无缝罐体及无缝罐体的制造方法

文档序号:107998 发布日期:2021-10-15 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 无缝罐体及无缝罐体的制造方法 (Seamless can body and method for manufacturing seamless can body ) 是由 小林具实 于 2020-01-13 设计创作,主要内容包括:一种无缝罐体及无缝罐体的制造方法,其在使原料板(坯料)的板厚变薄的同时,提高罐底的耐压性来抑制翘曲,且也解决黑变、清洗的问题。无缝罐体(1)具有筒状主体部(10)和罐底部(20),上述罐底部(20)包括以从上述筒状主体部(10)的下端向内侧缩径的方式连续的外周底部(202a)和与上述外周底部(202a)相比位于内侧的周状接地部(202b),在将上述外周底部(202a)的板厚作为t1,将周状接地部(202b)的板厚作为t2的情况下,t2>t1。(A seamless can body and a method for manufacturing the seamless can body, which can reduce the thickness of a raw material plate (blank), improve the pressure resistance of the can bottom to suppress warping, and solve the problems of blackening and cleaning. A seamless can body (1) comprises a cylindrical main body part (10) and a can bottom part (20), wherein the can bottom part (20) comprises an outer peripheral bottom part (202a) and a peripheral land part (202b) located on the inner side of the outer peripheral bottom part (202a) and continuing to have a diameter reduced from the lower end of the cylindrical main body part (10) to the inner side, and t2 &gt; t1 is defined by t1 as the plate thickness of the outer peripheral bottom part (202a) and t2 as the plate thickness of the peripheral land part (202 b).)

无缝罐体及无缝罐体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种无缝罐体及无缝罐体的制造方法。

背景技术

以往,由挤压减薄加工来成形罐主体部等所谓的无缝罐体已被公知。此无缝罐体,因为由减薄加工将罐主体部进行了薄壁化,所以轻量性优异。另一方面,在这些无缝罐体底部采用实施减薄加工的那样的强制性的薄壁化的加工法是困难的,罐体底部的厚度从原材料厚度不大变动。在底部,因为要求抵抗由罐内压产生的变形的强度(耐压性),所以包括下列专利文献在内,以往提出了在罐体底部也为了实现轻量化而使原材料厚度变薄且为了维持耐压性或者使之提高的各种提案。

例如在专利文献1、专利文献2中,公开了在罐的内压超过了耐压强度时出现的、按照防止罐底的圆顶部反转的现象(翘曲)的目的实施的所谓的底部改进加工。具体地说,公开了通过推压罐底的接地部的位于与罐轴正交的径方向的内侧的内周壁来成形凹部的底部改进加工。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-103227号公报

专利文献2:日本特开2016-47541号公报

专利文献3:日本特开2000-176575号公报

专利文献4:日本特开平9-285832号公报

专利文献5:WO2018/070542号公报

专利文献6:日本特开2016-43991号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是底部改进加工具有以下的那样的问题。

即,此底部改进工序,通过使用成形辊等推压罐底的内周壁来成形凹部。在使用此成形辊等的推压时,如在专利文献3中记载的那样,存在着在推压部位容易产生黑变这样的问题、金属材料容易产生向成形辊等凝结这样的问题。

另外在推压时,为了顺利地进行加工而涂敷润滑油,但因为在底部改进加工后需要清洗此润滑油的工序,所以从需要清洗的成本及环境负荷的观点看,要求进一步的改善。

另外近来,为了实现无缝罐体的轻量化,要求使进行挤压减薄加工前的原料板(坯料)的板厚越来越薄。但是在实施了上述底部改进加工的情况下,因为上述的推压部的金属原材料的厚度由其加工延展而变薄,所以存在着与使原料板(坯料)的板厚变薄有关的界限。

