JPS6030528A - 絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具 - Google Patents
絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具Info
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- JPS6030528A JPS6030528A JP58136851A JP13685183A JPS6030528A JP S6030528 A JPS6030528 A JP S6030528A JP 58136851 A JP58136851 A JP 58136851A JP 13685183 A JP13685183 A JP 13685183A JP S6030528 A JPS6030528 A JP S6030528A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
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- B29C51/082—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属箔、金属ソートあるいはプラスチックフ
ィルム又はソートもしくはこれらの積層体の絞り成形用
工具に関するものである。詳しくは、２００ａｍ以下の
延性の乏しい材料、しわの発生し易い材料、例えば鉄箔
、鋼箔、アルミ箔、銅箔等の金属箔、およびプラスチッ
クフィルム又はシート、およびそれらの積層体を、絞り
成形性が良く、すなわち、しわなく美麗に、より大きな
絞り比で絞り加工を行い得る絞り成形用工具に関するも
のである。
ィルム又はソートもしくはこれらの積層体の絞り成形用
工具に関するものである。詳しくは、２００ａｍ以下の
延性の乏しい材料、しわの発生し易い材料、例えば鉄箔
、鋼箔、アルミ箔、銅箔等の金属箔、およびプラスチッ
クフィルム又はシート、およびそれらの積層体を、絞り
成形性が良く、すなわち、しわなく美麗に、より大きな
絞り比で絞り加工を行い得る絞り成形用工具に関するも
のである。
食品、薬品、電気部品等の各種包装材料の分野において
は、経済性、軽量化、廃棄性その他の要求を背景に、前
記金属箔等極薄材の利用が望まれている。しかしながら
、前記ｆｊｆ４材は、大きな絞り比で加工し得ないこと
、しわが発生し易く、機能面、美観の点で問題があるこ
と等、それらが障害となり、十分に利用されていないの
が現状である。以下本発明の詳細な説明するに先立ち、
その理解を容易にするため１こ、絞り比、しわを含めた
絞り加工の概略を第１図に従い説明する。絞り比は、成
形前ブランク径を雄型径Ｄｐで除した値すなわち（成形
前ブランク径／１）ｐ）で表される値であり、力学的に
は、絞り成形に要する力に対する材料強度の比と考える
ことができる。絞り成形に要する力は、大きくは雌型３
面での材料の縮み変形に要する力で、ブランク径に比例
する変形力、および雌型３面、しわ押え２面と材料間に
働く摩擦力、および雌型入側で材料を曲げ、曲げ戻しす
るに要する力、これらを加算したものである。そしてこ
れらを加算したものは、材料の加工による硬化等も影響
して、絞り成形初期は漸増し、成形途中で最大となり、
以（＆漸減する。一方、絞り比ｔこ関連する材料強度は
、容器の軸方向、容器底より一定距離の部位の断面積（
該部板厚×該部周長）Ｘ核部破断強度であり、軸方向で
その値が最小となる部位で破断が生じ、その最小値とＯ
ｆｆ記絞９変形をこ要する力とから絞り可能な絞り比が
決まる。板厚は容器軸方向で、容器底周縁近傍部が最も
薄く、容器開口後端に向うに従い漸増する。破断強度も
同様である。ここで絞り成形力が成形途中で最大となる
こと、材料強度が上述のごとくであることより、紋り成
形における破断は、通常絞り成形が進行した時点で、容
器底周縁近傍で発生する。又しわは、フランジ部人に発
生するしわ（以下フランジしわという）と側壁部Ｂに発
生するしわ（以下側壁しわという）に区別される。そし
てしわは力学的には、板面方向の圧縮力ｔこよる座屈を
、板厚方向の押え力により抑止し得ない現象と考えるこ
とができる。ここでフランジしわの発生は、しわ押え２
と雌型３間の押え圧（以下しわ押え圧という）を大きく
することにより防止し得るが、一方摩擦を介して材料へ
の負担が増加し破断が生じやすくなる。それゆえ、しわ
を抑制するために増加したしわ押え圧ｔこ相当するだけ
、ブランク径を小さく（絞り比を小さく）する必要があ
り、絞り比、しわを同時に改善し得ないのが現状である
。
は、経済性、軽量化、廃棄性その他の要求を背景に、前
記金属箔等極薄材の利用が望まれている。しかしながら
、前記ｆｊｆ４材は、大きな絞り比で加工し得ないこと
、しわが発生し易く、機能面、美観の点で問題があるこ
と等、それらが障害となり、十分に利用されていないの
