JP2017080815A - Can body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開口端部にネックイン部が形成された缶胴に関する。 The present invention relates to a can body having a neck-in portion formed at an opening end.
飲料等を内容物とする缶体として、スリーピース缶とツーピース缶とを挙げることができる。スリーピース缶は、円筒状の缶胴と、この缶胴の両端の開口を閉塞する２枚の缶蓋との３部材で構成され、ツーピース缶は、上端が開口し底部が閉塞された有底円筒状の缶胴と、上端の開口を閉塞する１枚の缶蓋との２部材で構成される。 Examples of cans having beverages or the like as contents include three-piece cans and two-piece cans. The three-piece can is composed of three members: a cylindrical can body and two can lids that close the openings at both ends of the can body. The two-piece can has a bottomed cylinder with an open top and a closed bottom. It is comprised by two members of a can body and one can lid | cover which obstruct | occludes opening of an upper end.
また、この種の缶体においては、缶胴の開口端部にその開口径を小さくするためのネックイン部を設け、缶胴の開口を閉塞する缶蓋を小径とすることにより缶蓋の材料費を削減することが行われている。 In addition, in this type of can body, a neck-in portion for reducing the opening diameter is provided at the opening end portion of the can body, and the can lid material that closes the opening of the can body has a small diameter, thereby making the material of the can lid Costs are being reduced.
ネックイン部は、缶胴の開口端部の高さ方向に沿った所定範囲に全周にわたり設けられるが、その形状としては、缶胴の軸線に向かって段階的に縮径した階段状ネックイン部と、缶胴の軸線に向かう滑らかな傾斜を形成することにより縮径したテーパ状ネックイン部とが知られている。 The neck-in part is provided over the entire circumference in a predetermined range along the height direction of the opening end of the can body. The shape of the neck-in part is a stepped neck-in diameter that gradually decreases toward the axis of the can body. And a tapered neck-in portion that is reduced in diameter by forming a smooth slope toward the axis of the can body.
階段状ネックイン部では、縮径量の大きいものでは段差の数も多く、大きく目立つため、缶体としての外観が低下する不都合がある。 In the stepped neck-in portion, the number of steps is large and the number of steps is large and conspicuous, so that the appearance as a can body is disadvantageously lowered.
これに対し、テーパ状ネックイン部は段差のない平滑な傾斜であるため、比較的狭い範囲に設けて目立たなくすることが可能であり、良好な外観を得ることができる。よって、この種の缶体においては、テーパ状ネックイン部を設ける方が好ましい。 On the other hand, since the tapered neck-in portion has a smooth slope without a step, it can be made inconspicuous by being provided in a relatively narrow range, and a good appearance can be obtained. Therefore, in this type of can body, it is preferable to provide a tapered neck-in portion.
ところで、ツーピース缶は、肉厚のカップ状素材に絞りしごき加工を施すことにより薄肉の有底円筒状の缶胴が成形される。このため、ツーピース缶の缶胴は、加工性の良いアルミニウム材料が採用されることが多く、アルミニウム材料以外の材料が用られる場合であっても、その材料は硬度が比較的低く加工性の良いものが選択される。 By the way, in a two-piece can, a thin-walled cylindrical can body is formed by drawing and ironing a thick cup-shaped material. For this reason, an aluminum material with good workability is often used for the can body of a two-piece can, and even when a material other than an aluminum material is used, the material has a relatively low hardness and good workability. The one is selected.
そして、硬度が比較的低く加工性の良い材料で形成されているツーピース缶の缶胴に、テーパ状ネックイン部を設けることは比較的容易である。 Then, it is relatively easy to provide the tapered neck-in portion on the can body of the two-piece can which is formed of a material having a relatively low hardness and good workability.
一方、スリーピース缶は、矩形状のスチール製板材を筒状に丸め、更に端縁同士を溶接等により接合することにより円筒状の缶胴が形成される。スリーピース缶の缶胴は、缶蓋が巻締められていない状態では、その径方向に潰れるような変形に対抗する構造を有しない。このため、スリーピース缶においては、缶胴の材料として、肉厚の薄い材料にあっては板材の硬度の比較的高いスチール材料が採用され、これにより、缶蓋が巻締められていない状態であっても缶胴の円筒形状が維持される。 On the other hand, in a three-piece can, a cylindrical can body is formed by rounding a rectangular steel plate material into a cylindrical shape and joining the edges together by welding or the like. The can body of the three-piece can does not have a structure that resists deformation such that it collapses in the radial direction when the can lid is not wound. For this reason, in the three-piece can, a steel material having a relatively high plate hardness is used as a material for the can body, and as a result, the can lid is not wound. Even so, the cylindrical shape of the can body is maintained.