另外如专利文献4所示,本发明者公开了提高无缝罐体的耐压性的技术。但是,由此技术尽管提高了耐压性,但不是使罐体(特别是罐底部)的各部分的板厚分布充分地最优化。因此,不是充分地满足罐体的轻量化的要求的技术。

进而在专利文献5中,表示了以罐底的接地部的板厚比加工前的原材料的板厚厚为特征的2片罐主体。但是在该技术中,存在着装置复杂,在工业水平上的实现是困难的或者导致设备上的高成本化等的课题。

本发明者鉴于上述例示的课题反复进行了专心研究。其结果,可以由更简易的制造装置提供一种在使原料板(坯料)的板厚变薄的同时,提高罐底的耐压性来抑制翘曲,且也解决上述黑变、清洗的问题的无缝罐体及其制造方法,达到了本发明。

为了解决课题的手段

为了达到上述目,本发明的一实施方式是一种无缝罐体,其具有筒状主体部和罐底部,其特征在于,上述罐底部包括以从上述筒状主体部的下端向内侧缩径的方式连续的外周底部和与上述外周底部相比位于内侧的周状接地部,在将上述外周底部的板厚作为t1,将周状接地部的板厚作为t2的情况下,t2>t1。(1)

另外,为了达到上述目,本发明的一实施方式是一种无缝罐体,其特征在于,包括筒状主体部和罐底部,该罐底部至少具备以从上述筒状主体部的下端经分界部向内侧缩径的方式连续的外周底部,上述筒状主体部的下端的板厚与上述筒状主体部的在轴方向的中间部的板厚大致相等。(2)

此外,优选为,在上述(1)或者(2)中,上述罐底部还包括与上述周状接地部相比位于内侧的内侧端部,在将上述内侧端部的板厚作为t3的情况下,t3>t1。(3)

另外,优选为,在上述(3)中,板厚以成为t3>t2的方式从上述外周底部到上述内侧端部逐渐增加。(4)

另外,优选为,在上述(1)~(4)中的任一项中,上述罐底部还包括从上述内侧端部向上方立起的立起部,在将上述立起部上端的板厚作为t4的情况下,t4>t1。(5)

另外,优选为,在上述(5)中,上述罐底部还包括以与上述立起部连续地向上方凸的方式鼓出的圆顶部,在将在上述圆顶部的中央的板厚作为t5的情况下,板厚以成为t3>t4>t5的方式从上述圆顶部到上述内侧端部逐渐增加。(6)

另外,优选为,在上述(6)中进而,t5<t1。(7)

另外,优选为,在上述(5)~(7)中的任一项中,朝向罐体轴的外方地形成了上述立起部和上述圆顶部的连接部分凸的环槽。(8)

另外,优选为,在上述(2)中,在上述分界部的板厚与上述中间部的板厚大致相等。(9)

另外,优选为,在上述(2)或者(9)中,在将上述筒状主体部的在下端的板厚作为tWL,将上述筒状主体部的在轴方向的中间部的板厚作为tWC的情况下,处于tWC≦tWL<1.09×tWC的关系。(10)

另外,优选为,在上述(10)中,在上述筒状主体部,处于tWC≦t0<1.09×tWC的关系,其中,t0是上述分界部的板厚。(11)

另外,优选为,在上述(1)~(11)中,在从上述筒状主体部的下端到上述分界部附近的60度镜面光泽度是300%以上。(12)

为了达到上述目的,本发明的一实施方式是一种无缝罐体的制造方法,该无缝罐体具有筒状主体部和罐底部,该无缝罐体的制造方法的特征在于,包括第一成形工序和第二成形工序,该第一成形工序将金属原材料成形为杯体,该杯体具有筒状主体部;以从上述筒状主体部的下端缩径的方式连续的杯外周底部;从上述杯外周底部朝向内侧上方延伸出来的倾斜部;和从来自上述倾斜部的端部朝向上方以第一高度鼓出的杯圆顶部,该第二成形工序通过一边使上述杯体的杯外周底部与下模具成形部件抵接,一边由上模具成形部件从上述杯圆顶部朝向罐外方施加推压力,以成为比上述第一高度低的第二高度的方式将上述杯圆顶部推下,使子午线方向以及周方向的压缩应力作用于上述倾斜部,一边使该倾斜部的厚度增大一边向上述下模具成形部件推入。(13)