が現状である。以下本発明の詳細な説明するに先立ち、
その理解を容易にするため１こ、絞り比、しわを含めた
絞り加工の概略を第１図に従い説明する。絞り比は、成
形前ブランク径を雄型径Ｄｐで除した値すなわち（成形
前ブランク径／１）ｐ）で表される値であり、力学的に
は、絞り成形に要する力に対する材料強度の比と考える
ことができる。絞り成形に要する力は、大きくは雌型３
面での材料の縮み変形に要する力で、ブランク径に比例
する変形力、および雌型３面、しわ押え２面と材料間に
働く摩擦力、および雌型入側で材料を曲げ、曲げ戻しす
るに要する力、これらを加算したものである。そしてこ
れらを加算したものは、材料の加工による硬化等も影響
して、絞り成形初期は漸増し、成形途中で最大となり、
以（＆漸減する。一方、絞り比ｔこ関連する材料強度は
、容器の軸方向、容器底より一定距離の部位の断面積（
該部板厚×該部周長）Ｘ核部破断強度であり、軸方向で
その値が最小となる部位で破断が生じ、その最小値とＯ
ｆｆ記絞９変形をこ要する力とから絞り可能な絞り比が
決まる。板厚は容器軸方向で、容器底周縁近傍部が最も
薄く、容器開口後端に向うに従い漸増する。破断強度も
同様である。ここで絞り成形力が成形途中で最大となる
こと、材料強度が上述のごとくであることより、紋り成
形における破断は、通常絞り成形が進行した時点で、容
器底周縁近傍で発生する。又しわは、フランジ部人に発
生するしわ（以下フランジしわという）と側壁部Ｂに発
生するしわ（以下側壁しわという）に区別される。そし
てしわは力学的には、板面方向の圧縮力ｔこよる座屈を
、板厚方向の押え力により抑止し得ない現象と考えるこ
とができる。ここでフランジしわの発生は、しわ押え２
と雌型３間の押え圧（以下しわ押え圧という）を大きく
することにより防止し得るが、一方摩擦を介して材料へ
の負担が増加し破断が生じやすくなる。それゆえ、しわ
を抑制するために増加したしわ押え圧ｔこ相当するだけ
、ブランク径を小さく（絞り比を小さく）する必要があ
り、絞り比、しわを同時に改善し得ないのが現状である
。
また側壁しわは、雄型１と雌型３の間隙との関連でその
発生の有無、お゛よびその程度が定まり、間隙を大きく
するとその程度も大きくなる。以上絞り比、しわ等、紋
り加工の概略を説明したが、本発明は、雌型角度θ、が
正の角度をもつ雌型な用いての絞り加工において、絞り
比の改善、フランジしわの改善、側壁しわの改善を果す
べく研究を重ねた結果、目的とする知見が得られたので
提供するものである。
発生の有無、お゛よびその程度が定まり、間隙を大きく
するとその程度も大きくなる。以上絞り比、しわ等、紋
り加工の概略を説明したが、本発明は、雌型角度θ、が
正の角度をもつ雌型な用いての絞り加工において、絞り
比の改善、フランジしわの改善、側壁しわの改善を果す
べく研究を重ねた結果、目的とする知見が得られたので
提供するものである。
以下本発明の内容について詳細に図面に従い説明する。
第２図は本発明の雄型工具を用いての絞り成形における
絞り成形前の態様を示す。第３図は絞り成形進行途中の
状態を示す。第４図は絞り成形が終了したストロークエ
ンドでの状態を示も第５図は剛性芯部７の先端に容器底
形成剛性端８を付属させた雄型工具を示す。第２図、第
３図、第４図、第５図に示した本発明の雄型工具は、筒
状弾性体５、空隙６、剛性芯部７、（容器底形成剛性端
８）から構成されている。このような構成、および筒状
弾性体５を特殊な形状にすることによりはじめて、大き
くは次の２点を介して、本発明の目的とする絞り成形性
の良い絞り成形工具を得ることができる。１点は、特殊
な筒状弾性体形状および空隙６の存在により筒状弾性体
５と被成形体４の内面との摩擦を有効に利用することが
でき、絞り比を大きくし得ること。もう１点は、空隙６
の量を定め、剛性芯部７を設けることｔこより、ストロ
ークエンドでのしわの消去性能を大きくし得ることであ
る。前者の摩擦の有効な利用は次の考えに基づく。第１
図に示すような剛性工具を用いての絞り成形においては
、創１の側面と被成形体４の内面には摩擦力は作用せず
、前述のようにおのずと絞り比の限界が定まる。しかし
、第２図に示すような、雌型３人口内径とほぼ等しいか
、それ以上の外径の筒状弾性体５を雄型として用いれば
、そして雌型３が正の角度θ１を持つ場合においては、
第３図に示すような絞り成形の途中において、側面上任
意の位置における筒状弾性体５上の点ｍと、それに接す
る被成形体４内向上の点れは異なる速度を持ち、それゆ
えさらに成形が進行すれは、点ｍと点ｎは相対的にずれ
を生じ、そのずれの方向に応じ、被成形体４内面に対し
、方向ＩＯあるいは１１の摩擦力が作用することになる
。方向１０に摩擦力が働けば、材料強度の弱い、被成形
棒先端周縁部への負担が軽減され、絞り比改善に有効で
あるが、方向１１に働けば、剛性工具を用いる場合より
材料強度の弱い被成形体先端周縁部に摩擦力が付加され
ることになり絞り比は低減する。
