JPS62279034A - 絞り成形方法及び装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 く技術分野〉 本発明は、雄型と雌型との協働によって被加工材、殊に
、それに限定されるものではないが金属箔層を含む低剛
性被加工材、を絞り加工して有底筒状成形体を成形する
絞り成形方法及び装置に関する（本明細書において使用
する語句「絞り加工」は、狭義の絞り加工のみならず、
絞り加工と共にしごき加工又は張出加工等を遂行する複
合加工をも含む）。

〈従来技術〉 特公昭５７−４４０８号公報には、雄型と雌型との協働
によって低剛性被加工材を絞り加工して有底筒状成形体
を成形する絞り成形方法及び装置が開示されている。上
記低剛性被加工材としては、アルミニウム箔又はクロム
酸処理鋼箔の如き金属箔の単層体、或いはかかる金属箔
の片面又は両面にポリプロピレン、ポリエチレン又はポ
リカーボネートの如き適宜の合成樹脂層を積層せしめた
積層体が好都合に使用され、そして成形された有底筒状
成形体は、食品等の容器として利用されている。

上記特公昭５７−４４０８号公報に開示されている如く
、被加工材が低剛性である場合、比較的剛性が高い金属
板の絞り加工の場合と同様に通常の様式で絞り加工を遂
行すると、成形体の側壁に許容し得ない皺が生成される
。かかる皺の発生を防止乃至抑制するために、上記特公
昭５７−４４０８号公報に開示されている絞り成形方法
及び装置においては、剛性コア部材とこのコア部材の側
面を囲繞する弾性囲繞部材とを含む雄型を使用する等に
よって、絞り加工の際に被加工材を雌型の内側面に強制
的に押圧せしめて雌型の内側面と被加工材との間のクリ
アランスを実質上零にせしめている。

〈従来技術の問題点〉 而して、上記特公昭５７−４４０８号公報に開示されて
いる如く、絞り加工の際に被加工材を雌型の内側面に強
制的に押圧せしめて雌型の内側面と被加工材との間のク
リアランスを実質上零にせしめると、被加工材が低剛性
材の場合においても、成形体の側壁における皺の発生を
防止乃至抑制して良好な成形体を成形することができる
。しかしながら、特にかような絞り加工を採用すると、
次の通りの問題が発生することが判明した。

即ち、絞り加工の際に被加工材を雌型の内側面に強制的
に押圧せしめて雌型の内側面と被加工材との間のクリア
ランスを実質上零にせしめると、絞り加工終了時におい
て雌型の内側面と成形体の側壁との間のクリアランスも
実質上零であり、成形体の側壁の外面が雌型の内側面に
比較的強固に付着されてしまう傾向がある。それ故に、
雌型からの成形体の分離に対する抵抗が大きく、（イ）
雌型から成形体を迅速に分離することができず、連続的
高速成形の実現において許容し得ない分離タイミングの
遅れが発生する、（ロ）雌型から成形体を分離するため
に、例えば成形体の底壁外面にノックアウト部材を作用
せしめると、ノックアウト部材から成形体の底壁に過剰
の力が加えられて底壁に望ましくない変形が生成される
、傾向がある。

〈発明の目的〉 本発明は上記事実に鑑みてなさたものであり、その主目
的は、絞り加工の際に被加工材を雌型の内側面に強制的
に押圧せしめて雌型の内側面と被加工材との間のクリア
ランスを実質上零にせしめ、従って成形体の側壁の外面
が雌型の内側面に比較的強固に付着されてしまう場合に
おいても、充分迅速に且つ成形体に望ましくない変形を
生成せしめることなく雌型から成形体を分離することか
できる、改良された絞り成形方法及び装置を提供するこ
とである。

〈発明の要約〉 本発明者等は、鋭意研究の結果、成形体の側壁の外面に
おける開口側部分を規制する開口側部材と成形体の側壁
の外面における底側部分を規制する底側部材とを含み、
上記開口側部材と底側部材とは相対的に移動可能である
分割式雌型を使用し、雌型から成形体を分離する際には
少なくとも２段階の分離工程を遂行する、即ち第１の分
離工程として上記開口側部材と底側部材との一方から成
形体を分離し、しかる後に第２の分離工程として上記開
口側部材と底側部材との他方から成形体を分離するよう
になせば、上記目的を達成することができることを見出
した。