另外,优选为,在上述(13)中,在上述第二成形工序中,通过将上述倾斜部向上述下模具成形部件推入,形成与外周底部相比位于内侧的周状接地部;与上述周状接地部相比位于内侧的内侧端部;和从上述内侧端部向上方立起而与罐圆顶部连接的立起部,以上述立起部和上述罐圆顶部的连接部分的内径与上述内侧端部的内径相比变大的方式,朝向罐体轴的外方地形成上述连接部分凸的环槽。(14)

进而,为了达到上述目,本发明的一实施方式是一种无缝罐体的制造方法,其特征在于,包括第一成形工序和第二成形工序,该第一成形工序将金属原材料成形为杯体,该杯体具有由减薄加工进行了薄壁化的筒状主体部;从上述筒状主体部的下端连续的外周底部;和从上述外周底部朝向开口部以第一高度鼓出的鼓出部,该第二成形工序以成为比上述第一高度低的第二高度的方式将上述鼓出部推下,在上述第一成形工序中,以上述筒状主体部的下端的板厚与上述筒状主体部的在轴方向的中间部的板厚大致相等的方式将上述筒状主体部的下端拉入,以从上述筒状主体部的下端经分界部向内侧缩径的方式形成连续的上述外周底部。(15)

发明的效果

根据本发明的无缝罐体,即使在使原料板(坯料)的板厚变薄了的情况下,也能得到耐压性比由以往的底部改进加工得到的罐底高的罐底。因此,因为能使用比以往薄的原料板(坯料)制造无缝罐体,能削减使用的金属材料的量,所以在成本上是有利的。进而,由无缝罐体的轻量化,也可削减回收费、输送费等。

另外,根据本发明的无缝罐体的制造方法,即使在使原料板(坯料)的板厚变薄了的情况下,也可以由简易的制造装置提高罐底的耐压性来抑制翘曲。且可解决在底部改进加工中成为问题的黑变的问题。进而,因为不需要以往的底部改进加工的工序、其后清洗润滑油的工序,所以成本的及环境的优点大。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的无缝罐体1A的示意图。

图2是表示第一实施方式中的无缝罐体1A的罐底的扩大图。

图3是在第一实施方式中的无缝罐体1A中表示各点的板厚的图表。

图4是在第一实施方式的无缝罐体的制造方法中表示第一成形工序的图。

图5是在第一实施方式的无缝罐体的制造方法中表示第二成形工序的图。

图6是表示在第一实施方式中向立起部赋予的压缩应力的示意图。

图7是在比较例1中使用的无缝罐体的罐底的部分扩大图。

图8是表示第二实施方式中的无缝罐体1B的全体的纵剖面的示意图。

图9是第二实施方式中的无缝罐体1B和以往构造中的无缝罐体的在筒状主体部10的下端10e附近的比较图。

图10是表示无缝罐体1B的制造方法之中的第一成形工序的图。

图11是将图10中的α部和β部分别部分地扩大了的示意图。

图12是表示无缝罐体1B的制造方法之中的第二成形工序的图。

图13是表示适用了在第二实施方式中所示的分界部BP的第一实施方式的无缝罐体1A中的罐底的扩大图。

图14是用于进行由以往方法形成的无缝罐体和由本实施方式形成的无缝罐体中的构造的比较的示意图。

图15是表示可适用由图10所示的无缝罐体1B的制造方法之中的第一成形工序的其它例(例1)的示意图。

图16是表示可适用于由图10所示的无缝罐体1B的制造方法之中的第一成形工序的其它例(例2)的示意图。

图17是用于说明实施方式中的分界部BP的位置的示意图。

具体实施方式

以下,一边适宜参照附图,一边对本发明的无缝罐体及其制造方法具体地进行说明。此外,以下的实施方式是表示本发明的一例来对其内容进行说明的实施方式,不是意图限定本发明的实施方式。