しかし、このように肉厚が薄くしかも硬度の比較的高いスチール材料が採用されているスリーピース缶の缶胴は、加工性が比較的悪く、縮径量の大きなテーパ状ネックイン部を一度に形成することが難しい。具体的には、スリーピース缶用の缶胴に縮径率の大きなテーパ状ネックイン部を絞り加工により成形すると、加工時の余肉が吸収できず、特に、溶接接合部の近傍に皺が発生して外観低下を招く不都合がある。 However, the three-piece can body, which is made of a steel material with such a thin wall thickness and relatively high hardness, has a relatively poor processability and forms a tapered neck-in portion with a large diameter reduction at a time. Difficult to do. Specifically, if a tapered neck-in part with a large reduction ratio is formed by drawing on the can body for a three-piece can, the surplus at the time of processing cannot be absorbed, and in particular, wrinkles are generated near the welded joint. As a result, there is an inconvenience that causes the appearance to deteriorate.
そこで、従来、缶胴の開口端部にテーパ状ネックイン部を成形するとき、１回の絞り加工による縮径量を小さくし、均等に多数回（１０〜１４回）の絞り加工を行う方法が提案されている（下記特許文献１参照）。 Therefore, conventionally, when forming a tapered neck-in part at the opening end of the can body, a method of reducing the amount of diameter reduction by one drawing process and performing the drawing process uniformly many times (10 to 14 times). Has been proposed (see Patent Document 1 below).
しかし、ネックイン部を成形する際の絞り加工の工程数が多いと、缶胴の製造効率が低くなるだけでなく、加工設備も複雑で大きなものとなるため製造コストが増加する不都合がある。 However, if the number of drawing processes in forming the neck-in part is large, not only can the manufacturing efficiency of the can body be reduced, but also the processing equipment becomes complicated and large, resulting in an increase in manufacturing cost.
また、前述したように肉厚が薄くしかも硬度の比較的高いスチール材料が採用されているスリーピース缶の缶胴に、比較的大きな縮径量で傾斜角度の大きいテーパ状ネックイン部を設けた場合には、コラム強度（缶胴の軸線方向の強度）が低下して、缶蓋を巻締める際に缶胴に付与される荷重によりネックイン部が変形する不都合がある。 In addition, when a tapered neck-in part with a relatively large diameter reduction and a large inclination angle is provided on the can body of a three-piece can that uses a steel material that is thin and has a relatively high hardness as described above. In this case, the column strength (strength of the can body in the axial direction) is lowered, and the neck-in portion is deformed by a load applied to the can body when the can lid is wound.
上記の点に鑑み、本発明は、比較的大きな縮径量のテーパ状ネックイン部を備えてコラム強度が高く外観良好な缶胴を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a can body having a tapered neck-in portion having a relatively large diameter reduction and high column strength and good appearance.
上記の目的を達成するために、本発明は、矩形状のスチール製板材を筒状に丸め、更に端縁同士を溶接等により接合することにより両端が開口する円筒状に形成され、軸線方向に沿って延びるストレート部と、開口端部に形成されて開口径を縮径させるべく缶胴の軸線に向かって傾斜するテーパ状のネックイン部とを備える缶胴であり、前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍとされ、前記開口径の縮径量が、前記ストレート部の外径に対して８〜１５％とされ、前記ネックイン部の傾斜の軸線方向の長さは４〜８ｍｍとされていると共にその傾斜角度は缶胴の軸線に対して３５±５度とされ、前記ストレート部と前記ネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径が３ｍｍ以上とされている。 In order to achieve the above object, the present invention is formed in a cylindrical shape having both ends opened by rounding a rectangular steel plate material into a cylindrical shape and joining the edges together by welding or the like. A can body comprising a straight portion extending along a tapered neck-in portion formed at an opening end portion and inclined toward the axis of the can body so as to reduce the diameter of the opening, and the outer diameter of the straight portion Is 50 to 75 mm, the amount of reduction of the opening diameter is 8 to 15% with respect to the outer diameter of the straight portion, and the length of the neck-in portion in the axial direction is 4 to 8 mm. In addition, the inclination angle is 35 ± 5 degrees with respect to the axis of the can body, and the curvature radius of the inflection portion at the boundary portion between the straight portion and the neck-in portion is 3 mm or more.
前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍの缶胴は、一般に飲料を内容物とするスリーピース缶に用いられる缶胴である。このような缶胴において、開口径がストレート部の外径に対して８〜１５％という比較的大きく縮径された開口が形成されていることにより、この開口を閉塞する缶蓋を小径とすることができ、缶蓋の材料コストを削減できる。 The can body whose outer diameter of the straight part is 50 to 75 mm is a can body that is generally used for a three-piece can containing a beverage. In such a can body, an opening having a relatively large diameter reduction of 8 to 15% with respect to the outer diameter of the straight portion is formed, so that the can lid for closing the opening has a small diameter. This can reduce the material cost of the can lid.
そして、上記の外径によるストレート部を有する缶胴に対し、傾斜の長さが４〜８ｍｍであって、その傾斜角度が缶胴の軸線に対して３５±５度とされたネックイン部を設け、ストレート部とネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることにより、外観が良好なテーパ状のネックイン部を設けてしかも高いコラム強度を得ることができる。 Then, with respect to the can body having the straight portion with the above outer diameter, a neck-in portion having an inclination length of 4 to 8 mm and an inclination angle of 35 ± 5 degrees with respect to the axis of the can body By providing the radius of curvature of the inflection portion at the boundary portion between the straight portion and the neck-in portion to be 3 mm or more, a tapered neck-in portion having a good appearance can be provided and high column strength can be obtained.
