JPH089077B2

JPH089077B2 - １体成形缶の底部の成形方法

Info

Publication number: JPH089077B2
Application number: JP1139455A
Authority: JP
Inventors: 則人佐伯
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH035033A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、絞り成形缶、絞り−しごき成形缶（DI缶）
等の１体成形缶の底部に、球面状に凹んだ中央パネルを
形成する方法に関する。

（従来の技術）絞り成形缶等の１体成形缶は、炭酸飲料等の内圧性液
体（容器に充填密封後、大気圧より高い内圧を生ずる液
体をいう）を充填される場合が多いが、密封後の比較的
高い内圧（例えば7kgf/cm²）による底部の膨出によって
正立安定性が損なわれるのを防止するため、その底部の
環状接地部より内側の部分は通常球面状に、すなわちド
ーム状に凹むように形成される。

材料コスト低減の見地からは底部を薄くして、薄くな
ったための強度低下を、より硬質の材料を用いることに
よって補なうことが望ましい。しかしながら球面状凹部
形成前の底部部分（通常は平坦な）が、このように薄
く、かつ硬い場合は、従来の方法により、所謂ドーミン
グポンチ（形成されるべき凹部と対応する球面状の押圧
面を有しており、本明細書におけるコアダイ18に対応す
る）によって単に底部を押圧することによって球面状凹
部を形成すると、凹部の周辺部近傍に放射状のしわが発
生し易い。このしわは、凹部の曲率半径が小さくなるほ
ど発生し易い。

このしわは缶の外観を損ねるのみならず、底部の内圧
に対する耐バックリング性を低下させるという問題を生
ずる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、１体成形缶の底部が比較的薄く、かつ硬い
場合であっても、放射状のしわを実質的に発生すること
なく、底部に球面状に凹んだ中央パネルを形成する方法
を提供することを目的とする。

本発明はさらに、上記の場合に加えて、形成されるべ
き中央パネルの曲率半径が比較的小さい場合であって
も、放射状のしわを実質的に発生することなく、１体成
形缶の底部に球面状に凹んだ中央パネルを形成する方法
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の１体成形缶の底部の成形方法は、円筒形の周
壁部の下端に連接する、断面円弧状に凹んで、もしくは
直線状に、内側斜下方に延びる勾配部、および勾配部の
下端の曲率部の内端より立上って下部に形成された円筒
状凹部を備えるコアポンチに、円筒形胴部と底部に平坦
なセンターパネルを有する１体成形缶を外挿し、１体成
形缶の上記曲率部との接触部より半径方向外側の部分の
内面および外面をそれぞれ、コアポンチの勾配部、およ
び付勢されたホールドダウンリングの上記勾配部に対応
する形状を有する成形面により押圧し、同時に上記底部
の上記接触部より半径方向内側のセンターパネルの周縁
部を、コアポンチの上記円筒状凹部内に、円筒状凹部の
内周面に沿い摺動可能に設けられ、形成されるべき中央
パネルの周辺部の内面と対応する形状の押圧面を有する
第１の押圧体と、形成されるべき中央パネルの周辺部の
外面と対応する形状で、第１の押圧体と対向する押圧面
および円筒状凹部の内径より外径が小さい円筒形外周面
を有する、少なくとも１個の第２の押圧体により押圧し
て上記周辺部を形成し、次いで周辺部を第１の押圧体と
第２の押圧体の間で押えながら、センターパネルの周辺
部より半径方向内側の部分を、球面状の押圧面を有する
コアダイにより缶内方に押圧して、底部に球面状に凹ん
だ中央パネルを形成することを特徴とする。

（作用）１体成形缶の、コアポンチの曲率部との接触部（4c）
より半径方向外側の部分の内面および外面をそれぞれ、
コアポンチの勾配部、および付勢されたホールドダウン
リングの勾配部に対応する形状を有する成形面により押
圧するので、後述の材料の引き込みと相俟つてしわの無
い外壁部（８）を形成できる。

