JPS609535A - 薄板容器状製品の工具構造体および成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に金属ブランクからツーピース容器用の端
パネルを成形する方法に関し、特にチャック壁を設定す
るのにクッション付き逆絞り加工の構想を用いる複動プ
レスにおいて上記端パネルを成形する方法に関する。

ツーピース金属容器または、ついでに言えば、スリーピ
ース金属容器用の端パネルは当業技術分野においてはよ
く知られている。これらのパネルを成形する上で金属の
厚さを制御することが決定的に重要である。種々なアー
ル付は部分を有するあらゆる種類の端パネルに関しては
、これらの部分を成形する際に金属が薄くなってピース
が弱化するのを避けることが重要である。

従来の製法Ｉこおいては、仕上がった製品がなおも十分
な強度を有するように十分な母材重量を有する金属を用
いることによってこの自然な薄肉化現象を補償すること
が必要と考えられてｌ、Ｎる。従って、最終製品の有効
性を減殺することなく金属の母材重量を少なくできる方
法が望ましい。また、主として各種飲料に用いられてＩ
Ｉ）るようなプル・タブ缶に関して、引裂き切取り線は
非常に精密な許容度まで保持されることカＳ必要である
ので、パネルの金属の厚さはさらに重要ですらあり、成
形作業中のこの寸法の制御は非常に重要である。

高速では、この種の端パネルを成形するのに通常用いら
れるプレスのシャット・ノ１イトが変り、このハイドが
また金属の厚さに影響をおよぼす。従って、金属の厚さ
を制御する手助けをするこのシャット・ハイドを制御で
きることが重要である。

とにかく、本出願の装置および方法の主題である製品は
それ自体新規なものではない。しかし、母材重量を減ら
し強度を落すことなく製品を製造する方法があると信じ
られている。プレスのシャット・ハイドを効果的に制御
しチャック壁またはアール付は部分における金属の肉薄
化を効果的に制御できるように複動プレスにおいて作業
できるある独特な工具構造体によって上記の目的が達成
できることか判った。上記のごとく、金属の厚さを制御
することが決定的に＠要であって、複動プレスにおいて
は以下に記載の工具構造体の利用によってこの目的が達
成できると考えられている。

従って、問題の工具構造体は基本的にはプレスの外側ラ
ムに支えられたパンチが下降して金属を切刃に当てて打
ち抜（間、プレスのボトム・プラテンに金１ｇＫをあて
て保持する流体作動の圧力押えよりなる。

この工具構造体はパンチが下降する時、チャック壁を先
ず絞るアールを有するダイ・コア・リングを備えている
ことが有利であることも判明している。チャック壁を最
終的に調整する間、パンチの力に反動するように流体支
持のクッション部材をボトム・プラテンに用いることが
できることも判っている。事実、この流体支持のクッシ
ョン装置が効果的逆絞り加工の達成を”Ｉ能にするので
チャック壁の付近の重要なみそ部分が不必要に金属を肉
薄にすることがなくできる。パンチの下降工程が終ると
直ぐに伜かｌλ１−バウンス」が達成され、このバウン
スか、Ｉ゛記のダイ・コア・リングの半径を中心に金層
をワイピングすることと併せて、重挟部分において金属
が不必要に肉薄になることなく、重要なアールの形成を
引１こしている。

従って、本発明の主たる目的は端パネルを成形するため
の装置の製造とこの装置を利用する方法とにあり、その
他の目的は次の明細用°を添付の図面を参考にして読め
ばさらに明白になる。

さて、図面の第１図について説明すると、上記のごとく
、この詳細な申請書の主題をなす工員構造体は複動プレ
スに用いられることが理解されよう。プレスがその谷開
閉ごとに、またはプレスの谷サイクルごとに独立的に複
動絞りをするインナ・スライドおよびアウタ・スライド
を本質的に含むことを指摘する以外にここでは複動プレ
スの作用については詳しくは図示説明していない。この
種のプレスの作業概要は適業技術者には公知で、リジウ
エイの米国特許３９０２３４７号に見ることができ、こ
の特許では調整自在なシャット・ハイドによりスライド
のタイミングと運動を調整自在に制御する能力が開示さ
れている。

本装置の関連構成要素を第１図を参考にしてさらに第１
図について説明すると、プレスの上側プラテンは下側プ
ラテン８０に対し往復するインナ・スライド１０および
アウタ・スライド２０を備えていることに注目されたい
。アウタ・スライド２０はインナ・スライド１０により
支えられた工具構造体を受取るためシこ中心開口２０ａ
を有するので工具は後述するように開口２０８内を自由
に往復する。