即ち、上記の外径によるストレート部を有する缶胴においては、ネックイン部をテーパ状としただけでなく、ネックイン部の傾斜の長さを４〜８ｍｍとすることでネックイン部が目立たなくなり、外観上好ましい。また、ネックイン部の傾斜の長さが４〜８ｍｍであれば、ネックイン部の傾斜角度を缶胴の軸線に対して３５±５度とし、更にストレート部とネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径を３ｍｍ以上とすることにより、ネックイン部のコラム強度が向上する。そして、ネックイン部のコラム強度が高いことにより、缶蓋を巻締める際の荷重が缶胴に付与されても、ネックイン部が変形することなく缶蓋を確実に巻締めることができる。 That is, in the can body having the straight portion with the outer diameter described above, the neck-in portion is not only conspicuous, but the neck-in portion becomes inconspicuous by making the inclination length of the neck-in portion 4 to 8 mm. It is preferable in appearance. If the neck-in portion has an inclination length of 4 to 8 mm, the inclination angle of the neck-in portion is 35 ± 5 degrees with respect to the axis of the can body, and further, the boundary portion between the straight portion and the neck-in portion By setting the curvature radius of the inflection part to 3 mm or more, the column strength of the neck-in part is improved. And since the column intensity | strength of a neck in part is high, even if the load at the time of winding up a can lid is provided to a can body, a can lid can be reliably tightened, without a neck in part deform | transforming.
更に、本発明の缶胴において、前記開口端部は、前記ストレート部に隣接する前記ネックイン部と、該ネックイン部から連続して軸線方向に延びて缶蓋巻締め用のフレンジが形成されるフレンジ形成用円筒部とを備え、前記フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さは５〜８ｍｍとされていることが好ましい。 Furthermore, in the can body of the present invention, the opening end portion is formed with the neck-in portion adjacent to the straight portion, and a flange for tightening the can lid by continuously extending from the neck-in portion in the axial direction. It is preferable that the length in the axial direction of the cylindrical portion for forming a flange is 5 to 8 mm.
前記フレンジ形成用円筒部にはフレンジが形成されるが、このフレンジは後に缶蓋を巻締めた際にボディフックとなって巻締め部を形成するものである。そして、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さを５〜８ｍｍとすることで、開口径の縮径量がストレート部の外径に対して８〜１５％という寸法（この寸法により開口径は比較的小さくなる）であっても、比較的強固な缶蓋の巻締め状態を得ることができる。 A frenzy is formed in the frenzy forming cylindrical portion, and this frenzy later becomes a body hook when a can lid is tightly wound to form a tightly tightened portion. And, by setting the axial length of the cylindrical portion for forming the flange to 5 to 8 mm, the size of the reduced diameter of the opening diameter is 8 to 15% with respect to the outer diameter of the straight portion (the opening diameter is compared by this dimension). A relatively strong can lid tightening state can be obtained.
なお、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが５ｍｍより小さい場合には、十分な大きさのフレンジ（ボディフック）が形成できないために巻締め不良となるおそれがある。また、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが８ｍｍを超えると、缶蓋を巻締めたのちの巻締め部からネックイン部が離間して缶体としての外観が低下する。よって、フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さが５〜８ｍｍであることで、缶蓋の巻締め強度が十分に得られると共に缶体の外観を良好とすることができる。 When the length in the axial direction of the cylindrical portion for forming the flange is smaller than 5 mm, a sufficiently large flange (body hook) cannot be formed, which may cause winding failure. Moreover, when the axial direction length of the cylindrical portion for forming the flange exceeds 8 mm, the neck-in portion is separated from the tightening portion after the can lid is tightened, and the appearance as the can body is deteriorated. Therefore, when the length in the axial direction of the cylindrical portion for forming the flange is 5 to 8 mm, it is possible to sufficiently obtain the winding strength of the can lid and to improve the appearance of the can body.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）に示すように、缶胴１は、両面にポリエステルフィルムからなる保護被覆層（図示せず）が設けられたスチール製の矩形状の板材を丸めた後、互いに当接させた端縁同士を溶接により接合して上下両端が開口する円筒状に形成されている。上記の溶接により、缶胴１は、軸線方向に延びる溶接接合部２が形成されている。そして、この缶胴１は、上下端部に図示しないフレンジが形成され、缶蓋が巻締められてスリーピース缶となる。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 (a), the can body 1 was made to contact with each other after rounding a steel rectangular plate provided with a protective coating layer (not shown) made of a polyester film on both sides. The end edges are joined to each other by welding to form a cylindrical shape having upper and lower ends opened. By the welding described above, the can body 1 is formed with a weld joint 2 extending in the axial direction. The can body 1 is formed with a flange (not shown) at the upper and lower ends, and a can lid is wound up to form a three-piece can.
