JPH0747183B2 - 金属缶の再成形方法 - Google Patents

金属缶の再成形方法

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JPH0747183B2
JPH0747183B2 JP33631890A JP33631890A JPH0747183B2 JP H0747183 B2 JPH0747183 B2 JP H0747183B2 JP 33631890 A JP33631890 A JP 33631890A JP 33631890 A JP33631890 A JP 33631890A JP H0747183 B2 JPH0747183 B2 JP H0747183B2
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隆明 武内
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、絞りしごき加工(以下「DI加工」と称す)
により成形される金属缶の再成形方法に関し、さらに詳
しくは缶体の耐圧強度の向上を目的として、金属缶の缶
底を再成形することにより、缶素材の節約を図った金属
缶の再成形方法に関する。
従来の技術 今日、ビール、炭酸飲料等を収納するための金属缶は、
アルミニウム或はスチール等の圧延金属板をDI加工して
製造されることが多い。このように、DI加工により製造
される缶体にあっては、胴部の板厚を薄肉に形成して缶
材料を節約することが行なわれている。すなわち、元板
の圧延金属板を円形状に打ち抜き、絞りポンチとダイと
を用いて絞りカップを成形するカッピング工程、次にこ
の絞りカップをしごきポンチとダイとでしごき、板厚を
薄くして胴部の板厚を缶底の板厚(元板の板厚)の約3
分の1にするアイアニング加工工程等を経て造られる。
したがって、従来のDI加工方法により製造される缶体
は、DI加工により胴部の板厚のみが薄肉化されるので、
缶素材の節約は、専ら胴部のみにおいて行なわれ、缶底
の板厚の薄肉化は解決すべき課題が多く残されていた。
すなわち、従来缶底の板厚を不用意に薄肉化すると、缶
体の耐圧強度が弱くなり、缶底がドーム部からバックリ
ングを起こす虞れがあった。そこで、バックリングを生
じない缶底形状およびこのような缶底形状と缶底の板厚
との関係に関する研究が進められ、近年缶底の内壁部を
缶軸方向に立ち上げる形状を施すことにより、問題解決
の糸口を見出した。これは理論的には、略垂直に立ち上
げた形状の内壁部を有する缶体は、内壁部が缶軸方向に
平行な内筒形状を呈しており、内厚によって内壁部に作
用する力の大部分は、半径方向内側に向かい(缶軸方向
に垂直に向かう)、内壁部の斜下方向へ力は働かないか
らである。このように、缶底の内壁部を立ち上げること
により、バックリングに十分耐えると共に、薄肉化され
た板厚の缶底を有する缶体を得ることができた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のDI加工工程中における缶底の底上げ加工
(缶底のドーム部形成工程)において、缶底の内壁部を
略缶軸方向に立ち上げる成形は、金属特有のスプリング
バックにより不可能であり、仮に立ち上げた場合でも、
後で缶底の中空部への内壁塗装が困難になるという問題
があった。
この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
もので、一旦DI加工工程が終了した缶体(底上げ工程、
内面塗装工程が終了した缶体)の缶底に、ダイ方式によ
る再成形を施す金属缶の再成形方法を提供することを目
的とする。
問題を解決するための手段 この課題を解決するため、この発明は 胴部1が缶軸に平行に缶体2の口部3まで延び、かつ胴
部1が下壁4、外壁部5から接地部6を介して内壁部7
およびドーム部8へと延在すると共に、缶底9のドーム
部8周囲に内壁部7、接地部6および外壁部5で構成さ
れる中空部10を有する金属缶の再成形方法において、 缶体2の口部3に缶ホルダー11を挿入すると共に、缶底
9のドーム部8に中子12を当接して缶体2を支持し、中
