JPH08309461A - ダイスと中子を用いた缶胴体の口絞り加工方法及び前記中子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネック部が低く、又蓋部の径が小さい缶胴体
を、座屈や皺を発生させずに形成できる口絞り加工方法
の提供を目的とする。 【構成】 缶胴体30の開口部31の内側に中子10を配置
し、前記開口部31の外側にダイス20を移動させて、前記
缶胴体30の開口部31を前記中子10との間で絞り加工する
缶胴体30の口絞り加工方法において、前記ダイス20によ
り押込まれる前記缶胴体30の開口部先端32が突き当たる
中子位置が、ダイス20の移動方向と逆方向に縮径するテ
ーパー状に形成されている。 【効果】 ダイス20により押込まれる缶胴体30の開口部
先端32が突き当たる中子位置がテーパー状に形成されて
いるので、口絞り加工の際、前記開口部先端32が中子10
に突き当たるときの衝撃が和らぎ、缶胴体30に座屈や皺
が発生しない。

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、コーヒー飲料缶等の缶胴体の開口部を絞り加工する
ダイスと中子を用いた缶胴体の口絞り加工方法及び前記
缶胴体の口絞り加工用中子に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料缶等の缶胴体の口絞り加工は、缶胴
体のデザインの自由度を増し、又蓋を小径化して材料費
の節減をもたらす。この為、近年、その利用範囲が広が
るとともに、口絞り段数も３〜４段に増加した。缶胴体
の口絞り加工には、缶胴体の開口部をダイスと中子で絞
り加工するダイ方式と、回転するコマ状の工具を缶胴体
の開口部周縁に沿って押当てて成形するスピン方式とが
ある。現在、国内ではダイ方式が主流である。

【０００３】図６は、従来のダイ方式にて用いるダイス
と中子の縦断面図である。円柱状の中子11の周囲にダイ
ス20が同心状に配置されている。前記中子11及びダイス
20は、それぞれの軸方向に移動する。図７イ〜ヘは、前
記ダイスと中子を用いて缶胴体を口絞り加工する工程説
明図である。中子11の下に、缶胴体30を開口部を上に向
けて配置する（図７イ）。中子11を缶胴体30の開口部内
側の所定位置まで降下させる（図７ロ）。ダイス20を缶
胴体30の開口部の外側に下降させ、前記開口部先端をダ
イス20のアプローチ面21に沿わせて内方に押込む（図７
ハ）。更にダイス20を下降させて缶胴体30の所定位置に
段差33を形成する（図７ニ）。口絞り加工後ダイス20を
上昇させ（図７ホ）、次いで中子11を引出す（図７
ヘ）。

【０００４】前述のようにして、所定段数を口絞り加工
した後、図８イ、ロに示すように、開口部先端をフラン
ジ状に成形し、このフランジ成形部35に蓋（図示せず）
を巻締めて取付ける。ところで、蓋材は胴材より製造工
程が多く価格が高い為、蓋は小径化の傾向にあり、それ
に伴い、缶胴体30の開口部はより狭められてきている。
開口部を狭めるに当たっては、図８に示すように、缶胴
体30のネック部36の高さｈが高いもの（図８イ）より、
低いもの（図８ロ）の方が、缶胴体30の表面積が減って
材料使用量が減少し、又図柄を塗装する衣装面37も広く
取れる。そして缶胴体30のネック部36の高さｈを低くす
るには、図９に示すように、１段当たりの絞り加工度
〔（Ｄ−ｄ）／Ｄ〕×100%（但し、Ｄは加工前の缶胴体
の開口端外径、ｄはダイス内径）を大きくし、又は／及
びダイス20の逃げ角度αを大きくする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のダイス
方式では、ネック部36の高さｈを低く、又開口端を小径
に口絞り加工しようとすると、図10に示すように口絞り
加工中に缶胴体が座屈したり、或いは皺が発生したりし
た。口絞り加工時の座屈や皺の発生防止策として、ダイ
スと中子との間隙の最適化、ダイス形状の最適化、ダイ
スと中子の移動方式の最適化等が検討されてきた。しか
し、いずれの方法によっても、十分な改善がなされなか
った。本発明は、このような状況を踏まえて鋭意研究を
進めた結果、座屈や皺の発生は、缶胴体の開口部先端が
中子に突き当たるときの衝撃により起きることを知見
し、更に研究を進めて本発明を完成するに到った。本発
明は、開口部が狭く、ネック部の高さｈが低い缶胴体
を、座屈や皺を発生させずに形成できる缶胴体の口絞り
加工方法及び前記口絞り加工用中子の提供を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
缶胴体の開口部の内側に中子を配置し、前記開口部の外
側にダイスを移動させて、前記缶胴体の開口部を前記中
子との間で絞り加工する缶胴体の口絞り加工方法におい
て、前記ダイスにより押込まれる前記開口部の先端が突
き当たる中子位置が、ダイスの移動方向と逆方向に縮径
するテーパー状に形成されていることを特徴とするダイ
スと中子を用いた缶胴体の口絞り加工方法である。