缶胴１の材料となるスチール製の板材は、その板厚が０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍのうちの何れかで、調質度がＴ−６以下のものが採用されている。なお、近年では、材料費の削減により、板厚が極めて薄い０．１５ｍｍ又は０．１７ｍｍの板材が用いられる。そして、このように薄手の板材の場合には、缶胴１の径方向の撓み変形を抑えるために調質度がＴ−５のものが用いられる。 The steel plate material used as the material of the can body 1 has a thickness of 0.12 mm to 0.20 mm and a refining degree of T-6 or less. In recent years, due to a reduction in material costs, a 0.15 mm or 0.17 mm plate material having a very thin plate thickness is used. And in the case of such a thin board | plate material, in order to suppress the bending deformation | transformation of the radial direction of the can body 1, the thing of T-5 is used.
図１（ａ）に示す缶胴１は、後述の絞り加工が施されることにより、図１（ｂ）に示す形状となる。図１（ｂ）に示すように、缶胴１は、その軸線方向に沿って同一外径で延びるストレート部３を備えている。ストレート部３の上部の開口端部４には、ストレート部３から変曲部５を介して連なるネックイン部６と、ネックイン部６の上縁に連なるフレンジ形成用円筒部７とが形成されている。 The can body 1 shown in FIG. 1A has a shape shown in FIG. As shown in FIG.1 (b), the can body 1 is provided with the straight part 3 extended with the same outer diameter along the axial direction. A neck-in portion 6 that is continuous from the straight portion 3 via an inflection portion 5 and a frenzy-forming cylindrical portion 7 that is continuous with the upper edge of the neck-in portion 6 are formed at the open end 4 of the upper portion of the straight portion 3. ing.
この缶胴１は、ストレート部３の外径が５０〜７５ｍｍのうちの何れかとされている。ストレート部３の外径として具体的には、呼び径２００Ｄ（５０．８ｍｍ）、呼び径２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）、呼び径２０６Ｄ（６０．３ｍｍ）、呼び径２１１Ｄ（６８．３ｍｍ）などが用いられる。 In the can body 1, the straight portion 3 has an outer diameter of 50 to 75 mm. Specifically, the nominal diameter 200D (50.8 mm), nominal diameter 202D (52.4 mm), nominal diameter 206D (60.3 mm), nominal diameter 211D (68.3 mm), etc. are used as the outer diameter of the straight portion 3. It is done.
ネックイン部６は、フレンジ形成用円筒部７に向かって傾斜する傾斜部８を有して次第に滑らかに縮径するテーパ状に形成されている。ネックイン部６の傾斜部８の軸線方向の長さは、４〜８ｍｍの範囲内とされている。また、この傾斜部８の傾斜角度は缶胴の軸線に対して３５±５度とされている。ストレート部３とネックイン部６との境界に位置する変曲部５は、曲率半径が３ｍｍ以上となるようにスムーズに形成されている。フレンジ形成用円筒部７の軸線方向長さは５〜８ｍｍの範囲内とされている。フレンジ形成用円筒部７の上縁は開口とされ、この開口径はストレート部３の外径に対して８〜１５％の範囲内で縮径されている。なお、開口径はネックイン部６を形成することにより縮径される。 The neck-in portion 6 has an inclined portion 8 that inclines toward the flange portion forming cylindrical portion 7 and is formed in a tapered shape that gradually decreases in diameter gradually. The length in the axial direction of the inclined portion 8 of the neck-in portion 6 is in the range of 4 to 8 mm. The inclination angle of the inclined portion 8 is 35 ± 5 degrees with respect to the axis of the can body. The inflection part 5 located at the boundary between the straight part 3 and the neck-in part 6 is smoothly formed so that the radius of curvature is 3 mm or more. The length in the axial direction of the cylindrical portion 7 for forming the flange is in the range of 5 to 8 mm. The upper edge of the cylindrical portion 7 for forming the flange is an opening, and the opening diameter is reduced within a range of 8 to 15% with respect to the outer diameter of the straight portion 3. The opening diameter is reduced by forming the neck-in portion 6.
フレンジ形成用円筒部７には、後工程において、図示しないが、缶蓋を巻締めるとボディフックとして巻締め部を形成するフレンジが形成される。 Although not shown in the subsequent steps, the flange portion forming cylindrical portion 7 is formed with a flange that forms a tightening portion as a body hook when the can lid is tightened.
更に、図１（ｂ）に示す缶胴１は、ストレート部３の下部の開口端部１０に、ストレート部３の下縁に連なる他のネックイン部１１と、他のネックイン部１１の下縁に連なる他のフレンジ形成用円筒部１２とが形成されている。 Furthermore, the can body 1 shown in FIG. 1B has an opening end 10 at the lower part of the straight part 3, another neck-in part 11 connected to the lower edge of the straight part 3, and a lower part of the other neck-in part 11. Another flange portion forming cylindrical portion 12 connected to the edge is formed.
次に、図１（ａ）に示す缶胴１に絞り加工を施して、図１（ｂ）に示す缶胴１を形成する絞り加工装置１３について、図２及び図３を参照して説明する。 Next, a drawing apparatus 13 for drawing the can body 1 shown in FIG. 1A to form the can body 1 shown in FIG. 1B will be described with reference to FIGS. .
