JPH02205208A

JPH02205208A - Ａｌ板材の深絞り成形方法

Info

Publication number: JPH02205208A
Application number: JP1026163A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Mori; 森　常治; Takashi Inaba; 隆稲葉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-02-04
Filing date: 1989-02-04
Publication date: 1990-08-15

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）本発明はＡｌ板材の深絞り成形方法に係り、より詳細に
は、器物等、深絞り加工により製造されるＡｌ製品の低
耳のための深絞り成形方法に関するものである。

（従来の技術）深絞り成形は、底を有する容器の製造法としてキャップ
、飲料缶、器物等に広く用いられている。

また、これらの素材としては耐食性、熱伝導性に優れ、
且つ軽量であることから、Ａｌ板材が多く適用されてい
る。このうち、器物用素材としては深絞り性に優れる純
Ａ１２（１０７０，１１００等）のＯ材が用いられる。

成形品の歩留り向上の観点から、素材の低耳率化及び耳
率の安定化が要望されている。

しかし、器物用素材のような板厚の厚い材料（２＋ａｍ
以上）を低耳で、しかも安定して生産することは困難で
ある１例えば、コイル内において幅方向、長さ方向で必
ず耳のバラツキを生じ、１１００ＡＲ合金の場合は、耳
率のバラツキは一６％〜−１％（マイナス表示はＯ”−
９０’方向耳を意味している）となる。なお、″耳″と
は、素材を深絞り成形した時に発生する成形品の縁部の
高さの不揃いを示し、耳率はこの高さの平均に対するバ
ラツキである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、耳率の低下、安定化の方法としては。

特公昭６２−５０５３９号公報に示す如く、素材成分及
び製造条件の最適化が挙げられるが、実生産上のバラツ
キを考えると、合金開発だけでは困難な点も多いため、
加工条件からの改善が必要である。

その例としては、シワ押え板に同心円状の溝を付ける方
法や、特開昭６３−１４９０２５号公報に示すような成
形時の摩擦力調整方法がある。

しかし乍ら、前者の如くシワ押え板に同心円状の溝を付
ける方法では、シワの押えは良好であるものの、低耳は
不充分である。また、後者の特開昭６３−１４９０２５
号公報の方法は、方向性による機械的性質の差を摩擦力
の調整により耳率の低下を図るものであるが、必ずしも
材料の絞り加工時の変形挙動（縮みフランジ変形）が考
慮されておらず、また実用面（連続運転）での問題が残
されている。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、Ａｌ板材の深
絞り加工において低耳で且つシワの良好な絞り製品を得
ることができる方法を提供することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するため１本発明者は、Ａｌｌ！板材の
深絞り加工において耳の発生原因について検討した。

深絞り加工における耳の発生は板の集合圧延組織から来
ているが、板厚２ｍｍ以上の純Ａｌ板材は０°−９０°
方向が変形し易いことから０°−９０°方向耳を発生し
易いこと、更に深絞りは縮みフランジ変形であるため、
半径方向の引張りと円周方向の縮み変形力を受けること
から、その縮みフランジ変形に合わせた摩擦抵抗力の調
整が必要であるとの知見を得た。この点、従来のシワ押
え板のように全面に同心円状の溝を設けたものは、かＮ
る配慮が全くなされていない。

そこで、本発明者は、これらの知見を実現し得る方策に
ついて鋭意研究を重ねた結果、ここに耳発生を抑制する
深絞り方法を開発したのである。

すなわち、本発明に係るＡｌ板材の深絞り成形方法は、
Ｓｉ：０．８％以下、Ｆｅ：１．０％以下を含有し、残
部がＡｌ及び不可避的不純物よりなる厚さ２ｍ■以上の
Ａｌ板材の深絞り成形において、該Ａｌ板材の圧延方向
に対して４５°方向近傍の変形抵抗力を増大させるシワ
押え機構を利用することを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用）声ず１本発明における化学成分の限定理由について述べ
る。

Ｓｉ：ＳｉはＦｅとの比（Ｆｅ／Ｓｉ）により低方向性（低耳
）と安定性に効果があるが、０．８％を超えると低方向
性が得られ難い、したがって、Ｓｉ量は０゜８％以下と
する。

Ｆｅ：ＦｅはＳＬとの比（Ｆｅ／Ｓｉ）による低方向性に効果
があるほか、結晶粒微細化及び耐食性に寄与するが、１
．０％を超えると耳率の上昇を招き、また耐食性に問題
を生じる。したがって、Ｆｅ量は１．０％以下とする。

なお、Ｆｅ／Ｓｉの比率は、３を超える場合には耳のバ
ラツキが生じ易くなるので、３以下が望ましい。

これらの元素以外の元素については、不純物程度であれ
ば、本発明の効果には差し支えないが。

望ましくは各々を０．１％以下に規制するのがよい。

上記化学成分を有するへρ材は、常法に従って溶製し、
半連続鋳造成いはＤＣ鋳造によって鋳塊とする。その鋳
塊を常法に従って均質化熱処理。

熱間圧延及び冷間圧延を施し、仕上焼鈍を行って製品（
供試材）とする。ここで、均質化熱処理条件は特に規制
はしないが、素材耳率の観点から５００℃以上の温度で
行うことが望ましい、なお、製品板厚はＯ＠−９０＠方
向耳が生じ易い２ｉ＋ｍ以上を対象としている。

