JPH0744678U - 円筒深絞り成形用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、アルミニウム薄板などの金属圧
延板を円筒形状に深絞り加工をする工具を目的としたも
のである。 【構成】 しわ押え板で成形用圧延材をダイス外面に押
しつけつつポンチの押圧により深絞り加工する成形用工
具において、圧延材に接するダイス外面又はしわ押え板
面の少なくとも一方の面に、ポンチの押圧点を中心とし
た圧延材の圧延方向に対する所定の角度領域内で、前記
ポンチによる深絞り加工の全工程期間に亘って、圧延材
に対する摩擦力を増加もしくは減少させる為の摩擦調整
区域として潤滑油塗布区域、微小溝形成区域又は微小孔
形成区域が前記面に直接設けられた円筒深絞り成形用工
具。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、アルミニウム薄板などの金属圧延板を円筒形状に深絞り加工をす る深絞り成形に用いられる円筒深絞り成形用工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように深絞り成形方法は、飲料缶等の容器やウイスキ−キャップ等のク ロ−ジャ−、鍋の器物等の底付一体容器の製造法として広く用いられている。

【０００３】 一般にこの深絞り成形では、素材として圧延材を用い、この圧延材を成形すべ き容器等の最終形状に基づき打抜いて、これを平滑なしわ押え板により適当な力 で挟持し、パンチの押圧によりダイスに押込んで成形を行っている。

【０００４】 ところで、圧延材は圧延の際の塑性変形により異方性を有する集合組織となり 、圧延方向に対する方位により、伸び等の機械的性質が異なる特性を有している 。このため、この圧延材を用いて深絞り成形を行うと、容器縁部に耳が生じて高 さが不揃いになってしまう。例えば、冷間圧延により得られたアルミニウム圧延 材では、圧延方向に対して４５°方向の４か所に耳が発生し、また圧延後、再結 晶焼鈍し処理を行った圧延材では圧延方向およびこれと９０°方向の４か所に耳 が発生する。このようにして生ずる縁部の高さの不揃いは、後行程で所定の高さ に切り揃えられる。したがって、耳率が大きいと切り捨て量が増大して歩留りが 悪化する。また、耳の先端が加工時に破断してダイス内に巻込まれることなどに より加工トラブルの原因ともなる。そこで従来は耳率の低い材料を求めて、素材 メ−カ−による開発が進められている。

【０００５】

【考案により解決すべき課題】

しかしながら、深絞り用の圧延材として求められる特性としては種々のものが あり、この耳率は深絞り用圧延材として求められる特性の１つにすぎないもので ある。すなわち深絞り用圧延材としては強度、絞り性（限界絞り比）、加工面の 仕上り具合、表面処理性等の多岐に亘る特性が求められており、耳率を犠牲にし ても他の特性を優先させなければならない場合も有る。その結果としては耳率の 改善が十分に果たされず、前記した種々の問題が生じてしまう。

【０００６】 考案者等は、この耳の発生機構について検討したところ、深絞り成形途中のし わ押え面内での変形挙動が耳の発生部（山部）と他部（谷部）とで異なることを 見出し、このため、谷部では板厚が増加してしわ押え力が圧延材に均等に加わら ないことを明らかにした。また、通常深絞り成形に供給される被加工材は、コイ ル状、切板状等の形態に拘らず、一定の方向性を持って成形機に送られるもので ある。従って圧延材の有する耳発生傾向（異方性に依存）に応じて、しわ押え面 での圧延材の拘束状態を圧延方向に対する角度に従い変化させることにより、し わ押え面での圧延材の変形を均一化して耳率の発生を低下させるように工夫して 本考案をするに至ったものである。

【０００７】 つまり、この考案は前記問題点を解決することを基本的な目的とし、素材であ る圧延材の特性を変更することなく、しわ押え面での拘束条件を変化させて耳率 を効果的に改善する深絞り成形方法に用いられる円筒深絞り成形用工具を提供す るものである。

