JPH1099926A - 冷間圧接法と金型 - Google Patents
冷間圧接法と金型Info
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- JPH1099926A JPH1099926A JP8255609A JP25560996A JPH1099926A JP H1099926 A JPH1099926 A JP H1099926A JP 8255609 A JP8255609 A JP 8255609A JP 25560996 A JP25560996 A JP 25560996A JP H1099926 A JPH1099926 A JP H1099926A
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- welding method
- cold
- opening
- pressure welding
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 フランジレス冷間圧接法において、接合部強
度の向上と、接合部端面のバリとダイ内面への削りカス
の張り付きの解消を図る。 【解決手段】 開口部に、開口部と同形状で外周部に立
ち上がりを有する蓋を挿入し、後端面にカムを形成した
複数のスライドパンチ４を、カムプレート９に保持され
たカム３によって接合部外周に向かって同時に蓋面と平
行な平面上をスライドさせ、サポートパンチ１０との間
で圧接する。圧接と同時にスライドパンチ１１により、
缶の接合部より端面に近い部分を内側に折り曲げて、蓋
の立上りの端を押え込む加工を行う。
度の向上と、接合部端面のバリとダイ内面への削りカス
の張り付きの解消を図る。 【解決手段】 開口部に、開口部と同形状で外周部に立
ち上がりを有する蓋を挿入し、後端面にカムを形成した
複数のスライドパンチ４を、カムプレート９に保持され
たカム３によって接合部外周に向かって同時に蓋面と平
行な平面上をスライドさせ、サポートパンチ１０との間
で圧接する。圧接と同時にスライドパンチ１１により、
缶の接合部より端面に近い部分を内側に折り曲げて、蓋
の立上りの端を押え込む加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧接法を応用
して、缶又は管の開口部に蓋を接合する接合法及びその
金型に関する。（本発明の説明にあたり、両端に開口部
を有する管の開口部に蓋を接合する事と、缶の開口部に
蓋を接合する事は、開口部に蓋を接合し密閉するという
観点から同義の加工と判断し、以降の説明においては、
管と缶を合わせて缶と呼称し、説明用の図においても全
て缶の例を用いる）
して、缶又は管の開口部に蓋を接合する接合法及びその
金型に関する。（本発明の説明にあたり、両端に開口部
を有する管の開口部に蓋を接合する事と、缶の開口部に
蓋を接合する事は、開口部に蓋を接合し密閉するという
観点から同義の加工と判断し、以降の説明においては、
管と缶を合わせて缶と呼称し、説明用の図においても全
て缶の例を用いる）
【０００２】
【従来の技術】缶の開口部に蓋を接合する場合、接合部
の形状から区別して、図１に示すフランジタイプと図２
のａおよびｂに示すフランジレスタイプの２種がある。
フランジタイプの場合、缶２と蓋１の双方に設けられた
フランジを接合部とし、溶接法や冷間圧接法により接合
するが、完成後の接合部の形状は図１の通り外周にフラ
ンジが張り出した形状となる。
の形状から区別して、図１に示すフランジタイプと図２
のａおよびｂに示すフランジレスタイプの２種がある。
フランジタイプの場合、缶２と蓋１の双方に設けられた
フランジを接合部とし、溶接法や冷間圧接法により接合
するが、完成後の接合部の形状は図１の通り外周にフラ
ンジが張り出した形状となる。
【０００３】図２のａは溶接法によるフランジレス容器
の例で、開口部と同寸法の蓋１で缶２の開口部を塞ぎ、
蓋１の外周と缶２の開口部を溶接法により接合してい
る。接合後の状態は、接合部の外周にフランジ等の突起
が残らない。又、図２のｂは冷間圧接法を応用したフラ
ンジレス接合法の例で、この方法については、（特願平
８−１９１８３６号）にて出願済である。この方法で
は、缶２と蓋１の接合部を冷間圧接金型内で、挟み込む
様にして冷間圧接すると同時に、接合部を缶２の側面と
同一平面まで立ち上げ成形し、接合部の外周にはフラン
