TW202133965A - 無縫罐體及無縫罐體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供具備優異耐壓性且可減少罐底部的對觸地面之摩擦的無縫罐體及無縫罐體之製造方法。本發明的無縫罐體的製造方法包含:第1成形步驟,其使金屬材料成形為杯體,該杯體具有筒狀主體部、位於較上述筒狀主體部更靠內側的下端的暫定周狀接地部、及位於較上述暫定周狀接地部更靠內側的鼓出部;以及第2成形步驟,其藉由將上述鼓出部相對於上述杯體下壓,而形成配置於與上述暫定周狀接地部不同位置的最終周狀接地部。
Description
本發明係關於無縫罐體及無縫罐體之製造方法。
習知技術中,已知利用拉伸引縮加工使罐主體部等成形之所謂無縫罐體。該無縫罐體由於罐主體部在稍微拉伸之後利用引縮加工(Ironing)而薄壁化,因此輕量性優異。其另一方面,於該些無縫罐體中,為了將罐底部薄壁化之餘仍能維持或是提升耐壓性的各種提案為習知的課題。
例如於專利文獻1或專利文獻2中,揭示以防止罐之內壓超過耐壓強度時出現之罐底之圓頂部反轉之現象(屈曲)為目的實施之所謂底部改良加工。具體而言,揭示藉由按壓罐底之接地部之位於與罐軸正交之徑向之內側之內周壁,使凹部成形之底部改良加工。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-103227號公報
[專利文獻2]日本特開2016-47541號公報
[專利文獻3]日本特公平3-17550號公報
[發明所欲解決之問題]
如上所述的習知的無縫罐體具有優異的輕量性,但在與載置面接觸的底部則仍然有應改善的問題。
亦即,上述的以提升耐壓性為目的的底部改良步驟中,於其加工步驟的過程中罐材被搬送至各自的加工場所。此時,可預見罐的接地部與載置面(例如搬送輸送帶或搬送路徑上)之間產生摩擦,導致罐底上附有擦傷。因此,較佳為在進行搬送之前,在接地部的外表面上附有適於在搬送杯體時能賦予適當的潤滑性的有機被膜,例如於專利文獻3揭示了在成為無縫罐體的接地部的罐底徑部形成塗膜的方法。而隨著搬送杯體的速度進一步高速化後於後續步驟中上述塗膜(有機被膜)容易產生損傷,在損傷嚴重時甚至有影響搬送之虞。近年來隨著製罐速度的高速化,上述對罐底的接地部施加的有機被膜的重要性更是增加。
另外,針對上述步驟中塗膜的損傷,雖可以預先重複塗上塗膜,但額外必要的塗裝乾燥設備除了使步驟繁雜以外,也會導致成本增加,故難謂為良策
近年來,罐側面的優異設計的外觀會對銷售造成影響自是不在話下,從保持罐的整體美感之觀點來看,在搬送等過程中罐底部的觸地面因摩擦損傷在商品價值的維持上也被認為是問題。
本發明人鑒於上述例示之課題而反覆進行銳意研究。其結果,可提供具備優異耐壓性且可減少罐底部的對觸地面之摩擦的無縫罐體及無縫罐體之製造方法,從而完成本發明。
[解決問題之手段]
本發明之一實施形態的無縫罐體的製造方法,其特徵在於包含:(1)第1成形步驟,其使金屬材料成形為杯體,該杯體具有筒狀主體部、位於較上述筒狀主體部更靠內側的下端暫定周狀接地部、及位於較上述暫定周狀接地部更靠內側的鼓出部;以及第2成形步驟,其藉由將上述鼓出部相對於上述杯體下壓,而形成配置於與上述暫定周狀接地部不同位置的最終周狀接地部。
另外,上述(1)所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(2)上述第1成形步驟,係使上述鼓出部以第1高度成形;以及上述第2成形步驟,係藉由將上述鼓出部下壓至低於上述第1高度的第2高度,使上突底部成形。