【０００７】以下に、この発明を図を参照して具体的に
説明する。図１は、本発明の口絞り加工方法で用いるダ
イスと中子の態様を示す縦断面図である。ここでは、円
柱状の中子10の周囲にダイス20が同心状に配置されてお
り、前記中子10は、下部が外径φ₁ の太径に形成されて
おり、所定箇所に上方に縮径するテーパー部12を有し、
そこから上部が外径φ₂ の細径に縮径されている。絞り
加工の際、ダイス20は下方に移動する。

【０００８】ダイス20のベアリング部22と中子10の太径
部（φ₁)との間隙ｇで、缶胴体開口部の絞り加工がなさ
れる。この間隙ｇは、狭すぎると缶胴体の開口部にスリ
傷が生じ、広すぎると絞り皺が生じる。本発明者等の実
験によると、ダイスと中子の間隙ｇは缶胴体の肉厚の
1.0〜1.3 倍が望ましい。本発明において、口絞り加工
時のダイスと中子の軸方向は、垂直、水平、斜め等任意
である。

【０００９】図２は前記加工装置を用いて、缶胴体を口
絞り加工する工程説明図である。同心状に配置された中
子10とダイス20を主要構成部材とする口絞り加工装置の
前記中子10の下に缶胴体30を開口部31を上に向けて配置
する（図２イ）。中子10を、缶胴体30の開口部30内側の
所定位置まで下降させる。ここで、中子10の下降停止位
置は、中子10のテーパー部12に、絞り加工の際に缶胴体
30の開口部先端32が当接する位置である（図２ロ）。次
いでダイス20を下降（下方に移動）させて缶胴体30の開
口部先端32をダイス20内面のアプローチ部21に沿って内
方へ押込む。このとき前記開口部先端32は中子10のテー
パー部12に突き当たる（図２ハ）。ダイス20は更に下降
して、段差33を缶胴体30の所定箇所に形成する（図２
ニ）。次いでダイス20を上昇させたのち（図２ホ）、中
子10を缶胴体30内部から引出す（図２ヘ）。

【００１０】前記図２ハにおいて、開口部先端32は中子
10の上方に縮径するテーパー部12に突き当たる為突き当
たるときの衝撃が和らぎ缶胴体30に座屈や皺が発生しな
い。中子10のテーパー部12に突き当たって内方に曲折し
た缶胴体30の開口部先端32の曲折部34は、中子10を缶胴
体30から引出すときに、中子10の太径部に押広げられ
る。曲折部34は幾分スプリングバックするが、ほぼ直立
形状に矯正される（図２ホ、ヘ参照）。中子10の下部
（テーパー部より下側）をやや太径（上部径＋0.04〜0.
1mm)に形成しておくと、より良好な直立形状が得られ
る。前記曲折部34を直立させるには、図３に示すよう
に、先に中子10を引出し（図３イ）、後からダイス20を
上昇させて、缶胴体先端32の曲折部を中子10とダイス20
の間で押圧するようにすると、更に良好な直立形状が得
られる。