【０００８】 又、深絞り成形加工のダイス外面或いはしわ押え板の外面の一部を弾性変形に より膨出するようにした成形工具（特開昭５８−３８６１７号公報）や深絞り成 形加工の途中で、圧延材に当接するグリップを突出させるようにした成形工具（ 実開昭５１−１４７１４８号公報）があったが、前記弾性変形やグリップ突出の 為の機構が成形用工具を複雑化し、加えて、駆動力を与えるための別の設備を必 要とする問題点があった。この考案は成形用工具の単純化を図ることができる深 絞り成形用工具を提供することも目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 また、この考案の円筒深絞り成形用工具は、圧延材に接するダイス外面又はし わ押え板面の少なくとも一方の面に、ポンチの押圧点を中心として、圧延材の圧 延方向に対する所定の角度領域内で、前記ポンチによる深絞り加工の全工程期間 に亘って、圧延材に対する摩擦力を増加もしくは減少させる為の摩擦調整区域と して潤滑油塗布区域、微小溝形成区域又は微小孔形成区域が前記面に直接設けた ことを特徴とするものである。

【００１０】 前記した摩擦調整区域は、所定の角度領域内へ選択的に潤滑油を塗布して摩擦 力を減少させることにより設けることが可能である。

【００１１】 また、所定の角度領域内へダイス外面もしくはしわ押え板面の外縁から中心に 向けた方向（中心方向）に沿って微小溝を形成して摩擦力を相対的に減少させる ことや、この中心方向と交叉する方向、望ましくは直交する方向に沿って微小溝 を形成して摩擦力を相対的に増加させることにより摩擦調整区域を設けることも 可能である。なお中心方向と直交する方向に沿って微小溝を設けることにより効 果的に摩擦力を増加させることができる。

【００１２】 さらに、しわ押え板面に微小孔を設けることにより摩擦を増大させることも可 能である。

【００１３】

【作用】

この考案によれば、ダイス外面としわ押え板面とからなるしわ押え面の少なく とも片面に、摩擦力を増加もしくは減少させた摩擦調整区域を設けたので、摩擦 調整区域を圧延材の異方性に適合させることにより、しわ押え面内での変形が均 一になり、異方性による耳の発生を極力防止することができる。すなわち、耳が 発生しやすい角度領域の摩擦力を相対的に減少させることにより、圧延材におけ る他の部分との変形の差を阻止して耳率を減少させる。

【００１４】

【実施例】 次に、この考案の円筒深絞り成形用工具を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１５】 冷間圧延により圧延されたアルミニウム圧延材を用いて、筒状の容器を深絞り 成形で得るべく、この圧延材を円形に打抜いて深絞り成形用圧延材１として用意 する。この圧延材１は圧延方向に対し、４５°の傾きに異方性を有しており、従 来の方法により深絞り成形を行えば、４５°方向の部分に耳の発生が見られる。

【００１６】 この圧延材１に対して当接するしわ押え板２には、その当接面（しわ押え板面 ３）に摩擦調整区域を設けておく。すなわち、当接する圧延材１における圧延方 向を基準として、この方向に対し、所定の傾きを有する角度領域内の摩擦力を増 加もしくは減少させる。したがって、圧延材１をしわ押え板２に対して、圧延方 向を基準として常に一定の姿勢を保って深絞り成形用工具に送り込むように構成 すれば、しわ押え板２はしわ押えの際には圧延材に合せて角度調整をすることは 不要となる。

【００１７】 実施例ではしわ押え板面３において、圧延方向に対して４５°の傾きを有する 角度線を中心とする角度領域４に、それぞれ潤滑油５を選択的に塗布して摩擦力 を減少させる（図１）。

【００１８】 図２は実施例２を示し、上記した角度領域４をしわ押え板面３の外縁から中心 に向けた方向（中心方向）に沿って、所定粗さのサンドペ−パなどにより研磨し て多数の微小溝を形成し、角度領域４の摩擦力を相対的に減少させたものである 。

【００１９】 次に図３および図４に示されるしわ押え板面３は、前記実施例とは異なり圧延 方向およびこれと９０°の傾きを有する角度線を中心とする角度領域６に摩擦調 整区域を設けたものである。すなわち、第３図に示された実施例３では、しわ押 え板面３の角度領域６を、上記中心方向と直交する方向（交叉方向）に沿ってサ ンドペ−パなどにより研磨して複数の微小溝を形成し、角度領域６の摩擦力を相 対的に増加させたものである。また図４に示される実施例４では、しわ押え板面 ３の前記角度領域６に、ドリル加工により多数の微小孔７を設けて、角度領域６ の摩擦力を同じく相対的に増加させたものである。

【００２０】 これらの実施例における角度領域６は、図１および図２で示した実施例におけ る角度領域４とは重複しない領域であり、しわ押え板面３のうち角度領域４を除 いた他部が角度領域６と一致する。