さらに第１図について、主としてインナ・スライド１０
とこれに支えられた工具構造体について述べると、イン
ナ・スライド１０の底縁にはパンチの中心支柱３０が取
付けられて、複数個のねじ３０ａにより底縁に固定され
ていることに注目されたい。パンチの中心支柱３０は細
長く、その基端は上記のごと（スライド１０に固定され
、その末端はパンチ・コア３１を支えている。パンチ・
コア３１はパンチの中心支柱３０の末端にねじスリーブ
構造体３２によりＭ整自在に固定されている。

パンチの中心支柱３０は中心透孔３０ｂを有し、これが
二次孔３３と流体的に連通し、この二次孔３３が次にパ
ンチ・コア３１の空気吹出し流路３４と流体連通してい
る。これら流路の全てがきらにインナ・スライド１０の
孔］Ｏａと流体的に連通していて、孔ＩＱａは圧力空気
源（図示せず）に通じている。この配置は仕」二り喘パ
ネルを取外す手助けすることを目的としていて、パンチ
・コア３１の流路３４の特別な設計と動作はバルンの米
国特許４３４３１７３号ニ見ることができる。ここでは
最終的に成形された端パネルがパンチ・コア３１にひつ
つく場合にはこれをはなすのに空気が用いられると゛述
べるだけにしておく。

上記装置は、即ちパンチの中心支柱３０とパンチ・コア
３１とは、上記のごとく、インナ・スライド１０に固定
されて、このスライドがプレスのボトム・プラテン８０
に離接する時、スライドｌＯと連動する。

さらに第１図、特にアウタ・スライド２０につき述べる
と、先きに述べたごとく、アウタ・スライド２０が中心
開口２０ａを有することに注目されたい。この開口２０
Ｍを取囲むものはスリーブ５０を内部に配置した上側シ
リンダ４０である。スリーブ５０はねじ５０ａによりキ
ャップ５１に固定され、キャップ５１が次にねじ５１Ｂ
でアウタ・スライド２０に固定されている。

スリーブ５０とアウタ・スライド２０の開口２０ａの壁
とにより形成された上側シリフタ４０内にはさらに第１
ピストン４１とこれに積み重ねられたピストン４２とが
収容されている。

さらに、加圧流体を上側シリンダ４０１こ導入するため
このシリンダと連通する流路２１カ≦アウタ・スライド
に設けられているので、加圧流体はピストン４１および
４２に後記することく作用する。半径方向に向けられた
流路２２．２２が上記流体を逃がすために設けられてＩ
／）る。

流路２１用の流体圧源は図示されていす０゜第１図につ
いてさらに述べると、プレ゛ノシャ・スリーブ６０がさ
らにアウタ・スライド２０１こよって支えられているこ
とに注目されたし）。このプレッシャ・スリーブはスラ
イド２０１こ対し相対的に移動可能で、流路２１を通っ
てシＩＪンダ１０内に入る流体圧を受ける市ねピストン
４１．４２の作用を受ける。

アウタ・スライド２０もまたこのスライド嘔こリテイナ
７１によって取付けられた。ｆンチ・シェル構造体７０
を含み、このリテイナ７１は次にねじ７１ａによって所
定位置に保持されている。このパンチ・シェル構造体７
０は第１図から明らかなごくプレッシャ・スリーブを囲
ｉする関係またはプレッシャ・スリーブと同心１カ係に
配置されている。

さらに第１図について、特にプレスのボトム・プラテン
８０について述べると、このプラテンが中心凹陥部８１
を含むことに注目されたい。

後記する目的でプラテン８０には流体通路８２および空
気流路８３も設けられている。

ボトム・プラテン８ｏにまたせん断切刃９゜が取付けら
れていて、切刃９０は中心凹陥部８１上に重なり合う関
係に取付けられ、プラテンにねじ９０ａで保持されてい
る。

グイ・コア１００はボトム・プラテン８ｏ上の中心凹陥
部８１内に支えられている。このグイ・コア１００はね
じスリーブ１０１によりボトム・プラテン８０に固定さ
れて取付けられていて、以下に記載の目的でパンチ・コ
ア３１の流路３４と類似の空気吹出し貫通路１０２を有
する。

グイ・コア・リング・ライザ１１１上にのっているグイ
・コア・リング１１０はボトム・プラテン８０の凹陥部
８１に受入れられ、ライザ１１１はねじｌｌｌ＆でボト
ム・プラテンに固定されている。グイ・コア・リング・
ライザ１１１は流体流路１１１ｂを有し、グイ・コア・
リング１１０もまた後記する目的で流体流路１１０Ｍを
有する。