絞り成形前の態様を示す。第３図は絞り成形進行途中の
状態を示す。第４図は絞り成形が終了したストロークエ
ンドでの状態を示も第５図は剛性芯部７の先端に容器底
形成剛性端８を付属させた雄型工具を示す。第２図、第
３図、第４図、第５図に示した本発明の雄型工具は、筒
状弾性体５、空隙６、剛性芯部７、（容器底形成剛性端
８）から構成されている。このような構成、および筒状
弾性体５を特殊な形状にすることによりはじめて、大き
くは次の２点を介して、本発明の目的とする絞り成形性
の良い絞り成形工具を得ることができる。１点は、特殊
な筒状弾性体形状および空隙６の存在により筒状弾性体
５と被成形体４の内面との摩擦を有効に利用することが
でき、絞り比を大きくし得ること。もう１点は、空隙６
の量を定め、剛性芯部７を設けることｔこより、ストロ
ークエンドでのしわの消去性能を大きくし得ることであ
る。前者の摩擦の有効な利用は次の考えに基づく。第１
図に示すような剛性工具を用いての絞り成形においては
、創１の側面と被成形体４の内面には摩擦力は作用せず
、前述のようにおのずと絞り比の限界が定まる。しかし
、第２図に示すような、雌型３人口内径とほぼ等しいか
、それ以上の外径の筒状弾性体５を雄型として用いれば
、そして雌型３が正の角度θ１を持つ場合においては、
第３図に示すような絞り成形の途中において、側面上任
意の位置における筒状弾性体５上の点ｍと、それに接す
る被成形体４内向上の点れは異なる速度を持ち、それゆ
えさらに成形が進行すれは、点ｍと点ｎは相対的にずれ
を生じ、そのずれの方向に応じ、被成形体４内面に対し
、方向ＩＯあるいは１１の摩擦力が作用することになる
。方向１０に摩擦力が働けば、材料強度の弱い、被成形
棒先端周縁部への負担が軽減され、絞り比改善に有効で
あるが、方向１１に働けば、剛性工具を用いる場合より
材料強度の弱い被成形体先端周縁部に摩擦力が付加され
ることになり絞り比は低減する。
点ｍと点ｎがずれを生ずることの理解を明確にするため
、模式図、第６図に従い説明する。弾性体５が雌型３内
に進入するに伴い、被成形体４は、はぼ表面積一定のも
とに変形するため被成形体高さは高くなる。すなわち被
成形体先端に対して、被成形体側壁部は遅れることにな
り、被成形体後端の速度が最もおそくなる。このように
被成形体側面の速度は軸方向位置が変れば速度も異なる
。
、模式図、第６図に従い説明する。弾性体５が雌型３内
に進入するに伴い、被成形体４は、はぼ表面積一定のも
とに変形するため被成形体高さは高くなる。すなわち被
成形体先端に対して、被成形体側壁部は遅れることにな
り、被成形体後端の速度が最もおそくなる。このように
被成形体側面の速度は軸方向位置が変れば速度も異なる
。
一方弁性体５の速度は主として体積一定のもとに変形し
、軸方向位置で速度が異なる。被成形体４と弾性体５と
の相対速度差は、弾性体５の外径、軸方向位置、雌型角
度Ｏｌ等によりその大きさが変る。この事実は、実験な
らびに、計算により確認することができる。ここで実際
の絞り成形において、摩擦力を有利に働かせるためには
、前述のごとく第３図において、被成形体４に対し方向
１ｏに摩擦力を働かせる、すなわち筒状弾性体５の方が
被成形体４側面の速度よりも速く進行することが必要で
ある。このことは物理的に不可能であるかのごとく考え
られる。しかしながら、雌型３が正の角度θ１を持つと
きには被成形体側面の速度は、先端からの距離に比例し
て、先端の速度に対して遅くなることを考慮すれば、筒
状弾性体５の速度を先端速度とほぼ同一にすれば、目的
とする摩擦力の効果を得ることができるはずである。そ
のような観点から、雄型の形状、構成等に着目し種々検
討を重ねた。その結果、筒状弾性体５の形状を特殊なも
のとすること、およびその筒状弾性体に包囲される空隙
６を設けることにより、絞り比の改善を果しうろことが
解った。筒状弾性体は、雌型に進入した場合雌型面から
は第９図においてＰで表わされる垂直力が作用する、そ
の力は軸方向力”１ ｓ径方向力Ｐ２に分解されるが、
”Ｉは筒状弾性体を軸方向に変形させる力、Ｐ２は筒状
弾性体を半径方向に変形させる力であろう入口より径の
小さくなるテーバを持つ雌型内へ筒状弾性体５が進入す
る場合、進入に゛従い余肉が発生する。その余肉は半径
方向、軸方向に変形を余儀なくされる。前記のごと＜、
摩擦力を有効に利用するためには軸方向の変形を極力避
けなければならない。その変形ｔこおよぼす筒状弾性体
５の形状の影響は大きく、多くの試験を重ねた結果、第
２図におけるθ２を０〜２０度にすることによりはじめ
て十分な改善が得られることがわかった。勿論、この角
度は後述のしわ消去の点から定まる空隙量を考慮しつつ
限定される値である。
、軸方向位置で速度が異なる。被成形体４と弾性体５と
の相対速度差は、弾性体５の外径、軸方向位置、雌型角
度Ｏｌ等によりその大きさが変る。この事実は、実験な
らびに、計算により確認することができる。ここで実際
の絞り成形において、摩擦力を有利に働かせるためには