ジ等の突起を残さない。
の例で、開口部と同寸法の蓋１で缶２の開口部を塞ぎ、
蓋１の外周と缶２の開口部を溶接法により接合してい
る。接合後の状態は、接合部の外周にフランジ等の突起
が残らない。又、図２のｂは冷間圧接法を応用したフラ
ンジレス接合法の例で、この方法については、（特願平
８−１９１８３６号）にて出願済である。この方法で
は、缶２と蓋１の接合部を冷間圧接金型内で、挟み込む
様にして冷間圧接すると同時に、接合部を缶２の側面と
同一平面まで立ち上げ成形し、接合部の外周にはフラン
ジ等の突起を残さない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】（特願平８−１９１８
３６号）の方法で缶と蓋を接合し、密閉容器として使用
する場合、容器の内圧が高くなると、容器の膨張変形に
伴って冷間圧接接合部が容器の内側から引き剥がされて
剥離し、容器が破損したり内容物が漏れ出す等の問題が
発生する。又、冷間圧接加工においては、缶と蓋の接合
部を圧接パンチの先端と圧接ダイの内面で挟み込みなが
らダイの穴に押し込む際、ダイの内壁と接合部の接触面
に強い摩擦が発生し、ダイの内壁に接合部の表面が擦り
付けられてカスがへばり付く場合があり、連続加工の際
にはその都度これを除去することが必要となる。又、加
工後の接合部端面には薄膜状のバリが形成され、圧接加
工後にバリ取りの工程で除去する必要がある。
３６号）の方法で缶と蓋を接合し、密閉容器として使用
する場合、容器の内圧が高くなると、容器の膨張変形に
伴って冷間圧接接合部が容器の内側から引き剥がされて
剥離し、容器が破損したり内容物が漏れ出す等の問題が
発生する。又、冷間圧接加工においては、缶と蓋の接合
部を圧接パンチの先端と圧接ダイの内面で挟み込みなが
らダイの穴に押し込む際、ダイの内壁と接合部の接触面
に強い摩擦が発生し、ダイの内壁に接合部の表面が擦り
付けられてカスがへばり付く場合があり、連続加工の際
にはその都度これを除去することが必要となる。又、加
工後の接合部端面には薄膜状のバリが形成され、圧接加
工後にバリ取りの工程で除去する必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明ではフランジレス
タイプの冷間圧接法で、缶の開口部に蓋を接合する際
に、圧接パンチと圧接ダイで缶と蓋の接合部を挟み込み
ダイに押し込む過程で冷間圧接を行うのではなく、圧接
パンチが蓋面と平行な平面上を接合部の外周に向かって
スライドする構造を持つ金型で、接合部を蓋面と平行に
加圧して冷間圧接を行う事とした。
タイプの冷間圧接法で、缶の開口部に蓋を接合する際
に、圧接パンチと圧接ダイで缶と蓋の接合部を挟み込み
ダイに押し込む過程で冷間圧接を行うのではなく、圧接
パンチが蓋面と平行な平面上を接合部の外周に向かって
スライドする構造を持つ金型で、接合部を蓋面と平行に
加圧して冷間圧接を行う事とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明によるフランジレス冷間圧
接加工の様子を図３ａと図３ｂに示す。この冷間圧接法
では、缶の開口部に蓋を位置決めし、その内側をサポー
トパンチプレート５で押さえて、蓋面と平行な平面上を
スライドする複数の圧接スライドパンチ４で接合部の外
周から接合面の全周を同時に加圧して冷間圧接を行う。
接加工の様子を図３ａと図３ｂに示す。この冷間圧接法
では、缶の開口部に蓋を位置決めし、その内側をサポー
トパンチプレート５で押さえて、蓋面と平行な平面上を
スライドする複数の圧接スライドパンチ４で接合部の外
周から接合面の全周を同時に加圧して冷間圧接を行う。
【０００７】
【実施例】本発明による、フランジレス冷間圧接法で密
閉型の二次電池容器を製造する事例について説明する。
本事例では長円形の底面形状を持つリチウムイオン二次
電池のアルミ製金属容器の製造において、内容物を充填
した缶の開口部に蓋を挿入し、缶の開口部付近に設けた
接合部と蓋の外周部に設けた接合部を冷間圧接法にて接
合し、密閉型の電池容器を製造する方法について述べ
る。本事例にて使用した缶及び蓋は板厚０．８ｍｍのＡ
３００３アルミ合金製である。缶はインパクト成形法で
成形し蓋はプレス加工にて板材から加工した。
閉型の二次電池容器を製造する事例について説明する。
本事例では長円形の底面形状を持つリチウムイオン二次
電池のアルミ製金属容器の製造において、内容物を充填
