネートアルミニウム箔
を材料とし、ポンチを使用して冷間張出し成形を行う場
合の成形加工方法に関する。

従来の技術従来、前記のような用途のための皺なし容器の最も一般
的なものとしては、厚さ１００μｍ前後のアルミニウム
箔を用いた深絞り成形品とか、あるいは合成樹脂成形品
が知られている。

しかしながら、前者の深絞り成形品は、生産性が悪いの
みならず、厚箔を使用するためにコストも高くつく難点
がある。また後者の樹脂成形品は、水分、酸素、光等の
バリヤー性に劣るという固有の難点がある。

そこで、これらの問題に対処するため、最近では、厚さ
３０〜５０μｍ程度のアルミニウム箔に樹脂フィルムを
積層した樹脂ラミネートアルミニウム箔を用いて、これ
を冷間張出し成形により連続的に所定深さの容器に成形
する方法が注目されている。

この場合、上記の成形は、限界成形高さをできるだけ高
いものとなしうろことが要請される。

このような要請に対処するための方策として、成形素材
の選択、改善はもちろん極めて重要なことであるが、一
方において成形方法、成形条件も成形高さに支配的な影
響を及ぼす。ここに成形方法の選択として、単に成形深
さを深くする目的のためには応力が成形材料の全体に均
一に付加される真空成形、あるいは空気、油によるバル
ジ成形等が好ましいが、いずれも生産性、形状選択の自
由性に劣る欠点がある。そこで、生産性に優れる成形方
法として、ポンチによる張出し成形法の採用が最も有望
視されるところである。

ところで、ポンチによる張出し成形において可及的成形
高さの高い成形を可能とするためには、−船釣にはポン
チの天面、即ち成形素材に接する頭頂面において、素材
に良好な拡がり性を持たせることが必要であり、このた
めに上記天面をなるべく摩擦係数の小さい、滑り性の良
好な面にすることが有利であるとされている。

たとえば、ステンレス製のポンチを用いて成形する場合
より、材質的に摩擦係数の小さい４フツ化エチレン樹脂
製、即ちいわゆるテフロン（商品名・・・以下同じ）製
のポンチを用いて成形する場合の方が、−船釣には相対
的に高い限界成形高さが得られ、従って、容器形状、深
さの変化に対応し易く、成形歩留りも向上せしめること
ができる。

発明が解決しようとする問題点ところが、本発明者らが更に種々成形試験を重ねたとこ
ろ、同一材質のポンチであってもポンチ天面の特に周端
部の形状やポンチ胴径とダイ径との関係により、限界成
形高さが異なるものであることがわかった。

そこで発明者らはかかる知見から出発して更に数多くの
実験と研究を重ねた結果、成形高さを可及的高くするた
めには、ポンチ天面の中央部に形成した平坦部の占める
面積の割合及び天面周端部の形状に適正な範囲があるこ
とを見出し、この発明を完成しえたものである。

問題点を解決するための手段この発明は、その前提として、アルミニウム箔の少なく
とも片面に樹脂フィルムが積層された樹脂ラミネートア
ルミニウム箔を素板としてポンチによる張出し成形を行
う場合を対象とする。そしてこの場合に、ポンチ天面の
周端部に、鉛直方向に対して３０〜７００の角度で傾斜
する１段あるいは２段以上のテーパー部ないしはそれに
相当する曲率の凸状円弧部が形成されたポンチであって
、かつその胴径がダイ径の９０％以上に設定されたポン
チを用いることを特徴とする。

素板として用いる樹脂ラミネートアルミニウム箔として
は、厚さ３０〜５０μｍ程度のアルミニウム箔の片面ま
たは両面に、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポ
リエチレン樹脂等よりなる樹脂フィルムを積層一体化し
たものが一般的であり、その樹脂フィルム面側をポンチ
に当接させて張出し成形を行うものである。

