JPS63149025A - 深絞り成形方法および深絞り成形用工具 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、アルミニウム薄板などの金属圧延板を所望
の形状に深絞り加工をする深絞り成形方法およびこの方
法に用いられる深絞り成形用工具に関するものである。

（従来の技術） 周知のように深絞り成形方法は、飲料缶等の容器やウィ
スキーキャップ等のクロージヤー、鍋の器物等の庭付一
体容器の製造法として広く用いられている。

一般にこの深絞り成形では、素材として圧延材を用い、
この圧延材を成形すべき容器等の最終形状に基づき打抜
いて、これを平滑なしわ押え板により適当な力で挟持し
、パンチの押圧によりダイスに押込んで成形を行ってい
る。

ところで、圧延材は圧延の際の塑性変形により異方性を
有する集合組織となり、圧延方向に対する方位により、
伸び等の機械的性質が異なる特性を有している。このた
め、この圧延材を用いて深絞り成形を行うと、容器縁部
に耳が生じて高さが不揃いになってしまう０例えば、冷
間圧延により得られたｒルミニウム圧延材では、圧延方
向に対して４５°方向の４か所°に耳が発生し、また圧
延後、再結晶焼鈍し処理を行った圧延材では圧延方向お
よびこれと９０°方向の４か所に耳が発生する。このよ
うにして生ずる縁部の高さの不揃いは、後行程で所定の
高さに切り揃えられる。したがって、耳率が大きいと切
り捨て量が増大して歩留りが悪化する。また、耳の先端
が加工時に破断してダイス内に巻込まれることなどによ
り加エトラプルの原因ともなる。そこで従来は耳率の低
い材料を求めて、素材メーカーによる開発が進められて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、深絞り用の圧延材として求められる特性
としては種々のものがあり、この耳率は深絞り用圧延材
として求められる特性の１つにすぎないものである。す
なわち深絞り用圧延材としては強度、絞り性（限界絞り
比）、加工面の仕上り具合、表面処理性等の多岐に亘る
特性が求められており、耳率を犠牲にしても他の特性を
優先させなければならない場合も有る。その結果として
は耳率の改善が十分に果たされず、前記した種々の問題
が生じてしまう。

本発明者等は、この耳の発生機構について検討したとこ
ろ、深絞り成形途中のしわ押え面内での変形挙動が耳の
発生部（山部）と他部（谷部）とで異なることを見出し
、このため、谷部では板厚が増加してしわ押え力が圧延
材に均等に加わらないことを明らかにした。また、通常
深絞り成形に供給される被加工材は、コイル状、切板状
等の形態に拘らず、一定の方向性を持って成形機に送ら
れるものである。従って圧延材の有する耳発生傾向（異
方性に依存）に応じて、しわ押え面での圧延材の拘束状
態を圧延方向に対する３度に従い変化させることにより
、しわ押え面での圧延材の変形を均一化して耳率の発生
を低下させるように工夫して本発明をするに至ったもの
である。

つまり、本発明は前記問題点を解決することを基本的な
目的とし、素材である圧延材の特性を変更することなく
、しわ押え面での拘束条件を変化させて耳率を効果的に
改善する深絞り成形方法およびこの方法に用いられる深
絞り成形用工具を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の深絞り成形方法は、圧延材に接する
ダイス外面もしくはしわ押え板面に、ポンチの押圧点を
中心として圧延材の圧延方向に対する所定の角度領域内
で、摩擦力が増加もしくは減少するように摩擦調整区域
を設けておき、その後圧延桐を深絞り加工することを特
徴とするものである。

前記した摩擦調整区域は、所定の角度領域内へ選択的に
潤滑油を塗布して摩擦力を減少させることにより設ける
ことが可能である。

また、所定の角度領域内へダイス外面もしくはしわ押え
板面の外縁から中心に向けた方向（中心方向）に沿って
微小溝を形成して摩擦力を相対的に減少させることや、
この中心方向と交叉する方向、望ましくは直交する方向
に治って微小溝を形成して摩擦力を相対的に増加させる
ことにより摩擦調整区域を設けることも可能である。な
お中心方向と直交する方向に沿って微小溝を設けること
により効果的にＩ振力を増加させることができる。

さらに、しわ押え板面に微小孔を設けることにより皇擦
を増大させることも可能である。

また１本発明の深絞り成形用工具は、圧延材に接するダ
イス外面もしくはしわ押え板面に、ポ゛ンチの押圧点を
中心として、圧延材の圧延方向に対する所定の角度領域
内で、摩擦力が増加もしくは減少する摩擦調整区域を設
けたことを特徴とするものである。

