JPH0790306B2 - 端部を強化した缶蓋の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は端部を強化した缶蓋の成形方に関する。

［従来の技術］ 缶蓋の成形方法としては、例えば特開昭60−193834号公
報や、米国特許第4571978号明細書などに記載されてい
るように、同心円上に配置されたカットエッジ、その中
心側に設けられた、対をなす剪断パンチの引き抜き型、
更にその中心側に配置された、対をなす引き抜きパンチ
とリフトリング、その中心側に設けた、対をなすパット
とリングからなる成形装置を使用して金属ブランクか
ら、カップ状体を成形してからフランジ部を形成し、つ
いで、リフトリングを逆方に移動させてカウンターシン
ク部を成形して、缶蓋を製造する方法はすでに知られて
いる。

しかし、この従来の方法は、カウンターシンクの形成が
不均一になる欠点を有している。

本発明者らは、その原因について種々研究の結果、リン
グを逆方向に移動させて成形を行なうことに原因がある
ことをつきとめた。

通常、このようなプレス加工においては、一方向に加え
た力を利用するために、この力の反力を利用するのが常
識であった。そのため、加工する一方の装置にバネある
いはエヤーシリンダー等を使用して、負荷を除いた時に
戻す力を発揮させ、これにより、成形の１工程を行なわ
せているのである。

たしかに、この慣用手段はエネルギーの節約の面から云
えば優れた点があるが、このような反力は必ずしも一定
でなく、必ずバラツキが生じ、そのため、成形品に悪影
響を与える。従って、このような成形法を缶蓋の成形に
適用したとき、缶蓋の精度のバラツキの原因となってい
ることが解明された。

また、従来の成形方法では、このほかいくつかの欠点が
ある。

その第１はカットエッジによって、金属ブランクの周辺
を截断して、剪断パンチをカップ状体を成形する位置ま
で移動させなければならないため、剪断パンチの移動距
離が長く、そのため、剪断パンチが截断した金属ブラン
クの截断面と長い距離で接触するため、いわゆる金属の
切り粉が生成し、これが剪断パンチの移動と、金属ブラ
ンクの中心方向への移動により持ち込まれ、金属ブラン
クの保護層を傷つけたり、刺さり込む現象が多発するこ
とである。

蓋体の保護層は、缶に被蓋したときに缶の内容物と金属
との接触を遮断し、金属を腐食から保護する作用を営む
ものであるが、これに傷が発生すると保護機能がなくな
り、内容物充填後、腐食により孔があいたり、また内容
物によっては、水素ガスの発生による膨張缶の発生、内
容物の黒変などが生じる問題があり、保護層の損傷は絶
対に防がなければならないことである。

つぎに、剪断パンチを、カップ状体が形成される位置ま
で移動することは、その移動距離が大きいため、いわゆ
る、製造工程上におけるストロークが長くなり、そのた
め、蓋の成形に長時間を必要とし、単位時間当りの製造
個数は少なくなり、しかも、長いストロークを必要とす
るため、大きな稼働エネルギーを必要とする。

第３の問題がカップ状体を形成し、これからフランジ部
を形成し、ついで、チャップウォール部を形成するとい
う２工程を順次行なっているが、このような工程を経時
的に行なうことは、製造工程の複雑化と長時間を要する
問題を起こす。

これらのことは、製造上の大きな欠点である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者は種々研究の結果、成形を、反力を利用して行
なう以上、缶蓋の精度の改善には限度があること、精度
を向上させるためには、一方向に各成形装置を移動させ
て成形を行ない、反力、いわゆる戻り成形を行なわない
ことが必要であることを解明して、本発明を完成した。

また、パンチカッターと、アッパープレッシャースリー
ブ、パンチセンターを併行して同一方向に移動し、パン
チセンターをアッパープレッシャースリーブに先行させ
て移動することにより、フランジと、チャックウォール
と、センターパネルチャックラジアスの併行成形を行な
うことにより、第３の問題を解決したものである。