另外,上述(1)或(2)所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(3)於上述第2成形步驟中,上述最終周狀接地部係以位於較上述暫定周狀接地部更靠下方之方式成形。
另外,上述(1)至(3)之任一個所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(4)於上述第2成形步驟中,上述暫定周狀接地部係以位於上述筒狀主體部與上述最終周狀接地部之間的外周底部之方式成形。
另外,上述(1)至(4)之任一個所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(5)於上述第2成形步驟中,上述最終周狀接地部係以位於較上述暫定周狀接地部更靠內側之方式成形。
另外,上述(1)至(5)之任一個所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(6)上述最終周狀接地部與上述暫定周狀接地部分別形成有有機被膜。
另外,上述(1)至(6)之任一個所記載的無縫罐體的製造方法中,較佳為:(7)於上述第1成形步驟與上述第2成形步驟之間,進一步具有至少對上述杯體的內周面進行表面處理的內面處理步驟。
另外,為了解決上述課題,本發明之一實施形態的無縫罐體其特徵在於包含:(8)筒狀主體部;周狀接地部,其從上述筒狀主體部的下端連續;外周底部,其位於上述筒狀主體部與上述周狀接地部之間;以及上突底部,其從上述周狀接地部朝向中心軸側連續;其中上述外周底部與上述周狀接地部形成有複數個分散的摩擦痕。
[發明之效果]
藉由本發明,能夠獲得藉由耐壓性優異的上突底部來避免產生屈曲且可減少罐底部的對觸地面之摩擦的的無縫罐體。
以下,適當參照圖式,並對本發明之無縫罐體及其製造方法具體地進行說明。再者,以下之實施形態係示出本發明之一例而對其內容進行說明者,而非刻意限定本發明。
[第1實施形態]
<無縫罐體1>
如圖1所示地,本實施形態的無縫罐體1為具有筒狀主體部10、至少具備從此筒狀主體部10的下端連續的外周底部20a的罐底部20的無縫罐體。另外,圖示中較筒狀主體部10靠上方作為一例描繪頸部凸緣形狀,但較筒狀主體部10靠上方可應用具有開口部10a之公知之無縫罐體之構造。
筒狀主體部10為構成無縫罐體1的側面之部位,藉由對下述鋁或鋼等公知之金屬板進行拉伸引縮加工而形成。該筒狀主體部10以根據用途有寬度但例如具有大致0.07~0.40 mm左右厚度之方式構成。
罐底部20如圖1所示,至少包括以自上述筒狀主體部10之下端10e向內側縮徑之方式連續之外周底部20a、及自該外周底部20a之內側朝向開口部10a鼓出之上突底部30而構成。
另外,由圖1可知,本實施形態中之外周底部20a與上突底部30以將無縫罐體1載置於平台等平面上時接地之周狀接地部20b(以下,亦將經過後述的第2成形步驟的最終的周狀接地部稱為「最終周狀接地部20b」)為境界劃分。換言之,周狀接地部20b既是從筒狀主體部10之下端10e連續的部位,亦可稱外周底部20a為位於筒狀主體部10與最終周狀接地部20b之間之部位。
如上所述的無縫罐體1,具備從最終周狀接地部20b朝向上方形成凸狀的上突底部30而形成。從圖式可知,本實施形態的上突底部30,形成為從最終周狀接地部20b朝向中心軸側連續的方式形成。另外,該上突底部30於本實施形態為從最終周狀接地部20b立起後如平緩的圓頂(朝前突出)狀的形狀,但不限於此形態,頂部的至少一部份為平板狀亦可。