プレッシャ・スリーブ１２０はまたせん１１ｊ「切刃９
０の下側のボトム・プラテンの凹陥部８１内に受入れら
れている。プレッシャ・スリーブ１２０は凹陥部８１、
グイ・コア・リング１１０、グイ・コア・ライザ１１１
のそれぞれの壁によって形成されたシリンダ内に受入れ
られることが効果的である。

最後に、ノックアウト・ピストン１３０はグイ・コア・
リング１１０の内壁とグイ・コＴ１１０の外壁とによっ
て効果的に形成されたシリンダ内にグイ・コア・リング
１１０の内側に受入れられている。

この改良されたエバ構造体の操作について述べると、イ
ンナ・スライド１０およびアウタ・スライド２０の「オ
ープン」位置である第１図の位置へ構成要素が組立てら
れているものと先ず仮定する。端パネルを成形する材料
を全体的にＮで示し、これをプレスの第１因に示す位置
にお（。プレスに材料を送る装置は適業技術者には公知
であるので詳しくは図示しない。一つの例はバルンの米
国特許３９８０２９７号に見られる。

プレスを閉めるとインチ・スライド１０およびアウタ・
スライド２０はボトム・プラテン８０へ向って下降、ま
たは第１図の位置から２図の位ｉｆ！へ移動する。材料
Ｍには先ずプレッシャ・スリーブ６０が接触する。プレ
ッシャ・スリーブ６０を作動させるために、流体圧が流
路２１内を通って上側シリンダ４０内に入る。この圧力
によって重ねピストン４１および４２は押し下げられ、
次にこれらピストンがスリーブ６０と係合してこれを動
かして材料Ｍと係合してこれを保持する。このため材料
Ｍは打抜き作業中保持され、プレッシャ・スリーブ６０
の作動位置は第２に示される位置にある。

続けて第２図について述べると、プレスがさらに下降す
ることによってパンチ・シェルｊｈ　ｌｆ’ｉ体７０は
材料Ｍと接触し、パンチ・シェルｌ’Ｍ　造体７０の終
端がグイ・ラインを通過すると、刊ん断切刃９０と共動
して、材料Ｍを切曲または打抜いてツーピース盛こする
。（以トツーピースの一方をブランクＢとし、他方をス
クラップＳとして記載する）。同時に、グイ・コア・り
ング１１０の上面のアール１１０ｂを中心としてブラン
クＢの予成形がおこなわれる。

インナ・スライド１０がさらにＦ降４−ることによって
パンチ・シェル構造体７０は第：（ＩＭ　ｇこ示すごと
く、グイ・コア・リング１１０の突出端のアール１１０
ｂを中心にしてブランクＢの外周縁を曲げ加工する。こ
の点で注目されたいことはピストン４１および４２が流
路２１からの流体圧を支えて克服するようにグイ・コア
・リング１１０の抵抗があるのでプレッシャ・スリーブ
６０はこれ以上下降しないということである。従ってグ
イ・コア・リング１１０はグイ・コア・ライザ１１１に
支えられ、この段階でこの固定支持がプレッシャ・スリ
ーブ６０のこれ以上の下降を防止する。

インナ・スライド１０はその下降を続ける時、パンチ・
コア３１はグイ・コア・リング１１０の頂部を通過する
。換言すれば、チン・ラインの下側を通過する。チャッ
ク壁Ｃはかくして、パンチ・シェル構造体７０が上記の
ごとく、また第４図に見えるごとく固定グイ・コア・リ
ング１１０の端の上面のブランクＢの外側寄りの縁を曲
げ加工することによって、ブランクＢ上に形成される。

この時、インナ・スライド１０がさらに下降（第５図番
照）すると、プレッシャ・スリーブ６０はグイ・コア・
リング１１０の頂部と反対側に金属となおも接触してい
ることに注目されたい。パンチ・コア３１が下降する時
、金１萬はアール１１０ｂの上面にさらに絞り込まれる
。

同時に、固定されているグイ・コア１００４１ブランク
Ｂの中心部分を支えている。パンチ・コア３１の外周面
の圧力は孔１１０ａおよび１１１Ｃを通るノックアウト
・ピストン１３０の底部に作用する圧力を克服して、ピ
ストンをシリンタ内でさらに下降させる。このためクッ
ション効果が生れ、みぞＧはこのクッションに当って整
えられる。