［課題を解決する手段］ 本発明は、 「1.缶蓋の端部を強化成形する方法において、同心に配
置したダイカッター１と、それより中心側に配置した、
対をなすパンチカッター２とダイドローリング３と、 更に、それより中心側に配置した、対をなすアッパープ
レッシャースリーブ４とダイセンターリング５および、 それより中心側に配置した、対をなすパンチセンター６
とダイセンサー７からなる成形装置を用い、 パンチカッター２とアッパープレッシャースリーブ４と
パンチセンター６を、缶の内側になる側に保護層を設け
た金属ブランク10の該保護層の設けられていない側に移
動させ、金属ブランク10の周辺部を、パンチカッター２
により円形に截断し、 パンチカッター２は、截断位置から更に移動させて、カ
ップ状体16を形成し、アッパープレッシャースリーブ４
と、ダイセンターリング５とを、金属ブランク10を挟ん
で当接させて、缶蓋のフランジ部15を形成し、 一方、パンチセンター６をダイセンター７に金属ブラン
ク10の中心側を挟んで当接させ、金属ブランク10のダイ
センターリング５の中心側内周ラジアスと、パンチセン
ター７のラジアスとの間で、チャックウォール11とセン
ターパネルチャックラジアス12を形成し、 ついで、アッパープレッシャースリーブ４とダイセンタ
ーリング５を移動させて、ダイセンター７とダイセンタ
ーリング５の間に形成した間隙にチャックウォール11と
センターパネルチャックラジアス12を押し込んで、カウ
ンターシンクラジアス13を形成することを特徴とする、
成型装置の各成形部をすべて同一方向に移動させること
により成形を行なう、端部を強化した缶蓋の成形方法。

2.缶蓋の端部を強化成形する方法において、同心に配置
したダイカッター１と、それより中心側に配置した、対
をなすパンチカッター２とダイドローリング３と、 更に、それより中心側に配置した、対をなすアッパープ
リッシャースリーブ４とダイセンターリング５および、 それより中心側に配置した、対をなすパンチセンター６
とダイセンター７からなる成形装置を用い、 パンチカッター２とアッパープレッシャースリーブ４と
パンチセンター６を、缶の内側になる側に保護層を設け
た金属ブランク10の該保護層の設けられていない側に移
動させ、金属ブランク10の周辺部を、パンチカッター２
により円形に截断し、 パンチカッター２を該カッターの中心側の内周面のラジ
アス基点８が、成形される缶蓋のフランジ部の外周壁の
高さとほぼ同一となる位置まで移動し、この位置でパン
チカッター２を停止して、缶蓋のフランジ部の外周壁14
となる壁部を形成するとともに、アッパープレッシャー
スリーブ４とダイセンターリング５とを、金属ブランク
10を挟んで当接させて缶蓋のフランジ部15を形成し、 併行してアッパープレッシャースリーブ４より先行する
パンチセンター６を、ダイセンター７に金属ブランク10
の中心側を挾んで当接させ、金属ブランク10のダイセン
ターリング５の中心側内周ラジアスと、パンチセンター
７のラジアスとの間で、チャックウォール11とセンター
パネルチャックラジアス12を形成し、 ついで、アッパープレッシャースリーブ４と、ダイセン
ターリング５を移動させて、ダイセンター７とダイセン
ターリング５の間に形成した間隙にチャックウォール11
とセンターパネルチャックラジアス12を押し込んで、カ
ウンターシンクラジアス13を形成することを特徴とす
る、成形装置の各成形部をすべて同一方向に移動させる
ことにより成形を行なう、端部を強化した缶蓋の成形方
法。」である。

［作用］ 本発明においては、カウンターシンクの形成において、
従来法のごとく、リングを逆方向に移動させる手段を排
除し、チャックウォール11と、センターパネルチャック
ラジアス12が形成された時点で、金属ブランク10の中心
部分を挾んで当接しているパンチセンター６とダイセン
ター７を停止し、金属ブランク10のフランジ部を形成
し、当接しているアッパープレッシャースリーブ４とダ
イセンターリング５とを更に同じ方向に移動させて、ダ
イセンター７とダイセンターリング５の間に形成した間
隙にチャックウォール11とセンターパネルチャックラジ
アス12を押し込んで、カウンターシンクラジアス13を形
成するのである。