絞り加工装置１３は、図１（ｂ）に示す缶胴１のネックイン部６と他のネックイン部１１とを成形するためのものであり、図２（ａ）に示すように、上部金型１４と、下部金型１５とを備えている。上部金型１４は上支持部材１６の下端に支持され、上支持部材１６を介して図示しない上部リフタにより昇降される。下部金型１５は、上部金型１４の下方に位置して上部金型１４に対向し、下支持部材１７の上端に支持されている。下部金型１５は、下支持部材１７を介して図示しない下部リフタにより昇降される。 The drawing device 13 is for forming the neck-in portion 6 and the other neck-in portion 11 of the can body 1 shown in FIG. 1 (b), and as shown in FIG. A mold 14 and a lower mold 15 are provided. The upper mold 14 is supported by the lower end of the upper support member 16 and is moved up and down by an upper lifter (not shown) via the upper support member 16. The lower mold 15 is positioned below the upper mold 14, faces the upper mold 14, and is supported by the upper end of the lower support member 17. The lower mold 15 is moved up and down by a lower lifter (not shown) via the lower support member 17.
上部金型１４は、上支持部材１６の下端に連結された円筒状の外型１８と、外型１８の内部に設けられた内型１９とで構成されている。内型１９は、外型１８に挿着されたアダプタ２０と、アダプタ２０の下端に連結されたリング２１とで構成されている。 The upper mold 14 includes a cylindrical outer mold 18 connected to the lower end of the upper support member 16 and an inner mold 19 provided inside the outer mold 18. The inner mold 19 includes an adapter 20 that is inserted into the outer mold 18 and a ring 21 that is coupled to the lower end of the adapter 20.
下部金型１５も、上部金型１４と同様の構成であり、下支持部材１７の上端に連結された円筒状の外型２２と、外型２２の内部に設けられた内型２３とで構成されている。また、下部金型１５の内型２３も上部金型１４の内型１９と同様に、外型２２に挿着されたアダプタ２４と、アダプタ２４の上端に連結されたリング２５とで構成されている。 The lower mold 15 has the same configuration as the upper mold 14, and includes a cylindrical outer mold 22 connected to the upper end of the lower support member 17 and an inner mold 23 provided inside the outer mold 22. Has been. Similarly to the inner mold 19 of the upper mold 14, the inner mold 23 of the lower mold 15 includes an adapter 24 inserted into the outer mold 22 and a ring 25 connected to the upper end of the adapter 24. Yes.
図２（ｂ）に示すように、図１（ａ）に示す缶胴１が保持部材２６に保持された状態で上部金型１４と下部金型１５との間に投入されると、図２（ｃ）に示すように、上部リフタの作動により上部金型１４が下降し、これに同期して下部リフタの作動により下部金型１５が上昇する。これにより、缶胴１の上下の開口端部４，１０に絞り加工が施される。 As shown in FIG. 2B, when the can body 1 shown in FIG. 1A is held between the upper mold 14 and the lower mold 15 while being held by the holding member 26, FIG. As shown in (c), the upper mold 14 is moved down by the operation of the upper lifter, and the lower mold 15 is moved up by the operation of the lower lifter in synchronization therewith. As a result, the upper and lower open end portions 4 and 10 of the can body 1 are drawn.
なお、本実施形態においては、後述するように、４つの絞り加工工程（第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程）を行うため、夫々の加工工程を行う各加工ステーション毎に、異なる上部金型１４を備える絞り加工装置が設けられている。図２に示す絞り加工装置１３はこのうち最初の絞り加工を施す第１絞り加工工程を行うためのものであるが、上部金型１４以外の構成は同様であるため、第２〜第４絞り加工工程を行う装置については図示を省略した。 In this embodiment, as will be described later, four drawing processes (first drawing process, second drawing process, third drawing process, and fourth drawing process) are performed. A drawing device including a different upper die 14 is provided for each processing station that performs the processing step. The drawing apparatus 13 shown in FIG. 2 is for performing the first drawing process of performing the first drawing process, but the configuration other than the upper mold 14 is the same, and therefore the second to fourth drawing processes are the same. The illustration of the apparatus for performing the processing step is omitted.
４つの絞り加工工程において使用される上部金型１４については、図３を参照して説明する。図３に示すように、上部金型１４の外型１８は、その内面に、缶胴挿入案内面２７と、缶胴挿入案内面２７に連続する縮径案内面２８と、縮径案内面２８に連続する外型絞り加工面２９とを備えている。 The upper mold 14 used in the four drawing processes will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the outer mold 18 of the upper mold 14 has, on its inner surface, a can barrel insertion guide surface 27, a reduced diameter guide surface 28 continuous to the can barrel insertion guide surface 27, and a reduced diameter guide surface 28. And an outer die drawing surface 29 that is continuous with the outer die.
上部金型１４の内型１９は、アダプタ２０の下端にリング２１が連結保持されることにより構成されている。アダプタ２０の外周面は外型絞り加工面２９と同径の外型１８の内周面に密着している。 The inner mold 19 of the upper mold 14 is configured by connecting and holding a ring 21 to the lower end of the adapter 20. The outer peripheral surface of the adapter 20 is in close contact with the inner peripheral surface of the outer mold 18 having the same diameter as the outer mold drawing surface 29.