再者,於本實施形態中,作為用於無縫罐體1之金屬原料之種類並無特別限制。亦即,可使用通常用於無縫罐體之公知之金屬板,例如鋁合金板或鋼板(例如馬口鐵等)。又,金屬板可於其至少一面實施公知之將膜積層、或塗裝有機樹脂、實施化學處理等表面被覆。
又,本實施形態之無縫罐體1例如實施公知之凸緣加工或頸縮加工、螺紋加工等,又,於收容啤酒或碳酸飲料、咖啡、果汁、流動食品等作為內容物後,以公知之方法於開口部10a安裝蓋。
<罐底擦傷的抑制(分散)構造>
另如圖1及圖7明顯所示地,本實施形態的無縫罐體1包含:筒狀主體部10;最終周狀接地部20b,其從該筒狀主體部10的下端10e連續;外周底部20a,其位於該筒狀主體部10與最終周狀接地部20b之間;以及上突底部30,其從最終周狀接地部20b朝向中心軸側連續;其中較佳為上述的外周底部20a與最終周狀接地部20b分別沿著周方向(繞罐的中心軸的方向)上形成有有機被膜40(後述的有機被膜40a及40b)。另外,某些情況下上述有機被膜40上可能有複數個微小凹部(亦即擦傷,亦可稱為「摩擦痕」)。
微小凹部(擦傷、摩擦痕)分別沿著周方向形成於該有機被膜40a及40b之理由在於,在罐的搬送步驟等中,該有機被膜40作為各個罐的底面相對於載置面(觸地面)不迴避地摩擦所造成。因此,習知的成形手法中罐底部通常只有一個位置形成有有機被膜,而自上述觸地面承受的擦傷將集中於一個位置。而相對於此,根據本實施形態的無縫罐體1,由於自上述觸地面承受的擦傷分散至複數位置,故與習知技術相比能抑制擦傷的集中程度。另外,如上所述的微小凹部(擦傷、摩擦痕)沿周方向分散在複數位置的構造,從罐的下方側觀察罐底部20時,以複數個擦傷(摩擦痕)構成的痕跡例如成為環狀花紋(典型來說為二層的環狀)形成於罐底部20。另外,形成於外周底部20a的微小凹部(擦傷、摩擦痕),從罐的側面觀察罐底部20時亦能觀察到。
<無縫罐體1的製造方法>
接著,關於本實施形態中之無縫罐體1之製造方法,適當參照圖3~8等並進行說明。
作為本實施形態中之無縫罐體1之製造方法,為具有如圖1所示之筒狀主體部10及罐底部20之無縫罐體之製造方法,至少包含如圖3所示的作為STEP 1之第1成形步驟,及作為其後續STEP之第2成形步驟。
[第1成形步驟]
本實施形態中之無縫罐體1之製造方法,於該第1成形步驟中,使金屬原料(前體3)成形為杯體2(參照圖4),該杯體2具有筒狀主體部10、自上述筒狀主體部10之下端10e連續的外周底部20a、及自該外周底部20a朝向開口部以第1高度Ho
鼓出之鼓出部4。此時,暫定周狀接地部20a’位於較筒狀主體部10更靠內側之下端與鼓出部4之境界上。另外,該杯體2例如可透過拉伸&再拉伸成形,拉伸&引縮成形等公知的成形加工法成形。
換言之,該第1成形步驟亦可稱為是將金屬原料(前體3)成形為杯體2,該杯體2具有筒狀主體部10、位於較該筒狀主體部10更靠內側之下端的暫定周狀接地部20a’、位於較該暫定周狀接地部20a’更靠內側具有第1高度Ho
鼓出部4
另外,如圖式所示地,本實施形態的杯體2的鼓出部4,係以從該外周底部20a往內側上方延伸的傾斜部S、及從該傾斜部S的端部Se往內側突起的杯形圓頂部D構成。另外,於本實施形態的無縫罐體之製造方法中,作為筒狀主體部10的成形方法,可採用如日本特開平9-285832號公報所記載的公知方法。
進一步說明圖4(a)~(c)所例示的步驟。
