JPH07144239A - シームレス缶の製造方法 - Google Patents

シームレス缶の製造方法

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JPH07144239A JP5314410A JP31441093A JPH07144239A JP H07144239 A JPH07144239 A JP H07144239A JP 5314410 A JP5314410 A JP 5314410A JP 31441093 A JP31441093 A JP 31441093A JP H07144239 A JPH07144239 A JP H07144239A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】内側斜め下方に向かう外壁部、ほぼ垂直に立上
る内壁部、および缶内側に凸の中央パネルを有する底壁
部を備えるシームレス缶の耐内圧性を、製造方法によっ
て改善する。 【構成】プリフォーム1の胴部2と平坦な底部4を接続
する曲率部3を、下方部がリング状部7となっているポ
ンチ6および付勢されたホールドダウンリング9で挟圧
しながら、底部4をドーミングダイ14で押圧して、内
側斜め下方に向かう外壁部31、ほぼ垂直に立上る内壁
部33および缶内側に凸の中央パネル34を有する底壁
部35を備えるシームレス缶30を製造する際に、少な
くとも内壁部33を形成する間、胴部2に軸方向の押圧
力を加える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビール缶、炭酸飲料缶
等に用いられる耐内圧性シームレス缶の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】内側斜め下方に向かう外壁部、外壁部に
接地部を介して接続するほぼ垂直に立上る内壁部、およ
びその内側の缶内側に凸の中央パネルを有する底壁部を
備えるシームレス金属缶の底壁部の耐内圧性、すなわち
耐バックリング性は、金属缶の材料となるブランクの板
厚および硬度がそれぞれ厚い程および高い程、また接地
部の曲率半径および内壁部の直径がが小さい程大きいこ
とが知られている。
【0003】しかしながらブランクの板厚を厚くするこ
とは材料コスト高を招き、また硬度を高くすることは成
形の際の破断等のトラブルを生じ易い。一方接地部の曲
率半径を小さくするためには、接地部の内面と接触する
ノーズ部の断面曲率半径の小さいポンチを用いて成形を
行なう方法が考えられる。しかしこの場合、ノーズ部と
接触する接地部の材料の薄肉化がより生じ易く、そのた
め逆に耐内圧性の低下を招くおそれがあり、さらにこの
薄肉化した部分が破断し易いという問題を生じ易いの
で、接地部の曲率半径を小さくするには限度がある。内
壁部の直径を小さくすることは、内壁部を形成する際の
絞り変形量の増大を招き、やはり材料の薄肉化および破
断等のトラブルを生じ易い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内側斜め下
方に向かう外壁部、外壁部に接地部を介して接続するほ
ぼ垂直に立上る内壁部、およびその内側の缶内側に凸の
中央パネルを有する底壁部を備えるシームレス缶の耐内
圧性を、製造方法によって改善することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のシームレス缶の
製造方法は、円筒状胴部、胴部に曲率部を介して接続す
る平坦な底部を有するシームレス缶プリフォームの曲率
部を、下方部がリング状部となっているポンチおよび付
勢されたホールドダウンリングで挟圧しながら、底部外
面をドーミングダイで押圧して、内側斜め下方に向かう
外壁部、外壁部に接地部を介して接続するほぼ垂直に立
上る内壁部、および缶内側に凸の中央パネルを有する底
壁部を備えるシームレス缶を製造する方法において、少
なくとも内壁部を形成する間、胴部に軸方向の押圧力を
加えることを特徴とする。
【0006】
【作用】シームレス缶プリフォームの曲率部を、ポンチ
および付勢されたホールドダウンリングで挟圧しなが
ら、底部外面をドーミングダイで押圧して、内側斜め下
方に向かう外壁部、外壁部に接地部を介して接続するほ
ぼ垂直に立上る内壁部、および缶内側に凸の中央パネル
を有する底壁部を備えるシームレス缶を製造するのであ
るが、その際少なくとも内壁部を形成する間、胴部に軸
方向の押圧力を加える。胴部に軸方向の押圧力を加えな
い場合は、外壁部がポンチと付勢されたホールドダウン
リングで挟圧されており、また望ましくは(耐内圧性改
善のため)曲率半径が小さい接地部での比較的大きい曲
げ抵抗のため、ドーミングダイにより形成中の内壁部に
強い延伸力が加わって内壁部が延びて肉薄になり易い。