した缶の開口部に蓋を挿入し、缶の開口部付近に設けた
接合部と蓋の外周部に設けた接合部を冷間圧接法にて接
合し、密閉型の電池容器を製造する方法について述べ
る。本事例にて使用した缶及び蓋は板厚０．８ｍｍのＡ
３００３アルミ合金製である。缶はインパクト成形法で
成形し蓋はプレス加工にて板材から加工した。
【０００８】本実施例で使用する説明用の図において
は、電極板、セパレータ、電解液等の電池内容物や、端
子、安全弁等、缶と蓋の接合部を本発明による冷間圧接
接合で密閉容器を製造することについての説明に直接関
係しないものは全て省略し、缶と蓋の接合部における板
厚等、各部の寸法は全て誇張して表現されている。
は、電極板、セパレータ、電解液等の電池内容物や、端
子、安全弁等、缶と蓋の接合部を本発明による冷間圧接
接合で密閉容器を製造することについての説明に直接関
係しないものは全て省略し、缶と蓋の接合部における板
厚等、各部の寸法は全て誇張して表現されている。
【０００９】本発明による冷間圧接加工について、順を
追って説明する。まず缶の開口部に蓋を挿入し、図３の
ａの通り缶を金型に挿入する。図３のａとｂに示す、本
発明による冷間圧接金型においては上型Ａが上死点位置
から下降して、カムプレート９に保持されたカム３の下
端面が圧接スライドパンチ４の後端面に接触すると、圧
接スライドパンチ４は缶接合部の外周に向かって駆動さ
れ、先端に設けられた圧接歯形で接合部を加圧する構造
となっている。図３のａは上型Ａが上死点位置にあり、
蓋を挿入した缶をセットした状態を表す。図３のｂは上
型Ａが下死点位置まで下降し、下型Ｂを加圧している状
態を示す。この状態ではカム３の下端面が圧接スライド
パンチ４の後端面を押し切っており、圧接スライドパン
チ４の先端は冷間圧接工程における加圧工程を終了し加
圧保持の工程にある。
追って説明する。まず缶の開口部に蓋を挿入し、図３の
ａの通り缶を金型に挿入する。図３のａとｂに示す、本
発明による冷間圧接金型においては上型Ａが上死点位置
から下降して、カムプレート９に保持されたカム３の下
端面が圧接スライドパンチ４の後端面に接触すると、圧
接スライドパンチ４は缶接合部の外周に向かって駆動さ
れ、先端に設けられた圧接歯形で接合部を加圧する構造
となっている。図３のａは上型Ａが上死点位置にあり、
蓋を挿入した缶をセットした状態を表す。図３のｂは上
型Ａが下死点位置まで下降し、下型Ｂを加圧している状
態を示す。この状態ではカム３の下端面が圧接スライド
パンチ４の後端面を押し切っており、圧接スライドパン
チ４の先端は冷間圧接工程における加圧工程を終了し加
圧保持の工程にある。
【００１０】図４は完成した容器の断面図、図５のａは
斜視図である。本実施例では長円形の底面形状の例を示
したがこれ以外に図５のｂに示す円形の底面形状や図５
のｃに示す矩形の底面形状を持つ容器も製造可能であ
る。長円、円、矩形の各接合部の全周を複数の圧接スラ
イドパンチ４で分担して加圧する状態を図６のａ、ｂ、
ｃに示す。図７は缶と蓋を接合すると同時に、缶の接合
部より端面に近い部分を内側に折曲げて、蓋の立上がり
の端を押さえ込む加工を行う本発明による金型を示す。
図７の中心線から左半分は上型が上死点位置の状態、右
半分は上型が下死点位置の状態を示す。本事例では圧接
スライドパンチ４を上型のカム３で駆動するが、その他
の駆動方法として、油圧又は空気圧のシリンダを使用す
ることも可能である。
斜視図である。本実施例では長円形の底面形状の例を示
したがこれ以外に図５のｂに示す円形の底面形状や図５
のｃに示す矩形の底面形状を持つ容器も製造可能であ
る。長円、円、矩形の各接合部の全周を複数の圧接スラ
イドパンチ４で分担して加圧する状態を図６のａ、ｂ、
ｃに示す。図７は缶と蓋を接合すると同時に、缶の接合
部より端面に近い部分を内側に折曲げて、蓋の立上がり
の端を押さえ込む加工を行う本発明による金型を示す。
図７の中心線から左半分は上型が上死点位置の状態、右
半分は上型が下死点位置の状態を示す。本事例では圧接
スライドパンチ４を上型のカム３で駆動するが、その他
の駆動方法として、油圧又は空気圧のシリンダを使用す
ることも可能である。
【００１１】
【発明の効果】本発明によるフランジレス冷間圧接法で
接合した接合部は従来の（特願平８−１９１８３６号）
によるフランジレス冷間圧接法による接合部に比較し
て、接合強度が大幅に増し、溶接法による接合部と同等
