JP7089398B2 - 缶体の製造方法 - Google Patents
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Description
この場合、後行の再成形加工では、新たに予備縮径部の一部を再成形するとともに、その前に先行して再成形された先行の再成形部も併せて再成形用金型の成形面で押圧して整形するので、各再成形部の間を滑らかに接続でき、縮径部に成形痕(圧痕)が残されることを防止できる。なお、先行の再成形部の整形は、後行の再成形加工の最後、すなわち、再成形用金型の下死点で行われるので、一回の再成形加工に必要な成形荷重において、先行の再成形部の整形と後行の再成形部の成形とを円滑に行うことができる。
本発明の実施形態に係る缶体の製造方法において製造される缶体は、飲料等の内容物が充填、密封される2ピース缶やボトル容器等の缶体に用いられるものである。本実施形態では、図1に示すように、ボトル容器301に用いられるボトル缶(缶体)101を例にして説明を行う。
図1に示すように、胴部10及び底部20は互いに同軸に配置されており、本実施形態において、これらの共通軸を缶軸Cと称して説明を行う。また、缶軸Cに沿う方向(缶軸C方向)のうち、胴部10の開口端部10aから底部20側へ向かう方向を下方、底部20から開口端部10a側へ向かう方向を上方とし、以下の説明においては、図1に示す向きと同様に上下方向を定めるものとする。また、缶軸Cに直交する方向を径方向といい、径方向のうち、缶軸Cに接近する向きを径方向の内側(内方)、缶軸Cから離間する向きを径方向の外側(外方)とする。また、缶軸C回りに周回する方向を周方向とする。
アルミニウム合金等の薄板の絞り加工及びしごき加工(DI成形)により図2(b)に示す状態まで形成した筒体41の上端部に対して、ツール保持部513の周方向に並ぶ複数の成形ツール512を順次使用しながら、この成形ツール512を缶軸C方向に沿って移動してダイネッキング加工を施す。これにより、図3(a)に示すように、筒体41の高さ方向の途中位置から上部を縮径して肩部12及び変曲部14を順に形成した後、図3(c)に示すように、変曲部14の上方部分を上部側に向かうに従い漸次縮径されたテーパ状の縮径部13を形成する。
予備形成工程では、胴部10の下部43と上部45との間を接続する広い領域の縮径予定部44(缶軸C方向に沿う長い領域)を加工するため、中間成形体42の上部45及び縮径予定部44の外面に加工径の異なる複数個の縮径用金型(ダイネッキング金型)を、加工径の大きい側から順に嵌合させて複数回の縮径加工を施す。本実施形態の予備形成工程では、図7等に示すように、各縮径加工における1回の加工量(図7では、符号g11~g14で表す。)を大きくし、敢えて間隔をあけて加工する。これにより、図7及び図8等に示すように、各縮径加工において下部側から上部側にかけて段階的に縮径された局部縮径部46a~46iが形成され、凹凸面を有する予備縮径部16が形成される。このように、予備成形工程では、予備縮径部16に縮径加工に伴う成形痕(凹凸面)が形成されることを許容する。
一方、成形面720a~720cの上端に隣接配置される各外側ダイ72A~72Cの基端側は、直線成形面722a~722cよりも径方向の内側に縮径して設けられた基端逃げ面724a~724cが形成されている。
次に、再成形工程では、予備成形工程で形成した成形痕が残る予備縮径部16に、複数回に分けて再成形加工を施し、予備縮径部16の下部側から上部側にかけて順に再成形(リフォーム)し、滑らかに連続した外面を有する縮径部13を形成する。これらの再成形加工も、図5等に示す縮径用金型701A~701C等と同様に、内側ダイと外側ダイとを有する複数個の再成形用金型(ダイネッキング金型)801A~801Cを用い、加工径の大きい側から順に嵌合させて複数回の再成形加工を施す。なお、再成形工程において内側ダイは必須ではなく、内側ダイを用いずに再成形加工を施してもよい。本実施形態の再成形工程では、合計3回の再成形加工を経て、図3(c)及び図11に示されるように、下部側から上部側に向かうに従い漸次縮径されたテーパ状の縮径部13を形成する。なお、再成形加工の回数は3回に限定されず、加工領域(縮径予定部44、予備縮径部16)の大きさ等に応じて適宜調整される。
一方、成形面820a~820cの上端に隣接配置される各外側ダイ82A~82Cの基端側は、上部凸曲面823a~823cの上端に連続した円筒状の直線円筒面825a~825cが形成されている。直線円筒面825a~825cは、各上部凸曲面823a~823cの上端に滑らかに接続され、缶軸C方向と平行な直線状に形成されている。
3回目の再成形加工は、図11に示すように、再成形用金型801Cを中間成形体42に接近させ、予備縮径部16の上部側の局部縮径部46f~46iの外面に、第3外側ダイ82Cの成形面820cを押し付けて再成形する。これにより、先行して成形された2回目(直前)の再成形部47bの上部側に新たな再成形部47cを成形する。
なお、再成形工程における各再成形工程は、予備縮径部16の上部側から下部側にかけて順に行ってもよい。この場合、複数回行われる各再成形工程は、各再成形用金型の成形面の加工径を段階的に大きくしながら行う。