そのため内圧により底壁部がバックリングを起こし易
い。胴部に軸方向の押圧力を加える場合は、押圧力によ
り外壁部およびその近傍の材料が接地部を曲がって内壁
部の方に回り込み易くなる。そのため内壁部の薄肉化が
起こり難く、従って内圧による底壁部のバックリングが
起こり難く、耐圧性が改善される。
【0007】
【実施例】図1において、1は金属板の円形ブランク
(通常は両面が有機皮膜で被覆されている)から絞り加
工、再絞り加工によって形成されたシームレス缶プリフ
ォームであって、開口部にフランジ部5を形成された円
筒状胴部2、曲率部3および平坦な底部4を備えてい
る。金属板としては、ティンフリースチール、錫めっき
鋼板、アルミニュウム(合金)薄板等が通常用いられ
る。有機被膜としては、ポリエチレンテレフタレート被
膜等の熱可塑性プラスチック被膜、塗料膜、印刷膜等が
例示される。
【0008】6は底部成形用のポンチであって、下方部
がリング状部7となっており、上部ダイシユー(図示さ
れない)に着設されており、胴部2の中にほぼぴったり
と嵌入可能の外径を有している。リング状部7の下部に
は、形成されるべきシームレス缶30の外壁部31およ
び接地部32(図4)の内面にそれぞれ対応する形状の
勾配部7aおよびノーズ部7bが形成されている。本実
施例の場合勾配部7aの断面は、比較的大きな曲率半径
で内側に凹の曲線となっている。またノーズ部7bの曲
率半径は、接地部32を成形するさい破損しない程度の
大きさ(例えば0.3〜3.0mm)に定められてい
る。リング状部7の側部内面7cは短円筒形となってお
り、その内径はドーミングダイ14の直径より底部4の
厚さの1.2〜2倍程度大きい値に定められている。8
は、製造されたシームレス缶30の取り出しを容易にす
るためのエア噴き出し孔である。
【0009】9はホールドダウンリングであって、下部
ダイシユー10とシャフト13の間に設けられたばね1
2によって上方に向かって付勢されて、常時は図示のよ
うに、その上面9aが固定リテーナ11と係合した位置
にある。ホールドダウンリング9の内面は、形成される
べき外壁部31と対応する形状を有する成形部9bと、
ドーミングダイ14の直径より僅かに大きい内径の短円
筒状部9cよりなっている。ドーミングダイ14は下部
ダイシユー10に固着されており、その上面は、中央パ
ネル34の外面に対応する形状の曲面を有する成形面1
4aとなっている。
【0010】18は胴部押圧具であって、ポンチ貫通孔
19aを有する上部プレート19、および上部プレート
19にボルト22によって上下動可能に懸下する、ポン
チ貫通孔20aを有する下部プレート20を備えてい
る。上部プレート19と下部プレート22の間のボルト
22の部分は押圧スプリング21で包囲されている。上
部プレート19は、図示されないカム機構により、上部
ダイシユーの上下動に応じて所定のタイミングで上下動
するようになっている。
【0011】シームレス缶30の製造は次のようにして
行なわれる。先づ円形金属ブランク(図示されない)よ
り絞り加工によりカップ状体(図示されない)を形成
し、カップ状体を2回再絞り加工してプリフォーム1を
形成する。次に図1に示すように、プリフォーム1をホ
ールドダウンリング9に載置し、例えばクランク機構
(図示されない)によってポンチ6を上部ダイシユーと
共に、ノーズ部7aが底部4に接触するまで下降させ、
ポンチ6をプリフォーム1に挿入する。この時点で胴部
押圧具18はフランジ部5のやや上方に位置する。さら
にポンチ6の下降を続けると、図2に示すように、ポン
チ6の勾配部7aとホールドダウンリング9の成形部9
aによりプリフォーム1の曲率部3が挟圧されて外壁部
31が形成される。ポンチ6の下降と同時に押圧具18
も下降し、下部プレート20の下面がフランジ部5に接
触する。
【0012】さらにポンチ6を下降すると、図3に示す
ように、ホールドダウンリング9がばね12の圧縮下に
降下し、プリフォーム1の底部4がドーミングダイ14
の成形面14aに接触して底部4は成形面14aの形状
に、すなわち断面円弧状に形成される。この際、押圧具
18の上部プレート19は、ポンチ6よりやや速い速度
で下降して、スプリング21により下部プレート20を
介してフランジ部5、従って胴部2を押圧する。さらに
ポンチ6が下降すると、図4に示すように、リング状部
7のノーズ部7bに沿って接地部32が、また内面7c
の下部に沿って内壁部33が形成され、同時に中央パネ
ル34が形成されて底壁部35が形成され、シームレス
缶30が製造される。この際押圧具18はポンチ6と同
じ速度で下降してフランジ部5を介して胴部2を軸方向
に押圧する。そのため外壁部31から接地部32を介し
ての内壁部33への材料の供給が比較的十分に行なわれ
るので、内壁部33の薄肉化が起こり難い。成形終了
後、エア導孔8からエアを噴き出させながら上部ダイシ