の強度が得られる様になった。本発明により、従来より
密閉性の高さと経時劣化の少なさで溶接法より優れた面
を持ちながら、接合部の強度が溶接法に比べて劣る為
に、正の内圧を受ける密閉容器の缶と蓋の接合に使用で
きなかった冷間圧接法が、使用できる様になった。本発
明による冷間圧接法で缶と蓋を接合し密閉容器とする場
合、溶接法と違い接合に熱を使用しないので容器の内容
物に熱影響がないので不良率が大幅に低減した。さら
に、接合部の経時変化が少ないので容器の耐久性と信頼
性が増した。又、レーザービーム溶接法に比べて缶と蓋
の接合に要する時間が１／２から１／１０に短縮され
た。
接合した接合部は従来の（特願平８−１９１８３６号）
によるフランジレス冷間圧接法による接合部に比較し
て、接合強度が大幅に増し、溶接法による接合部と同等
の強度が得られる様になった。本発明により、従来より
密閉性の高さと経時劣化の少なさで溶接法より優れた面
を持ちながら、接合部の強度が溶接法に比べて劣る為
に、正の内圧を受ける密閉容器の缶と蓋の接合に使用で
きなかった冷間圧接法が、使用できる様になった。本発
明による冷間圧接法で缶と蓋を接合し密閉容器とする場
合、溶接法と違い接合に熱を使用しないので容器の内容
物に熱影響がないので不良率が大幅に低減した。さら
に、接合部の経時変化が少ないので容器の耐久性と信頼
性が増した。又、レーザービーム溶接法に比べて缶と蓋
の接合に要する時間が１／２から１／１０に短縮され
た。
【図１】冷間圧接法によるフランジタイプの金属製容器
の断面図
の断面図
【図２】ａ．溶接法によるフランジレスタイプの金属製
容器の断面図
容器の断面図
【図２】ｂ．冷間圧接法によるフランジレスタイプの金
属製容器の断面図
属製容器の断面図
【図３】ａ．本発明による冷間圧接金型の断面図（上死
点）
点）
【図３】ｂ．本発明による冷間圧接金型の断面図（下死
点）
点）
【図４】本発明による冷間圧接法で製造した金属製容器
の断面図
の断面図
【図５】ａ．本発明による長円形底面の金属製容器の斜
視図
視図
【図５】ｂ．本発明による円形底面の金属製容器の斜視
図
図
【図５】ｃ．本発明による矩形底面の金属製容器の斜視
図
図
【図６】ａ．本発明による長円形容器加工時の下型平面
図
図
【図６】ｂ．本発明による円形容器加工時の下型平面図
【図６】ｃ．本発明による矩形容器加工時の下型平面図
【図７】缶と蓋の接合と缶接合部の端面を折曲げる機構
を持つ金型の断面図
を持つ金型の断面図
１．蓋 ２．缶 ３．カム ４．圧接スライドパンチ ５．サポートパンチプレート ６．ノックアウト ７．ノックアウトスプリング ８．ダイプレート ９．カムプレート １０．サポートパンチ １１．折り曲げスライドパンチ Ａ．上型 Ｂ．下型
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 2/02 Ｈ０１Ｍ 2/02 Ａ Ｆ
Claims (4)
- 【請求項１】 缶又は管の開口部に、開口部と同形状で
外周部に立ち上がりを有する蓋を挿入し、開口部の外周
から加圧して全周を同時に接合する冷間圧接法。 - 【請求項２】 請求項１にて使用する金型。
- 【請求項３】 缶又は管の開口部に、開口部と同形状で
外周部に立ち上がりを有する蓋を挿入し、開口部の外周
から加圧して全周を同時に接合し、さらに缶又は管の接
合部より端面に近い部分を内側に折曲げ、蓋の接合部端
面を押さえ込む冷間圧接法。 - 【請求項４】 請求項３にて使用する金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255609A JPH1099926A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 冷間圧接法と金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255609A JPH1099926A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 冷間圧接法と金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099926A true JPH1099926A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17281123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255609A