例えば、本実施形態では、ボトル缶として予め有底円筒状の筒体41を形成して、その開口端部を成形したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、縮径部を成形した後に、筒体(中間成形体)の胴部に、別に形成した底部を巻き締めるようにしてもよい。
10a,42a 開口端部
11 円筒部
12 肩部
13 縮径部
14 変曲部
15 口部
16 予備縮径部
17 円筒上部
20 底部
21 ドーム部
22 ヒール部
23 接地部
31 大径部
32 小径部
33 カール部
34 小径筒部
40 カップ
41 筒体
42 中間成形体
43 下部
44 縮径予定部
45 上部
46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g,46h,46i 局部縮径部
47a,47b,47c 再成形部
71A 第1内側ダイ(内側ダイ)
71B 第2内側ダイ(内側ダイ)
71C 第3内側ダイ(内側ダイ)
72A 第1外側ダイ(外側ダイ)
72B 第2外側ダイ(外側ダイ)
72C 第3外側ダイ(外側ダイ)
73a,73b,73c 間隙
81A 第1内側ダイ(内側ダイ)
81B 第2内側ダイ(内側ダイ)
81C 第3内側ダイ(内側ダイ)
82A 第1外側ダイ(外側ダイ)
82B 第2外側ダイ(外側ダイ)
82C 第3外側ダイ(外側ダイ)
83a,83b,83c 間隙
101 ボトル缶
201 キャップ
301 ボトル容器
501 ボトル缶製造装置
511 ワーク保持部(保持部)
512 成形ツール
513 ツール保持部(保持部)
514 駆動部
515,612 支持軸
516,613 円盤
517 保持装置
518 供給部
519 供給側スターホイール
601 排出側スターホイール
611 排出部
701A,701B,701C 縮径用金型
720a,720b,720c 成形面
721a,721b,721c 成形凸曲面
722a,722b,722c 直線成形面
723a,723b,723c 先端逃げ面
724a,724b,724c 基端逃げ面
740a,740b,740c 先端部
741a,741b,741c ガイド面
801A,801B,801C 再成形用金型
820a,820b,820c 成形面
821a,821b,821c テーパ面
822a,822b,822c 下部凸曲面
823a,823b,823c 上部凸曲面
824a,824b,824c 先端逃げ面
825a,825b,825c 直線円筒面
840a,840b,840c 先端部
841a,841b,841c ガイド面
Claims (3)
- 円筒状の胴部を備える筒体の該胴部の縮径予定部に、缶軸方向に沿って前記胴部の下部側から開口端部側に配置される上部側に向かうに従い漸次縮径された縮径部を形成する縮径部成形工程を備え、
前記縮径部成形工程は、
前記筒体と縮径用金型とを缶軸方向に相対移動させることにより、前記縮径予定部の外面に前記縮径用金型の成形面を押し付けて前記胴部の前記開口端部から前記縮径予定部までの領域全体を縮径する縮径加工を、前記縮径用金型の成形面の加工径を段階的に小さくしながら複数回に分けて行い、前記縮径加工を施す度に、各縮径用金型により成形される局部縮径部を下部側から上部側にかけて位置をずらしながら形成し、各局部縮径部が間隔をおいて形成された予備縮径部を形成する予備形成工程と、
前記予備形成工程後に、前記予備縮径部が形成された前記筒体と再成形用金型とを缶軸方向に相対移動させることにより、前記予備縮径部の外面に前記再成形用金型の成形面を押し付けて再成形する再成形加工を、前記再成形用金型の成形面の加工径を段階的に小さくしながら又は段階的に大きくしながら複数回に分けて行い、前記再成形加工を施す度に、各再成形用金型により各局部縮径部の間隔よりも広い領域を缶軸方向下方に向けて押し潰すようにして順次再成形し、滑らかに連続した外面を有する前記縮径部を形成する再成形工程と、を備え、
前記再成形工程において複数回行われる前記再成形加工のうち、先行の再成形加工の後に行われる少なくとも1回の後行の再成形加工では、新たに前記予備縮径部の一部を再成形するとともに、前記先行の再成形加工において再成形された先行の再成形部を前記縮径部に沿った前記再成形用金型の成形面で押圧し、前記先行の再成形部から前記後行の再成形加工において再成形される後行の再成形部までを連続して加工することを特徴とする缶体の製造方法。 - 前記再成形工程における各再成形加工は、各再成形用金型の成形面の加工径を段階的に小さくしながら行い、前記再成形加工を施す度に、前記予備縮径部を下部側から上部側にかけて順次再成形することを特徴とする請求項1に記載の缶体の製造方法。
- 前記再成形用金型の先端部に、前記胴部の円筒状の外面と係合するガイド面を設けておき、
前記再成形工程において複数回行われる前記再成形加工時に、前記ガイド面により前記胴部の外面を拘束することを特徴とする請求項1又は2に記載の缶体の製造方法。
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