JPH1157906A

JPH1157906A - シームレス缶の製造方法

Info

Publication number: JPH1157906A
Application number: JP23188197A
Authority: JP
Inventors: Norihito Saeki; 則人佐伯
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1999-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-14
Also published as: JP3582319B2

Abstract

(57)【要約】【課題】側壁部を薄くしても側壁部の破断が起こり難
い、薄肉化再絞りーしごき加工によるシームレス缶の製
造。【解決手段】内外面が有機被膜３で被覆された絞り成
形体４を、減厚量が高さ方向に実質的に等しくなるよう
に、絞り成形体４の側壁部４ｃの高さ方向肉厚分布に対
応した、後方に向って僅かに細くなるテーパ部２０ｅが
設けられたポンチ２０と、曲率半径の小さい加工コーナ
１４、および加工コーナ１４の前方にあるしごき部１４
ａ、１７を有するダイ１１との協同により薄肉化再絞り
ーしごき加工してシームレス缶２５を製造する。このシ
ームレス缶２５を、前記のタイプのポンチ４５と、第１
のしごき部３７の前方に第２のしごき部４１を有する点
がダイ１１と異なるダイ３１、３２との協同により薄肉
化再絞りーしごき加工してシームレス缶２７を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再絞りーしごき加
工法による、有機被膜で被覆されたシームレス缶の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−２７５９６１号公報に、内外
面が有機被膜で被覆された金属カップに皺押さえ具を装
入し、皺押さえ具で金属カップ底部をダイ平面部に対し
押さえつつ、ポンチをダイのキャビティ内に前進させ
て、金属カップの側壁部外面を、ダイ平面部、ダイの曲
率半径の小さい加工コーナに密接させながら、加工コー
ナにおける曲げ延伸により側壁部の板厚を減少し、さら
にポンチと、加工コーナの前端部、または前端部より前
方にあるしごき部との協同によりしごき加工を行なって
側壁部の板厚をより減少して細長いシームレス缶を製造
する方法、すなわち同一工程で行なう薄肉化再絞りーし
ごき加工法が提案されている。しかしながら上記公報に
記載の薄肉化再絞りーしごき加工法では、側壁部を薄く
しようとすると、側壁部が破断し易く、そのため製造さ
れるシームレス缶の側壁部の薄肉化、従ってシームレス
缶の軽量化によるコスト低減が十分でないという問題が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、側壁部を薄
くしても側壁部の破断が起こり難い、改善された、同一
工程で行なう薄肉化再絞りーしごき加工法によるシーム
レス缶の製造方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のシ
ームレス缶の製造方法は、内外面が有機被膜で被覆され
た絞り成形体に皺押さえ具を装入し、皺押さえ具で絞り
成形体の底部をダイ平面部に対し押さえつつ、ポンチを
ダイのキャビティ内に前進させて、絞り成形体の側壁部
外面を、ダイ平面部、ダイの曲率半径の小さい加工コー
ナに密接させながら、加工コーナにおける曲げ延伸によ
り側壁部の板厚を減少し、さらにポンチと、加工コーナ
の前端部、または前端部より前方にあるしごき部との協
同によりしごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少
して絞り成形体より細長い第１のシームレス缶を製造す
る方法であって、減厚量が高さ方向に実質的に等しくな
るように、絞り成形体の側壁部の高さ方向肉厚分布に対
応した、後方に向って僅かに細くなるテーパ部が、ポン
チに設けられていることを特徴とする。しごき部が加工
コーナの前端部にある時は、しごき部は円形線よりな
る。加工コーナの前端部より前方にあるしごき部は、通
常短円筒形である。

【０００５】平坦なブランクから通常の絞り成形を行な
う際に、絞り成形体の側壁部となるべき部分は、周方向
に圧縮されながらダイキャビティ内に入っていくことに
よって形成される。また側壁部と底部の間の湾曲部は比
較的高い延伸力を受ける。そのため絞り成形体の湾曲部
はブランクの厚さよりやや薄くなるが、側壁部は下方か
ら上方に向って次第に厚くなり、端面部の厚さはブラン
クの厚さよりかなり厚くなることが知られている。例え
ば端面部の厚さをｔm、ブランクの厚さをｔ0、絞り比を
Ｒとすると、ｔmは、ｔ0にＲの平方根を掛けた値に等し
いとされている（「図解プレス加工辞典」、宮川松男
編、第１１８〜１１９頁、昭和５１年１０月３０日、日
刊工業新聞社発行）。なおこの関係式は、極く軟らかい
深絞り用鋼板（ロックウエル３０Ｔ硬度が約５０）のブ
ランクについて得られたものと思われる。そのため従来
の、全長が実質的に円筒形のポンチを用いて、絞り成形
体の薄肉化再絞りーしごき加工を行なうと、形成される
シームレス缶の側壁部の肉厚が高さ方向に実質的に等し
くなるため、減厚量、特にしごき量が上方になる程、す
なわち開口端に近づく程大きくなる。従ってしごき量が
破断上限に達し易く、成形中の側壁部の破断が起こり易
くなるものと思われる。