[第一实施方式]

<无缝罐体1A>

如图1所示,本实施方式的无缝罐体1A是具有筒状主体部10和罐底部20的无缝罐体。在本实施方式中,罐底部20,如图1(a)及图1(b)所示,优选为,包括在将无缝罐体载置在水平面上的情况下不与该水平面接触的罐底中央部201和位于该罐底中央部201的外侧的脚部202。

本实施方式中的无缝罐体1A的罐底中央部201,既可以是水平形状,也可以是如图1(a)所示向罐内面侧隆起(以向上方凸的方式鼓出)的圆顶形状。

在本实施方式中,如图1(b)所示,在罐底部20的脚部202,被定义为从上述筒状主体部10的下端10e朝向罐体轴RA方向到罐底中央部201的最外端201e为止的部分。

此外,如图2中的将上述脚部202扩大了的剖视图所示,“罐底中央部201的最外端201e”,在罐底中央部201为圆顶形状的情况下,作为在该圆顶形状中圆顶的径成为最大的部分。

在本实施方式中,将在脚部202之中的在Z轴方向中最下方的部分作为周状接地部202b。即,周状接地部202b,在将本实施方式的无缝罐体1A载置在水平面上的情况下,可以说是与该水平面接触的部分。

而且,将从筒状主体部10的下端10e到周状接地部202b定义为外周底部202a。

即,在本实施方式中,脚部202包括以从上述筒状主体部10的下端10e向内侧缩径的方式连续的外周底部202a和与上述外周底部202a相比位于内侧的周状接地部202b。

换言之,在本实施方式的无缝罐体1A中,上述外周底部202a,与周状接地部202b相比在外侧,直到筒状主体部10的下端10e为止位于环状的位置。

在本实施方式中,对外周底部202a的环宽度、其面积等没有特别限制,另外,关于其倾斜角度、弯曲状态也可适用公知的形状。即,在截面中,既可以成为直线状,也可以是朝向罐体的内侧弯曲的圆弧状,相反也可以是向外侧弯曲的圆弧状。另外,也可以是一部分向内侧弯曲,剩余部分向外侧弯曲,并将它们连续性地相连了的形状。

在本实施方式中,如在图2中所示的那样,优选为,上述外周底部202a在其剖视图中具有拐点IP,这容易重叠地载置在同种罐的盖上。

如图2所示,本实施方式的无缝罐体1A还包括与上述周状接地部202b相比位于内侧的内侧端部202c。此内侧端部202c,被定义为上述的脚部202之中的在剖视图中最接近罐体轴RA侧的部分。

另外本实施方式的无缝罐体1A还包括从此内侧端部202c朝向上方向(Z轴的+方向)延伸的立起部202d。此立起部202d,在图1(a)或者图2所示的剖视图中,被定义为从内侧端部202c到罐底中央部201方向的最外端201e的部分。

本实施方式的无缝罐体1A,其特征为,在将上述外周底部202a的板厚作为t1,将周状接地部202b的板厚作为t2的情况下,“t2>t1”的关系成立。通过满足这样的关系,在本实施方式的无缝罐体1A中,可一边实现罐体的轻量化,一边赋予良好的耐压性。另外,通过做成2>t1,能赋予在无缝罐体1A将罐底部20作为下方而落下的情况下的相对于变形的强度。