これにより、反力は一切使用せず、所定の力を正確に負
荷することができるので、カウンターシンクラジアス13
の成形バラツキが全く生じない。

これが本発明の第１の特徴である。またパンチカッター
の移動距離を、フランジ外周壁形成に必要な最短距離と
し、切り粉の発生、持ち込みを防止し、保護層を傷つけ
る欠点が解消された。

ストロークが短かく、製造速度も高速化し、必要なエネ
ルギーも少ない。

又、パンチカッター２とアッパープレッシャースリーブ
４とパンチセンター６を同一方向に同時に移動させ、し
かも、パンチセンター６を先行させることにより、フラ
ンジ15とチャックウォール11とセンターパネルチャック
ラジアス12がすべて併行して形成され、製造工程も著る
しく短縮した。

さらに、本発明の大きな特徴は、これらの成形装置を、
少なくとも、缶の内面になる側に保護層を設けた金属ブ
ランクの保護層のない側から作用させることである。

このように行なうことにより、金属ブランクの截断端部
に生ずる「かえり部分」、いわゆるバリは保護層の無い
側に突出する。

このため蓋体の成形後、缶の積重ね搬送に便利で、巻締
めの予備成形となるカーリング工程において、端部を保
護層のある側を内側にカール成形するが、このとき本発
明の成形方法によって成形された蓋体は、バリが必ずカ
ーリング装置に接触するので、この工程において除去な
いし、圧潰され、あるいは丸められて、突出したいわゆ
るバリ状では存在しない。

このため、被蓋時に缶の開口端部と、巻締た時、バリに
より缶体の保護層が傷つけられることがなく成缶後、腐
食の発生がない。これも本発明の１つの特長である。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面について説明する。

実施例においては、金属ブランクとして、アルミニウム
A5182P材、板厚0.20〜0.28を使用し、缶の内面となる面
に、エポキシフェーノール系樹脂の保護層を設けた。な
おビニルオルガノゾル系を用いて保護層を形成しても同
様な効果が奏される。缶の外面となる面にも潤滑等の目
的で樹脂塗料を塗布した。

第１図は、本発明で使用する成形装置の１部の縦断面正
面図である。１はダイカッターであり２はパンチカッタ
ー、３はダイドローリング、４はアッパープレッシャー
スリーブ、５はダイセンターリング、６はパンチセンタ
ー、７がダイセンターである。これらの各装置は同心状
に配置されておりダイカッター１が外周側でダイセンタ
ー７が中心側である。これらの各装置は矢印方向に移動
して金属ブランク10を成型する。金属ブランク10は少な
くとも缶の内面側になる面には保護層が設けられてい
る。各装置は金属ブランクの保護層が設けられている面
側から金属ブランクに接触して成形加工を行う。第１図
のA,B,C,Dの各段階は成形加工の進行状態を示してい
る。

Ａ段階では、パンチカッター２とダイカッター１で金属
ブランクを裁断し、パンチカッター２とダイドローリン
グ３とで金属ブランクを挟んで矢印方向に移動したとこ
ろが示されている。

Ｂ段階では、パンチカッター２が移動し、金属ブランク
10の端部が垂直な壁を形成し、パンチセンター６がまだ
金属ブランクに当らず、カップ状の蓋前駆体が形成され
ている。

Ｃ段階では、アッパープレッシャースリーブ４が金属ブ
ランクを挟んでダイセンターリング５と当接してフラン
ジ15、フランジ外周壁14となる壁部が形成され、また、
パンチセンター６が金属ブランク10を挾んでダイセンタ
ー７と当接して、チャックウォール11とセンターパネル
チャックラジアス12が形成されていることがわかる。

Ｄ段階では、アッパープレッシャースリーブ４とダイセ
ンターリング５を更に移動させて、ダイセンター７とダ
イセンターリング５の間に形成した間隙にチャックウォ
ール11とセンターパネルチャックラジアス12を押し込ん
で、カウンターシンクラジアス13が形成されるところが
示されている。