子12外周に缶軸に平行に移動する底絞りダイ13を設け、
この底絞りダイ13のダイテーパー部13aを缶底9の外壁
部5に作用せしめることにより、中空部10を半径方向内
側に変形せしめると共に、内壁部7を略缶軸方向に立ち
上げる工程を含むことを特徴とする金属缶の再成形方法
であり、実施例として、缶体2の内壁部7の角度が、水
平線に対して90°乃至100°の範囲内で変形することを
特徴とする金属缶の再成形方法である。
作用 この発明に係る金属缶の再成形方法は、第5図に示すよ
うに底絞りダイ13を缶軸に対して平行に移動し、ダイテ
ーパー部13aを缶底9の外壁部5に外側から当接せしめ
て、中空部10を半径方向内側に強制的に変形させること
により、缶底9の内壁部7を円筒形状の中子12の円筒部
外周に圧接し、内壁部7を略缶軸方向に立ち上げる缶体
2の再成形方法である。したがって、この発明に係る再
成形方法は、中子12および底絞りダイ13並びに缶ホルダ
ー11を、缶軸に対して平行に移動させる往復運動だけで
よく、この方法のための装置は、構造が頗る簡単で低コ
ストで製作できる。これに対して、缶体を回転させて、
スピンロールを缶軸に対して垂直に移動させ、缶底を再
成形する方法(スピン方式)は、缶体を回転させる機構
およびスピンロールを回転する動力機構に加え、スピン
ロールを垂直または缶軸方向に移動させる機構が必要で
あり、装置全体の構造が頗る複雑で大がかりになる。
又、一旦DI加工が終了した缶体2(すでに内面塗装工程
を終了しているが、ネッキング加工、フランジ出し加工
工程を経ていない缶体2)の缶底9を、再成形するもの
であるから、中空部10の内面塗装工程を考慮する必要が
ない。
実施例 次に、この発明を図面に基づいて説明する。
第1図は、DI加工工程が終了した再成形前の缶体2の缶
底9(二点鎖線で示す)およびこの発明に係る金属缶の
再成形方法により成形された缶体2の缶底9(実線で示
す)を示した拡大断面図である。第1図に示すように、
中空部10の脚部半径および中空部10の横幅は、再成形後
においては、再成形前よりいずれも小さく形成されてい
る。第2図および第3図は再成形後の缶体2、底絞りダ
イ13および中子12の断面を示すもので、缶体2の内壁部
7およびドーム部8には中子12が当接し、かつ缶体2の
外壁部5には底絞りダイ13のダイテーパー部13aが当接
している。第2図は内壁部7を缶軸方向(θ=90°)に
立ち上げた場合の実施例であり、第3図は内壁部7をθ
=98°に立ち上げた実施例である。すなわち角度θを大
きくすると、角度αは小さくなると共に、角度βも小さ
くなる。しかし、角度βを小さくすると下壁部4に座屈
が生じ易くなり、θを大きくした場合であっても、角度
βを少なくとも40°以上に保持することが必要である。
第4図〜第5図は、この発明に係る金属缶の再成形方法
の工程を示す断面であり、第4図はDI加工して得られた
缶体2を缶ホルダー11に嵌装して、缶体2を缶ホルダー
11で保持している状態の断面図である。缶体2の口部3
と缶ホルダー11の嵌合は、缶体2の内面塗料が損傷を受
けない程度に緩和されたものでよい。そして、この缶ホ
ルダー11の中心には、エアー供給孔11aが穿設され、再
成形時にエアーの供給により缶体2に発生する座屈を防
止している。さらに、同様に再成形工程において缶体2
に座屈が発生しないように、再成形が施される缶体2は
口部3にネッキング加工およびフランジ加工が施されて
いない缶体2であることが好ましい。第5図は缶体2の
ドーム部8に、円筒形状の中子12が当接された断面図で
ある。これにより、缶体2は口部3およびドーム部8の
両方で確実に固定される。缶体2の固定順序として、中
子12がドーム部8に当接された後、口部3が缶ホルダー
11に嵌装されてもよい。なお、第5図において、中子12
の先端部12aの形状は、ドーム部8の形状と整合するよ
うに構成され、ドーム部8の始点から内壁部7にかけて
は、中子12の円筒側面と一定の角度を形成している。第
6図は、固定された缶体2の缶底9に、外側から底絞り
ダイ13を当接させた場合の断面図である。この工程にお
いて、底絞りダイ13を缶軸に平行に移動して、ダイテー