（作　用） この発明によれば、ダイス外面としわ押え板面とからな
るしわ押え面の少なくとも片面に、摩擦力を増加もしく
は減少させた摩擦調整区域を設けたので、摩擦調整区域
を圧延材の異方性に適合させることにより、しわ押え面
内での変形が均一になり、異方性による耳の発生を極力
防止することができる。すなわち、耳が発生しやすい角
度領域のＩ！Ｊ擦力振力対的に減少させることにより、
圧延材における他の部分との変形の差を阻止して耳率を
減少させる。

（実施例） 次に、本発明の深絞り成形方法を第１図〜第１１図に基
づいて説明する。

冷間圧延により圧延されたアルミニウム圧延材を用いて
、筒状の容器を深絞り成形で得るべく、この圧延材を円
形に打抜いて深絞り成形用圧延材１として用意する。こ
の圧延材１は圧延方向に対し、４５°の傾きに異方性を
有しており、従来の方法により深絞り成形を行えば、４
５°方向の部分に耳の発生が見られる。

この圧延材１に対して当接するしわ押え板２には、その
当接面（しわ押え板面３）に摩擦調整区域を設けておく
、すなわち、当接する圧延材１における圧延方向を基準
として、この方向に対し、所定の傾きを有する角度領域
内の摩擦力を増加もしくは減少させる。したがって、圧
延材１をしわ押え板２に対して、圧延方向を基準として
常に一定の姿勢を保って深絞り成形用工具に送り込むよ
うに構成すれば、しわ押え板２はしわ押えの際には圧延
材に合せて角度調整をすることは不要となる。

実施例１ではしわ押え板面３において、圧延方向に対し
て４５″の傾きを有する角度線を中心とする角度領域４
に、それぞれ潤滑油５を選択的に塗布して摩擦力を減少
させる（第１図）。

第２図は実施例２を示し、上記した角度領！４４をしわ
押え板面３の外縁から中心に向けた方向く中心方向）に
沿って、所定粗さのサンドベーパなどにより研磨して多
数の微小溝を形成し、角度領域４の摩擦力を相対的に減
少させたものである。

次に第３図および第４図に示されるしわ押え板面３は、
前記実施例とは異なり圧延方向およびこれと９０°の傾
きを有する角度線を中心とする角度領域６に摩擦調整区
域を設けたものである。すなわち、第３図に示された実
施例３では、しわ押え板面３の角度領域６を、上記中心
方向と直交する方向（交叉方向）に沿ってサンドベーパ
などにより研磨して複数の微小溝を形成し、角度領域６
の摩擦力を相対的に増加させたものである。また第４図
に示される実施例４では、しわ押え板面３の前記角度領
域６に、ドリル加工により多数の微小孔７を設けて、角
度領域６の摩擦力を同じく相対的に増加させたものであ
る。

これらの実施例における角度領域６は、第１図および第
２図で示した実施例における角度領域４とは重複しない
領域であり、しわ押え板面３のうち角度領域４を除いた
他部が角度領域６と一致する。

前述したように実施例１．２では角度領域４の摩擦力を
減少させ、実施例３．４では角度領域６の摩擦力を増大
させている。ところで、角度領域４の摩擦力を減少させ
ることは、他部との相対的な関係では、この他部の摩擦
力を増大させたに等しいものである。

すなわち、上記した実施例１〜実施例４では、圧延材の
異方性に従い、耳が発生しやすい角度領域の摩擦力を、
他部よりも相対的に減少させたものであり、その手段と
して実施例１．２では耳が発生しやすい角度領域の摩擦
力を減少させたものであり、実施例３．４では他部の準
振力を増大させたものである。

以上のようにしわ押え板面に摩擦調整区域を設けておい
たこれらの実施例１〜実施例４と、しわ押え板の表面の
全面を方向性を持たせることなく、サンドペーパーなど
により平滑に研磨しておいた比較例とにより、所定の深
絞り加工での耳の発生、すなわち耳率を測定する試験を
行った。

各実施例および比較例の加工条件を第１表に示すように
定め、それぞれの試験条件では各５個の試験片用いて、
第５図に示される成形機で深絞り成形を行った。すなわ
ち、円形に打抜かれた圧延材１をダイス８の外面に配置
して、その周縁を実施例もしくは比較例で示したしわ押
え板２で押え、ポンチって圧延材１を押し込んで深絞り
成形を行う、この試験の結果、すなわち耳率は第１表に
示される。

