JPS585733B2 - シボリシゴキカンヨウセイケイコウグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絞りとしごき加工を施してカップ状容器を成
形する成形工具に係り、特に、成形後のカップ状容器が
工具から抜きとり易いようにした絞りしごき缶用成形工
具に関する。

一般にアルミニウム製のカップ状容器成形において、絞
り、しごき加工の後、工具からのカップ状容器の抜きと
９は、工具の戻り行程のとき、簡単な構造のストリッパ
ーをカップ状容器の開口側端面に当接して、工具に対し
相対移動させることにより比較的容易にできる。

しかしながら、ブリキ製のカップ状容器成形においては
、アルミニウム製カップ容器成形のためのストリツパー
では、抜きとりの際、容器の開口側端部が座屈を起こし
てしまうことが多い。

すなわち、ブリキ製のカップ状容器は、材料節減のため
、アルミニウムの場合よりも胴部の肉厚を数段薄くして
あって、容器の抜ききり力に耐えられないからである。

かかる座屈は、その部分が後のトリミンゲ工程において
作業の障害とな９解消しなければならない。

この解消手段としては、従来、パンチの中心を貫通する
部材をパンチ先端方向に突出自在に設け、容器の絞り、
しごき加工の後に前記部材を突出させることにより抜き
とりを行なういわゆるインターナルノツクアウト法（特
公昭４５−９８３７号）があるが、部材を外部から駆動
する必要があるため機構が複雑になり、高速運転時には
機械本体の動きとインターナルノックアウト機構の動き
の調和が狂いがちになり、カップ状容器がパンチより抜
けなくなるきいうことがある。

また他の手段きして、パンチ胴部分に先端から直径が漸
増するようにテーパを設け、かっこのテーパはカップ状
容器の該当部分のテーパより大きくするもの（特開昭４
７−３３８６８号）があったが、成形された容器の先端
部分の肉厚が大となり材料費の無駄となる欠点があった
。

本発明は上記従来の欠点を解消すべくなされたものであ
って、パンチをパンチセンターおよびこのパンチセンタ
ーの外周のテーパを持って嵌合するパンチスリーブとよ
り形成し、絞シしどき作業時にはパンチスリーブが該テ
ーパにより径が拡張され、抜き取り時には復帰され、こ
れにより成形容器とパンチの間に間隙を形成し、小さい
荷重によって容器を何らの損傷を伴うことなくパンチか
ら抜ぎ取ることができるとともに容器の材料を最小に節
減できる絞りしごき缶用成形工具を提供するを目的とす
る。

以下本発明を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。

本発明に係る絞りしごき缶用成形工具のパンチ１は、機
械本体（全体図示省略）のラム２に直結されるパンチセ
ンター３と、このパンチセンター３の外周に嵌合ざれ成
形すべき容器の内側形状と近似する外形を有するパンチ
スリーブ４とを備えている。

この両者は例えば工具鋼や超硬合金材などの材質からな
るものである。

パンチセンター３は、その上部において、外径が小さく
なる段部５が形成され、さらに同段部５から先端に向っ
て外径が漸減されるテーパ胴部６を有している。

また前記パンチスリーブ４は、前記テーパ胴部６と同一
のテーパでもって上端部から下端部に至る間内径が漸減
するテーパ内周面７を備え、このテーパ内周面７が前記
テーパ胴部６に周接してパンチセンター３に嵌合されて
いる。

同パンチスリーブ４はパンチセンター３に嵌合された状
態において、パンチセンター３の先端と同一位置にある
内側段部８と、ここからさらに先方に突出して先端内側
に凹所９を形成する先端周壁部１０を備えている。

前記パンチセンター３の先端には前記凹所９内において
ストッパー１１が螺着され、これにより前記パンチスリ
ーブ４は、その内側段部８がパンチセンター３の先端と
同一高さ位置にあるように規制される。