【０００６】請求項１に係わる発明の場合、ポンチに、
減厚量が高さ方向に実質的に等しくなるように、絞り成
形体の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後方に向
って僅かに細くなるテーパ部が設けられている。そのた
め同じ再絞り比で、同じ高さが得られるようにした薄肉
化再絞りーしごき加工で比較した場合、従来のポンチを
使用した場合のように側壁部の減厚量が上方部において
高くなることがない。従って側壁部の破断を起こすこと
なく、側壁部を薄くすることができる。

【０００７】請求項２に係る発明は、被成形体を、絞り
成形体でなく、請求項１記載の方法で形成された第１の
シームレス缶として、第１のシームレス缶に、請求項１
記載の方法を１回ないし複数回行なって、第１のシーム
レス缶より細長い第２のシームレス缶を製造する方法で
ある。第１のシームレス缶を形成するポンチに、後方に
向って僅かに細くなるテーパ部が付されているので、第
１のシームレス缶の側壁部も、少なくとも上方部が上方
に向って肉厚が大きくなっている。従って段落番号００
０６に記載したのと同様の作用で、破断することなく、
側壁部がより薄く、かつ少なくとも上方部が上方に向っ
て肉厚が大きくなっている、細長い第２のシームレス缶
を製造することができる。請求項１記載の方法を複数回
行なう場合についても、各回毎に同様のことがいえる。

【０００８】請求項３に係わる発明のシームレス缶の製
造方法は、第１のシームレス缶に皺押さえ具を装入し、
皺押さえ具で第１のシームレス缶の底部をダイ平面部に
対し押さえつつ、ポンチをダイのキャビティ内に前進さ
せて、第１のシームレス缶の側壁部外面を、ダイ平面
部、ダイの曲率半径の小さい加工コーナに密接させなが
ら、加工コーナにおける曲げ延伸により側壁部の板厚を
減少し、さらにポンチと、加工コーナの前端部、または
前端部より前方にある第１のしごき部との協同によりし
ごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少し、直ちに
第１のしごき部に近接してその前方に設けられた第２の
しごき部との協同によりしごき加工を行なって側壁部の
板厚をさらに減少して、第１のシームレス缶より細長い
第３のシームレス缶を製造する方法であって、減厚量が
高さ方向に実質的に等しくなるように、第１のシームレ
ス缶の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後方に向
って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに設けられてい
ることを特徴とする。

【０００９】段落番号０００７に記載したように、第１
のシームレス缶の側壁部は上方に向って肉厚が大きくな
っている。従って段落番号０００６に記載したのと同様
の作用で、破断することなく、側壁部がより薄く、細長
い第３のシームレス缶を製造することができる。成形が
終了した時点で、第１のしごき部と第２のしごき部の間
の側壁部部分（開口端部に当たる）は、第２のしごき部
によるしごき加工を受けない。従ってこの部分（開口端
部）はその下方の側壁部部分より厚く（図１０の曲線２
参照）、ネックイン加工やフランジ加工の際の皺や割れ
等の成形不良が発生し難い。

【００１０】請求項４に係わる発明のシームレス缶の製
造方法は、第２のシームレス缶に皺押さえ具を装入し、
皺押さえ具で第２のシームレス缶の底部をダイ平面部に
対し押さえつつ、ポンチをダイのキャビティ内に前進さ
せて、第２のシームレス缶の側壁部外面を、ダイ平面
部、ダイの曲率半径の小さい加工コーナに密接させなが
ら、加工コーナにおける曲げ延伸により側壁部の板厚を
減少し、さらにポンチと、加工コーナの前端部、または
前端部より前方にある第１のしごき部との協同によりし
ごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少し、直ちに
第１のしごき部に近接してその前方に設けられた第２の
しごき部との協同によりしごき加工を行なって側壁部の
板厚をさらに減少して、第２のシームレス缶より細長い
第４のシームレス缶を製造する方法において、減厚量が
高さ方向に実質的に等しくなるように、第２のシームレ
ス缶の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後方に向
って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに設けられてい
ることを特徴とする。段落番号０００７に記載したよう
に、第２のシームレス缶の側壁部は、少なくとも上方部
が上方に向って肉厚が大きくなっている。従って段落番
号０００９に記載したように、破断することなく、側壁
部がより薄く、細長い第４のシームレス缶を製造するこ
とができる。また成形が終了した時点における第１のし
ごき部と第２のしごき部の間の側壁部部分（開口端部に
当たる）は、その下方の側壁部部分より厚く、ネックイ
ン加工やフランジ加工の際の皺や割れ等の成形不良が発
生し難い。