首先,藉由使用上述金屬原料(毛胚),利用公知之方法形成罐主體部,準備具有杯形之前體3。
接著將金屬原料(前體3)成形為杯體2,該杯體2具有筒狀主體部10、從上述筒狀主體部10的下端10e以縮徑的方式連續的杯形外周底部A、及從該杯形外周底部A朝向內側上方以第1高度Ho
鼓出的上述鼓出部4。此處的傾斜部S的端部Se,可稱為與杯形圓頂部D的連接點。
圖4所示之第1成形步驟亦可作為針對利用公知之壓製步驟等而成形有筒狀主體部10之前體3,使用上模及下模,進行分離之步驟而實施,亦可於與進行引縮加工之步驟連續之衝程最後階段進行。
作為具體例,如圖4所示,利用位於具有杯形之前體3內而支持其之筒狀衝頭401、與上述衝頭401協作支持前體3之外周底部之壓緊環501、及拱頂模502實施上述第1成形步驟。
首先,以衝頭401之錐形部402及壓緊環501之錐形支持部503保持前體3之外周底部,以衝頭401與拱頂模502嚙合之方式驅動而使相對接近,可獲得於底部具有Ho
之杯形圓頂部D之杯體2。
此處,對利用上述第1成形步驟而獲得之杯體2之形狀進行說明。即,杯體2中之傾斜部S為自上述杯形外周底部A朝向內側上方延伸者。
亦即,杯體2之傾斜部S如圖4所示,指於Z軸方向上夾於杯體2之最低部分、和與杯形圓頂部D之邊界(端部Se)之曲線部分及直線部分。
另外,作為上述杯形圓頂部D之一例,圓頂的頂部不為曲面狀,例如為水平面狀亦可。
如圖4(c)所示,傾斜部S雖可垂直,但較佳為以既定之角度θ1
傾斜。亦即,關於傾斜部S與Z軸所成之角度θ1
,較佳為5°~30°,於第1成形步驟後於內面利用噴霧塗裝法形成塗膜之情形時為了容易進行噴霧塗裝,為10°~30°更佳。
另外,關於杯形外周底部A至傾斜部S所成之角度θ2
中之曲率半徑R(參照圖6(c))除了單一曲率半徑以外,可設定為以複數個不同的曲率所連成的曲線。例如為單一曲率半徑R時,將素板(毛胚)的板厚設定為t0時,設定R=5×t0~20×t0,是從容易將有機被膜形成於後述的暫定周狀接地部20a’跨至傾斜部S的觀點來看為較佳的設定。
進一步地,較佳為杯體2中之杯形圓頂部D之高度Ho
大於利用後述第2成形步驟而獲得之無縫罐體1中之上突底部30之第2高度Hp
。其理由在於,於下述第2成形步驟中一面將杯體2中之杯形圓頂部D下壓,一面對傾斜部S賦予壓縮應力。亦即,原因在於預先增大杯體2中之杯形圓頂部D之高度Ho
,最終於無縫罐體1中獲得較佳之上突底部30之第2高度Hp
。
[第2成形步驟]
接著,一邊參照圖5,一邊就本實施形態的無縫罐體1的製造方法中的第2成形步驟進行說明。
在透過上述第1成形步驟使具有暫定周狀接地部20a’以及傾斜部S的杯體2成形之後,實施以下詳述的第2成形步驟。
亦即,本實施形態的無縫罐體1的製造方法,於該第2成形步驟中,以成為低於上述第1高度Ho
之第2高度Hp
之方式下壓上述鼓出部4,以形成從筒狀主體部10的下端10e連續的最終周狀接地部20b,以及形成自該最終周狀接地部20b朝向中心軸側連續的上突底部30。
換言之,可謂於該第2成形步驟中,藉由將上述的鼓出部4相對於該杯體2下壓,形成配置於與暫定周狀接地部20a’不同位置上的最終周狀接地部20b,以及具有低於第1高度Ho
的高度Hp
的上突底部30。
另外,從圖7亦能明顯看出,透過經由第1成形步驟至第2成形步驟,於第1成形步驟中稱為暫定周狀接地部20a’的部位,經過第2成形步驟之後朝向外周底部20a的位置轉移移動,且於第1成形步驟中位於傾斜部S的部位在經過第2成形步驟後分別朝向最終周狀接地部20b的位置轉移移動。