なお、耳率は後記式により求め、第１表には５個の試験
片の平均値を示した。

この試験結果に示されるように、比較例に対し、実施例
１〜実施例４により深絞り成形した場合では、いずれも
耳率が低く（耳率が２％以上低下）、耳発生の改善効果
は顕著である。

なお、上記しな実施例では、冷間圧延により得られ、圧
延方向に対して４５°の方向で耳の発生が認められる圧
延材について説明したが、再結晶焼鈍などの熱処理を施
して、圧延方向に対して９０°の方向で耳が生じやすい
圧延材では、この方向性に従い、しわ押え板面に、所定
の角度領域でり擦調整区域を設けることにより同様の効
果を得　　・ることが可能である。

すなわち、圧延方向およびこれと９０’の傾き　　　。

を有する角度線を中心とする角度領域の摩擦力を　　１
相対的に減少させ、もしくは、この角度領域の他部であ
って、圧延方向と４５°の傾きを有する角　　。

度線を中心とする角度領域の摩擦力を、相対的に増大さ
せることにより耳の発生を防止する。

また前記実施例ではしわ押え板面にｒｆｌ擦調整区域を
設けたが、圧延材と接するダイス外面に型棒調整領域を
設けることも可能であり、さらにはしわ押え板面および
ダイス外面の両側に設けることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の深絞り成形方去によれ
ば、圧延材と、ダイス外面もしくはしわ叩え板とが当接
するしわ押え面に、ポンチの押圧改を中心として圧延材
の圧延方向に対する所定の用度領域内で、中振力が増加
もしくは減少するように摩擦調整区域を設けておき、そ
の後圧延材を変形させるので、この中振力の調整により
圧延材つ異方性による変形の違いが阻止されて、圧延材
、こ均等にしわ押え力が加わり、耳の発生が有効にすｊ
止されるという効果がある。

上た、この発明の深絞り成形用工具を用いれば、叩が発
生ずることなく成形品が得られるという効技がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７１図は各実施例で用いられるしわ押也板の
正面図であり、第１図は実施例１、第２図は実施例２、
第３図は実施例３、第４図は実施例４を示し、第５図は
実施例もしくは比較例で用いられる深絞り成形用工具の
一部省略断面図である。 １・・・圧延材、２・・・しわ押え板、３・・・しわ押
え板面、４・・・角度領域５・・・潤滑油、６・・・角
度領域、８・・・ダイス、９・・・ポンチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延材をしわ押え板でダイス外面に押付けつつポン
   チの押圧により深絞り加工する深絞り成形方法において
   、 圧延材に接するダイス外面もしくはしわ押え板面に、ポ
   ンチの押圧点を中心として圧延材の圧延方向に対する所
   定の角度領域内で、摩擦力が増加もしくは減少するよう
   に摩擦調整区域を設けておき、その後圧延材を深絞り加
   工する深絞り成形方法。 ２、摩擦調整区域は、所定の角度領域内へ選択的に潤滑
   油を塗布して、摩擦力を減少させた特許請求の範囲第１
   項記載の深絞り成形方法。 ３、摩擦調整区域は、所定の角度領域内へ、ダイス外面
   もしくはしわ押え板面の外縁からその中心に向けた方向
   に沿って微小溝を形成して摩擦力を相対的に減少させた
   特許請求の範囲第１項記載の深絞り成形方法。 ４、摩擦調整区域は、所定の角度領域内へ、ダイス外面
   もしくはしわ押え板面の外縁から中心に向けた方向と交
   叉する方向に沿って微小溝を形成して摩擦力を相対的に
   増加させた特許請求の範囲第１項記載の深絞り成形方法
   。 ５、摩擦調整区域は、所定の角度領域へ微小孔を設けて
   、摩擦力を相対的に増加させた特許請求の範囲第１項記
   載の深絞り成形方法。 ６、しわ押え板で成形用圧延材をダイス外面に押付けつ
   つポンチの押圧により深絞り加工する深絞り成形用工具
   において、 圧延材に接するダイス外面もしくはしわ押え板面に、ポ
   ンチの押圧点を中心として圧延材の圧延方向に対する所
   定の角度領域内で、摩擦力が増加もしくは減少するよう
   に摩擦調整区域が設けられた深絞り成形用工具。