【００１１】請求項５に係わる発明のシームレス缶の製
造方法は、絞り成形体に皺押さえ具を装入し、皺押さえ
具で絞り成形体の底部をダイ平面部に対し押さえつつ、
ポンチをダイのキャビティ内に前進させて、絞り成形体
の側壁部外面を、ダイ平面部、ダイの曲率半径の小さい
加工コーナに密接させながら、加工コーナにおける曲げ
延伸により側壁部の板厚を減少し、さらにポンチと、加
工コーナの前端部、または前端部より前方にある第１の
しごき部との協同によりしごき加工を行なって側壁部の
板厚をより減少し、直ちに第１のしごき部に近接してそ
の前方に設けられた第２のしごき部との協同によりしご
き加工を行なって側壁部の板厚をさらに減少して、絞り
成形体より細長い第５のシームレス缶を製造する方法で
あって、減厚量が高さ方向に実質的に等しくなるよう
に、絞り成形体の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応し
た、後方に向って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに
設けられていることを特徴とする。絞り成形体は、側壁
部が上方に向って肉厚が大きくなっている。従って段落
番号０００９に記載したように、破断することなく、側
壁部がより薄く、細長い第５のシームレス缶を製造する
ことができる。また成形が終了した時点における第１の
しごき部と第２のしごき部の間の側壁部部分（開口端部
に当たる）は、その下方の側壁部部分より厚く、ネック
イン加工やフランジ加工の際の皺や割れ等の成形不良が
発生し難い。

【００１２】請求項６に係わる発明は、ポンチが、テー
パ部の前方に円筒形部を備えている、請求項１、請求項
２、請求項３、請求項４または請求項５記載のシームレ
ス缶の製造方法である。絞り成形体、第１のシームレス
缶および第２のシームレス缶の側壁部は、下方部が上方
部より薄い。従って下方部近傍をポンチの円筒形部とダ
イのしごき部によって加工しても、側壁部を破断するこ
となく、側壁部をより薄くすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に示すブランク１は、缶用金
属板２の両面に薄い有機被膜３、例えば熱可塑性ポリエ
ステル系フィルムが熱接着により被覆されたもので、円
形で、全厚はｔ0である。図２に示す絞り成形体４は、
ブランク１より、比較的大きい曲率半径を有する加工コ
ーナのダイを用いた通常の絞り成形法によって形成され
た絞り成形体である。絞り成形体４の底部４ａの厚さ
は、ブランク１の厚さｔ0に実質的に等しい。絞り成形
体４の湾曲部４ｂの最小肉厚はｔ0より僅かに小さく、
側壁部４ｃの肉厚は上方に向って次第に大きくなり、端
面部４ｃ1において最大になる（図８の曲線１参照）。

【００１４】図３は、絞り成形体４を薄肉化再絞りーし
ごき加工して、中間シームレス缶２５を形成している途
中の状態を示す。１１はダイ、１２はダイ１１を支持す
るダイ支持部である。２０はポンチプレート（図示され
ない）にポンチ支持筒２２を介して着設された、ダイ１
１と同軸のポンチ、２１は僅かな間隙１９をあけてポン
チ２０を包囲して、ポンチ２０と同軸に上部ダイシュー
（図示されない）に着設された皺押さえ具である。ダイ
１１は、上面である平坦な環状平面部１３、環状平面部
１３に接続する曲率半径Ｒｄ1の小さい加工コーナ１
４、加工コーナ１４の下端１４ａに連接する、逆円錐台
形のアプローチ部１５、アプローチ部１５に曲率部また
はシャープコーナ１６を介して接続する短円筒形のしご
き部１７および逃げ面１８を備えている。加工コーナ１
４で再絞り加工を行なう際に薄肉化を実現するために、
加工コーナ１４の曲率半径Ｒｄ1は、（１〜５）ｘｔ0
（ｔ0はブランクの板厚）、より好ましくは（１〜２．
９）ｘｔ0であることが望ましい。

【００１５】ポンチ２０は下方より、平坦でエア吹き出
し孔の開口部（図示されない）を有する底面２０ａ、底
面２０ａに接続する湾曲部２０ｂ、湾曲部２０ｂの上端
に接続する僅かな高さの逆円錐台形部２０ｃ、逆円錐台
形部２０ｃの上端に接続し、全高のほぼ半分を占める円
筒形部２０ｄを備えている。ポンチ２０はさらに、円筒
形部２０ｄの上端２０ｄ1に接続し、軸線に対する僅か
なテーパ角βで内側上方に傾斜するテーパ部２０ｅを備
えている。ポンチ２０の高さは、形成される中間シーム
レス缶２５の高さより若干大きい。逆円錐台形部２０ｃ
は、加工の初期におけるしごき量を軽減するために設け
られている。しごき加工の初期においては、前工程の底
部すなわち元板厚部分をしごき加工することになるの
で、この部分のしごき量を軽減するためにテーパ部を有
する逆円錐台形部２０ｃが設けられている。逆円錐台形
部２０ｃの高さＨ1および中心軸に対する傾斜角αは、
絞り比、元板厚としごきクリアランス（しごき量）によ
って決められる（図９参照）。通常、高さＨ1は２〜１
０ｍｍ、傾斜角αは０度１０分〜１度３０分程度である
が、この限りでない。