因此,於本實施形態的第2成形步驟中,最終周狀接地部20b以位於較暫定周狀接地部20a’更靠下方之方式成形。另外,於本實施形態的第2成形步驟中,暫定周狀接地部20a’係以位於筒狀主體部10與最終周狀接地部20b之間的外周底部20a之方式成形。另外,於本實施形態的第2成形步驟中,最終周狀接地部20b係以位於較暫定周狀接地部20a’更靠內側之方式成形。
更具體而言,於第2成形步驟中,利用與上述第1成形步驟中之成形模具不同之模具對上述杯體2實施加工,使無縫罐體1成形。亦即,一面將杯體2抵接於下模成形構件,一面使用上模成形構件對杯體2之杯形圓頂部D沿罐外方向(-Z軸方向)施加按壓力。
或者,可一面將杯體2抵接於下模成形構件及上模成形構件,一面使用下模成形構件沿+Z軸方向施加按壓力。
更詳細而言,如圖5所示,將杯體2之杯形外周底部A載於杯形外周側固持器60。圓頂下壓工具70相對下降,圓頂下壓工具70之支持部701與杯形圓頂部D接觸。此處,杯形外周側固持器60具有傾斜面601及溝槽602,杯體2之杯形外周底部A與上述傾斜面601接觸後,藉由進而下壓圓頂下壓工具70,杯體2之傾斜部S之金屬一面受到壓縮應力一面被引導、壓入溝槽602內。
而且,以成為低於上述第1高度Ho
之第2高度Hp
之方式,將上述杯形圓頂部D下壓。同時使用上模成形構件(圓頂下壓工具70)及下模成形構件(杯形外周側固持器60),對上述傾斜部S作用子午線方向之壓縮應力σ φ
及周方向之壓縮應力σθ
。
另外,圖6係表示於本實施形態中,傾斜部S形成於立起部20d時賦予之壓縮應力之示意圖。亦即,將傾斜部S壓入上述下模成形構件之溝槽602內時,於該傾斜部S藉由圓頂下壓工具70之按壓力而同時作用有子午線方向之壓縮應力σ φ
及仿照下模成形構件利用於徑向內側移動而得之周方向之壓縮應力σθ
,該傾斜部S中之金屬原料之厚度增大(圖6中之箭頭方向σψ
)。
以此方式,經由第2成形步驟後獲得無縫罐體1。
成形結束後,使圓頂下壓工具相對上升,將無縫罐體1自杯形外周側固持器60取出即可。
此處,作為第2成形步驟後獲得之無縫罐體1,較佳為上述本實施形態中之無縫罐體1。
亦即,作為第2成形步驟後獲得之無縫罐體1,如圖1所示,為具有外周底部20a及最終周狀接地部20b者。
另外,第2成形步驟進一步較佳為具有以下特徵。
亦即,第2成形步驟中,較佳為藉由將上述杯體2壓入第2成形步驟之下模成形構件(杯形外周側固持器60),使傾斜部S形成為位於較外周底部20a更靠內側之最終周狀接地部20b、位於較上述最終周狀接地部20b更靠內側之內側端部20c、及自上述內側端部20c向上方立起之立起部20d。
進一步於該第2成形步驟中,為了使無縫罐體1的立起部20d與圓頂部20f之間的接觸點(最外端20e)的內徑大於內側端部20c的內徑,形成了最外端20e朝向罐體軸的外側突出的環狀溝槽。換言之,在最外端20e的附近於剖視圖中大致成為「」或「」的形狀。
習知技術中,存在使用旋轉輥或分割模具形成如上述之環狀溝槽之改良成形方法(底部改良加工)。然而於習知之方法中,難以使加工部位容易變薄且形成充分深之溝槽。
相較於此,根據本實施形態所示之方法,產生環狀溝槽部之板厚不變薄而反之變厚之傾向,且可合理地形成較深之溝槽。
於本實施形態之無縫罐體之製造方法中,於第1成形步驟與第2成形步驟之間,不使杯體2之杯形外周底部A之上部之形狀或長度發生變化。