パー部13aを缶体2の外壁部5に当接せしめ、中空部10
を半径方向内側に変形するものである。すなわち、ダイ
テーパー部13は、缶底9方向への移動に伴い、外壁部5
の下方から上方へと摺動し、内壁部7は中子12の円筒側
面に強制的に変形せしめられる。又、底絞りダイ13によ
る缶底9の再成形時には、缶体2の他の部位の変形、座
屈を防止するために、エアー供給孔11aから缶体2内に
エアーが供給される。
さらに、他の実施例として、最初に缶体2を底絞りダイ
13に挿入し、次に、缶ホルダー11を缶体2の口部に挿入
して缶体2を押圧・移動し、ドーム部8に中子12を当接
すると共に、外壁部5を固定した底絞りダイ13のダイテ
ーパー部13aに外側から当接せしめて、缶底9を再成形
する方法もこの発明に係る金属缶の再成形方法に含まれ
ることは言うまでもない。この場合において、中子12は
比較的自由に前進、後退できる機構であることが望まし
い。なお、中子12を用いないで、底絞りダイ13のみで再
成形する方法も可能である。
次に、この発明に係る再成形方法により製造された缶体
2の各部の寸法を測定すると共に、缶体2の耐圧強度を
測定して評価を行なった。その結果を以下の表に示す。
(試験使用缶) 試験缶;4本(A0‥再成形前の元缶、A1A2A3‥再成形後の
缶) 缶容積;350ml 缶の胴径φ;66mm 缶の材質;JISA3004(アルミニウム合金) 缶底の板厚t;0.305mm この表から明らかなように、缶体2の内壁部7の変形範
囲を90°〜100°とした場合において、この範囲内で再
成形された缶体2の耐圧強度は、いずれも元缶A0の耐圧
強度より向上していることがわかる。
効果 以上説明してきたように、この発明に係る金属缶の再成
形方法により製造された缶体は、元缶に比較して耐圧性
が向上し、缶底の板厚をより薄くできるので、缶素材の
節約になる。又、この発明に係る再成形方法は、ダイ方
式を利用して缶底を再成形するので、スピン方式と異な
り再成形装置の構造が簡単で低コストで製造できる効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は、この発明に係る金属缶の再成形方法
の実施例を示した図面であり、第1図は再成形前と再成
形後の缶体の缶底を示した拡大断面図、第2図は再成形
後の缶底、底絞りダイおよび中子の断面図を示した断面
図であり、内壁部の角度θ=90°である場合の実施例を
示した図面、第3図は同様に内壁部の角度θ98°である
場合の実施例を示した図面、第4図は缶体を缶ホルダー
で保持している状態の断面図、第5図は缶体のドーム部
に中子が当接されて、缶体が固定された場合の断面図、
第6図は固定された缶体の缶底に、外側から底絞りダイ
を当接させた場合の断面図である。 1……胴部、2……缶体 3……口部、4……下壁 5……外壁部、6……接地部 7……内壁部、8……ドーム部 9……缶底、10……中空部 11……缶ホルダー、12……中子 13……底絞りダイ、13a……ダイテーパー部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】胴部が缶軸に平行に缶体の口部まで延び、
    かつ胴部が下壁、外壁部から接地部を介して内壁部およ
    びドーム部へと延在すると共に、缶底のドーム部周囲に
    内壁部、接地部および外壁部で構成される中空部を有す
    る金属缶の再成形方法において、 缶体の口部に缶ホルダーを挿入すると共に、缶底のドー
    ム部に中子を当接して缶体を支持し、中子外周に缶軸に
    平行に移動する底絞りダイを設け、該底絞りダイのダイ
    テーパー部を缶底の外壁部に作用せしめることにより、
    前記中空部を半径方向内側に変形せしめると共に、前記
    内壁部を略缶軸方向に立ち上げる工程を含むことを特徴
    とする金属缶の再成形方法。
  2. 【請求項2】缶体の内壁部の角度が、水平線に対して90
    °乃至100°の範囲内で変形することを特徴とする請求
    項1記載の金属缶の再成形方法。
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