【００１６】中間シームレス缶２５の側壁部２５ａの高
さ方向或る位置における厚さは、ダイ１１のしごき部１
７とポンチ２０間のクリアランスによって決まる。クリ
アランスは、当該位置におけるポンチ２０の直径をｄ、
しごき部の内径をＤとすると、（Ｄーｄ）／２である。
中間シームレス缶２５の側壁部２５ａのほぼ下半部は、
絞り成形体４の底部４ａのポンチ底面２０ａと接触する
部分の外側部、湾曲部４ｂおよび側壁部４ｃの下方部よ
りなる（図２参照）が、これらの部分の厚さはほぼ等し
い。従ってこれらの部分は、ポンチ２０の円筒形部２０
ｄとしごき部１７によってしごかれるが、しごき後の肉
厚減少量すなわち減厚量（しごき後の或る部分に対応す
る絞り成形体４の側壁部４ｃの部分の肉厚から、しごき
後上記部分の肉厚を引いた値）は実質的に同じである。
絞り成形体４の上方部は上方に向って厚くなるが、この
厚くなる割合に見合ってテーパ部２０ｅのテーパ角βを
定めることによって、この部分のしごき後の減厚量を実
質的に同じに、従って側壁部全体の減厚量を実質的に等
しくすることができる。テーパ角βは、通常０度１分〜
０度３０分、より好ましくは０度２分〜０度１５分であ
る。

【００１７】円筒形部２０ｄの高さＨｓ1と、テーパ部
２０ｅのテーパ角βは、中間シームレス缶２５の側壁部
２５ａが形成される前後の体積計算（体積一定の条件を
入れた）と、減厚量計算（減厚量一定の条件を入れた）
を、例えばＣＡＤを用いて行なうことによっておよその
値が求められる。正確な値は、高さＨｓ1とテーパ角β
の種々の組み合わせによる実験を行なって、「減厚量が
実質的に一定」が得られる組み合わせを見つけることに
よって定められる。

【００１８】以上の工具により中間シームレス缶２５
は、次のようにして形成される。絞り成形体４に皺押さ
え具２１を装入し、皺押さえ具２１で絞り成形体４の底
部４ａの周辺部をダイ１１の環状平面部１３に対して押
圧しながら、ポンチ２０をダイ１１のキャビティ内に前
進させて、絞り成形体４の側壁部４ｃ外面を、環状平面
部１３およびダイ１１の曲率半径の小さい加工コーナ１
４に密接させながら、加工コーナ１４における曲げ延伸
により側壁部４ｃの板厚を減少させる。直ちにポンチ２
０としごき部１７との協同により、板厚が減少した側壁
部４ｃをしごき加工して肉厚を更に減少させ、フランジ
部（後述の２５ｂ）が残る時点で成形を終了する。この
ようにして絞り成形体４を、それより側壁部（２５ａ）
が薄く、細く、かつ高い中間シームレス缶２５に形成す
る。図４は成形が終了して、フランジ部２５ｂが付いた
中間シームレス缶２５が形成された状態を示す。中間シ
ームレス缶２５の側壁部２５ａのほぼ下半を占める下方
部２５ａ1の肉厚は実質的に均一である。側壁部２５ａ
のほぼ上半を占める上方部２５ａ2の肉厚は上方に向っ
て直線的に次第に大きくなっている（図８の曲線２参
照）。なお２５ａ3は、下方部２５ａ1と上方部２５ａ2
との境界部である。

【００１９】図５は、中間シームレス缶２５をさらに薄
肉化再絞りーしごき加工して、より細く、かつ高いシー
ムレス缶２７を形成中の状態を示す。図５において、３
１は薄肉化再絞り−しごきダイ、３２はしごきリングダ
イであり、しごきリングダイ３２は支持体４３によって
支持されており、薄肉化再絞り−しごきダイ３１はしご
きリングダイ３２の上に互いに同軸に取り付けられてい
る。しごきリングダイ３２の内径は、再絞り−しごきダ
イ３１の内径より小さい。４５は再絞り−しごきダイ３
１およびしごきリングダイ３２と同軸のポンチであり、
４６は僅かな間隙３０をあけてポンチ４５を包囲して、
ポンチ４５と同軸に上部ダイシュー（図示されない）に
着設された皺押さえ具である。ダイ３１は、上面である
平坦な環状平面部３３、環状平面部３３に接続する曲率
半径Ｒｄ2の小さい加工コーナ３４、加工コーナ３４の
下端３４ａに連接する逆円錐台形のアプローチ部３５、
アプローチ部３５に曲率部またはシャープコーナ３６を
介して接続する短円筒形の上しごき部３７および逃げ面
３８を備えている。加工コーナ３４で絞り加工を行なう
際に薄肉化を実現するために、加工コーナ３４の曲率半
径Ｒｄ2は、（１〜５）ｘｔ0（ｔ0はブランクの板
厚）、より好ましくは（１〜２．９）ｘｔ0であること
が望ましい。ダイ３２は、逆円錐台形のアプローチ部３
９、アプローチ部３９に曲率部またはシャープコーナ４
０を介して接続する短円筒形の下しごき部４１および逃
げ面４２を備えている。