、前述のごとく第３図において、被成形体４に対し方向
１ｏに摩擦力を働かせる、すなわち筒状弾性体５の方が
被成形体４側面の速度よりも速く進行することが必要で
ある。このことは物理的に不可能であるかのごとく考え
られる。しかしながら、雌型３が正の角度θ１を持つと
きには被成形体側面の速度は、先端からの距離に比例し
て、先端の速度に対して遅くなることを考慮すれば、筒
状弾性体５の速度を先端速度とほぼ同一にすれば、目的
とする摩擦力の効果を得ることができるはずである。そ
のような観点から、雄型の形状、構成等に着目し種々検
討を重ねた。その結果、筒状弾性体５の形状を特殊なも
のとすること、およびその筒状弾性体に包囲される空隙
６を設けることにより、絞り比の改善を果しうろことが
解った。筒状弾性体は、雌型に進入した場合雌型面から
は第９図においてＰで表わされる垂直力が作用する、そ
の力は軸方向力”１ ｓ径方向力Ｐ２に分解されるが、
”Ｉは筒状弾性体を軸方向に変形させる力、Ｐ２は筒状
弾性体を半径方向に変形させる力であろう入口より径の
小さくなるテーバを持つ雌型内へ筒状弾性体５が進入す
る場合、進入に゛従い余肉が発生する。その余肉は半径
方向、軸方向に変形を余儀なくされる。前記のごと＜、
摩擦力を有効に利用するためには軸方向の変形を極力避
けなければならない。その変形ｔこおよぼす筒状弾性体
５の形状の影響は大きく、多くの試験を重ねた結果、第
２図におけるθ２を０〜２０度にすることによりはじめ
て十分な改善が得られることがわかった。勿論、この角
度は後述のしわ消去の点から定まる空隙量を考慮しつつ
限定される値である。
θ２が０より小さければ、筒状弾性体５の軸方向の変形
が増加し前記摩擦力がマイナスに働き好ましくない。ま
た２０度以下としたのは、軸方向、径方向へ変形の難易
からではなく、２０度以上になると筒状弾性体５の後方
の径が大きくなり、しわ押え２の内径との寸法的な関連
で絞り作業が難しくなるからである。ここで筒状弾性体
５に包囲される空隙６を設ける目的は、筒状弾性体５の
、半径方向への変形を、軸方向変形より、より大きく行
わしめるためであり、空隙６が存在しなければ筒状弾性
体形状をいくら特殊なものとしても、絞り比の十分な改
善が得られない。なおその空隙量は、後述のしわ消去と
の関連で定まる量である。ここで必要により、容器底形
成剛性端８を設ける場合は筒状弾性体５が半径方向に変
形するために障害とならないように、筒状弾性体先端面
１３と容器底形成剛性端背面１４がほとんど接触しない
ような位置関係にしなければならない。また筒状弾性体
５の支持は、雄型先端から後方に加わる軸荷重Ｐｌによ
り、筒状弾性体が先端に対し後方にずれないような構造
、すなわち剛性芯部７に対し、筒状弾性体支持部１２が
後方に移動しない構造とすることが絶対不可欠である。
が増加し前記摩擦力がマイナスに働き好ましくない。ま
た２０度以下としたのは、軸方向、径方向へ変形の難易
からではなく、２０度以上になると筒状弾性体５の後方
の径が大きくなり、しわ押え２の内径との寸法的な関連
で絞り作業が難しくなるからである。ここで筒状弾性体
５に包囲される空隙６を設ける目的は、筒状弾性体５の
、半径方向への変形を、軸方向変形より、より大きく行
わしめるためであり、空隙６が存在しなければ筒状弾性
体形状をいくら特殊なものとしても、絞り比の十分な改
善が得られない。なおその空隙量は、後述のしわ消去と
の関連で定まる量である。ここで必要により、容器底形
成剛性端８を設ける場合は筒状弾性体５が半径方向に変
形するために障害とならないように、筒状弾性体先端面
１３と容器底形成剛性端背面１４がほとんど接触しない
ような位置関係にしなければならない。また筒状弾性体
５の支持は、雄型先端から後方に加わる軸荷重Ｐｌによ
り、筒状弾性体が先端に対し後方にずれないような構造
、すなわち剛性芯部７に対し、筒状弾性体支持部１２が
後方に移動しない構造とすることが絶対不可欠である。
また筒状弾性体５の径方向の厚みは後で述べるように、
側壁面への加圧力を介しての摩擦力、筒状弾性体５の軸
方向変形に対する半径方向変形の容易性、ストロークエ
ンドでのしわの消去、成形後の雄型工具からの成形容器
の離脱性、さらに被成形材料の種類を考慮して適宜選択
されることとなる。又前記から明白であるが、筒状弾性
体５はできるだけ絞り成形初期から雌型３に接触する必
要があり、その先端径は雌型入口径にほぼ等しくするこ
とが望ましい。本発明のもう一つの特徴である空隙６に
包囲された剛性芯部７を設ける目的について説明する。
側壁面への加圧力を介しての摩擦力、筒状弾性体５の軸
方向変形に対する半径方向変形の容易性、ストロークエ
ンドでのしわの消去、成形後の雄型工具からの成形容器
の離脱性、さらに被成形材料の種類を考慮して適宜選択
されることとなる。又前記から明白であるが、筒状弾性
体５はできるだけ絞り成形初期から雌型３に接触する必
要があり、その先端径は雌型入口径にほぼ等しくするこ
とが望ましい。本発明のもう一つの特徴である空隙６に