本発明によれば、雄型と雌型との協働によって被加工材
を絞り加工して有底筒状成形体を成形する絞り成形方法
において； 該雌型は、該成形体の側壁の外面における開口側部分を
規制する開口側部材と該成形体の該側壁の該外面におけ
る底側部分を規制する底側部材とを含み、該開口側部材
と該底側部材とは相対的に移動可能である分割式雌型で
あり、 該雌型から該成形体を分離する際には、該開口側部材と
該底側部材との一方から該成形体を分離し、しかる後に
該開口側部材と該底側部材との他方から該成形体を分離
する、 ことを特徴とする絞り成形方法が提供される。

更に、本発明によれば、相互に協働して被加工材を絞り
加工し有底筒状成形体を成形する雄型及び雌型を具備す
る絞り成形装置おいて；該雌型は、該成形体の側壁の外
面における開口側部分を規制する開口側部材と該成形体
の該側壁の該外面における底側部分を規制する底側部材
とを含み、該開口側部材と該底側部材とは相対的に移動
可能である分割式雌型であり、 該雌型における該開口側部材と該底側部材とを、相互に
合体せしめた合体状態と相互に離隔せしめ１ま た離隔状態とに選択的に設定する雌型設定手段が設けら
れている、 ことを特徴とする絞り成形装置が提供される。

〈発明の好適具体例〉 以下、添付図面を参照して、本発明の好適具体例につい
て更に詳述する。

較息底彰装置 本発明に従って構成された絞り成形装置の好適具体例の
主要構成要素を図示している第１図を参照して説明する
と、図示の絞り成形装置は、全体を番号２で示す雄型、
全体を番号４で示す雌型１及び挟持部材６を具備してい
る。

雄型２は、適宜の材料から形成することができる剛性コ
ア部材８と、合成乃至天然ゴムから形成されているのが
好都合である弾性囲繞部材ｌＯとを有する。コア部材８
は、大径円柱形状の上部１２、小径円柱形状の中間部１
４、及び円板形状の下部１６を有する。円板形状の下部
１６の外径は、中間部１４の外径よりも相当大きいが、
上部１２の外径よりも幾分小さい。略円筒形状である囲
繞部材１０は、コア部材８における上部１２と下部１４
との間にて中間部１４の外側に配設されており、中間部
１４の側面を囲繞している。囲繞部材１０の外形は、上
下方向中間部においては円筒形であるが、上部において
は上方に向って先細形状の円錐台筒形状であり、下部に
おいては下方に向って先細形状の円錐台筒形状である。

囲繞部材１０の上部における内径は、コア部材８の中間
部１４の外径と実質上同一であるが、囲繞部材１０の中
間部及び下部における内径は、コア部材８の中間部１４
の外径よりも幾分大きく、両者間には環状空間１７が存
在せしめられているのが好都合である。