【００２０】ポンチ４５は下方より、平坦でエア吹き出
し孔の開口部（図示されない）を有する底面４５ａ、底
面４５ａに接続する湾曲部４５ｂ、湾曲部４５ｂの上端
に接続する僅かな高さの逆円錐台形部４５ｃ、逆円錐台
形部４５ｃの上端に接続し、全高のほぼ半分を占める円
筒形部４５ｄを備えている。ポンチ４５はさらに、円筒
形部４５ｄの上端４５ｄ1に接続し、軸線に対する僅か
なテーパ角ρで内側上方に傾斜するテーパ部４５ｅを備
えている。ポンチ４５の高さは、形成されるシームレス
缶２７の全高より若干大きい。逆円錐台形部４５ｃの高
さＨ2および中心軸に対する傾斜角θは、絞り比、元板
厚としごきクリアランス（しごき量）によって決められ
る（図１１参照）。通常、高さＨ2は２〜１０ｍｍ、傾
斜角θは０度１０分〜１度３０分程度であるが、この限
りでない。

【００２１】シームレス缶２７の側壁部２７ａの厚さ
は、前記のようにダイの上しごき部３７および下しごき
部４１とポンチ４５間のクリアランスによって決まる。
シームレス缶２７の側壁部２７ａのほぼ下半部は、中間
シームレス缶２５の底部２５ｃのポンチ底面４５ａと接
触する部分の外側部、湾曲部２５ｄおよび側壁部２５ａ
の下方部２５ａ1よりなる（図４参照）。前二者は、厚
さは下方部２５ａ1より大きいが、クリアランスが比較
的大きいポンチ先端の逆円錐台形部４５ｃと下しごき部
４１によってしごかれる。側壁部２５ａの下方部２５ａ
1はポンチ４５の円筒形部４５ｄと下しごき部４１によ
ってしごかれるが、この部分の厚さはほぼ均一である。
従って側壁部２７ａのほぼ下半部のしごき後の減厚量は
ほぼ均等である。

【００２２】中間シームレス缶２５の上方部２５ａ2は
上方に向って厚くなるが、この厚くなる割合に見合って
テーパ部４５ｅのテーパ角ρを定めることによって、こ
の部分のしごきによる減厚量を実質的に同じに、従って
側壁部２５ａ全体の減厚量を実質的に等しくすることが
できる。テーパ角ρは、通常０度１分〜０度３０分、よ
り好ましくは０度２分〜０度１５分である。

【００２３】円筒形部４５ｄの高さＨｓ2と、テーパ部
４５ｅのテーパ角ρは、シームレス缶２７の側壁部２７
ａが形成される前後の体積計算（体積一定の条件を入れ
た）と、減厚量計算（減厚量一定の条件を入れた）を、
例えばＣＡＤを用いて行なうことによっておよその値が
求められる。正確な値は、高さＨｓ2とテーパ角ρの種
々の組み合わせによる実験を行なって、「減厚量が実質
的に一定」が得られる組み合わせを見つけることによっ
て定められる。

【００２４】以上の工具によりシームレス缶２７は、次
のようにして形成される。中間シームレス缶２５に皺押
さえ具４６を装入し、皺押さえ具４６で中間シームレス
缶２５の底部２５ｃの周辺部をダイ３１の環状平面部３
３に対して押圧しながら、ポンチ４５をダイ３１、３２
のキャビティ内に前進させて、中間シームレス缶２５の
側壁部２５ａ外面を、環状平面部３３およびダイ３１の
曲率半径の小さい加工コーナ３４に密接させながら、加
工コーナ３４における曲げ延伸により側壁部２５ａの板
厚を減少させる。直ちにポンチ４５と上しごき部３７お
よび下しごき部４１との協同により、板厚が減少した側
壁部２５ａをしごき加工して肉厚を更に減少させ、フラ
ンジ部（後述の２７ｂ）が残る時点で成形を終了する。
この場合、成形が終了した時点で、下しごき部４１とし
ごき３７の間にある側壁部２５ａの部分である開口端部
２７ｘは下しごき部４１によるしごき加工を受けない。
従って開口端部２７ｘは、減厚された側壁部２５ａ（後
述の２７ａ）の他の部分に比べて特に厚い（図１０の曲
線２の（２７ｘ）参照）。このようにして中間シームレ
ス缶２５を、それより側壁部２７ａが薄く、細く、かつ
高いシームレス缶２７に形成する。

【００２５】図６は成形が終了して、フランジ部２７ａ
が付いたシームレス缶２７が形成された状態を示す。シ
ームレス缶２７の側壁部２７ａの下方部２７ａ1の肉厚
は実質的に均一であり、上方部２７ａ2の肉厚は上方に
向って次第に大きくなった後、下しごき部４１に接触す
る部分から上の開口端部２７ｘは一段と大きくなってい
る。なお２７ａ3は、下方部２７ａ1と上方部２７ａ2と
の境界部である。

【００２６】シームレス缶２７は、次の工程で底部２７
ｃをドーミング加工された後、工具から取り出される。
その後、側壁部２７ａをフランジ部２７ｂ下方から切断
され、開口端部２７ｘをネックイン加工およびフランジ
加工され、例えば図７に示すような、フランジ部２８
ａ、ネックイン部２８ｂ、側壁部２８ｃ、チャイム部２
８ｄおよび内側に凹んだドーム部２８を有する、缶詰等
に用いられるシームレス缶２８に形成される。開口端部
２７ｘは、外面が円筒形で、内面が僅かなテーパ角ρの
円錐台形である。そのため上記切断後の開口端部２７ｘ
の端面が側壁部２７ａの中で最も厚い。従って側壁部２
７ａの主部の肉厚を薄くしても、この端面は比較的厚い
ので、ネックイン加工時の皺やフランジ加工時の割れが
起こり難い。