センターパネルの、成形の際に通常は放射状のしわが
生じ易い周縁部を、第１の押圧体と第２の押圧体により
押圧して、中央パネルの周辺部を形成し、この周辺部を
第１の押圧体と第２の押圧体の間で押えながら、周辺部
より内側の部分（以下Ａ部分とよぶ）を、球面状の押圧
面を有するコアダイによって押圧して、Ａ部分を球面状
の凹部に形成するのであるから、周辺部すなわち周縁部
は拘束されている故、センターパネルが比較的薄く、か
つ硬い（例えば実施例に記載の厚さ約0.13〜0.18mmのス
チールのように；なお絞り加工−再絞り加工によって形
成された１体成形缶のセンターパネルの厚さはブランク
の厚さと実質的に等しい）場合であっても、あるいは形
成されるべき中央パネルの曲率半径が比較的小さい場合
であっても、中央パネルに放射状のしわが発生し難い。
さらに後記のように、球面状に凹んだ中央パネルを形成
する際は、胴部の材料が引き込まれて底部への材料の供
給が行なわれるのであるが、この引き込みはしわの無い
外壁部の材料が移動しながら行なわれるので、この点か
らも中央パネルに放射状ののしわが発生し難い。

第２の押圧体が１個では放射状のしわが発生する程度
に、センターパネルが薄く、かつ硬いか、もしくは形成
されるべき中央パネルの曲率半径が小さい場合は、第２
のの押圧体を２個あるいはそれ以上の個数にすることに
よって、放射状のしわの発生を実質的に防止することが
できる。

第１の押圧体および第２の押圧体はそれぞれ、形成さ
れるべき中央パネルの周辺部の内面および外面と対応す
る形状の押圧面を有するので、第１の押圧体および第２
の押圧体によって押圧されたセンターパネルの周縁部
は、中央パネルの周辺部に形成される。従ってこの周辺
部と前記球面状凹部に形成されたＡ部分とによって、球
面状に凹んだ中央パネルを形成することができる。

第１の押圧体は、コアポンチの下部に形成された円筒
状凹部内に、その内周面に沿い摺動可能に設けられてい
る。そのため第４図に示されるような接地部に直接中央
パネルが接続している状態から、さらにコアポンチを降
下することにより、第５図に示されるような、ほぼ軸方
向に立上る内壁部10を底部に有する、一段と耐内圧性が
向上した１体成形缶を形成することができる。

第２の押圧体は、コアポンチの下部に形成された円筒
状凹部の内径より外径が小さい円筒形外周面を有するの
で、成形中の底部の接地部（第５図の環状底壁部９に対
応する）の外面はフリーであって、押圧力が加わらな
い。そのため中央パネルの周辺部を形成する際、および
Ａ部分をコアダイにより缶内方に押圧して、球面状に凹
んだ中央パネルを形成する際は、胴部の材料が引き込ま
れて底部への材料の供給が比較的容易に行なわれ、主と
して絞り込み加工が行なわれる。従って接地部や中央パ
ネルに局部的な薄肉化した部分が生じて、底部にバック
リングが発生する等の、耐内圧性が低下することが起こ
り難い。

上記のように、成形中の底部の接地部の外面はフリー
であって、押圧力が加わらない。そのため成形の際に、
接地部の外面の有機被膜（例えば実施例に記載のポリエ
チレンテレフタレートフィルム）に傷が付き難い。

（実施例）第１図において、１は１体成形缶であって、例えば両
面に厚さ約20〜30μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを貼着された、板厚約0.13〜0.18mmのティンフリ
ースチール（電解クロム酸処理鋼板）の円形ブランクを
絞り加工−再絞り加工することによって形成されたもの
であり、円筒形の胴部２および内側下方に延びる傾斜部
３ならびに平坦なセンターパネル４よりなる底部５より
なっている。

第５図には、センターパネル４を球面状に凹んだ中央
パネル６に形成された１体成形缶１が示されており、底
部７は、胴部２の下端に連接する。断面円弧状に凹んで
内側斜下方に延びる外壁部８、外壁部８の下端に接続す
る、好ましくは小さな曲率半径の断面円弧状部よりなり
接地部を形成する環状底壁部９、底壁部９の上端よりほ
ぼ軸方向に立上る短円筒状の内壁部10、および中央パネ
ル６を備えている。