此外,上述外周底部202a的板厚(t1),做成从下端10e到周状接地部202b的长度(沿着形状的长度)的中间点的板厚。

本实施方式的无缝罐体1A,进而,在将内侧端部202c的板厚作为t3的情况下,优选为,“t3>t1”的关系成立。通过满足这样的关系,在本实施方式的无缝罐体1A中,可一边实现罐体的轻量化一边赋予良好的耐压性。另外,通过做成t3>t1,能赋予在无缝罐体1A将罐底部20作为下方而落下的情况下的相对于变形的强度。

关于本发明中的上述厚度的规定,是因为以下的理由。

即,在收容在无缝罐体之中液体为啤酒、碳酸饮料的情况下,通常对罐底施加内压。在这样以施加了内压的状态对罐底加上了冲击的情况下、由于某些理由而对罐底加上的内压急剧地变大的情况下,罐的内压超过罐底的耐压强度,产生罐底的圆顶部反转的现象(翘曲)。

为了抑制此翘曲现象,需要使罐底的耐压强度变高,因此,可以考虑使罐底部分的板厚变厚的方法。

但是因为近来的轻量化和省资源化的要求,原料板(坯料)的板厚不断变薄,所以在为了使在罐底的耐压强度变高而单纯地使原料板(坯料)的板厚变厚的情况下,违反上述要求。

因此,本发明者为了实现同时满足上述罐的轻量化及罐底的耐压强度的要求的无缝罐体进行了专心研究。其结果,实现了在使原料板(坯料)的板厚与以往同样或者比以往薄的同时,仅使在罐底中容易有助于耐压强度的提高的部分变厚来使罐底的耐压强度变高,想到了本发明。

根据本发明,关于罐主体部,因为与以往相比可采用薄的原料板(坯料),所以能由与以往同样的严格的挤压减薄加工达到与以往和同样或者比以往薄的主体部板厚。因此,可以说可在高的水平上同时满足轻量化和罐底的耐压强度的要求。

本实施方式的无缝罐体1A,如图1(a)及图2所示,罐底部20的脚部202从内侧端部202c经立起部202d由最外端201e的部分与罐底中央部201(罐圆顶部201d)连接。

在本实施方式中,立起部202d也可以是在其截面中从内侧端部202c在铅直方向(Z轴的+方向)延伸的直线或者曲线。

另外,如图1(a)及图2所示,立起部202d也可以是在截面中沿着Z=-aX(Z>0)的直线延伸的直线或者曲线。

而且,如图1(a)所示,立起部202d以上述的最外端201e的内径(dx)比内侧端部202c的内径(dy)大的方式与罐底中央部201(罐圆顶部201d)连接。

换言之,如图1(a)及图2所示进行说明,在最外端201e的附近,在剖视图中大致成为或者形状。

另外如图1(a)所示,朝向Z轴的+方向,在内侧端部202c和罐圆顶部201d之间,优选为,具有最外端201e朝向罐体轴RA的外方凸的环槽。

通过做成上述的那样的形状,可使本实施方式的无缝罐体1A的耐压性提高。

此外,如上述的那样,在本实施方式中,优选为,上述外周底部202a在其剖视图中具有拐点IP。此拐点IP,如图2所示,既可以与最外端201e相比位于Z轴的+方向的位置,也可以相反地位于Z轴的-方向的位置。

在本实施方式中,在将立起部202d和罐底中央部201连接的最外端201e部分的板厚作为t4的情况下,“t4>t1”的关系成立,这从罐体的轻量化和耐压性的观点看也是优选的。

进而,本实施方式的无缝罐体1A,如图1(a)所示,优选为,在罐底部20包括以与上述立起部202d连续地向上方凸的方式鼓出的罐圆顶部201d。即,在本实施方式中,优选为,罐底中央部201的形状是图1(a)所示的那样的圆顶形状。