この実施例は、各成形装置が同一方向に移動し、金属ブ
ラククの保護層の設けられた側から成形を行い、段階的
に順次成形を行って、蓋が形成される実施例である。

第２図は、他の実施例であり、装置は第１図と同一の装
置を使用する。

Ａ段階で、パンチカッター２とダイカッター１で金属ブ
ランクを裁断し、パンチカッター２とダイドローリング
３とで金属ブランクを挟んで矢印方向に移動し、蓋体の
外周を形成したところが示されている。アッパープレッ
シャースリーブ４とパンチセンター６が併行して矢印方
向に移動しているのが理解される。

Ｂ段階で、パンチセンター６がアッパープレッシャース
リーブ４に先行して移動し金属ブランクが中心側に移動
していることがわかる。

さらに、パンチカッター２の中心側の内周面のラジアス
基点８が成形される缶蓋のフランジ部の外周壁の高さと
ほぼ同一となる位置まで移動し、この位置でパンチカッ
ター２を停止して、缶蓋のフランジ部の外周壁14となる
を壁部を形成する。（Ｃ）段階でアッパープレッシャー
スリーブ４より先行するパンチセンター６とダイセンタ
ー７で金属ブランク10の中心側を挟んで当接させ、ダイ
センターリング５の中心側内周面ラジアスとバンチセン
ター６のラジアスとの間でチャックウォール11とセンタ
ーパネルチャックラジアス12を形成していることが示さ
れている。

Ｄ段階ではアッパープレッシャースリーブ４とダイセン
ターリング５とをさらに移動して、ダイセンター７とダ
イセンターリング５の間に形成した間隙にチャックウォ
ール11とセンターパネルチャックラジアス12を押し込ん
で、カウンターシンクラジアス13を形成するところが示
されている。

この実施例は、パンチカッターの移動距離が短く、切り
粉の発生などのないことなどの特徴がある。

また、フランジ外周壁、フランジ、チャックウォール、
センターパネルチャックラジアスを併行して成形し、第
１図の実施例の如く、カップ状の蓋体前駆体を形成した
り、段階的に順次各部を形成するのではないことが理解
される。

このようにして、成形工程が短縮され、製造速度の大き
いことがわかる。

本発明は、全ての工程を各成形装置を同一方向に移動し
て行い、反力を利用した戻り成形工程を完全に排除し
た。

これにより、成形に用いる力のバラツキを除き、成形品
の精度を著しく向上した。

第３図は、蓋を缶胴に巻締めするための予備成形であ
る、カール成形を示す断面図である。16はカール成形装
置であって、蓋体のフランジの外周壁の端部に外側の突
出するかえり部いわゆるバリ17があり、カール成形装置
に接触していることが理解される。

第４図は、上記のバリ17がカール成形装置により消滅し
たところを示す。

このように成形装置を金属ブランクの保護層の設けられ
た側から接触させて、裁断すると、バリはカール工程で
消滅するのである。

第５図は、従来行われているカール成形を示す。本発明
の如く、金属ブランクに対し、特定方向からの成形装置
の接触加工を行わないと、カール成形においてバリ17は
内側に突出し、カール装置と接触せず、したがって第６
図に示すようにカール成形完了後も内側に突出したバリ
17が存在していることがわかる。

第７図は、蓋体を缶胴に巻締めた断面を示す。バリ17が
缶胴に接触し、保護層を傷つけていることが明示されて
いる。また、バリがひどい場合には缶胴フック部を切断
し漏洩することもある。