包囲された剛性芯部７を設ける目的について説明する。
筒状弾性体５による被成形体４内面への圧下刃すなわち
摩擦力は、筒状弾性体５の半径方向厚みが厚い程大きく
、その摩擦力が第３図において方向１０に働くならば厚
い程絞り比改善に好ましいが、厚くすることにより、半
径方向の変形より軸方向の変形が大きくなること、また
成形後の被成形体の雄型からの離脱性が困難になること
等から、いたずらに厚くできない。それゆえ絞り比改善
、離脱性の点からは好ましい筒状弾性体厚みもしわ抑制
の点からは最適でなく、剛性芯部７が存在しない場合は
、被成形体４の側壁しわを完全に抑止し得ないのが実情
である。しかるｔこ剛性芯部７を設け、それを包囲する
空隙量がストロークエンド直前で零となるようにすれば
、すなわち、第７図は、第２図の雄型先端から任意の位
置における径方向の２分の１断面図、第８図は、第４図
における、前記と同じ位置ｔこある径方向の２分の１断
面図であるが、第７〜８図の斜線で示した面積Ｘを、面
積Ｙより若干小さくすることによりそのことを果しうる
が、空隙６が零となった点からストロークエンドまでは
、筒状弾性体５の硬度に直接比例した大きな圧力を付加
することができ、すてｔこ発生しているしわをも消去す
ることができる。ここに筒状弾性体５の半径方向厚みと
しわの消去能力は、フックの法則から明白であるが厚み
の薄い方がその消去能力は大きい。ｉれゆえ絞り比の改
善、離脱性の点から最適な筒状ｑ？性体５の厚みが薄い
場合、しわ消去の点において剛性芯部７を設ける効果が
一層明瞭となる。なおストロークエンド近傍では、絞り
変形力はすでに最大値を通りすぎており、空隙６が零と
なっても絞り比には影響しない。次をこ第５図に示すご
とく剛性芯部７につながる容器底形成剛性端８を設ける
目的ｅこついて説明する。絞り比の改善のみを考慮した
場合、容器底形成剛性端８を設けず絞り成形開始後直ち
に筒状弾性体５を雌型に接触させることが好ましい。し
かし雌型３内径より大きな外径を持つ筒状弾性体を用い
ての成形においては、成形後の容器の雄型からの離脱性
が被成形材料の種類によっては問題となり、離脱のため
の補助具として、および容器底を所定の寸法に形成する
という意図から必要に応じて設けることとなる。設ける
場合は、前記のごとく、筒状弾性体先端面１３と容器底
形成剛性端背面１４が殆んど接触しないようにすること
が必要である。
摩擦力は、筒状弾性体５の半径方向厚みが厚い程大きく
、その摩擦力が第３図において方向１０に働くならば厚
い程絞り比改善に好ましいが、厚くすることにより、半
径方向の変形より軸方向の変形が大きくなること、また
成形後の被成形体の雄型からの離脱性が困難になること
等から、いたずらに厚くできない。それゆえ絞り比改善
、離脱性の点からは好ましい筒状弾性体厚みもしわ抑制
の点からは最適でなく、剛性芯部７が存在しない場合は
、被成形体４の側壁しわを完全に抑止し得ないのが実情
である。しかるｔこ剛性芯部７を設け、それを包囲する
空隙量がストロークエンド直前で零となるようにすれば
、すなわち、第７図は、第２図の雄型先端から任意の位
置における径方向の２分の１断面図、第８図は、第４図
における、前記と同じ位置ｔこある径方向の２分の１断
面図であるが、第７〜８図の斜線で示した面積Ｘを、面
積Ｙより若干小さくすることによりそのことを果しうる
が、空隙６が零となった点からストロークエンドまでは
、筒状弾性体５の硬度に直接比例した大きな圧力を付加
することができ、すてｔこ発生しているしわをも消去す
ることができる。ここに筒状弾性体５の半径方向厚みと
しわの消去能力は、フックの法則から明白であるが厚み
の薄い方がその消去能力は大きい。ｉれゆえ絞り比の改
善、離脱性の点から最適な筒状ｑ？性体５の厚みが薄い
場合、しわ消去の点において剛性芯部７を設ける効果が
一層明瞭となる。なおストロークエンド近傍では、絞り
変形力はすでに最大値を通りすぎており、空隙６が零と
なっても絞り比には影響しない。次をこ第５図に示すご
とく剛性芯部７につながる容器底形成剛性端８を設ける
目的ｅこついて説明する。絞り比の改善のみを考慮した
場合、容器底形成剛性端８を設けず絞り成形開始後直ち
に筒状弾性体５を雌型に接触させることが好ましい。し
かし雌型３内径より大きな外径を持つ筒状弾性体を用い
ての成形においては、成形後の容器の雄型からの離脱性
が被成形材料の種類によっては問題となり、離脱のため
の補助具として、および容器底を所定の寸法に形成する
という意図から必要に応じて設けることとなる。設ける
場合は、前記のごとく、筒状弾性体先端面１３と容器底
形成剛性端背面１４が殆んど接触しないようにすること
が必要である。
以上のような考え、研究に基づき、本発明の目的とする
絞り成形性に優れた、すなわち、大ぎな絞り比で加工で
き、しわのない美麗な容器を形成し得る金属箔容器成形
工具を完成した。なお剛性芯と弾性体を組み合せた絞り
成形用工具に関する先願として特公昭５６−５０６４５