而且在将罐圆顶部201d的中央的板厚作为t5的情况下,在内侧端部202c的板厚(t3)和立起部202d的板厚(t4)的关系中,优选为,满足以下的关系:

t3>t4>t5。

即,这意味着,在从罐圆顶部201d的中央部分朝向外侧到上述内侧端部202c连续的金属板中,其板厚逐渐增加。

进而在本实施方式中,如图3所示,在将原料板(坯料)的板厚作为tz的情况下,满足“t1>tz”且“t2>tz”且“t3>tz”且“t4>tz”的关系,这从对无缝罐体所希望的耐压性的观点卡是优选的。

另一方面,在本实施方式中,罐圆顶部201d的中央的板厚(t5)即使成为原料板(坯料)的板厚(tz)以下也没有问题(t5≦tz)。

此外,在本实施方式中,如图3(a)所示,优选为,各个板厚具有“t3>t2>t1”的关系。换言之,优选为,板厚按照外周底部202a、周状接地部202b、内侧端部202c的顺序渐渐地增加。

通过满足这样的关系,在本实施方式的无缝罐体1A中可赋予良好的耐压性。

另外,通过满足上述的“t3>t2>t1”的关系,即使在t3部分的板厚增加了的情况下,因为也可抑制罐的重量增加,所以是优选的。作为其理由,是因为按照t1→t2→t3的顺序,它们的位置变得与罐体轴RA近,所以各自占的体积顺序变小。

因此,作为结果,因为能一边抑制罐的重量增加,一边提高耐压性,所以是优选的。

但是,本实施方式不限于此,既可以是如图3(b)所示,t2和t3的厚度相同,也可以是如图3(c)所示,t2的厚度为最大。

此外,作为原料板(坯料)的板厚tz,只要是在通常制造无缝罐体的情况下的板厚即可,能将大致tz=0.15mm~0.4mm程度的厚度的金属板进行冲切作为原料板(坯料)使用,但不限定于上述厚度。

如以上的那样,在本实施方式的无缝罐体1A中,罐底部20的板厚具有上述的那样的关系,这从所希望的耐压性的观点看是优选的,这已经进行了叙述。

即,在本实施方式中的无缝罐体1A中,优选为,罐底部20的特别是脚部202的平均板厚比罐底中央部201厚。

进而,优选为,罐圆顶部201d的厚度比外周底部202a的厚度小。即,优选为,“t5<t1”。

通过具有上述的那样的板厚的关系,耐压性提高,这可以考虑是以下的那样的理由。

由数值表示耐压性的是翘曲压力。即,将直到向罐底的内侧凸的圆顶部产生以由内压向外侧反转的方式变形的现象为止的压力的峰值称为翘曲压力。

产生翘曲的现象的过程能如以下的那样说明。

首先,构成大致球面形状的圆顶部,如果开始受到内压,则其自身不马上变形,圆顶部的投影面积和内压的积成为将圆顶部向罐外方推出的力,以向周状接地部202b、内侧端部202c、立起部202d赋予负荷而赋予变形的方式作用。

换言之,圆顶部外周由从周状接地部202b到立起部202d的狭窄的区域的部件支承。

进而如果从周状接地部202b到立起部202d的区域的变形由内压的上升进展,则失去支承圆顶部外周的功能。即,因为周状接地部202b、内侧端部202c、立起部202d不再能维持以罐体轴RA为中心的圆环形状,位于与其相连的圆顶部外周的最外端201e也成为使圆形崩溃的形状,进而与其相连的罐圆顶部201d不再能维持球面形状,所以圆顶部的强度急速地下降,圆顶部向罐外方反转(翘曲)する。

因此,为了使耐压性提高,可以考虑与使圆顶部的板厚本身变厚相比,使圆顶部外周的板厚变厚是有效的。因此,在外周底部202a的厚度比罐圆顶部201d的中央的板厚厚的即“t5<t1”的情况下,在本实施方式中能得到所希望的耐压性。