【００２７】図示は省略したが、図３に示すタイプのポ
ンチとダイを用いて、中間シームレス缶２５を薄肉化再
絞りーしごき加工して、中間シームレス缶２５より細長
く、かつ側壁部がより薄く、その減厚量が全高に亘り実
質的に等しいシームレス缶を製造することができる。こ
のシームレス缶を、さらに図３に示すタイプのポンチと
ダイを用いて１回もしくは複数回薄肉化再絞りーしごき
加工して、より細長く、かつ側壁部がより薄く、その減
厚量が全高に亘り実質的に等しい別のシームレス缶を製
造することができる。図示は省略したが、上記のように
して製造したシームレス缶を、図５に示すタイプのポン
チとダイを用いて、薄肉化再絞りーしごき加工して、よ
り細長く、かつ側壁部がより薄く、その減厚量が全高に
亘り実質的に等しい、かつ比較的肉厚の開口端部を有す
るシームレス缶を製造することができる。さらに図示は
省略したが、絞り成形体４を、図５に示すタイプのポン
チとダイを用いて、薄肉化再絞りーしごき加工して、よ
り細長く、かつ側壁部がより薄く、その減厚量が全高に
亘り実質的に等しい、かつ比較的肉厚の開口端部を有す
るシームレス缶を製造することができる。

【００２８】

【実施例】厚さ０．１８０ｍｍ、ＤＲー６Ｍ（２回冷延
鋼板：ロックウエル３０Ｔ硬度：６６〜７２）のティン
フリースチール２（電解クロム酸処理鋼板）の、缶内面
となるべき面に厚さ０．０２５ｍｍの、缶外面となるべ
き面に厚さ０．０１７ｍｍの二軸延伸エチレンテレフタ
レート／エチレンイソフタレート共重合体（モル比：８
８／１２，融点２３０℃，ガラス転移温度Ｔｇ：７０
℃）フィルム３を熱接着することにより作製されたラミ
ネート鋼板（総厚さｔ0＝０．２２２ｍｍ）に、パラフ
ィンワックス（融点Ｔｍ：６０℃）を両面に各約５０ｍ
ｇ／ｍ²を塗布した。このラミネート鋼板を、絞り成形
機（図示されない）により、直径１５４ｍｍの円形ブラ
ンク１に打ち抜き、ブランク１を加工コーナの曲率半径
が０．８ｍｍの通常のダイを用いて、絞り比１．６２で
絞り加工することにより、平均高さＨ0が４３ｍｍ、内
径Ｄ0が９５ｍｍの絞り成形体４（図２）を作製した。
絞り成形体４の側壁部４ｃの厚さと底部４ａ内面からの
高さとの関係を図８の曲線１に示す。

【００２９】絞り成形体４を、加工コーナ１４の曲率半
径Ｒｄ1が０．５０ｍｍ（Ｒｄ1／ｔ0＝２．２５）、ア
プローチ部１５の中心軸に対する上方傾斜角が５度、１
６がシャープコーナ、しごき部１７の内径Ｄ1が８１．
９７ｍｍのダイ１１、および湾曲部２０ｂの曲率半径が
５ｍｍ、逆円筒形部２０ｃの高さＨ1が６ｍｍ、傾斜角
αが１度、円筒形部２０ｄの直径ｄ1が８１．７０ｍ
ｍ、高さＨｓ1が２３ｍｍ、テーパ部２０ｅの高さが３
６ｍｍ、テーパ角βが０度４分のポンチ２０（表面温度
を５０℃に保持した）を備える図３に示すタイプの工具
を用いて、絞り比１．１６で薄肉化再絞り−しごき加工
を行ない、高さが７２ｍｍの中間シームレス缶２５を作
製した。中間シームレス缶２５の側壁部２５ａの厚さと
底部２５ｃ内面からの高さとの関係を図８の曲線２に示
す。曲線２において、底部内面よりの高さが約４〜５ｍ
ｍの位置の箇所において板厚減少が無いのは、図９に示
すように、逆円筒形部２０ｃの下端部近傍では、しごき
部１７とポンチ２０とのクリアランスが、当該位置にお
ける絞り成形体の側壁部４ｃの肉厚より大きいためであ
る。曲線１と曲線２との対応する部分（例えば点ａと点
ｂ、または点ｃと点ｄ）の厚さの差から、対応する部分
における減厚量（ｍｍ）が求められる。ポンチストロー
ク（ポンチ底面２０ａがダイ１１の平面部１３に達した
時のストロークを０ｍｍとする）と減厚量との関係を曲
線３に示す。減厚量は、高さが約４〜５ｍｍの位置で０
であるのを除いて約０．０６ｍｍと実質的に一定であ
る。なお曲線１における点ｃと点ｅの間の部分はフラン
ジ部２５ｂである。