があるが、これとの大ぎな違いは、特公昭５６−５０６
４５が弾性体と金属芯の間を接着剤で接合するのが好ま
しいとしているのｔこ対し一本願は前記のごとく被成形
体内面の摩擦力をこ着目し、空隙を設けること、ならび
に筒状弾性体の形状を径方向ｔこ変形しやすい特殊なも
のとしたことが大きく異なり、特公昭５６−５０６４５
の工具は、本願しこ比べはるかに小さな絞り比でしか加
工し得ないという結果であった。
絞り成形性に優れた、すなわち、大ぎな絞り比で加工で
き、しわのない美麗な容器を形成し得る金属箔容器成形
工具を完成した。なお剛性芯と弾性体を組み合せた絞り
成形用工具に関する先願として特公昭５６−５０６４５
があるが、これとの大ぎな違いは、特公昭５６−５０６
４５が弾性体と金属芯の間を接着剤で接合するのが好ま
しいとしているのｔこ対し一本願は前記のごとく被成形
体内面の摩擦力をこ着目し、空隙を設けること、ならび
に筒状弾性体の形状を径方向ｔこ変形しやすい特殊なも
のとしたことが大きく異なり、特公昭５６−５０６４５
の工具は、本願しこ比べはるかに小さな絞り比でしか加
工し得ないという結果であった。
以下実施例について説明する。
試験に用いた雄型工具の寸法は、第１０図における寸法
が、ｂ：３３ｉｅｍ、ｃ：５Ｑ ｗｍ、ｄ：３Ｑ Ｍ、
ｅ ：３３關、ｆ ：２Ｘａ、 （／１：８度、およ
び第１９１こ示した値である。またしわ押え２、雌型３
、剛性芯部７はいずれもその材質ｔこ工具鋼を用い、筒
状弾性体５はジュロメータ硬度９０度のウレタンゴムな
用いた。
が、ｂ：３３ｉｅｍ、ｃ：５Ｑ ｗｍ、ｄ：３Ｑ Ｍ、
ｅ ：３３關、ｆ ：２Ｘａ、 （／１：８度、およ
び第１９１こ示した値である。またしわ押え２、雌型３
、剛性芯部７はいずれもその材質ｔこ工具鋼を用い、筒
状弾性体５はジュロメータ硬度９０度のウレタンゴムな
用いた。
そして第１表の陽１〜ｌｌ＆１．４が発明工具であり、
階５〜ｍ７が比較工具である。なお空隙量はストローク
エンド直前で零となるよう１こした。工具の評価は、第
１表１こ示した被成形材料を用い、絞り成形性、すなわ
ち紋り成形可能な最大絞り比、およびしわの発生有無を
比較し、その優劣ｅこより判定した。第１表の結果から
明らかなよう１＝、階７の剛性工具を用いた場合、およ
び隘５の筒状弾性体ｔこ包囲される空隙を設けるも筒状
弾性体軸方向外辺が、雄型中心軸１こ対し後方に一５度
（ｒｆ４状弾性体外径が、先端より後方に向うｔこ従い
小さくなる形体）の雄を工具は、絞り比、しわとも不良
であった。また陽６の空隙を設けない筒状弾性体つき工
具においては、しわは改善されるものの、絞り此におい
て効果は見られず、むしろ悪化する。しかるに本発明工
具を用いれば、絞り比、しわとも同時に改善することが
でき、本発明工具の優れていることが理解できる。
階５〜ｍ７が比較工具である。なお空隙量はストローク
エンド直前で零となるよう１こした。工具の評価は、第
１表１こ示した被成形材料を用い、絞り成形性、すなわ
ち紋り成形可能な最大絞り比、およびしわの発生有無を
比較し、その優劣ｅこより判定した。第１表の結果から
明らかなよう１＝、階７の剛性工具を用いた場合、およ
び隘５の筒状弾性体ｔこ包囲される空隙を設けるも筒状
弾性体軸方向外辺が、雄型中心軸１こ対し後方に一５度
（ｒｆ４状弾性体外径が、先端より後方に向うｔこ従い
小さくなる形体）の雄を工具は、絞り比、しわとも不良
であった。また陽６の空隙を設けない筒状弾性体つき工
具においては、しわは改善されるものの、絞り此におい
て効果は見られず、むしろ悪化する。しかるに本発明工
具を用いれば、絞り比、しわとも同時に改善することが
でき、本発明工具の優れていることが理解できる。
また本発明は、餌記実施例に限定されることなく他の金
属箔、プラスチックフィルム又はシート、およびそれら
のａ痛棒に対して、また成形体形状に関しても、実施例
に示した円形以外の形状のものにも適用できるものであ
る。
属箔、プラスチックフィルム又はシート、およびそれら
のａ痛棒に対して、また成形体形状に関しても、実施例
に示した円形以外の形状のものにも適用できるものであ
る。
第１図は従来の剛性工具による絞り成形概略図、第２図
、第３図、第４図は本発明の雄を工具を用いた絞り成形
進行過程概略図、第５図は剛性芯部先端に容器底形成剛
性端を付属させた本発明工具概略図、第６図は筒状弾性
体外面と被成形体内面の速度が異なることを説明するた
めの模式図、第７図は第２図の雄型先端から後方任意の
位ｆｆｌ、 ｔｒ−おける雄型工具の径方向の２分の１
断面図、第８図は、第４図において、雄型工具先端から
後方、第７図と同じ位ｉにおける径方向２分の１断面図
、第９図は、筒状弾性体が雌型に進入した場合に、雌型
より作用する力を示す模式図、第１０図は、実施例１こ
使用した雄型工具等の寸法を説明するための概略図であ
る。 １・・・・・・剛性雄型 ２・・・・・・しわ押え３・
・・・・・雌型 ４・・・・・・被成形体５・・・・・
・筒状弾性体 ６・・・・・・空隙７・・・・・・剛性