第１図及び第２図に示すように、この発明に用いるポン
チ（１）は、その天面（２）において中央平坦部（３）
を囲むポンチ周端部に、ポンチ周側壁（５）に向って傾
斜するテーパー部（４ａ）　　（第１図に示す）ないし
は円弧部（４ｂ）（第２図に示す）が形成されたもので
ある。そしてこの発明では、天面周端部のテーパー部（
４ａ）は、その傾斜角即ち第１図に示すように鉛直線（
Ｖ）とテーパー部（４ａ）とのなす角度（θ）が３０〜
７００の範囲に設定されなければならない。また円弧部
（４ｂ）の場合には、３０〜７００の傾斜角に相当する
曲率で曲面変化するものであることが必要である。ここ
で、３０〜７００の傾斜角に相当する曲率とは、第２図
に示すように、平坦部（３）と円弧部（４ｂ）との連接
部（Ｐ）における円弧の接線（Ｃ）と鉛直線（Ｖ）との
なす傾斜角（θ′）が３０〜７００の範囲であるような
曲率を意味する。ポンチ天面（２）の周端部にテーパー
部ないしは円弧部を形成するのは、成形加工時にポンチ
天而における素Ｅ　（２０）の流れを良好にして素板の
変形量を可及的大きくするためであるが、傾斜角（θ）
または（θ′）が３００未満ではテーパー部（４ａ）ま
たは円弧部（４ｂ）の傾斜が急峻となって、テーパー部
等のないいわゆるストレートポンチと同じ状態となり、
素板の十分な変形量が得られない。逆に傾斜角が７００
を超えると、ポンチの前進に伴い素板（２０）が早期に
テーパー部等に接触し、材料とポンチのすべり抵抗が大
きくなり、やはり変形量が低下する。

特に好適な傾斜角は４０〜６００の範囲である。

なお、テーパー部（４ａ）よりもわずかな脹みの円弧部
の方が素板（２０）のより大きな変形量を得られる点で
好ましい。

上記のようなテーパー部（４ａ）ないしは円弧部（４ｂ
）は、必ずしもいずれか一方のみをもって形成しなけれ
ばならないものではなく、要すれば第３図に示すように
、天面平坦部（３）に連続してまず円弧部（４ｂ）を形
成し、該円弧部に続いてテーパー部（４ａ）を形成する
ものとしても良く、あるいは上記において円弧部（４ｂ
）とテーパー部（４ａ）の位置を逆にしても良い。

あるいはまた、第４図に示すように、傾斜角度（θ１、
θ２）を２段（θ１〉θ２）に変えて第１テーパー部（
４ａ１）と第２テーパー部（４ａ２）とを組合せるもの
としても良いし、傾斜角度を３段以上順次小さくして組
合せても良いし、あるいは円弧部とテーパー部との組合
せにおいて傾斜角度を３段以上に変えても良い。而して
、テーパー部（４ａ）ないしは円弧部（４ｂ）を第１図
または第２図に示すように、１段のみで形成する場合、
テーパー部等の高さ、即ち天面平坦部（３）とテーパー
部（４ａ）ないしは円弧部（４ｂ）との連接点（Ｐ）と
、ポンチ周側壁（５）とテーパー部（４ａ）等との連接
点（Ｑ）との鉛直方向の高さ（ｈ）は、成形体である容
器等の最終形状における深さと同じかあるいはそれ以上
に設定するのが良い。こうすることで、天面部の素板が
側面に流れ易くなり、かつ側面部の応力分布がより平均
化される方向にいくため大きな変形量を得ることができ
る。

この発明において、ポンチの胴径（Ｄｌ）がダイ径（Ｄ
２）の９０％以上に規定されるのは、９０％未満ではポ
ンチ（１）とダイ（ｌＯ）とのクリアランスが大きくな
り、テーパー部（４ａ）ないしは円弧部（４ｂ）を設け
た効果が減殺されてストレートポンチと同様となり、素
板（２０）の十分な変形量ひいては十分な成形高さがら
れないからである。ここに、ポンチ胴径（Ｄｌ）、ダイ
径（Ｄ２）は、ポンチが角形ポンチの場合には、ポンチ
の縦横の胴長とこれに対応するダイの縦横の孔寸法をい
う。また、天面の直径（Ｄ３）は、テーパー部（４ａ）
ないしは円弧部（４ｂ）を十分に確保するため、ポンチ
胴径（Ｄｌ）の７０〜９０％程度の範囲に設定するのが
良い。なお、第１図に示す（３０）はしわ押えである。