所望ならば、囲繞部材１０の中間部及び下部における内
径をコア部材８の中間部１４の外径と実質土間−にせし
めることもできる。囲繞部材１０の上端面及び上部内周
面は、必要に応じて、コア部材８の上部１２の下面及び
中間部１４の外周面に夫々接着せしめることができるが
、囲繞部材１０の下端面は、コア部材８の下部１６の上
面に接触せしめられているが、これに接着せしめられる
ことなくこれに対して半径方向に移動自在にせしめられ
ているのが好都合である。上述　した通りのコア部材８
及び囲繞部材１０を有する　雄型２は、上下方向に移動
自在に装着されており、それ自体は周知の形態でよい適
宜の昇降動手段（図示していない）によって昇降動せし
められる。　図示の雌型４は、適宜の材料から形成する
ことができるノックアウトスタンド１８．底側部材２０
及び開口側部材２２を有する。ノックアウトスタッド１
８は、円板状の上部２４とこの上部２４の下面から下方
に延びる支持軸２６を有する。支持軸２６は上下方向に
移動自在に装着されており、ノックアウトスタンド１８
はそれ自体は周知の形態でより適宜の昇降動手段（図示
していない）によって昇降動せしめられる。後の説明か
ら明らかになる如く、ノックアウトスタッド１８の上部
２４の上面は、絞り成形される成形体の底壁外面を規定
する。略円筒形状である底側部材２０は、静止支持構造
体（図示していない）に固定されている。底側部材２０
の中央部には上下方向に貫通する開口が形成されている
。かかる開口の下半部２８は円筒形状であり、その内径
は上記ノックアウトスタッド１８の上部２４の外径に対
応せしめられている（更に詳しくは、上部２４の外径と
実質上同一乃至それより若干大きくせしめられている）
。開口の上半部３０は下方に向って先細にせしめら　れ
た円錐台筒形状であり、上半部３０の下端の内径が下半
部２８の内径に合致せしめられている。開口側部材２２
は、円環形状の上部３２と周方向に間隔を置いて上部３
２の下面から下方に延びる円環形状の脚部３４を有する
。かような開口側部材２２は、上記底側部材２０に上下
方向（即ち、絞り成形される成形体の軸線方向）に移動
自在に装着されている。詳述すると、底側部材２０の上
端部には、開口側部材２２の上部３２の形状に対応した
皿状凹部３６と共に、開口側部材２２の脚部３４に対応
して上記凹部３６から更に下方に延びる円環形状の溝３
８が周方向に間隔を置いて形成されている。そして、開
口側部材２２は、その脚部３４を上記溝３８に滑動自在
に挿入することによって、底側部材２０に上下方向に移
動自在に装着されている。上記溝３８の底面とそこに挿
入される上記脚部３４の下端との間には、圧縮コイルば
ねでよい弾性手段４０が介在せしめられている。かかる
弾性手段４０は、開口側部材２２を第１図に図示する上
昇離隔位置（即ち底側部材２０から上方へ離隔された位
置）に弾性的に偏倚する。開口側部材２２の上部３２の
中央部には、下方に向って先細にせしめられた円錐台形
状の開口４２が形成されている。後の説明から明らかに
なる通り、弾性手段４０の弾性偏倚作用に抗して開口側
部材２２が下降せしめられて底側部材２０に合体せしめ
られると、この間口４２の内周面は底側部材２０の開口
の上半部３０の内周面と協働して、絞り成形される成形
体の円錐台筒形状の側壁外面を規制する（第２図及び第
３図も参照されたい）。

挟持部材６は、中央部に円形開口４４が形成された円環
形状である。円形開口４４の内径は上方に向って漸次増
大せしめられており、下端における最小内径は上記開口
側部材２２における開口４２の上端における最大外径よ
りも若干大きくせしめられているのが好都合である。挟
持部材６は、上下方向に移動自在に装着されており、そ
れ自体は周知の形態でよい適宜の昇降手段（図示してい
ない）によって昇降動せしめられる。後の説明から明ら
かになる如く、この昇降動手段と上記弾性手段４０とは
、雌型手段４における開口側部材２２を第１図に図示す
る上昇離隔位置と第２図及び第３図に図示する下降合体
位置とに選択的に位置せしめる雌型設定手段として機能
する。

前方」■４方法 次に、上述した通りの絞り成形装置を使用する絞り成形
方法について説明する。

最初に、第１図に図示する如く、雌型４の開口側部材２
２の上面に、円板形状でよい被加工材４６を載置する。

被加工材４６としては、アルミニウム箔又はクロム酸処
理鋼箔の如き金属箔（この金属箔の厚さは７乃至２００
μｍ程度でよい）の単層体、或いはかかる金属箔の片面
又は両面にポリプロピレン、ポリエチレン又はポリカー
ボネートの如き適宜の合成樹脂層を積層せしめた積層体
。

等の低剛性被加工材が好都合に用いられる。

次いで、挟持部材６を下降せしめて比較的大きな力で雌
型４、更に詳しくは雌型４における開口側部材２２に押
付ける。かくすると、第２図に図示する如く、弾性手段
４０の弾性偏倚力に抗して開口側部材２２が下降されて
底側部材２０に密接され、雌型４は合体状態にせしめら
れる。同時に、被加工材４６の周縁部を間に挟んで挟持
部材６が開口側部材２２の上面に押付けられ、かくして
開口側部材２２と挟持部材６との間に被加工材４６の周
縁部が充分確実に挟持される。