芯部 ８・・・・・・容器底形成剛性端９・・・・・・
雄型軸中心線 １０．１１・・・被成形体内面への摩擦力方向１２・・
・・・・筒状弾性体支持部 １３・・・・・・筒状弾性
体先端面１４・・・・・・容器底形成剛性端背面ａ・・
・・・・剛性芯部半径 ｂ・・・・・・筒状弾性体先端
半径Ｃ・・・・・・筒状弾性体軸方向長さ ｄ・・・・・・雌型軸方向厚み ｅ・・・・・・ｉ型人
口半径ｆ・・・・・・剛性芯部直径 ｇ・・・・・・第２図における雄型工具先端より任意の
位置ｔこおける空隙直径 ｈ・・・・・・第２図ｔこおける雄型工具先端より任意
の位置における筒状弾性体直径 ｈ′・・・・・・第４図１こおいて、雄型工具先端より
第２図と同じ位置における筒状弾性体直径 Ｘ・・・・・・空隙面積 Ｙ・・・・・・筒状弾性体径方向変形面積Ｐ・・・・・
・筒状弾性体に雌型より作用する垂直力Ｐｉ・・・・・
・Ｐの軸方向分力 Ｐ２・・・・・・Ｐの径方向分力θ
ｌ・・・・・・雌型角度 θ２・・・・・・筒状弾性体外辺の軸に対する角度、図
面１こホした角度を正とする。
、第３図、第４図は本発明の雄を工具を用いた絞り成形
進行過程概略図、第５図は剛性芯部先端に容器底形成剛
性端を付属させた本発明工具概略図、第６図は筒状弾性
体外面と被成形体内面の速度が異なることを説明するた
めの模式図、第７図は第２図の雄型先端から後方任意の
位ｆｆｌ、 ｔｒ−おける雄型工具の径方向の２分の１
断面図、第８図は、第４図において、雄型工具先端から
後方、第７図と同じ位ｉにおける径方向２分の１断面図
、第９図は、筒状弾性体が雌型に進入した場合に、雌型
より作用する力を示す模式図、第１０図は、実施例１こ
使用した雄型工具等の寸法を説明するための概略図であ
る。 １・・・・・・剛性雄型 ２・・・・・・しわ押え３・
・・・・・雌型 ４・・・・・・被成形体５・・・・・
・筒状弾性体 ６・・・・・・空隙７・・・・・・剛性
芯部 ８・・・・・・容器底形成剛性端９・・・・・・
雄型軸中心線 １０．１１・・・被成形体内面への摩擦力方向１２・・
・・・・筒状弾性体支持部 １３・・・・・・筒状弾性
体先端面１４・・・・・・容器底形成剛性端背面ａ・・
・・・・剛性芯部半径 ｂ・・・・・・筒状弾性体先端
半径Ｃ・・・・・・筒状弾性体軸方向長さ ｄ・・・・・・雌型軸方向厚み ｅ・・・・・・ｉ型人
口半径ｆ・・・・・・剛性芯部直径 ｇ・・・・・・第２図における雄型工具先端より任意の
位置ｔこおける空隙直径 ｈ・・・・・・第２図ｔこおける雄型工具先端より任意
の位置における筒状弾性体直径 ｈ′・・・・・・第４図１こおいて、雄型工具先端より
第２図と同じ位置における筒状弾性体直径 Ｘ・・・・・・空隙面積 Ｙ・・・・・・筒状弾性体径方向変形面積Ｐ・・・・・
・筒状弾性体に雌型より作用する垂直力Ｐｉ・・・・・
・Ｐの軸方向分力 Ｐ２・・・・・・Ｐの径方向分力θ
ｌ・・・・・・雌型角度 θ２・・・・・・筒状弾性体外辺の軸に対する角度、図
面１こホした角度を正とする。
Claims (3)
- （１） 雄型と雌型よりなる絞り成形用工具において、
該雄型は、その作用部分ｔこおいて、剛性芯部と、該剛
性芯部を包囲する空隙、および該空隙を包囲する筒状弾
性体とからなり、該筒状弾性体は、その径方向断面積が
先端より後方に向うに従い増加し、その軸方向外辺が、
雄型中心軸に対し、先端より後方に０〜２０度の開き角
度を持つ形体で、該空隙量がストロークエンド直前にお
いて零となる絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具。 - （２） 筒状弾性体の先端径が、雌型入口の直径とほぼ
等しい第１項記載の絞り成形性に優れた金属箔容器成形
工具。 - （３） 剛性芯部先端につながる容器底形成剛性端が付
属する第１項記載の絞り成形性ｔこ優れた金属箔容器成
形工具。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136851A JPS6030528A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具 |
| KR1019840001897A KR880000629B1 (ko) | 1983-07-28 | 1984-04-10 | 드로오잉 성형성에 우수한 금속박 용기 성형공구 |
| CA000457476A CA1202164A (en) | 1983-07-28 | 1984-06-26 | Drawing punch for drawing foil |
| DE19843423900 DE3423900A1 (de) | 1983-07-28 | 1984-06-28 | Stempel zum tiefziehen von folien in einem gesenk |
| GB08416567A GB2145962B (en) | 1983-07-28 | 1984-06-29 | Drawing punch |