即,於將杯體2載於杯形外周側固持器60時,將杯體2之杯形外周底部A與杯形外周側固持器60之傾斜面601接觸之面之Z軸方向上最低之點設為T點。該T點隨著圓頂下壓工具70之下降及杯形圓頂部D之下壓,位置並未變化(參照圖5)。
另一方面,利用第2成形步驟,作為杯體2之傾斜部S之部分成形為無縫罐體1之外周底部20a之一部分、最終周狀接地部20b、內側端部20c及立起部20d(適當參照圖2等)。亦即,杯體2之傾斜部S最終大半部分進入杯形外周側固持器60之溝槽602。
另外,於該第2成形步驟中,杯體2與上下模具之間之接觸無顯著滑動。因此,不會產生杯體2之金屬表面之損傷,與先前相比無需使用潤滑劑。
另外,作為素板(毛胚)的板厚t0,通常只要為製造無縫罐體之情形時之板厚即可,可大概沖裁t0=0.15 mm~0.4 mm左右厚度之金屬板用作素板(毛胚),但並不限定於上述厚度。
[表面被覆處理步驟]
此處,作為金屬素板而使用表面無有機被覆的金屬板時,如圖3所示地,於本實施形態的無縫罐體的製造方法中,較佳為上述的第1成形步驟與第2成形步驟之間,進一步具備在加工用潤滑劑的除去步驟之後至少對杯體2的內面進行表面被覆處理的內面處理步驟(STEP 2)。作為如上所述的表面被覆處理,例如有用於無縫罐體1內面側的公知的表面處理、塗膜等塗裝。
另外,進一步於杯體2的外面側,以確保第1成形步驟以後的搬送性為目的,以杯體2之最下端曲率部為中心,可於杯形外周底部A至傾斜部S之範圍之部分實施有機被膜40a及40b(參照圖7)。
亦即於本實施形態中,由於至少以進行第1成形步驟及第2成形步驟的形式,進行兩步驟以上的成形加工,可以想到在這些成形步驟之間與其後的搬送時,無縫罐體的底部會有磨耗。針對於此,例如藉由在第1成形步驟及第2成形步驟之間賦予上述的有機被膜40,成為暫定周狀接地部20a’與最終周狀接地部20b分別形成有有機被膜40a及40b(參照圖7)。
圖8係表示可於從杯狀外周底部A至傾斜部S的範圍部分塗佈有機被膜40的塗佈裝置之一例。如同圖所示地,在杯體2透過搬送機構TM水平移動時,可將儲存於收容容器SC內的塗膜液LQ(將成為有機被膜40的液體),藉由塗佈用輥R1及R2塗佈在杯體2的底部。由於輥R2的表面使用了具有適當彈性的橡膠材,故可確實地於從杯狀外周底部A至傾斜部S的範圍部分進行塗佈。
另外作為上述塗佈裝置之一例,例如應用以公知的機器人處理器將塗膜液LQ對杯體2的底部進行噴霧塗佈之類的公知手法亦可。
於上述的本實施形態,由於無縫罐體1在第1成形步驟與第2成形步驟之後,觸地的部位會位移,故可使罐體的搬送步驟等中的上述底部的摩擦分散,且能抑制擦傷(摩擦痕)集中於一個部位,故即使於更高速或長距離的搬送中亦能確保安定的滑動性。
另外,除了作為上述STEP 2的表面被覆處理步驟以外,於第1成形步驟與第2成形步驟之間,可對杯體2實施適當公知之洗淨步驟、印刷步驟、對筒狀主體部之形狀賦予加工、或者不妨礙進行第2成形步驟之範圍內之縮頸(口縮窄)加工等。
根據以上所說明的本實施形態的無縫罐體1及其製造方法,既可實現具有優異耐壓性的無縫罐體,亦可實現搬送性優良的無縫罐體。
[實施例]
以下表示基於上述手法實施的實施例。然而本發明並不限定於以下實施例。
(實施例1)
將素板厚為0.26 mm的鋁合金板(A3104H19,拉伸強度約為304 MPa)衝裁成直徑140 mm的圓形毛胚,再依習知方法以拉伸衝頭與拉伸衝模成形為直徑85 mm的杯體。