リング２１は、その外周面に、外型絞り加工面２９に対向する内型絞り加工面３０を備えている。リング２１の内型絞り加工面３０の外径は、アダプタ２０よりも缶胴１の肉厚に相当する寸法だけ小さく形成されている。これにより、内型絞り加工面３０と外型絞り加工面２９との間には絞り加工空間が形成され、この絞り加工空間に缶胴１の開口端部４が侵入して絞り加工が施される。また、絞り加工空間の上端にはアダプタ２０の下端面が張り出しており、この張出面３１に缶胴１の上端縁が当接すると同時に上部金型１４の加工が停止する。 The ring 21 includes an inner die drawing surface 30 facing the outer die drawing surface 29 on the outer peripheral surface thereof. The outer diameter of the inner die drawing surface 30 of the ring 21 is smaller than the adapter 20 by a dimension corresponding to the thickness of the can body 1. As a result, a drawing space is formed between the inner die drawing surface 30 and the outer die drawing surface 29, and the opening end 4 of the can body 1 enters the drawing space to be drawn. The Further, the lower end surface of the adapter 20 projects from the upper end of the drawing space, and at the same time as the upper end edge of the can body 1 comes into contact with the projecting surface 31, the processing of the upper mold 14 is stopped.
本実施形態においては、第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程を行うことにより、図１（ｂ）に示すテーパ状のネックイン部６を備える缶胴１を形成する。 In the present embodiment, the tapered neck-in portion 6 shown in FIG. 1B is formed by performing the first drawing process, the second drawing process, the third drawing process, and the fourth drawing process. The can body 1 provided is formed.
各加工工程は、図２に示した構成の４つの絞り加工装置１３を用いるが、４つの絞り加工装置１３は、各加工工程毎に上部金型１４の各部の寸法が異なっている。図３は第１絞り加工工程において使用する上部金型１４を示している。第２絞り加工工程〜第４絞り加工工程の各加工工程において使用する上部金型については図示しないが、第１絞り加工工程において使用する上部金型１４と構成が同一であり、各部の寸法のみが異なるものであるため、図３及び図５を用いて、要部の寸法、工程絞り率、縮径案内面２８の傾斜角度、外観評価結果を説明する。なお、工程絞り率とは、絞り加工前の開口径から目標開口径を得るまでの全絞り量に対する各絞り加工工程の絞り量の比率である。 Each drawing process uses four drawing apparatuses 13 having the configuration shown in FIG. 2, and the four drawing apparatuses 13 have different dimensions of each part of the upper mold 14 for each machining process. FIG. 3 shows the upper mold 14 used in the first drawing process. The upper mold used in each of the second drawing process to the fourth drawing process is not illustrated, but the configuration is the same as that of the upper mold 14 used in the first drawing process, and only the dimensions of each part are included. Therefore, the dimensions of the main part, the process drawing ratio, the inclination angle of the reduced diameter guide surface 28, and the appearance evaluation results will be described with reference to FIGS. The process drawing ratio is the ratio of the drawing amount of each drawing process to the total drawing amount from the opening diameter before drawing to obtaining the target opening diameter.
例では、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径（正確にはフレンジ形成用円筒部７の先端外径）を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径するものとする。 In the example, it is assumed that the diameter of the opening (exactly, the outer diameter of the tip of the flange portion forming cylinder 7) is reduced to 113D (46.8 mm) with respect to the can body 1 of 202D (52.4 mm).
実施例１について説明すると、図３に示す第１絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが２７．５度、外型絞り加工面２９の内径が５０．３２ｍｍとされている。第１絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が４５．１％となるよう、内型絞り加工面３０の外径を設定した。 Explaining the first embodiment, in the upper die 14 for the first drawing process shown in FIG. 3, the outer die 18 has an inner diameter of the can body insertion guide surface 27 of 52.85 mm and an angle θ of the reduced diameter guide surface 28. Is 27.5 degrees, and the inner diameter of the outer die drawing surface 29 is 50.32 mm. In the inner die 19 for the first drawing process, the outer diameter of the inner die drawing surface 30 was set so that the drawing ratio of the process was 45.1%.
第２絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第１絞り加工工程用のものより小径とした。第２加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が２４．８％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。 In the upper die 14 for the second drawing step, the outer die 18 has an inner diameter of the can body insertion guide surface 27 of 52.85 mm, an angle θ of the reduced diameter guide surface 28 of 35 degrees, and an outer die drawing surface 29 of the outer die 18. The inner diameter was smaller than that for the first drawing process. In the inner die 19 for the second machining step, the outer diameter of the inner die drawing surface 30 was set so that the step drawing ratio was 24.8%.
同様にして、第３絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第２絞り加工工程用のものより小径とした。第３絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が１７．７％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。 Similarly, in the upper die 14 for the third drawing process, the outer die 18 has an inner diameter of the can body insertion guide surface 27 of 52.85 mm, an angle θ of the reduced diameter guide surface 28 of 35 degrees, and an outer die drawing. The inner diameter of the processed surface 29 was smaller than that for the second drawing process. In the inner die 19 for the third drawing process, the outer diameter of the inner die drawing surface 30 was set so that the process drawing rate was 17.7%.