また、パンチスリーブ４の長さは、内側段部８がストッ
パー１１に当接している状態において、上端がパンチセ
ンター３の段部５より間隙１２だけ下方にあるようにさ
れている。

図の符号１３は被加工物Ｗを円滑に着脱するためパンチ
センター３およびストッパー１１の中心を貫通して設け
られた空気抜き孔、１４はテーパ胴部６とテーパ内周面
７に潤滑油を供給するための油孔、１５および１６は潤
滑油が漏れて被加工物Ｗに付着することを防止するため
のＯリング、１７はテーパ胴部外周に設けられた油溝を
それぞれ示している。

なお、本実施例におけるパンチスリーブ４は、下端より
約１００ｍｍの長さ部分の外径が上部よりもやや大径と
されているが、ごれは、形成された容器の口縁にネツク
イン・フランジ加工する場合にしわや割れを発生させる
ことなしに加工できる最小限度の板厚を該カップ状容器
に与えるためである。

捷だ前記記テーパ胴部６およびテーパ内周面７のテーパ
は１度〜５度の比較的小さい角度とされている。

すなわち、テーパ１度未満ではパンチスリーブ４はパン
チセンター３との嵌合によって十分な拡張が得られるが
、抜き取り時に復帰しなくなる場合もあった。

とれはテーパ胴部６とテーパ冫内周面７との表面状態お
よび使用した潤滑油の粘性と関係がある。

テーパ５度以上ではパンチスリーブ４よりカップ状容器
を抜き取際に効果のある十分な該パンチスリーブの拡張
は得られなかった。

次に上記実施例の作用について第２図および第１３図を
参照して説明する。

ラム１によりパンチセンター３およびパンチスリーブ４
を降下させ、パンチスリーブ４に取り付けた被加工物Ｗ
をダイＤにより絞りしごき加工する。

このとき、パンチスリーブ４は被加工物Ｗを・介してダ
イＤから上向きの力を受け、その反作用としてテーパ胴
部６およびテーパ内周面７のテーパにおけるくさび作用
が生じ、その直径（外径および内径）が弾性拡大される
とともに上端部が段部５に衝突するまで上方に摺動され
る。

（第２図参照、直径拡大量は該テーパ、間隙１２の値に
より決まる）この挙動を第４図に示す。

略中実のパンチセンター３を降下させると、上述の如く
パンチスリーブ４には上向きの力が作用しているので、
パンチスリーブ４内にパンチセンター３が押し込まれる
。

この相対移動により薄肉のパンチスリーブ４は径方向に
同図鎖線Ａで示されるように拡大される。

もちろん、この拡大はパンチスリーブ４の弾性限度内で
行われる。

したがって、逆にパンチスリーブ４からパンチセンター
３を引き抜くようにすると、拡大量に応じて原直径に復
帰することができる。

このことからこの拡大量はパンチスリーブ４の弾性変形
可能な範囲に押える必要がある。

具体的には、工具鋼を用いてパンチセンター３の先端外
径を４２φ、テーパ角を２度とし、パンチスリーブ４の
下端から約１００ｍｍの長さに亘る大径部を６５．３７
φ、その上部の小径部を６５．２５φとして、成形に必
要な荷重約２ｔｎｎを与えた場合、パンチスリーブ４の
半径拡大量が２０〜３０μｍ程度となるものである。

ここで、前記成形荷重が加わったときにスリーブ４に生
じる応力はα＝３０〜３５ｋｇ／ｍｍ２となり、工具鋼
の弾性限度（６０〜７０ｋｇ／ｍｍ２以上）の範囲内に
おさまる。

なお、超硬合金では拡大量が工具鋼の約半分程度となる
が、弾性限度が高いので、成形荷重を増大することも可
能となり、同様の効果を得ることができる。

アイアニングダイＤによる絞りしごき加工を完了した後
、ラム１が戻り行程に入り、パンチセンター３、パンチ
スリーブ４および被加工物Ｗは上昇させられる。

この上昇の際、被加工物Ｗの上端に当接するよう予じめ
突出されたストリッパーＳに、被加工物Ｗが衝突し、上
方への移動が阻止され、パンチセンター３に対して相対
的に下向きの力が被加工物Ｗに加えられる。