しかる後に、雄型２を第３図に図示する最下降位置（絞
り成形終了位置）まで下降せしめる。かくすると、第３
図を参照することによって理解される如く、雄型２と雌
型４との協働によって液加工材４６の中央部に絞り加工
が加えられ、円板形状の底壁４８、この底壁４８の周縁
から上方へ延びる円錐台筒形状の側壁５０、そして更に
、上記側壁５０から半径方向外方に延びる環状フランジ
５２を有する有底逆円錐台筒形状の成形体５４が成形さ
れる。かかる成形体５４の底壁４８の内面は雄型２の下
面によって規制される。一方、成形体５４の側壁５０の
内面は雄型２の下部外周面によって規制され、側壁５０
の外面は、底側部材２０及び開口側部材２２の内周面に
よって規制される。

更に詳しくは、成形体５４の側壁５０の外面のうちの開
口側部分５０ａは、開口側部材２２における開口４２を
規定している内周面によって規制され、成形体５４の側
壁５０の外面のうちの残部即ち底側部分５０ｂは、底側
部材２０における開口の上半部３０を規定している内周
面によって規制される。第２図と第３図を比較参照する
ことによって理解される如く、絞り加工の際には、雄型
２における弾性囲繞部材１０、特にその下部は、絞り加
工の遂行に応じて漸次半径方向内側に弾性変形され、か
かる弾性変形に起因して、被加工材４６の被絞り加工部
は、雌型４における底側部材２０及び開口側部材２２の
内周面に弾性的に押圧される。そして、これによって被
加工材４６が低剛性のものであるにもかかわらず、成形
体５４の側壁５０に望ましくない皺が発生することが防
止乃至抑制される（この点については、上記特公昭５７
−４４０８号公報を参照されたい）。

上記の通りにして絞り加工が終了すると、第４図に図示
する如く、雄型２が上昇せしめられ、これによって成形
体５４から雄型２が分離される。

しかる後に、第５図に図示する如く、挟持部材６が上昇
せしめられる。所望ならば、雄型２の上昇と実質上同時
に挟持部材６を上昇せしめることもできる。挟持部材６
を上昇せしめると、雌型４における開口側部材２２に加
えられていた押圧力が解除され、それ故に、弾性手段４
０の弾性偏倚作用によって、開口側部材２２は第５図に
図示する上昇離隔位置まで上昇され、雌型４は第５図に
図示する離隔状態にせしめられる。絞り成形された成形
体５４は開口側部材２２に付随してこれと共に上昇され
、か（して、成形体５４は底側部材２０から分離される
。

次いで、第６図に図示する如く、雌型４におけるノック
アウトスタンド１８が上昇せしめられる。

かくすると、第５図と第６図を比較参照することによっ
て理解される如（、ノックアウトスタッド１８の上面が
成形体５４の底壁４８に当接して成形体５４を上昇せし
め、これによって成形体５４は開口側部材２２から分離
される。