【００１１】この発明において、図４に示すように、中
子10を固定し、缶胴体30とダイス20を上下動させても口
絞り加工ができる。即ち、缶胴体30を上昇させてその開
口部を固定した中子10の周囲に位置させる（図４イ）、
ダイス20を下降させて絞り加工を施し（図４ロ）、加工
後ダイス20を上昇させ（図４ハ）、次に缶胴体30を下降
させる（図４ニ）。

【００１２】請求項３記載の発明は、缶胴体の開口部の
内側に配置され、前記開口部の外側を移動するダイスと
の間で、前記開口部を口絞り加工する中子であって、前
記中子は、前記ダイスにより絞り込まれる缶胴体開口部
の先端が突き当たる位置が、ダイス移動方向と逆方向に
縮径されたテーパー状に形成されていることを特徴とす
る缶胴体の口絞り加工用中子である。

【００１３】ダイスと中子の移動には、任意の方式が適
用できるが、カム駆動方式が作動が高精度に行えて好ま
しい。カム駆動方式では、カム形状の変更によりダイス
や中子の動きを任意に設定できる。従って、ダイス20を
下降させつつ、中子10を上昇させて、開口部の直立形状
を一層向上させることも可能となる。又タイミングスイ
ッチと、油圧又は空圧駆動装置とを組合わせることによ
っても、カム駆動方式と同様の高精度の作動が実現でき
る。

【００１４】本発明において、中子10に形成するテーパ
ー部12の形状は、図５イ〜ホに例示するように、直線や
直線と曲線の組合わせ、或いは途中に異なる外径部を１
段或いは複数段入る形状（図５ニ、ホ）を取ることがで
きる。いずれにしろ、缶胴体30の開口部先端32が中子10
に突き当たる際の衝撃が和らぐ形状であれば、任意であ
る。尚、外径部を複数段にすると１個の中子で種々の成
形が可能になる。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明の口絞り加工方法では、ダ
イスにより押込まれる缶胴体の開口部先端が突き当たる
中子位置がダイスの移動方向と逆方向に縮径するテーパ
ー状に形成されているので、前記開口部先端が中子に突
き当たるときの衝撃が和らぎ、口絞り加工の際に缶胴体
に座屈や皺が発生しない。中子のテーパー部に突き当た
って曲折した、缶胴体の開口部先端は、中子を引出すこ
とにより直立形状に矯正され、後のフランジ加工が良好
になされる。前記中子をダイスより先に引出して、前記
曲折部を中子とダイスとの間で押圧するようにすると、
矯正がより良好になされる。請求項３記載の発明は、前
記加工方法で用いる中子である。この中子は、その所定
位置がテーパー状に縮径した簡単な構造のものであり、
製作が容易である。

【００１６】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）Ａ3004合金シートを用いて、外径66mm、容
積 350mlの缶胴体（ＤＩ缶）を成形加工し、この缶胴体
の衣装面に図柄を塗装焼付けしたのち、前記缶胴体の開
口部を、図２の工程に従って口絞り加工した。開口部の
厚さは 180μｍ（塗膜厚さ含む）であった。絞りダイス
及び中子の寸法は種々に変えた。中子のテーパー部に突
き当たり内方に曲折した開口部先端は、中子を引出す際
にほぼ直立形状に矯正された。