次に、深絞り成形方法について述べる。

上記の方法により製造されたＡｌ板材は、コイルをほど
きつつ或いはブランク（円板）にて深絞り加工される。

前者の場合は素材の圧延方向をコイル通板方向と一致さ
せる。

深絞り加工に際しては、第１図に一例を示すような深絞
り機構により加工する。この機構は、ダイス１とポンチ
２との間に材料３を配置し、ポンチ２の押し込みにより
材料３を絞るが、その際、シワ押え機構としてシワ押え
リング３を使用する。

このシワ押えリング３は、バネ５等にて支持されており
、従来は低耳化を図るために全面に同心円状の溝が設け
られていた。

しかし１本発明におけるシワ押え機構は、板材の圧延方
向に対して４５°方向近傍の変形抵抗を増大させる構成
とすることが必要である。これは。

２ｍｍ以上のＡｌ板材はＯ’−９０’方向耳が発生し易
いことと、深絞りは縮みフランジ成形であるため、半径
方向の引張りと円周方向の縮み変形力を受けるので、そ
の変形状態に合わせた摩擦変形力を調整するためである
。

すなわち、例えば、コイルをほどきつつ深絞り加工する
場合、素材の圧延方向はコイルの通板方向と一致する。

したがって、Ｏ”−９０”方向耳を形成し易い板厚２ｍ
ｍ以上のＡｆｉ材料の場合、圧延方向に対して４５°方
向近傍における変形抵抗力を増加させる機構とし、更に
素材全体の流れを考慮する必要がある。つまり、上記材
料の場合には、変形し難い４５°方向の４箇所に、摩擦
抵抗力を増加させると共に絞り変形に合わせて摩擦力の
調整を図ることが必要である。

摩擦抵抗力の調整方法としては、同心円状の溝であるこ
とが好ましく、かつ、４５°方向の縮みフランジ変形力
増大には４５°方向近傍に溝が必要である。更に、絞り
加工が進むに従ってフランジ部は縮小されるので、扇形
に溝を配列するのが好ましい。

具体的には、４５６方向の溝は、第２図に示すの如く圧
延方向（図中、ＲＤ）に対する４５°方向を中心とする
広角θが１５°くθく３０°となるように、４箇所に同
心部分円溝６を配置する。この溝のピッチは適宜法める
ことができる。

これら条件を満足することにより、４５″′方向部の縮
み量がＯａ〜９０°方向とほぼ等しくなり。

耳の低い絞り容器が得られる。またシワの発生がない高
品質の容器が得られる。

なお、容器シワはシワ押え力により調整される。

シワ押え力は、第１図に示した如くシワ押えリングを支
持するバネ等により調整すればよい。本発明によれば、
比較的低いシワ押え力（例、２〜２゜５ｋｇ／ｃｍ”）
でも顕著な効果があり、高くすると一層効果が大きい。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例）第１表に示す化学成分を有するＡｌ金合金溶製し、ＤＣ
鋳造により鋳塊とし、５８０℃Ｘ５ｈｒの均熱処理を施
した後、熱間圧延により板厚６ｍｍとした。次いで、冷
間圧延を施して板厚３ｍｍとし、更に仕上焼鈍（３６０
℃ｘ２ｈｒ）を施した。

この材料を用いて、摩擦力調整リング（第１図）を使用
して第２表に示すシワ押え条件にて深絞り試験を行った
。その結果を第２表に併記する。

なお、深絞り加工条件は、ポンチ径：８７．Ｏｔｍφ、
ダイス径：９４．２＋ｍａ＋、ブランク径＝１３６．０
＋ａｍ、潤滑剤：ジョンソンフック５０％濃度使用の条
件である。

第２表より、本発明例によれば、耳が低く、且つシワの
状況も良好であることがわかる。

一方、溝のない調整リングを使用した場合（比較例Ｎα
５）や、溝をＯｏ及び９０°方向に設けた調整リングを
使用した場合（比較例Ｎα６）では、耳が高く、シワ状
態が不良であり、溝を全周に設けた比較例勲４はシワの
状態が良好であるものの、耳が高い、また、溝の配置が
適切でない比較例−２〜Ｎα３も低耳が得難い。

第１表　化学成分（ｖｔ％）（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、深絞り加工にお
いて、耳の発生を化学成分の調整により防止すると共に
、特定機能のシワ押え機構を利用するので、低耳で、且
つしわの良好な絞り容器が得られ、製品品質の向上及び
低耳による歩留りの向上、コストダウンを図ることが可
能となる。また連続運転上の問題もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は深絞り機構を説明する概略断面図、第２図は摩
擦力調整リングの一例を示す平面図である。１・・・ダイス、２・・・ポンチ、３・・・材料、４・
・・摩擦力調整リング、５・・・バネ、６・・・同心円
溝。特許出願人　　株式会社神戸製鋼所代理人弁理士　中　　村　　　尚

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で（以下、同じ）、Ｓｉ：０．８％以下、
Ｆｅ：１．０％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物よりなる厚さ２ｍｍ以上のＡｌ板材の深絞り成形
において、該Ａｌ板材の圧延方向に対して４５°方向近
傍の変形抵抗力を増大させるシワ押え機構を利用するこ
とを特徴とするＡｌ板材の深絞り成形方法。
（２）前記シワ押え機構として、４５°方向を中心とし
て±１５°〜±３０°の範囲で４箇所に同心部分円溝を
設けたシワ押えリングを利用する請求項１に記載の方法
。