しかる後に、ノックアウトスタンド１８上から成形体５
４が取出され、次いで、上述した方法と同様にして次の
被加工材に関する絞り成形が開始される。

詐」じ１医 上述した通りの絞り成形方法に関しては、次の事実が注
目されるべきである。

本発明者等は、当初、雌型４における底側部材２０と開
口側部材２２とを一体に構成した絞り成形装置を使用し
て、成形体５４の絞り成形を遂行した。かかる成形方法
においては、容易に理解される如く、第５図に図示する
通りの状態を介することな（、絞り成形後ノックアウト
スタッド１８が上昇され、これによって成形体５４が上
昇され、成形体５４は底側部材２０から分離されると同
時に開口側部材２２から分離される。従って、成形体５
４の側壁５０はその全体が同時に雌型４から分離される
。然るに、かような成形方法においては、雌型４からの
成形体５４の分離、更に詳しくは一体に構成された底側
部材２０及び開口側部材２２の内周面からの成形体５４
の側壁５０の外面全体の分離、に対する抵抗が大きく、
（イ）ノーツクアウトスタッド１８の上昇及びこれに伴
う成形体５４の上昇が所期のタイミングから幾分遅れる
、（＋１）ノックアウトスタッド１８から成形体５４の
底壁４８に過剰の力が加えられ、これに起因して取出さ
れた成形体５４の底壁４８が絞り成形終了時の実質上平
坦な状態から上方にドーム状に変形される、傾向が存在
することが判明した。一体に構成された底側部材２０及
び開口側部材２２の内周面からの成形体５４の側壁５０
の外面全体の分離に対する抵抗が大きいのは、第３図を
参照することによって理解される如く、絞り加工時に雄
型２の弾性囲繞部材１０が被加工材４６を底側部材２０
及び開口側部材２２の内周面に弾性的に押圧せしめて両
者間のクリアランスを実質上零にせしめ、それ故に成形
体５４０側壁５０の外面が底側部材２０及び開口側部材
２２の内周面に比較的強固に付着されてしまうことに起
因すると思われる。

然るに、本発明に従う上述した通りの絞り成形方法及び
装置によれば、絞り加工終了後に雌型４から成形体５４
を分離する際に、成形体５４の側壁５０の外面は、その
全体が同時に底側部材２０及び開口側部材２２の内周面
から分離されるのではなくて、２段階に分けて分離され
る。即ち、第４図に図示する状態から第５図に図示する
状態にせしめられることによって、成形体５４の側壁５
０の外面のうちの一部５０ｂが底側部材２２の内周面か
ら分離される（第１段階）。しかる後に、第５図に図示
する状態から第６図に図示する状態にせしめられること
によって、成形体５４の側壁５０の外面のうちの残部５
０ａが開口側部材２０の内周面から分離される。かよう
に雌型４からの成形体５４の側壁５０の外面の分離を２
段階に分けて遂行すると、本発明者等の実験によれば、
各段階における分離抵抗が充分に低減され、かくして所
期通りのタイミングで且つ成形体５４の底壁４８等に望
ましくない変形を生せしめることなく雌型４から成形体
５４を良好に分離することができることが確認された。

く変形例乃至修正例〉 以上、添付図面を参照して本発明に従う絞り成形方法及
び装置の好適具体例について詳細に説明したが、本発明
はかかる具体例に限定されるものではなく、本発明の範
囲から逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能であ
ることは勿論である。

例えば、上述した具体例においては、成形体５４の側壁
５０の外面を相対的に移動自在な２個の部材、即ち底側
部材２０及び開口側部材２２によって規制し、雌型４か
らの成形体５４の側壁５０の外面の分離を２段階で遂行
しているが、所望ならば、成形体５４の側壁５０の外面
を相対的に移動自在な３個以上の部材によって規制し、
雌型４からの成形体５４の側壁５０の外面の分離を３段
階以上の段階に分けて遂行するようになすこともできる
。

また、底壁４８に向って先細になった円錐台筒形状の側
壁５０を有する有底筒状成形体５０の絞り成形に関して
本発明の絞り成形方法及び装置を説明したが、本発明の
絞り成形方法及び装置は、多角錐台筒形状は勿論のこと
円筒形状或いは角筒形状等の側壁を有する有底筒状成形
体にも適用することができる。