同様にして、第４絞り加工工程用の上部金型１４では、外型１８は、缶胴挿入案内面２７の内径が５２．８５ｍｍ、縮径案内面２８の角度θが３５度、外型絞り加工面２９の内径は第３絞り加工工程用のものより小径とした。第４絞り加工工程用の内型１９は、その工程絞り率が１２．４％となるよう内型絞り加工面３０の外径を設定した。 Similarly, in the upper die 14 for the fourth drawing process, the outer die 18 has an inner diameter of the can body insertion guide surface 27 of 52.85 mm, an angle θ of the reduced diameter guide surface 28 of 35 degrees, and an outer die drawing. The inner diameter of the processed surface 29 was smaller than that for the third drawing process. For the inner die 19 for the fourth drawing process, the outer diameter of the inner die drawing surface 30 was set so that the drawing ratio of the process was 12.4%.
なお、各加工工程に用いられる上部金型１４の縮径案内面２８は、缶胴１の開口端部４に当接して絞り縮径方向に案内するために傾斜面とされている。このため、縮径案内面２８の角度θが４０度より大きいと、開口端部４の上縁が突き当たって円滑に案内できない。また、２５度よりも小さいと、ネックイン部６の軸線方向の長さ（高さ方向の寸法）が大きくなって、ネックイン部６の傾斜部８の軸線方向の長さを４〜８ｍｍの範囲内に収めることが困難となり、外観が低下するので好ましくない。 In addition, the diameter reducing guide surface 28 of the upper mold 14 used in each processing step is an inclined surface in order to contact the opening end 4 of the can body 1 and guide it in the diameter reducing direction. For this reason, when the angle θ of the reduced diameter guide surface 28 is larger than 40 degrees, the upper edge of the opening end 4 abuts and smooth guidance cannot be performed. If the angle is smaller than 25 degrees, the length in the axial direction of the neck-in portion 6 (the dimension in the height direction) increases, and the length in the axial direction of the inclined portion 8 of the neck-in portion 6 is 4 to 8 mm. It is not preferable because it is difficult to fit within the range and the appearance is deteriorated.
以上の通り、本実施形態においては、工程絞り率は、第１絞り加工工程が４５．１％、第２絞り加工工程が２４．８％、第３絞り加工工程が１７．７％、第４絞り加工工程が１２．４％と、後工程になるほど小さくなるようにしている。この場合の各加工工程毎の縮径状態を図４に示す。 As described above, in the present embodiment, the process drawing ratio is 45.1% in the first drawing process, 24.8% in the second drawing process, 17.7% in the third drawing process, and fourth. The drawing process is 12.4%, which is made smaller as the subsequent process is performed. FIG. 4 shows the reduced diameter state for each processing step in this case.
こうすることにより、図１（ｂ）に示す缶胴１を形成した場合に、ネックイン部６を、少ない工程数でありながら皺の発生を抑えて外観良好且つスムーズなテーパ状に形成することができる。 In this way, when the can body 1 shown in FIG. 1B is formed, the neck-in portion 6 is formed in a smooth and tapered shape with a good appearance while suppressing the generation of wrinkles with a small number of steps. Can do.
本発明者は、上述した上部金型１４によるもの以外に、絞り加工における縮径条件（ネックイン部６の成形寸法等）を変えて多数の缶胴１を形成し、ネックイン部６における皺の発生と外観との良否判定を行った。そのうちの一部として、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合と０．１７ｍｍである場合（何れも調質度Ｔ−５）とで、３つの実施例と２つの比較例についての各工程絞り率の実測値を挙げれば、図５に示す通りである。図５における外観評価は、○：外観良好、△：微小な皺が発生するも外観概ね良好、×：皺が目立ち外観不良とした。 The inventor forms a large number of can bodies 1 by changing the diameter reduction conditions (such as the molding dimensions of the neck-in portion 6) in the drawing process, in addition to the above-described upper mold 14, and the ridges in the neck-in portion 6 are formed. The quality of the occurrence and the appearance was judged. As a part of them, three examples and two comparative examples, when the material plate thickness of the can body 1 is 0.15 mm and when it is 0.17 mm (both tempering degree T-5) The measured values of the respective process drawing ratios are as shown in FIG. The appearance evaluation in FIG. 5 was as follows: ◯: good appearance, Δ: fine wrinkles were generated, but the appearance was generally good, x: wrinkles were conspicuous, and the appearance was poor.
図５に示すように、実施例１（上述したものと同等の場合）は、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合と０．１７ｍｍである場合との両方で皺の発生が殆どなく外観良好であった。 As shown in FIG. 5, in Example 1 (in the case equivalent to that described above), wrinkles were generated both when the material thickness of the can body 1 was 0.15 mm and when it was 0.17 mm. There was almost no appearance.
実施例２，３は、図５に示した各工程絞り率で行ったが、実施例２，３では何れも、缶胴１の材料板厚が０．１５ｍｍである場合に小さな皺が発生したが外観に問題はなく、板厚が０．１７ｍｍである場合に外観良好であった。 Examples 2 and 3 were performed at the respective process drawing ratios shown in FIG. 5, but in both Examples 2 and 3, small wrinkles occurred when the material plate thickness of the can body 1 was 0.15 mm. However, there was no problem in appearance, and the appearance was good when the plate thickness was 0.17 mm.