第１図において、12は中型、13は下型、14は外壁部形
成具である。中型12は、胴部２にほぼぴったりと内挿可
能な周壁部15aを有するコアポンチ15と、コアポンチ15
の下部に形成された円筒状凹部15b内に設けられた押圧
体16を備えている。コアポンチの周壁部15aの下端15a₁
と、凹部15bの内周面15b₁の下端に接続する曲率部11の
間には、形成されるべき外壁部８と対応する形状の勾配
部15cが形成されている。曲率部11の直径はセンターパ
ネル４の直径に実質的に等しい。

押圧体16の下面16aは、形成されるべき中央パネル６
と対応する形状の球面状になっている。押圧体16はスプ
リング17を介してコアポンチ15より懸下しており、常時
はその下端16bはコアポンチ15の下端より僅か上方に位
置する。なお押圧体16の下面は、例えば第２図の１点鎖
線16a′で示すように、リングダイ19の上端19a₁に対向
する部分より内側が、球面状の下面16aよりも内側に、
すなわち上部に凹んでなるものであってもよい。

下型13は、コアダイ18およびコアダイ18に外挿された
リングダイ19を備えている。リングダイ19の内側上方に
延びる上面、すなわち押圧面19aは、形成されるべき中
央パネル６の周辺部6aと対応する形状を有している。一
方コアダイ18の上面、すなわち押圧面18aは、形成され
るべき中央パネル６の周辺部6aより内側の部分6b（以下
中央部6bとよぶ）と対応する形状の球面状となってい
る。

リングダイ19の下面と、コアダイ18の固定支持体20の
間にはスプリング21が設けられており、常時はスプリン
グ21の押上げ力によって、リングダイ19の内方突出部19
bとコアダイ18の外方突出部18bが係合して、リングダイ
19の押圧面19aの上端19a₁が、コアダイ18の押圧面18aの
頂部18a₁より僅かに高く位置するようになっている。ま
たリングダイ19が下降して、その下面が支持体20に当接
した状態において、押圧面18aと押圧面19aは共通の球面
部分を形成するようにリングダイ19の高さは定められて
いる（第４図参照）。

スプリング21の圧縮強度は、スプリング17のそれより
も小さく定められている。またリングダイ19の外周面19
cの直径は、凹部15bの内周面15b₁の内径よりも、ほぼ1.
5t〜2.0t（ｔはセンターパネル４の厚さ）だけ小さく定
められている。

外壁部成形具14は、形成されるべき外壁部８と対応す
る形状の成形面22aを有する環状のホールドダウンリン
グ22、およびホールドダウンリング22の外方突出部22b
と係合可能な内方突出部24aを有する円筒状保持体24を
備えている。ホールドダウンリング22の支持体23の下面
と、固定保持体24の底部（図示されない）の間には、図
示されないスプリング、もしくはエアシリンダー又は油
圧シリンダーが設けられており、このスプリング等の押
上げ力すなわちスプリング等による付勢によって、常時
は外方突出部22bと内方突出部24aが係合して、第１図に
示すようにホールドダウンリング22の成形面22aが押圧
面19aより若干高い所定の位置にあるように構成されて
いる。

以上の工具により中央パネル６は次のようにして形成
される。中型12を上昇させて、内外面に潤滑油を塗布さ
れた１体成形缶１を中型12に外挿した後、中型12を下降
させる。第１図は、１体成形缶１の傾斜部３とホールド
ダウンリング22の成形面22aが接触を開始する位置まで
中型12が下降した状態を示す。中型12、すなわちコアポ
ンチ15の曲率部11とセンターパネル４の接触部4cは、セ
ンターパネル４の端縁に実質的に位置する。

さらに中型12すなわちコアポンチ15の下降を続ける
と、第２図に示すように、傾斜部３がコアポンチ15の円
弧状部15cとホールドダウンリング22の成形面22aにより
押圧されて、断面円弧状の外壁部８が形成される。同時
にセンターパネル４の周縁部4a（第１図）はリングダイ
19によって押圧体16の下面16aに接触するまで凹部15b内
に押込まれ、形成されるべき中央パネル６の周辺部6a
（第５図）の形状に形成される。このさい周縁部4aがリ
ングダイの上端19a₁によって引張られて、材料の１部が
胴部２側からセンターパネル４の方向に引込まれる。こ
のように放射状しわの発生し易い周縁部4aを、リングダ
イの上端19a₁によって引張り、同時にリングダイの押圧
面19aと押圧体の下面16aによってしわ押えするので、し
わの発生が起らない。