なおこの発明に用いるポンチは、その材質についてはこ
れを何ら限定するものではないが、例えばテフロン製ポ
ンチのような天面の摩擦係数の小さいポンチを用いた方
が、ポンチ天面において素板の滑り抵抗を小さくでき、
ひいてはより高い成形高さを得ることができる点で好ま
しい。

発明の詳細な説明したように、この発明に係る樹脂ラミネートアル
ミニウム箔の張出し成形加工方法はポンチ天面の周端部
に、鉛直方向に対して３０〜７００の角度で傾斜する１
段あるいは２段以上のテーパー部ないしはそれに相当す
る曲率の凸状円弧部が形成されたポンチであって、かつ
その胴径がダイ径の９０％以上に設定されたポンチを用
いて素板の張出し成形を行うものであるから、成形時に
ポンチ天面部において良好な素板の流れを確保でき、素
板を充分かつ均一に変形させることができる。その結果
、成形高さを大きくすることが可能となり、ひいては成
形の自由性の増大、成形歩留りの向上を図ることができ
る効果を奏する。

実施例ダイ：内径（Ｄ２　）３３ｍ、コーナーＲ１ｍ１ｎ成形素板：ポリエステル（ＰＥＴ）１６μｍ　／　ＡΩ
箔４０μｍ／ポリ塩化ビニルフィルム（ＰＶＣ）７０μ
ｍの積層による樹脂ラミネートアルミニウム箔しわ押え：１．５ｔｏｎ上記ダイ、成形素板、しわ押えを用いるとともに、胴径
（Ｄｌ）、天面平坦部の直径（Ｄ３）、天面周端部の形
状及び傾斜角、テーパー部ないしは円弧部の鉛直方向の
高さ（ｈ）を下記第１表に示すように各種に変えたテフ
ロン製円筒ポンチを用いて、速度７５ＩｎＩＲ／分にて
張出し成形加工を行った。なお、ポンチのコーナ一部す
なわちテーパー部等と天面及び周側壁との各連接部分（
試料Ｎｏｌについてはポンチの天面と周側壁との連接部
分）にはわずかの曲率を設けた。

そして得られた容器の最大成形高さを調べた。

その結果を併せて第１表に示す。

上記結果かられかるように、天面周端部のテーパー部、
円弧部の傾斜角度が３０〜７００の範囲を逸脱するポン
チを用いた場合（試料Ｎ。

２．７）や、胴径がダイ径の９０％未満であるポンチを
用いた場合（試料Ｎｏｌ、１１）には、いずれも容器の
成形高さを高くできず、本発明の実施による場合にのみ
成形高さを高くすることが可能であることを確認しえた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は天面周端部にテーパー部を形成したポンチを前
進させる前の成形装置の要部断面図、第２図は周端部に
円弧部を形成したポンチの要部断面図、第３図は天面周
端部に円弧部とテーパー部とを組合せて形成したポンチ
の要部断面図、第４図は天面周端部に傾斜角の異なる２
つのテーパー部を形成したポンチの要部断面図である。（１）・・・ポンチ、（２）・・・ポンチ天面、（３）
・・・平坦部、（４ａ）・・・テーパー部、（４ｂ）・
・・円弧部、（θ）（θ′）・・・傾斜角、（ｌＯ）・
・・ダイ、（２０）・・・素板。以上第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

アルミニウム箔の少なくとも片面に樹脂フィルムが積層
された樹脂ラミネートアルミニウム箔を素板としてポン
チによる張出し成形を行うに際し、ポンチ天面の周端部
に、鉛直方向に対して３０〜７０°の角度で傾斜する１
段あるいは２段以上のテーパー部ないしはそれに相当す
る曲率の凸状円弧部が形成されたポンチであって、かつ
その胴径がダイ径の９０％以上に設定されたポンチを用
いて上記成形を行うことを特徴とする樹脂ラミネートア
ルミニウム箔の冷間張出し成形加工方法。