【００３０】比較のため、テーパ部２０ｅを有しない、
逆円錐台形部２０ｃを除いては全長が円筒形のポンチを
用いた点以外は、前記と同様にして、絞り成形体４を再
絞りーしごき加工したが、ポンチの底面から約６５ｍｍ
の位置で側壁部が破断して成形が不可能であった。破断
位置の減厚量は約０．０９ｍｍであった。

【００３１】段落番号００２９に記載のようにして作製
した、中間シームレス缶２５を図５に示すタイプの工具
を用いて、薄肉化再絞りーしごき加工して高さが１２７
ｍｍのシームレス缶２７を作製した。この場合、加工コ
ーナ３４の曲率半径Ｒｄ2が０．７０ｍｍ（Ｒｄ2／ｔ0
＝３．１５）、上しごき部３７の内径Ｄ2が６６．３２
ｍｍのダイ３１、および下しごき部４１の内径Ｄ3が６
６．２３ｍｍで、ダイ３１の上しごき部３７の上端から
ダイ３２の下しごき部４１の上端までの垂直高さが１
８．５ｍｍであった。アプローチ部３５の中心軸に対す
る上方傾斜角が４度、アプローチ部３９の中心軸に対す
る上方傾斜角が２度、３６および４０はシャープコーナ
であった。ポンチ４５の湾曲部４５ｂの曲率半径が５ｍ
ｍ、逆円筒形部４５ｃの高さＨ2が１５ｍｍ、傾斜角θ
が０度３５分、円筒形部４５ｄの直径ｄ2が６６．０５
ｍｍ、高さＨｓ2が５５ｍｍ、テーパ部４５ｅの高さが
４２ｍｍ、テーパ角ρが０度３分２０秒であった。ポン
チ４５の表面温度を５０℃に保持した。

【００３２】シームレス缶２７の側壁部２７ａの厚さと
底部２７ｃ内面からの高さとの関係を図１０の曲線２に
示す。中間シームレス缶２５の側壁部２５ａの厚さと底
部２５ｃ内面からの高さとの関係も図１０の曲線１に示
す。曲線１と曲線２との対応する部分（例えば点ｆと点
ｇ、または点ｈと点ｉ）の厚さの差から、対応する部分
における減厚量（ｍｍ）が求められる。ポンチストロー
ク（ポンチ底面４５ａがダイ３１の平面部３３に達した
時のストロークを０ｍｍとする）と減厚量との関係を曲
線３に示す。減厚量は、高さが４０ｍｍに至るまでの位
置においては比較的小さい範囲内で変動する。これは図
１１に示すように、逆円錐台形部４５ｃのため、上しご
き部３７のみによってしごかれるからである。減厚量
は、高さが４０ｍｍを越えた位置では約０．０４ｍｍで
あり、ほぼ一定である。なお点ｊと点ｌの間の部分はフ
ランジ部２５ｂを、点ｋと点ｍの間の部分はフランジ部
２７ｂを示す。

【００３３】比較のため、テーパ部４５ｅを有しない、
逆円錐台形部４５ｃを除いては全長が円筒形のポンチを
用いた点以外は、前記と同様にして、中間シームレス缶
２５を薄肉化再絞りーしごき加工したが、ポンチの底面
から約１０５ｍｍの位置で側壁部が破断して成形が不可
能であった。破断位置の減厚量は約０．０６ｍｍであっ
た。

【００３４】

【発明の効果】請求項１、２に係わる発明の、同一工程
で行なう薄肉化再絞りーしごき加工法によるシームレス
缶の製造方法は、側壁部を薄くしても側壁部の破断が起
こり難いという効果を奏する。請求項３、４、５に係わ
る発明は、上記効果に加えて、形成された開口端部にネ
ックインする時の皺やフランジ加工する時の割れ等が発
生し難いという利点を有する。請求項６に係わる発明
は、上記効果または利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の絞り成形体を形成するためのブランクの
例の縦断面図である。

【図２】図２は、絞り成形体の例の縦断面図である。

【図３】図３は、図２の絞り成形体を薄肉化再絞りーし
ごき加工している途中の状態を示す要部縦断面図であ
る。

【図４】図４は、図３に示す薄肉化再絞りーしごき加工
が終了して、中間シームレス缶が形成された時点の状態
を示す要部縦断面図である。

【図５】図５は、図２の絞り成形体より形成された中間
シームレス缶を薄肉化再絞りーしごき加工している途中
の状態を示す要部縦断面図である。

【図６】図６は、図５に示す薄肉化再絞りーしごき加工
が終了してシームレス缶が形成された時点の状態を示す
要部縦断面図である。

【図７】図７は、図６のシームレス缶に、ドーミング加
工、ネックイン加工およびフランジ加工を施してなる缶
体の例の縦断面図である。

【図８】図８は、図３および図４に示す成形における、
絞り成形体および中間シームレス缶の側壁部の厚さと、
それぞれの缶底部内面からの高さとの関係、ならびに成
形時における側壁部の減厚量とポンチストロークとの関
係を示す線図である。

【図９】図９は、図３に示す成形の初期における状態を
示す要部縦断面図である。

【図１０】図１０は、図５および図６に示す成形におけ
る、中間シームレス缶およびシームレス缶の側壁部の厚
さと、それぞれの缶底部内面からの高さとの関係、なら
びに成形時における側壁部の減厚量とポンチストローク
との関係を示す線図である。