さらに中型12の下降を続けると、スプリング21が圧縮
されてリングダイ19が下降して、中央パネル６の周辺部
6aをリングダイ19と押圧体下面16aによってしわ押えし
ながら、第３図に示すように、コアダイ18の押圧面18a
がセンターパネル４に接触し始めるが、スプリング17は
圧縮されないので、押圧体16とコアポンチ15の相対的位
置関係は変らない。

さらに中型12を降下させると、リングダイ19もさらに
降下して、押圧面18aとセンターパネル４の接触面積も
増加して、センターパネル４は押圧面18aにより押圧さ
れて、胴部２側から材料を供給されつつ球面状に凹む
が、そのさい周辺部6aが押圧体16とリングダイ19によっ
て押えられているので、中央部6bの辺縁に放射状のしわ
が発生し難い。

第４図は、リングダイ19の下面が支持体20と接触し、
押圧面18aと押圧面19aが共通の球面部分を形成する位置
まで中型12が下降して、球面状に凹んだ中央パネル６が
形成された状態を示す。

中型12をさらに降下すると、第５図に示すように、ス
プリング17が圧縮されて押圧体16が凹部15b内に移動し
て、ほぼ軸方向に立上る内壁部10が形成され、球面状に
凹んだ中央パネル６を有する底部７が形成される。

以上の成形は、材料が胴部２側からセンターパネル４
もしくは中央パネル６の方向に引込まれる、所謂絞り込
みによって主として行なわれるので、形成された底部７
に局部的な薄肉部が生じるおそれがない。

第１図に示すように１個のリングダイ19を有する下型
13によって成形してもなお中央パネル６に放射状しわが
発生するほど、センターパネル４が薄く硬いか、もしく
はさらに中央パネル６の曲率半径が小さい場合には、第
６図に示すように、リングダイ19とコアダイ18の間に、
押圧面25aが押圧面18aおよび19aと共通の球面部分を形
成可能な中間リングダイ25を設けた下型13を用いて成形
を行なえばよい。26はスプリングであって、中間リング
ダイ25とスプリング26を設けた点以外は第１図の成形工
具と第６図の成形工具は同様である。

この場合特許請求の範囲の記載との関連においては、
押圧体16を仮想的に分割して、リングダイ19と、これに
対向する押圧体16の部分16xを１対の押圧体、中間リン
グダイ25と、これに対向する押圧体16の部分16yで他の
１対の押圧体と呼ぶことにする。

この場合は、第１図、第２図の場合と同様に、中型12
を下降させると、第７図に示すように、先づ１体成形缶
１に外壁部８が形成され、同時にセンターパネル４の周
縁部4aはリングダイ19によって押圧体16の下面16aに接
触するまで押込まれる。

さらに中型12の下降を続けると、第８図に示すよう
に、センターパネル４の周縁部4aより内側の隣接する周
縁部4bが、中間リングダイ25によって押圧体16の下面16
aに接触するまで押込まれる。このさい材料は、コアポ
ンチ15と成形型22の間、および押圧体16とリングダイ19
の間で、押え（所謂しわ押え）られながらセンターパネ
ル４側に引込まれる（所謂絞り込まれる）ので、しわの
発生が起り難い。

中型12の下降をさらに続けると、第３図、第４図、第
５図の場合と同様にして、第９図、第10図に示すよう
に、球面状に凹んだ中央パネル16が形成される。この場
合コアダイ18によって押圧されるべきセンターパネル４
の部分の面積が第３図の場合より小さくなっているの
で、リングダイが１個の場合（すなわち第３図の場合）
よりも放射状のしわが発生し難い。さらに中型12の下降
を続けると内壁部10が形成される。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでな
く、必要に応じ（例えばセンターパネル４の直径が大き
い場合）リングダイは３個以上設けられてもよい。また
１体成形缶１は錫めっき鋼板等の表面処理鋼板又はアル
ミニウム（合金）より主としてなるものであってもよ
く、さらに絞り−しごき成形缶であってもよい。