Pending JPH1099926A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 冷間圧接法と金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1099926A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181862A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 二重構造成形体の製造方法及び製造装置 |
| JP2008155267A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Dainichi Co Ltd | 金属材の接合装置および接合方法 |
| KR20150018043A (ko) * | 2013-08-08 | 2015-02-23 | 현대모비스 주식회사 | 볼 조인트용 조립장치 |
| CN110153281A (zh) * | 2018-01-31 | 2019-08-23 | 山东金马工业集团机械锻造厂 | 一种方管包箍的一次成型加工装置 |
| WO2020262045A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 管状部材の結合装置、それを用いた異材接合方法及び異材接合用補助部材付き管状部材の製造方法 |
| KR20220094559A (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | 한국항공우주산업 주식회사 | 다면 가압식 확산 접합용 제품 성형장치 및 성형방법 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8255609A patent/JPH1099926A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181862A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 二重構造成形体の製造方法及び製造装置 |
| JP2008155267A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Dainichi Co Ltd | 金属材の接合装置および接合方法 |
| KR20150018043A (ko) * | 2013-08-08 | 2015-02-23 | 현대모비스 주식회사 | 볼 조인트용 조립장치 |
| CN110153281A (zh) * | 2018-01-31 | 2019-08-23 | 山东金马工业集团机械锻造厂 | 一种方管包箍的一次成型加工装置 |
| WO2020262045A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 管状部材の結合装置、それを用いた異材接合方法及び異材接合用補助部材付き管状部材の製造方法 |
| JP2021007964A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 管状部材の結合装置、それを用いた異材接合方法及び異材接合用補助部材付き管状部材の製造方法 |
| CN114025910A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-08 | 株式会社神户制钢所 | 管状构件的结合装置、使用它的异种材料接合方法和带异种材料接合用辅助构件的管状构件的制造方法 |
| CN114025910B (zh) * | 2019-06-28 | 2023-08-04 | 株式会社神户制钢所 | 管状构件的结合装置、制造方法和异种材料接合方法 |
| KR20220094559A (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | 한국항공우주산업 주식회사 | 다면 가압식 확산 접합용 제품 성형장치 및 성형방법 |
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