此外,关于无缝罐体1A中的罐圆顶部201d的第二高度Hp,没有特别限制,能做成与具有圆顶部的公知的无缝罐体同样的高度。

此外,在本实施方式中,作为用于无缝罐体1A的金属原材料的种类不特别限制。即,作为无缝罐体能使用通常使用的公知的金属板,例如铝合金板、表面处理钢板。另外,金属板也可以是将公知的薄膜层叠了的结构、涂装了有机树脂的结构、实施了化学合成处理的结构等适宜实施表面处理的结构。

本实施方式的无缝罐体1A,实施公知的缩颈加工、法兰加工或者形成螺纹的加工,另外在作为内容物收容了啤酒、碳酸饮料等后,由公知的方法将盖安装在开口部。

<无缝罐体的制造方法>

接着,对本实施方式中的无缝罐体1A的制造方法进行说明。

作为本实施方式中的无缝罐体的制造方法,是具有图1(a)所示的那样的筒状主体部10和罐底部20的无缝罐体1A的制造方法,其特征为,至少包括下列详细叙述的那样的第一成形工序和第二成形工序。

此外,在本实施方式的无缝罐体的制造方法中,作为筒状主体部10的成形方法,例如可采用在专利文献4中记载的那样的公知的方法。

另一方面,特别是作为罐底部20的成形方法,其特征为,至少包括下列详细叙述的那样的第一成形工序和第二成形工序。

以下说明本实施方式中的无缝罐体的制造方法。

首先,使用上述的金属原材料(坯料),准备前驱体3,该前驱体3通过由公知的方法形成罐主体部,具有杯形状。

此外,如图4所示,作为金属原材料(前驱体3),也可以具有杯形状,该杯形状不具有由公知的挤压减薄方法等得到的圆顶。另外,只要可实现以下的第一成形工序和第二成形工序,也可以具有杯形状,该杯形状具有圆顶。

通过相对于此前驱体3赋予以下的第一成形工序和第二成形工序,能得到本实施方式中的无缝罐体1A。

首先,在本实施方式中的无缝罐体1A的制造方法之中的第一成形工序中,如图4所示,将金属原材料(前驱体3)成形为杯体2,该杯体2具有筒状主体部10;已从上述筒状主体部10的下端10e进行缩径的方式连续的杯外周底部A;从上述杯外周底部A朝向内侧上方延伸出来的倾斜部S;和从上述倾斜部S的端部Se朝向上方以第一高度Ho鼓出的杯圆顶部D。

在这里倾斜部S的端部Se也能称为与杯圆顶部D的连接点。

图4所示的上述第一成形工序,既能相对于由公知的冲压工序等成形筒状主体部10的前驱体3使用上模具和下模具作为分离的工序实施,也能在与进行减薄加工的工序连续的行程终段进行。

作为具体的例,如图4所示,由位于具有杯形状的前驱体3内而对其进行支承的筒状的冲头401、与上述冲头401协作支承前驱体3的外周底部的压紧环501和圆顶冲模502实施上述第一成形工序。

首先,由冲头401的周壁部402(锥部)和压紧环501的锥状支承部503保持前驱体3的外周底部,冲头401和圆顶冲模502以咬合的方式进行驱动而相对地接近,能得到在底部具有Ho的杯圆顶部D的杯体2。

在这里,对由上述第一成形工序得到的杯体2的形状进行说明。即,在杯体2中的倾斜部S是从上述杯外周底部A朝向内侧上方延伸出来的部分。

即,杯体2的倾斜部S,如图4所示,是指由杯体2的在Z轴方向最低的部分和与杯圆顶部D的连接点(端部Se)夹着的曲线部分及直线部分。

如图4(c)所示,优选为,倾斜部S不是垂直而是以规定的角度θ1倾斜。

即,关于倾斜部S和Z轴所成的角度θ1是5°~30°,这从在下述的第二成形工序中良好地控制各部分的板厚的观点看是优选的。

另外,关于上述倾斜部S和Z轴所成的角度θ1是10°~30°,这是因为,在第一成形工序后,在由喷射涂装法在内面上形成涂膜的情况下,喷射涂装变得容易进行,所以更优选。