本発明はさらに、第２の押圧体が１個では放射状のし
わが発生する程度に、センターパネルが薄く、かつ硬い
か、もしくは形成されるべき中央パネルの曲率半径が小
さい場合は、第２のの押圧体を２個あるいはそれ以上の
個数にすることによって、放射状のしわの発生を実質的
に防止することができるという効果を奏する。

本発明はまた、接地部に直接中央パネルが接続してい
る状態から、ほぼ軸方向に立上る内壁部10を底部に有す
る、一段と耐内圧性が向上した１体成形缶を形成するこ
とができるという効果を奏する。

本発明は次に、接地部や中央パネルに局部的な薄肉化
した部分が生じて、底部にパックリングが発生する等
の、耐内圧性が低下することが起こり難いという効果を
奏する。

本発明は成形の際に、接地部の外面の有機被膜（例え
ば実施例に記載のポリエチレンテレフタレートフィル
ム）に傷が付き難いという効果を奏する。

さらに最終底部形状が第４図に示すように内壁部10が
形状されない１体成形缶であってもよく、また外壁部８
に対応する部分が第１図に示すように直線状に延びる傾
斜部よりなる１体成形缶であってもよい。成形前の１体
成形缶１は、円筒形胴部２と平坦な底部５′が曲率部
３′（第１図の１点鎖線で示される）を介して接続され
るものであってもよい。また中央パネルの形状は、球面
状であればよく、必ずしも完全な球面の１部でなくても
よい。

（発明の効果）本発明によれば、底部が比較的薄く、かつ硬い場合で
あっても、あるいはさらに形状されるべき中央パネルの
曲率半径が比較的小さい場合であっても、放射状のしわ
を実質的に発生することなく１体成形缶の底部に球面状
に凹んだ中央パネルを形成することができるという効果
を奏する。

従って材料コストの点で有利な、比較的薄い材料か
ら、外観と耐バックリング性の改善された１体成形缶を
形成できるというメリットを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は、本発明の
第１の実施例における、中央パネルを形成する順序を示
す要部縦断面図、第６図、第７図、第８図、第９図、第
10図、第11図は、本発明の第２の実施例における、中央
パネルを形成する順序を示す要部縦断面図である。１……１体成形缶、４……センターパネル、4a……周縁
部、4c……接触部、５、７……底部、６……中央パネ
ル、6a……周辺部、11……曲率部、15……コアポンチ、
15a……周縁部、15b……円筒状凹部、15b₁……内周面、
15c……勾配部、16（16x、16y）……第１の押圧体、16a
……下面（周辺部が押圧面となる）、18……コアダイ、
18a……押圧面、19……リングダイ（第２の押圧体）、1
9a……押圧面、22……ホールドダウンリング、22a……
成形面、25……中間リングダイ（第２の押圧体）、25a
……押圧面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形の周壁部の下端に連接する、断面円
弧状に凹んで、もしくは直線状に、内側斜下方に延びる
勾配部、および勾配部の下端の曲率部の内端より立上っ
て下部に形成された円筒状凹部を備えるコアポンチに、
円筒形胴部と底部に平坦なセンターパネルを有する１体
成形缶を外挿し、１体成形缶の上記曲率部との接触部よ
り半径方向外側の部分の内面および外面をそれぞれ、コ
アポンチの勾配部、および付勢されたホールドダウンリ
ングの上記勾配部に対応する形状を有する成形面により
押圧し、同時に上記底部の上記接触部より半径方向内側
のセンターパネルの周縁部を、コアポンチの上記円筒状
凹部内に、円筒状凹部の内周面に沿い摺動可能に設けら
れ、形成されるべき中央パネルの周辺部の内面と対応す
る形状の押圧面を有する第１の押圧体と、形成されるべ
き中央パネルの周辺部の外面と対応する形状で、第１の
押圧体と対向する押圧面および円筒状凹部の内径より外
径が小さい円筒形外周面を有する、少なくとも１個の第
２の押圧体により押圧して上記周辺部を形成し、次いで
周辺部を第１の押圧体と第２の押圧体の間で押えなが
ら、センターパネルの周辺部より半径方向内側の部分
を、球面状の押圧面を有するコアダイにより缶内方に押
圧して、底部に球面状凹んだ中央パネルを形成すること
を特徴とする１体成形缶の底部の成形方法。