| FR8410328A FR2549749B1 (fr) | 1983-07-28 | 1984-06-29 | Poincon d'emboutissage de feuilles minces |
| US06/633,428 US4562717A (en) | 1983-07-28 | 1984-07-19 | Drawing punch for drawing foil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136851A JPS6030528A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030528A true JPS6030528A (ja) | 1985-02-16 |
| JPS6258806B2 JPS6258806B2 (ja) | 1987-12-08 |
Family
ID=15184984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136851A Granted JPS6030528A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 絞り成形性に優れた金属箔容器成形工具 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4562717A (ja) |
| JP (1) | JPS6030528A (ja) |
| KR (1) | KR880000629B1 (ja) |
| CA (1) | CA1202164A (ja) |
| DE (1) | DE3423900A1 (ja) |
| FR (1) | FR2549749B1 (ja) |
| GB (1) | GB2145962B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0189814U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-13 | ||
| JPH01143625U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 |
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| JPH0329203A (ja) * | 1989-06-24 | 1991-02-07 | Toray Ind Inc | 建築物の照明方法およびその装置 |
| CH681610A5 (ja) * | 1990-04-26 | 1993-04-30 | Alusuisse Lonza Services Ag | |
| JPH0458908U (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-20 | ||
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| GB9906171D0 (en) | 1999-03-17 | 1999-05-12 | Unilever Plc | A process for producing a water soluble package |
| GB9906176D0 (en) | 1999-03-17 | 1999-05-12 | Unilever Plc | Process for producing a water soluble package |
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-
1983
- 1983-07-28 JP JP58136851A patent/JPS6030528A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-10 KR KR1019840001897A patent/KR880000629B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1984-06-28 DE DE19843423900 patent/DE3423900A1/de active Granted
- 1984-06-29 GB GB08416567A patent/GB2145962B/en not_active Expired
- 1984-06-29 FR FR8410328A patent/FR2549749B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-07-19 US US06/633,428 patent/US4562717A/en not_active Expired - Lifetime
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