【００２１】 前述したように実施例１、２では角度領域４の摩擦力を減少させ、実施例３、 ４では角度領域６の摩擦力を増大させている。ところで、角度領域４の摩擦力を 減少させることは、他部との相対的な関係では、この他部の摩擦力を増大させた に等しいものである。

【００２２】 すなわち、上記した実施例１〜実施例４では、圧延材の異方性に従い、耳が発 生しやすい角度領域の摩擦力を、他部よりも相対的に減少させたものであり、そ の手段として実施例１、２では耳が発生しやすい角度領域の摩擦力を減少させた ものであり、実施例３、４では他部の摩擦力を増大させたものである。

【００２３】 以上のようにしわ押え板面に摩擦調整区域を設けておいたこれらの実施例１〜 実施例４と、しわ押え板の表面の全面を方向性を持たせることなく、サンドペー パーなどにより平滑に研磨しておいた比較例とにより、所定の深絞り加工での耳 の発生、すなわち耳率を測定する試験を行った。

【００２４】 各実施例および比較例の加工条件を第１表に示すように定め、それぞれの試験 条件では各５個の試験片用いて、図５に示される成形機で深絞り成形を行った。 すなわち、円形に打抜かれた圧延材１をダイス８の外面に配置して、その周縁を 実施例もしくは比較例で示したしわ押え板２で深絞り加工の全工程期間に亘って 押え、ポンチ９で圧延材１を押し込んで深絞り成形を行う。この試験の結果、す なわち耳率は第１表に示される。

【００２５】 なお、耳率は後記式により求め、第１表には５個の試験片の平均値を示した。

【００２６】

【数１】

【００２７】

【表１】

【００２８】 この試験結果に示されるように、比較例に対し、実施例１〜実施例４により深 絞り成形した場合では、いずれも耳率が低く（耳率が２％以上低下）、耳発生の 改善効果は顕著である。

【００２９】 なお、上記した実施例では、冷間圧延により得られ、圧延方向に対して４５° の方向で耳の発生が認められる圧延材について説明したが、再結晶焼鈍などの熱 処理を施して、圧延方向に対して９０°の方向で耳が生じやすい圧延材では、こ の方向性に従い、しわ押え板面に、所定の角度領域で摩擦調整区域を設けること により同様の効果を得ることが可能である。

【００３０】 すなわち、圧延方向およびこれと９０°の傾きを有する角度線を中心とする角 度領域の摩擦力を相対的に減少させ、もしくは、この角度領域の他部であって、 圧延方向と４５°の傾きを有する角度線を中心とする角度領域の摩擦力を、相対 的に増大させることにより耳の発生を防止する。

【００３１】 また前記実施例ではしわ押え板面に摩擦調整区域を設けたが、圧延材と接する ダイス外面に摩擦調整領域を設けることも可能であり、さらにはしわ押え板面お よびダイス外面の両側に設けることも可能である。

【００３２】

【考案の効果】

この考案の円筒深絞り成形用工具を用いれば、耳が発生することなく成形品が 得られるという効果がある。

【００３３】 又、この考案によれば円筒深絞り加工の途中で、圧延材との摩擦を変化させる 機構を不要とできるので、成形用工具の複雑化を避けて、簡単な構造にできる効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１で用いられるしわ押え板の
正面図。

【図２】同じく実施例２で用いられるしわ押え板の正面
図。

【図３】同じく実施例３で用いられるしわ押え板の正面
図。

【図４】同じく実施例４で用いられるしわ押え板の正面
図。

【図５】実施例もしくは比較例で用いられる深絞り成形
用工具の一部省略断面図。

【符号の説明】

１ 圧延材 ２ しわ押え板 ３ しわ押え板面 ４ 角度領域 ５ 潤滑油 ６ 角度領域 ８ ダイス ９ ポンチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 しわ押え板で成形用圧延材をダイス外面
   に押しつけつつポンチの押圧により深絞り加工する成形
   用工具において、圧延材に接するダイス外面又はしわ押
   え板面の少なくとも一方の面に、ポンチの押圧点を中心
   とした圧延材の圧延方向に対する所定の角度領域内で、
   前記ポンチによる深絞り加工の全工程期間に亘って、圧
   延材に対する摩擦力を増加もしくは減少させる為の摩擦
   調整区域として潤滑油塗布区域、微小溝形成区域又は微
   小孔形成区域が前記面に直接設けられた円筒深絞り成形
   用工具。