したがって、この被加工物Ｗと圧力嵌台状態にあるパン
チスリーブ４も、下向きの力を加えられパンチセンター
３に対して相対的に下方に摺動され、第３図に示される
如く、ストッパー１１に段部８が当接し、かつ上端に間
隙１２が形成される位置に移動される。

このとき、パンチスリーブ４は、パンチセンター３のテ
ーパ胴部６の小径部分方向に移動されることとなり、そ
の内径および外径が弾性縮少して原状態に復帰する。

該容器抜き取りの際は、容器上端がストリッパーＳに当
接すると容器の内径とパンチスリーブ４の外径との間に
間隙もしくはゆるみが生じ、前記状態からパンチセンタ
ー３およびパンチスリーブ４がさらに上昇して、パンチ
スリーブ４と被加工物Ｗとの間に相対力が生じても、比
較的小さい力となり、被加工物Ｗは滑かにパンチスリー
ブ４から抜き取られることとなる。

ここで、当該実施例では、パンチスリーブ４が缶胴に対
応する大径部と容器口縁に対応する小径部とを有する形
状とされているが、抜き取り力は缶胴部長さ（略１００
ｍｍ）によって、略決定されるので、小径となっている
口縁相当部が抜き取り力に影響を与えることはほとんど
ない。

しかも、パンチスリーブ４の全体は一様に半径方向に拡
縮するので、従来の拡縮がなれれない段差付パンチに比
べて、抜き取り力の軽減効果は著しく大きいものである
。

なお上記実施例においてパンチスリーブ４の形状は上部
の外径が下部のそれよりも小さくされていたが、これは
全く同径であってもよい。

上記のように本発明は、絞りしごき缶用成形工具におい
て、パンチを先端方向に小径となるテーパ胴部を備えた
パンチセンターと、このパンチセンターのテーパ胴部に
嵌合するテーパ内周面をもったパンチスリーブとにより
形成し、絞シしどき作業時には、該テーパ部のくさび作
用によりパン・チスリーブの径が拡張され、被加工物抜
き取り時には径が縮少復帰するようにしたので、被加工
物抜き取りの時にパンチスリーブの外周と被加工物の内
径との間に間隙もしくはゆるみが生じ、小さい荷重によ
り被加工物を何らの損傷なくパンチから抜き取ることが
できるという優れた効果を有する。

本発明者の実験によれば、パンチセンターおよびパンチ
スリーブのテーパを１度、間隙１２をパンチスリーブの
半径拡大量３０μｍとなるようにしかつパンチスリーブ
の外形状をストレート、粗さＲｍａｘ ２．０μとした
場合、抜き取り力は従来の約１／７となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る絞りしごき缶用成形工具の実施例
を示す断面図、第２図および第３図は同実施例の作用を
示す断面図、第４図は同工具の横断面図である。 ３・・・・・パンチセンター、４・・・・・・パンチス
リーブ、６・・・・・・テーパ胴部、７・・・・・・テ
ーパ内周面、Ｄ・・・・・・ダイ、Ｗ・・・・・・被加
工物、Ｓ・・・・・・ストリッパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端方向に外径がわずかに漸減するテーパ胴部およ
   び空気抜き孔を備えた略円柱状パンチセンターと、この
   パンチセンターのテーパ胴部に一致するテーパ内周面を
   備えるとともに該パンチセンター胴部の外周に軸線方向
   に一定範囲摺動可能に嵌合された筒状のパンチスリーブ
   と、を有してなる絞りしごき缶用成形工具。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載の絞りしごき缶用成
   形工具において、前記テーパ胴部およびテーパ内周面の
   テーパ角度はパンチセンターおよびパンチスリーブの軸
   線に対して１度ないし数度有することを特徴とする絞り
   しごき缶用成形工具。