ユーを上昇させ、ポンチ6および押圧具18を上昇させ
て、製造されたシームレス缶30をポンチ6から抜出
す。
【0013】次に具体例について述べる。厚さ0.19
mm、調質度T−4(ロックウエル30T硬度58〜6
4)のティンフリースチール(電解クロム酸処理鋼板)
の、缶の外面および内面となるべき側にそれぞれ、厚さ
20μmおよび25μmのポリエチレンテレフタレート
系フィルムを熱接着することにより作製されたラミネー
ト鋼板を、絞り成形機(図示されない)により、直径1
79mmのブランクに打ち抜き、このブランクを絞り比
1.56で浅絞り加工するすることにより、平均高さが
42mm、直径が115mmのカップ体(図示されな
い)を作製した。このカップ体をトランスファー・プレ
スで一次再絞り(絞り比1.37)および二次再絞り
(絞り比1.27)加工して、胴部2の外径が66m
m、高さが127mm、平均厚さ(ティンフリースチー
ルの厚さ)が約0.152mm、底部4の厚さが0.1
90mm、曲率部3の外面曲率半径が7.0mmの、フ
ランジ部5(平均幅4.5mm)付きプリフォーム1を
作製した。
【0014】このプリフォーム1を図1に示す装置で、
胴部2に加わる軸方向押圧力が0kgf,170kg
f,200kgfおよび230kgfと4種の条件で底
部成形を行なって、各条件につき5個のシームレス缶3
0を作製した。なお押圧力が0kgfの場合は押圧具1
8を全く動作させなかった。押圧力が170kgf,2
00kgfおよび230kgfの場合は、押圧スプリン
グ21のばね定数を変えることにより押圧力を調整し
た。各缶について耐圧強度を測定した結果を図5に示
す。耐圧強度は、缶の開口部を孔付き板で密封し、この
孔よりパイプを通して加圧水を缶内に送入するすること
により行なった。耐圧缶の保証耐圧強度は7.0kgf
であるが、押圧力が170kgf以上の場合に、この規
格値が満たされることが分かる。
【0015】本発明は、以上の実施例により制約される
ものでなく、例えば押圧スプリング21やばね12は、
エア機構または液圧機構であってもよい。またプリフォ
ームは、再絞りを行なわない単なる絞り缶,絞り−しご
き缶(D−I缶)および衝撃押し出し缶などであっても
よい。さらに特開平3−5033号公報に記載されるよ
うな、ドーミングダイがコアダイ(18)とそれを包囲
する付勢されたリングダイ(19)からなり、リング状
部内に付勢された押圧体(16)が設けられた底部成形
具を用いてもよい。プリフォームはフランジ部を有しな
いものであってもよい。またプリフォームの曲率部
(3)は、単一の円弧状でなくてもよく、例えば予めほ
ぼ外壁部(31)に近い形状に形成されたものでもよ
い。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、内側斜め下方に向かう
外壁部、外壁部に接地部を介して接続するほぼ垂直に立
上る内壁部、およびその内側の缶内側に凸の中央パネル
を有する底壁部を備えるシームレス缶の耐内圧性を、製
造方法によって改善することができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における、プリフォーム底部の
成形直前の状態を示す縦断面図である。
【図2】図1の状態から、外壁部が形成された状態を示
す縦断面図である。
【図3】図2の状態から、接地部が形成中の状態を示す
縦断面図である。
【図4】図3の状態から、シームレス缶が製造された直
後の状態を示す縦断面図である。
【図5】図1に示す装置を用いて製造されたシームレス
缶の、胴部に加わる軸方向押圧力と耐圧強度との関係の
例を示す線図である。
【符号の説明】
1 シームレス缶プリフォーム 2 円筒状胴部 3 曲率部 4 底部 6 ポンチ 7 リング状部 9 ホールドダウンリング 14 ドーミングダイ 30 シームレス缶 31 外壁部 32 接地部 33 内壁部 34 中央パネル 35 底壁部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状胴部、胴部に曲率部を介して接続す
    る平坦な底部を有するシームレス缶プリフォームの曲率
    部を、下方部がリング状部となっているポンチおよび付
    勢されたホールドダウンリングで挟圧しながら、底部外
    面をドーミングダイで押圧して、内側斜め下方に向かう
    外壁部、外壁部に接地部を介して接続するほぼ垂直に立
    上る内壁部、および缶内側に凸の中央パネルを有する底
    壁部を備えるシームレス缶を製造する方法において、少
    なくとも内壁部を形成する間、胴部に軸方向の押圧力を
    加えることを特徴とするシームレス缶の製造方法。
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