［効 果］ 本発明は、蓋体の成形において、金属ブランクの裁断、
成形加工を缶の保護層の設けられていない面となる側か
ら行い、バリによる缶体保護層の損傷を防止し、また成
形装置の移動を一方向のみとし、反力による戻り方向の
成形工程を排除して、製品の精度を著しく向上させたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であり、本発明で使用する成形
装置の１部の正面断面図であって、各成形装置と各段階
の成形工程を示す。 第２図は、本発明の他の実施例であり、各成形装置と、
各段階の成形工程を示す。 第３図は、缶胴への巻締の予備工程のカーリング工程を
示す正面断面図であり、第４図は、カーリング工程の終
了時の正面断面図である。第５図と第６図は従来のカー
リング工程を示す正面断面図であり、第７図は、缶胴を
巻締た状態を示す正面断面図である。 1:ダイカッター、2:パンチカッター、3:ダイドローリン
グ、4:アッパープレッシャースリーブ、5:ダイセンター
リング、6:パンチセンター、7:ダイセンター、10:金属
ブランク、11:チャックウォール、13:カウンターシンク
ラジアス、14:フランジ外周壁、15:フランジ、16:カー
リング装置、17:バリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶蓋の端部を強化成形する方法において、
   同心に配置したダイカッター１と、それより中心側に配
   置した、対をなすパンチカッター２とダイドローリング
   ３と、 更に、それより中心側に配置した、対をなすアッパープ
   レッシャースリーブ４とダイセンターリング５および、 それより中心側に配置した、対をなすパンチセンター６
   とダイセンター７からなる成形装置を用い、 パンチカッター２とアッパープレッシャースリーブ４と
   パンチセンター６を、缶の内側になる側に保護層を設け
   た金属ブランク10の該保護層の設けられていない側に移
   動させ、金属ブランク10の周辺部を、パンチカッター２
   により円形に截断し、 パンチカッター２は、截断位置から更に移動させて、カ
   ップ状体を形成し、アッパープレッシャースリーブ４
   と、ダイセンターリング５とを、金属ブランク10を挾ん
   で当接させて、缶蓋のフランジ部15を形成し、 一方、パンチセンター６をダイセンター７に金属ブラン
   ク10の中心側を挾んで当接させ、金属ブランク10のダイ
   センターリング５の中心側内周ラジアスと、パンチセン
   ター７のラジアスとの間で、チャックウォール11とセン
   ターパネルチャックラジアス12を形成し、 ついで、アッパープレッシャースリーブ４とダイセンタ
   ーリング５を移動させて、ダイセンター７とダイセンタ
   ーリング５の間に形成した間隙にチャックウォール11と
   センターパネルチャックラジアス12を押し込んでカウン
   ターシンクラジアス13を形成することを特徴とする、成
   型装置の各成形部をすべて同一方向に移動させることに
   より成形を行う、端部を強化した缶蓋の成形方法。
2. 【請求項２】缶蓋の端部を強化成形する方法において、
   同心に配置したダイカッター１と、それより中心側に配
   置した、対をなすパンチカッター２とダイドローリング
   ３と、 更に、それより中心側に配置した、対をなすアッパープ
   レッシャースリーブ４とダイセンターリング５および、 それより中心側に配置した、対をなすパンチセンター６
   とダイセンター７からなる成形装置を用い、 パンチカッター２とアッパープレッシャースリーブ４と
   パンチセンター６を、缶の内側になる側に保護層を設け
   た金属ブランク10の該保護層の設けられていない側に移
   動させ、金属ブランク10の周辺部を、パンチカッター２
   により円形に截断し、 パンチカッター２を該カッターの中心側の内周面のラジ
   アス基点８が、成形される缶蓋のフランジ部の外周壁の
   高さとほぼ同一となる位置まで移動し、この位置でパン
   チカッター２を停止して、缶蓋のフランジ部の外周壁14
   となる壁部を形成するとともに、アッパープレッシャー
   スリーブ４とダイセンターリング５とを、金属ブランク
   10を挾んで当接させて缶蓋のフランジ部15を形成し、 併行してアッパープレッシャースリーブ４より先行する
   パンチセンター６を、ダイセンター７に金属ブランク10
   の中心側を挾んで当接させ、金属ブランク10のダイセン
   ターリング５の中心側内周ラジアスと、ダイセンター７
   のラジアスとの間で、チャックウォール11とセンターパ
   ネルチャックラジアス12を形成し、 ついで、アッパープレッシャースリーブ４と、ダイセン
   ターリング５を移動させて、ダイセンター７とダイセン
   ターリング５の間に形成した間隙にチャックウォール11
   とセンターパネルチャックラジアス12を押し込んでカウ
   ンターシンクラジアス13を形成することを特徴とする、
   成形装置の各成形部をすべて同一方向に移動させること
   により成形を行う、端部を強化した缶蓋の成形方法。