更に、上述した具体例においては、特定位置に固定され
た底側部材２０に対して開口側部材２２を移動せしめる
ことによって雌型４を合体状態と離隔状態とに設定して
いるが、所望ならば、開口側部材２２を移動せしめるこ
とに代えて或いはこれに加えて、底側部材２０を移動せ
しめることによって雌型４を合体状態と離隔状態とに設
定することもできる。また、開口側部材２２及び／又は
底側部材２０を移動せしめるための手段即ち雌型設定手
段としては、流体圧機構、カム又はクランク機構等を含
む適宜の構成を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は夫々、本発明に従う絞り成形方法の
好適具体例の各段階における、本発明に従う絞り成形装
置の好適具体例の主要構成要素を被加工材及び成形体と
共に示す簡略断面図。 ２・・・雄型 ４・・・雌型 ６・・・挟持部材 ８・・・剛性コア部材 １０・・・弾性囲繞部材 １８・・リーツクアウトスタツド ２０・・・底側部材 ２２・・・開口側部材 ４０・・・弾性手段 ４６・・・被加工材 ５４・・・成形体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、雄型と雌型との協働によって被加工材を絞り加工し
   て有底筒状成形体を成形する絞り成形方法において； 該雌型は、該成形体の側壁の外面における開口側部分を
   規制する開口側部材と該成形体の該側壁の該外面におけ
   る底側部分を規制する底側部材とを含み、該開口側部材
   と該底側部材とは相対的に移動可能である分割式雌型で
   あり、該雌型から該成形体を分離する際には、該開口側
   部材と該底側部材との一方から該成形体を分離し、しか
   る後に該開口側部材と該底側部材との他方から該成形体
   を分離する、 ことを特徴とする絞り成形方法。 ２、該雌型における該開口側部材と該底側部材とは該成
   形体の軸線方向に相対的に移動可能であり、該雌型から
   該成形体を分離する際には、該開口側部材と該底側部材
   とが該成形体の軸線方向に相互に離隔する方向に移動せ
   しめ、かくして該開口側部材と該底側部材との該一方か
   ら該成形体が分離される、特許請求の範囲第１項記載の
   絞り成形方向。 ３、該雌型から該成形体を分離する際には、該底側部材
   から該成形体を分離し、しかる後に該開口側部材から該
   成形体を分離する、特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の絞り成形方法。 ４、該雄型は、剛性コア部材と該コア部材の側面を囲繞
   する弾性囲繞部材とを含み、絞り加工の際には該弾性囲
   繞部材の作用によって該被加工材が該雌型の該開口側部
   材及び該底側部材に弾性的に押圧される、特許請求の範
   囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の絞り成形方法。 ５、該被加工材は金属箔層を含む低剛性材である、特許
   請求の範囲第４項記載の絞り成形方法。 ６、相互に協働して被加工材を絞り加工し有底筒状成形
   体を成形する雄型及び雌型を具備する絞り成形装置にお
   いて； 該雌型は、該成形体の側壁の外面における開口側部分を
   規制する開口側部材と該成形体の該側壁の該外面におけ
   る底側部分を規制する底側部材とを含み、該開口側部材
   と該底側部材とは相対的に移動可能である分割式雌型で
   あり、該雌型における該開口側部材と該底側部材とを、
   相互に合体せしめた合体状態と相互に離隔せしめた離隔
   状態とに選択的に設定する雌型設定手段が設けられてい
   る、 ことを特徴とする絞り成形装置。 ７、該雌型における該開口側部材と該底側部材とは該成
   形体の軸線方向に相対的に移動可能であり、該雌型設定
   手段は該開口側部材と該底側部材とを該成形体の軸線方
   向に相対的に移動せしめて該合体状態と該離隔状態とに
   選択的に設定する、特許請求の範囲第６項記載の絞り成
   形装置。 ８、該開口側部材は該成形体の軸線方向に移動自在に該
   底側部材に装着されており、該雌型設定手段は、該底側
   部材と該開口側部材との間に介在せしめられ該開口側部
   材を該底側部材から弾性的に離隔する弾性手段と、該弾
   性手段の作用に抗して該開口側部材を該底側部材に合体
   せしめる強制合体手段とから構成されている、特許請求
   の範囲第７項記載の絞り成形装置。 ９、該雌型における該開口側部材の端面に押圧せしめら
   れて該開口側部材との間に該被加工材の周縁部を挟持す
   る挟持部材を含み、該雌型設定手段における該強制合体
   手段は、該挟持部材を該開口側部材の端面に押圧せしめ
   ることによって該開口側部材を該底側部材に合体せしめ
   る、特許請求の範囲第８項記載の絞り成形装置。 １０、該雄型は、剛性コア部材と該コア部材の側面を囲
   繞する弾性囲繞部材とを含み、絞り加工の際には該弾性
   囲繞部材の作用によって該被加工材が該雌型の該開口側
   部材及び該底側部材に弾性的に押圧される、特許請求の
   範囲第５項乃至第９項記載の絞り成形装置。 １１、該被加工材は金属箔層を含む低剛性材である、特
   許請求の範囲第１０項記載の絞り成形装置。