一方、比較例１では、第２絞り加工工程〜第４絞り加工工程にかけての各工程絞り率が同じ値であるため、何れの板厚においても、大きな皺が発生して、外観不良となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, each drawing ratio from the second drawing process to the fourth drawing process is the same value. Therefore, a large wrinkle occurs at any plate thickness, resulting in a poor appearance. .
また、比較例２では、工程数を３つとしたが、この場合には、缶胴１の材料板厚が板厚が０．１７ｍｍと０．１５ｍｍとの何れであっても大きな皺が発生して外観不良となった。 In Comparative Example 2, the number of steps is three, but in this case, large wrinkles occur regardless of whether the material plate thickness of the can body 1 is 0.17 mm or 0.15 mm. The appearance was poor.
以上は、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径（正確にはフレンジ形成用円筒部７の先端外径）を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径した例であるが、このように、溶接接合部２を有するスリーピース缶用の缶胴１に対して、縮径量の極めて大きな絞り加工を施してテーパ状のネックイン部６を形成しても、少ない工程数でありながら外観の良好な缶胴１を得ることができる。 The above is an example in which the diameter of the opening (exactly, the outer diameter of the tip of the flange portion 7 for flange formation) is reduced to 113D (46.8 mm) with respect to the can body 1 of 202D (52.4 mm). As described above, even if the tapered neck-in portion 6 is formed by subjecting the can body 1 for a three-piece can having the weld joint portion 2 to a drawing process with a very small diameter, the number of steps is small. The can body 1 having a good appearance can be obtained.
そして、２０２Ｄ（５２．４ｍｍ）の缶胴１に対して開口径を１１３Ｄ（４６．８ｍｍ）に縮径する場合以外であっても、その缶胴に応じた寸法の上部金型１４を用いて、上述したように、各加工工程毎の工程絞り率を後工程になるほど小さく設定することで、少ない工程数で、皺の発生を抑えて外観の良好な缶胴を得ることができる。 Even if the diameter of the opening is reduced to 113D (46.8 mm) with respect to the can body 1 of 202D (52.4 mm), the upper mold 14 having a size corresponding to the can body is used. As described above, by setting the process drawing ratio for each processing step as small as the post-process, it is possible to obtain a can body having a good appearance while suppressing the generation of wrinkles with a small number of steps.
なお、本実施形態においては、４つの絞り加工工程（第１絞り加工工程、第２絞り加工工程、第３絞り加工工程、及び第４絞り加工工程）を行う例を挙げているが、更に第４絞り加工工程よりも工程絞り率の小さな第５絞り加工工程を追加してもよい。 In the present embodiment, an example of performing four drawing processes (first drawing process, second drawing process, third drawing process, and fourth drawing process) is described. A fifth drawing process with a smaller process drawing ratio than the four drawing process may be added.
１…缶胴、２…溶接接合部、３…ストレート部、４…開口端部、５…変曲部、６…ネックイン部、７…フレンジ形成用円筒部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Can barrel, 2 ... Welded joint part, 3 ... Straight part, 4 ... Open end part, 5 ... Inflection part, 6 ... Neck-in part, 7 ... Cylindrical part for frenzy formation.
Claims (2)
前記ストレート部の外径が５０〜７５ｍｍとされ、
前記開口径の縮径量が、前記ストレート部の外径に対して８〜１５％とされ、
前記ネックイン部の傾斜の軸線方向の長さは４〜８ｍｍとされていると共にその傾斜角度は缶胴の軸線に対して３５±５度とされ、
前記ストレート部と前記ネックイン部との境界部分の変曲部の曲率半径が３ｍｍ以上とされていることを特徴とする缶胴。 A rectangular steel plate is rounded into a cylindrical shape, and the edges are joined to each other by welding or the like to form a cylindrical shape with both ends open, and a straight portion extending along the axial direction and an open end portion. In the can body having a tapered neck-in portion inclined toward the axis of the can body so as to reduce the opening diameter,
The outer diameter of the straight portion is 50 to 75 mm,
The diameter reduction amount of the opening diameter is 8 to 15% with respect to the outer diameter of the straight portion,
The length in the axial direction of the inclination of the neck-in portion is 4 to 8 mm and the inclination angle is 35 ± 5 degrees with respect to the axis of the can body,
A can body characterized in that a curvature radius of an inflection portion at a boundary portion between the straight portion and the neck-in portion is 3 mm or more.
前記開口端部は、前記ストレート部に隣接する前記ネックイン部と、該ネックイン部から連続して軸線方向に延びて缶蓋巻締め用のフレンジが形成されるフレンジ形成用円筒部とを備え、
前記フレンジ形成用円筒部の軸線方向長さは５〜８ｍｍとされていることを特徴とする缶胴。 The can body according to claim 1,
The opening end portion includes the neck-in portion adjacent to the straight portion, and a flange portion forming cylindrical portion that continuously extends from the neck-in portion in the axial direction and forms a flange for tightening a can lid. ,
The can body characterized in that the length in the axial direction of the cylindrical portion for forming the frenzy is 5 to 8 mm.
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