【図１１】図１１は、図５に示す成形の初期における状
態を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】

３有機被膜４絞り成形体４ａ底部４ｃ側壁部１１ダイ１３環状平面部（ダイ平面部）１４加工コーナ１４ａ下端（前端部）１７しごき部２０ポンチ２０ｄ円筒形部２０ｅテーパ部２１皺押え具２５中間シームレス缶（第１のシームレス缶）２５ａ側壁部２５ｃ底部（第１のシームレス缶の底部）２７シームレス缶（第３のシームレス缶）２７ａ側壁部２８シームレス缶３１ダイ３２リングダイ３３環状平面部（ダイ平面部）３４加工コーナ３４ａ下端（前端部）３７上しごき部（第１のしごき部）４１下しごき部（第２のしごき部）４５ポンチ４５ｄ円筒形部４５ｅテーパ部４６皺押え具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内外面が有機被膜で被覆された絞り成形
体に皺押さえ具を装入し、皺押さえ具で絞り成形体の底
部をダイ平面部に対し押さえつつ、ポンチをダイのキャ
ビティ内に前進させて、絞り成形体の側壁部外面を、ダ
イ平面部、ダイの曲率半径の小さい加工コーナに密接さ
せながら、加工コーナにおける曲げ延伸により側壁部の
板厚を減少し、さらにポンチと、加工コーナの前端部、
または前端部より前方にあるしごき部との協同によりし
ごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少して絞り成
形体より細長い第１のシームレス缶を製造する方法にお
いて、減厚量が高さ方向に実質的に等しくなるように、
絞り成形体の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後
方に向って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに設けら
れていることを特徴とするシームレス缶の製造方法。
【請求項２】第１のシームレス缶に、請求項１記載の
方法を１回ないし複数回行なって、第１のシームレス缶
より細長い第２のシームレス缶を製造する方法。
【請求項３】第１のシームレス缶に皺押さえ具を装入
し、皺押さえ具で第１のシームレス缶の底部をダイ平面
部に対し押さえつつ、ポンチをダイのキャビティ内に前
進させて、第１のシームレス缶の側壁部外面を、ダイ平
面部、ダイの曲率半径の小さい加工コーナに密接させな
がら、加工コーナにおける曲げ延伸により側壁部の板厚
を減少し、さらにポンチと、加工コーナの前端部、また
は前端部より前方にある第１のしごき部との協同により
しごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少し、直ち
に第１のしごき部に近接してその前方に設けられた第２
のしごき部との協同によりしごき加工を行なって側壁部
の板厚をさらに減少して、第１のシームレス缶より細長
い第３のシームレス缶を製造する方法において、減厚量
が高さ方向に実質的に等しくなるように、第１のシーム
レス缶の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後方に
向って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに設けられて
いることを特徴とするシームレス缶の製造方法。
【請求項４】第２のシームレス缶に皺押さえ具を装入
し、皺押さえ具で第２のシームレス缶の底部をダイ平面
部に対し押さえつつ、ポンチをダイのキャビティ内に前
進させて、第２のシームレス缶の側壁部外面を、ダイ平
面部、ダイの曲率半径の小さい加工コーナに密接させな
がら、加工コーナにおける曲げ延伸により側壁部の板厚
を減少し、さらにポンチと、加工コーナの前端部、また
は前端部より前方にある第１のしごき部との協同により
しごき加工を行なって側壁部の板厚をより減少し、直ち
に第１のしごき部に近接してその前方に設けられた第２
のしごき部との協同によりしごき加工を行なって側壁部
の板厚をさらに減少して、第２のシームレス缶より細長
い第４のシームレス缶を製造する方法において、減厚量
が高さ方向に実質的に等しくなるように、第２のシーム
レス缶の側壁部の高さ方向肉厚分布に対応した、後方に
向って僅かに細くなるテーパ部が、ポンチに設けられて
いることを特徴とするシームレス缶の製造方法。
【請求項５】絞り成形体に皺押さえ具を装入し、皺押
さえ具で絞り成形体の底部をダイ平面部に対し押さえつ
つ、ポンチをダイのキャビティ内に前進させて、絞り成
形体の側壁部外面を、ダイ平面部、ダイの曲率半径の小
さい加工コーナに密接させながら、加工コーナにおける
曲げ延伸により側壁部の板厚を減少し、さらにポンチ
と、加工コーナの前端部、または前端部より前方にある
第１のしごき部との協同によりしごき加工を行なって側
壁部の板厚をより減少し、直ちに第１のしごき部に近接
してその前方に設けられた第２のしごき部との協同によ
りしごき加工を行なって側壁部の板厚をさらに減少し
て、絞り成形体より細長い第５のシームレス缶を製造す
る方法において、減厚量が高さ方向に実質的に等しくな
るように、絞り成形体の側壁部の高さ方向肉厚分布に対
応した、後方に向って僅かに細くなるテーパ部が、ポン
チに設けられていることを特徴とするシームレス缶の製
造方法。
【請求項６】ポンチが、テーパ部の前方に円筒形部を
備えている、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
または請求項５記載のシームレス缶の製造方法。