【００１７】（実施例２）口絞り加工後、図３に示すよ
うに、中子10を先に引出し、後からダイス20を引上げ
た。

【００１８】（比較例１）図７に示した従来の中子を用
いた工程に従った他は、実施例１と同じ方法により缶胴
体の口絞り加工を行った。

【００１９】得られた各々の缶胴体について、座屈又は
皺の発生状況を調べた。又開口部先端をフランジ加工し
た後、蓋を巻締めて、蓋の取付け状況を調べた。結果を
表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１より明らかなように、本発明例品（N
o.1〜6)は、いずれも、座屈や皺が発生せず、品質良好
であった。又蓋も容易に取付けることができた。No.5,6
は、口絞り加工終了後、先に中子を引出し、後からダイ
スを上昇させたので、缶胴体の開口部先端の曲折部分は
中子とダイスの間で押圧されて、極めて良好な直立形状
を呈した。これに対し、比較例品のNo.7〜10では座屈や
皺が発生した。これは、開口部先端が中子に衝撃的に突
き当たった為である。従来の中子を用いて座屈や皺が発
生しないのは、No.11 のように加工度が小さく又ネック
部が高い場合である。

【００２２】（実施例３）実施例１のNo.5において、中
子の下部径φ₁ を 62.01mmとし、口絞り加工終了後、先
に中子を引出し、後からダイスを上昇させた他は、実施
例１のNo.5と同じ方法により缶胴体の口絞り加工を行っ
た。口絞り加工で座屈や皺が発生することがなく、又缶
胴体の開口部先端の曲折部分は中子とダイスの間で強く
押圧されて、極めて良好な直立形状が得られた。

【００２３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
缶胴体の開口部先端が突き当たる中子位置がテーパー状
に形成されているので、前記開口部先端が中子に突き当
たる際の衝撃が小さく、従って缶胴体に座屈や皺が発生
するようなことがない。又開口部先端の中子のテーパー
部に突き当たり曲折した部分は、中子を引出すことによ
り直立形状となり、蓋を取付ける為のフランジ加工が良
好になされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の口絞り加工方法で用いるダイスと中子
の縦断面図である。

【図２】本発明の口絞り加工方法の第１の態様を示す工
程説明図である。

【図３】本発明の口絞り加工方法の第２の態様を示す工
程説明図である。

【図４】本発明の口絞り加工方法の第３の態様を示す工
程説明図である。

【図５】本発明の口絞り加工方法で用いる中子の態様を
示す形状説明図である。

【図６】従来の口絞り加工方法で用いるダイスと中子の
縦断面図である。

【図７】従来の口絞り加工方法の工程説明図である。

【図８】飲料缶の説明図である。

【図９】口絞り加工における缶胴体の開口部先端の変形
状況の説明図である。

【図10】口絞り加工における缶胴体の開口部先端の座屈
状況の説明図である。

【符号の説明】

10,11 ──中子 12────中子のテーパー部 20────ダイス 21────ダイスのアプローチ部 30────缶胴体 31────缶胴体の開口部 32────缶胴体の開口部先端 33────段差 34────曲折部 35────フランジ成形部 36────ネック部 37────衣装面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶胴体の開口部の内側に中子を配置し、
   前記開口部の外側にダイスを移動させて、前記缶胴体の
   開口部を前記中子との間で絞り加工する缶胴体の口絞り
   加工方法において、前記ダイスにより押込まれる前記開
   口部の先端が突き当たる中子位置が、ダイスの移動方向
   と逆方向に縮径するテーパー状に形成されていることを
   特徴とするダイスと中子を用いた缶胴体の口絞り加工方
   法。
2. 【請求項２】 口絞り加工後、先に中子を缶胴体の内側
   から引出し、次いでダイスを元の位置に移動させること
   を特徴とする請求項１記載のダイスと中子を用いた缶胴
   体の口絞り加工方法。
3. 【請求項３】 缶胴体の開口部の内側に配置され、前記
   開口部の外側を移動するダイスとの間で、前記開口部を
   口絞り加工する中子であって、前記中子は、前記ダイス
   により絞り込まれる缶胴体開口部の先端が突き当たる位
   置が、ダイス移動方向と逆方向に縮径されたテーパー状
   に形成されていることを特徴とする缶胴体の口絞り加工
   用中子。