將該杯體於本發明的第1成形步驟中,透過一段的再拉伸成形與三段的引縮成形製作成直徑66 mm,高126 mm的拉伸引縮罐(DI罐)的前體。進一步於此步驟的衝程終端以壓緊環與衝頭夾住杯體的外周底部之狀態下,使衝頭與拱頂模相互噛合,使杯體底部的鼓出部成形。
壓緊環被氣墊從下方支持,其支持力(皺折壓平力)設定為 4.9 kN。成形後的鼓出部的頂部為半徑42 mm 的球面,從觸地面起算的高度約為 16mm。將該杯體的開口端利用旋轉刀切齊為高124 mm。
接著經過脫脂、洗淨表面處理的步驟後,使用圖8所示的塗佈裝置對杯體的底部外表面之從外周底部A跨至傾斜部S的寬約為4 mm的範圍之部分施以塗裝。為了使塗膜硬化使用了公知的紫外線照射裝置(未圖式)。透過以上步驟,於杯體的暫定周狀接地部形成膜厚為10 μm左右的有機塗膜。另外,暫定周狀接地部的直徑為53 mm。
接著以公知的方法,進行(1)外表面的塗裝印刷(2)進加熱爐,進一步(3)對罐的內面進行噴霧塗裝(4)進加熱爐,使所有的有機塗膜充分地硬化。之後,以公知的方法對該杯體的開口端實施(5)多段步驟的縮頸成形與凸緣成形,形成最內徑為57 mm的頸部凸緣部。
透過形成於暫定周狀接地部的有機塗膜的存在,於上述(1)~(5)之步驟之間的移動,能保持不論是否為高速且長距離都為安定的搬送狀態。然而,以顯微鏡觀察即將進行的本實施形態的第2成形步驟之前的杯體的暫定周狀接地部時,發現塗膜上於隨機方向上有著多數的擦傷(摩擦痕)與磨耗,而認為此後的步驟之間的移動上無法保證可表現出安定的搬送性。
本實施例1的杯體,進一步進行上述實施形態的第2成形步驟,藉由最外徑為55 mm的圓頂下壓工具下壓鼓出部,形成高度為12.3 mm的上突底部。與此同時地,暫定周狀接地部往外周底部側移動約3 mm左右,且傾斜部S亦移動而形成最終周狀接地部。
另外,關於傾斜部S上的塗膜,由於此前任何部分都沒有受到摩擦,顯而易見地最終周狀接地部的塗膜面為全新狀態而並沒有上述的擦傷或磨耗。如上地藉由最終周狀接地部有全新的塗膜面,即便將結束上述成形後的無縫罐體(內容積350 mL)送往填充工廠之後,再次以搬送輸送帶等進行高速且長距離的搬送時,亦能表現出充分安定的搬送性。
(實施例2)
對積層材料與實施例1同樣地進行至第1成形步驟為止的加工,製作直徑66 mm,高度126 mm的內外表面具有有機被覆的拉伸引縮罐的前體。該積層材料係對素板厚為0.26 mm的鋁合金板(A3104H19,拉伸強度約為304 MPa)的兩面,將聚酯系樹脂以壓出塗層法實施了厚度為0.020 mm之有機被覆而形成者。
進一步於此步驟的衝程終端,與實施例1同樣地形成杯體底部的鼓出部。於本實施例2藉由使用上述的積層材料,於暫定周狀接地部亦已形成有機塗膜。接著與實施例1同樣地進行外表面的塗裝印刷與進加熱爐,但內面的塗裝因使用了積層材料故予以省略。
接著,將該杯體透過與實施例1相同的操作進行第2成形步驟時,最終周狀接地面成為了新的樹脂被覆面。且於本實施例2中,亦與實施例1同樣地在到達填充步驟之最終步驟為止的高速且長距離的搬送中亦展現充分安定的搬送性。
以上說明之實施形態及實施例為將本發明之主旨具體化之一例,可於不脫離本發明之上述主旨之範圍內適當添加變更。進一步地,於不脫離本發明之上述主旨之範圍內對實施形態所示之無縫罐體追加公知之構造亦可。
[產業上之可利用性]
本發明可運用於要求優異耐壓性的容器上,尤其可利用於可儲藏飲料或藥品的罐體。
1:無縫罐體
10:筒狀主體部
10a:開口部
10e:下端
2:杯體
20:罐底部
20a:外周底部
20a’:暫定周狀接地部
20b:最終周狀接地部