この時点でブランクＢは第５図の形状になり、これが全
製造工程におけるこの段階での最終形状である。

第７図ではこの形式の端パネルが金属を不当に肉薄にす
ることなくどのようにして成形されるかが示されている
。

従って、重要なアール部分Ｒ−１、Ｒ−２、Ｒ−３、Ｒ
−４およびＲ−５は所望の厚さに維持され、母材重量は
軽減できる。例えば、これらの部分における肉薄化では
約０．００２インチの厚さにすることが常法であるが、
本発明の方法では０．０００４から０．０００５インチ
の許容範囲で十分であることが判った。この形式の工具
構造体で多数のピースが製造されることが普通であるこ
とを考えると、これは材料の大きな節約になる。

このようにパネルが成形されプレスの最終動作が終ると
、インチ・スライド１０およびアラ　・り・スライド２
０は第５図の位置から第６図の位置に後退する。最終的
に成形された缶の端パネルＥとのパンチ・コア３１の接
触が解放されると、ノックアウト・ピストン１３０はグ
イ・コア・リング・ライザ１１１の流路１１１Ｃおよび
グイ・コア・リング１１０の流路１１０ａを通ってボト
ム・プラテンの流路８２から伝達される流体圧を受けて
グイ・ラインの方へ上昇後退する。このため缶の端パネ
ルＥはグイ・ラインまで上昇し、ここからパネルＥはプ
レスから外されて次のステーションへ送られるか、また
は次のプレスに送られ、そこで別の作業、例えば、引裂
き線の切込みを受けてリベットをつけるなどの作業を受
ける。

パネルＥを取外す時にパネルがパンチ・コア３１にひつ
つくことがあれば、流路３４がら空気を作動させれば外
れる。同様にパネルがグイ・コア１００から外れない時
は、流路１０２および１１１ｂから空気を作動させれば
外れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は動作前の本装置の装置を示す一部１４１１面の
立面図、第２図は打抜き作業に続（本装置９の構成要素
の相対位置を示す第１図同様の立面図、第３図はワイピ
ング（回転しながらの曲り加工）に続く装置の要素の相
対位置を示すｆｉＳＩ図同様の立面図、第４図は端パネ
ルの切期成形後の装置の構成要素の相対位置を示す第１
図同様の立面図、第５図は端パネルの最終成形後の装置
の要素の相対位置を示す第１図同様の立面図、第６図は
上側プラテンが後退し、成形された端パネルをプレスか
ら取外す前の装置の要素の相対位置を示す第１図同様の
立面図、第７図は端パネルの重要なアール部分を示す拡
大断面図である。 なお図において、符号１０はインナ・スライド、２０は
アウタ・スライド、４１．４２は重ねピストン、１１０
は固定グイ・コア・リング、Ｂはブランク、Ｃはチャッ
ク壁である。 特許出願人　レディコン・コーポレイション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体圧Ｆでブランクと係合する工程と、端パネルを
   せん断切刃にあてて打抜く工程と、先ずチャック壁を形
   成するため端パネルを固定グイ・コア・リングにあてて
   ワイピングする工程と、グイ・コア・リングのアール上
   の端パネルを流体支持ピストンにあてて絞り加工するこ
   とによりチャック壁を最終的に調整する工程と、成形さ
   れた端パネルをプレスから取外す工程とよりなる複動プ
   レスにおいてブランクからツーピース容器用の端パネル
   を成形する方法。 ２、前記流体支持ピストンがチャック壁を調整中に端パ
   ネルに付加圧力を付与するようにした゛特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ３、　プレスのアウタ・スライドに支えられ、かつ移動
   して金属と係合保持される流体作動の圧力装置と、プレ
   スのアウタ・スライドと該スライドの固定Ｆ側プラテン
   とに支えられた打抜き装置と、端パネルを成形するため
   プレスのインナ・スライドに支えられた成形装置と、上
   記ｔ１抜き装置と共動して端パネルのチャック壁を成形
   するため固定下側プラテンに支えられたグイ装置と、固
   定１側プラテンに支えられチャック壁の最終成形の開端
   パネルを支えるクッション装置（付加圧力付与装置）と
   よりなる複動プレスにおいて金属ブランクから端パネル
   を成形する装置。 ４、前記クッション装置が前記成形装置と対向関係に固
   定プラテンに嵌められたピストンを含み、該ピストンを
   流体作動にした特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５、前記成形装置がインナ・スライドにより支えられた
   パンチ・コアと、該パンチ・コアと対向関係に前記固定
   プラテンに支えられたグイ・コア・リングとを含む特許
   請求の範囲第３項に記載の装置。 ６、前記グイ装置が前記固定下側プラテン１こ固定され
   たダイ・コアと、該ダイ・コアを囲繞する関係に該固定
   下側プラテンに運動自在に支えられたダイ・コア・リン
   グとを含む特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ７、前記成形装置および前記ダイ装置がパネル取外し装
   置を含む特許請求の範囲第３項に記載の装置。