20c:內側端部
20d:立起部
20e:最外端
20f:圓頂部
3:前體
30:上突底部
4:鼓出部
40、40a、40b:有機被膜
401:筒狀衝頭
402:錐形部
501:壓緊環
502:拱頂模
503:錐形支持部
60:下模成形構件(杯形外周側固持器)
601:傾斜面
602:溝槽
70:上模成形構件(圓頂下壓工具)
701:支持部
A:杯形外周底部
D:杯形圓頂部
Ho
:鼓出部4的高度(第1高度)
Hp
:上突底部30的高度(第2高度)
LQ:塗膜液
R:曲率半徑
R1、R2:輥
S:傾斜部
SC:收容容器
Se:端部
TM:搬送機構
σ φ
:子午線方向之壓縮應力
σθ
:周方向之壓縮應力
θ1
、θ2
:角度
[圖1]係表示實施形態中之無縫罐體整體的剖面之示意圖。
[圖2]係表示實施形態中之無縫罐體之罐底之放大圖。
[圖3]係表示實施形態之無縫罐體之製造方法之流程圖。
[圖4]係表示實施形態之無縫罐體之製造方法中,表示第1成形步驟之圖。
[圖5]係表示實施形態之無縫罐體之製造方法中,表示第2成形步驟之圖。
[圖6]係於實施形態中,表示賦予至立起部之壓縮應力之示意圖。
[圖7]係說明於實施形態的無縫罐體中,第1成形步驟後的暫定周狀接地部與第2成形步驟後的最終周狀接地部之間的狀態遷移之示意圖。
[圖8]係表示對無縫罐體的罐底塗佈有機被覆的塗佈例之示意圖。
1:無縫罐體
10:筒狀主體部
10a:開口部
10e:下端
20:罐底部
20a:外周底部
20b:周狀接地部
20c:內側端部
20e:最外端
30:上突底部
40(40a):有機被膜
Claims (8)
- 一種無縫罐體的製造方法,包含: 第1成形步驟,其使金屬材料成形為杯體,該杯體具有筒狀主體部、位於較上述筒狀主體部更靠內側的下端的暫定周狀接地部、及位於較上述暫定周狀接地部更靠內側的鼓出部;以及 第2成形步驟,其藉由將上述鼓出部相對於上述杯體下壓,而形成配置於與上述暫定周狀接地部不同位置的最終周狀接地部。
- 如請求項1所述的無縫罐體的製造方法,其中 上述第1成形步驟,係將上述鼓出部以第1高度成形;以及 上述第2成形步驟,係藉由將上述鼓出部下壓至低於上述第1高度的第2高度,將上突底部成形。
- 如請求項1或2所述的無縫罐體的製造方法,其中 於上述第2成形步驟中,上述最終周狀接地部係以位於較上述暫定周狀接地部更靠下方之方式成形。
- 如請求項1至3任一項所述的無縫罐體的製造方法,其中 於上述第2成形步驟中,上述暫定周狀接地部係以位於上述筒狀主體部與上述最終周狀接地部之間的外周底部之方式成形。
- 如請求項1至4任一項所述的無縫罐體的製造方法,其中 於上述第2成形步驟中,上述最終周狀接地部係以位於較上述暫定周狀接地部更靠內側之方式成形。
- 如請求項1至5任一項所述的無縫罐體的製造方法,其中 上述最終周狀接地部與上述暫定周狀接地部分別形成有有機被膜。
- 如請求項1至6任一項所述的無縫罐體的製造方法,其中 於上述第1成形步驟與上述第2成形步驟之間,進一步具有至少對上述杯體的內周面進行表面處理的內面處理步驟。
- 一種無縫罐體,包含: 筒狀主體部; 周狀接地部,其從上述筒狀主體部的下端連續; 外周底部,其位於上述筒狀主體部與上述周狀接地部之間;以及 上突底部,其從上述周狀接地部朝向中心軸側連續; 上述外周底部與上述周狀接地部形成有複數個分散的摩擦痕。
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