另外,至于在倾斜部S的从杯外周底部A所成的角θ2的曲率半径R,做成R=5×t0~15×t0,这从在下述的第二成形工序中良好地控制各部分的板厚的观点看是优选的。

进而,优选为,杯体2中的杯圆顶部D的第一高度Ho比由后述的第二成形工序得到的无缝罐体1A中的罐圆顶部201d的第二高度Hp大。作为此理由是因为,如后述的那样,在后述的第二成形工序中一边将杯体2中的杯圆顶部D推下,一边向倾斜部S赋予压缩应力。即,这是为了事前使杯体2中的杯圆顶部D的第一高度Ho变大,最终在无缝罐体1A中得到优选的罐圆顶部201d的第二高度Hp。

接下来,对第二成形工序进行说明。

在由上述第一成形工序成形了具有杯外周底部A及倾斜部S的杯体后,实施以下的第二成形工序。

此外,也可以在上述第一成形工序和第二成形工序之间,相对于杯体2,适宜实施公知的清洗工序、表面处理工序、印刷工序、涂装工序、向筒状主体部的形状赋予加工或者为了进行第二成形工序而在无障碍的范围内的缩颈(收口)加工等。

进而能与需要相应地,按照确保第一成形工序以后的运送性、耐腐蚀性的目的,将杯体2的最下端曲率部作为中心,在从杯外周底部A到倾斜部S的范围的部分上实施外面涂装。

在第二成形工序中,相对于上述杯体2,由与上述的第一成形工序中的成形金属模具不同的金属模具实施加工,成形无缝罐体1A。即,一边使杯体2与作为下模具成形部件的杯外周侧保持架60抵接,一边使用作为上模具成形部件的圆顶推下工具70相对于杯体2的杯圆顶部D向罐外方向(-Z轴方向)施加推压力。

或者,也可以一边使杯体2与下模具成形部件及上模具成形部件抵接,一边使用下模具成形部件向+Z轴方向施加推压力。

更详细地说,如图5所示,将杯体2的杯外周底部A放置在杯外周侧保持架60上。圆顶推下工具70相对地下降,圆顶推下工具70的支承部701与杯圆顶部D接触。在这里,杯外周侧保持架60具有锥面601及槽602,在杯体2的杯外周底部A与上述锥面601接触后,通过将圆顶推下工具70进一步推下,杯体2的倾斜部S的金属一边受到压缩应力,一边被引导并推入槽602内。

而且,以成为比上述第一高度Ho低的第二高度Hp的方式将上述杯圆顶部D推下。同时,使用上模具成形部件(圆顶推下工具)及下模具成形部件(杯外周侧保持架),使子午线方向的压缩应力以及周方向的压缩应力σθ相对于上述倾斜部S作用。

此外,图6是表示在本实施方式中在将倾斜部S形成为立起部202d时赋予的压缩应力的示意图。

即,在将倾斜部S向上述下模具成形部件的槽602内推入时,由圆顶推下工具70的推的力产生的子午线方向的压缩应力和由要模仿下模具成形部件地向径方向内侧移动产生的周方向的压缩应力σθ同时作用于该倾斜部S,在该倾斜部S的金属原材料的厚度增大(在图6中的矢印方向σψ)。

这样,在经过了第二成形工序后得到无缝罐体1A。

如果成形结束,则只要使圆顶推下工具相对地上升,将无缝罐体1A从杯外周侧保持架取出即可。

在这里,优选为,作为在第二成形工序后得到的无缝罐体1A,是上述的本实施方式中的无缝罐体1A。

即,作为在第二成形工序后得到的无缝罐体1A,如图1所示,具有外周底部202a及周状接地部202b,进而在将外周底部202a的板厚作为t1,将周状接地部202b的板厚作为t2的情况下,优选为,“t2>t1”的关系成立。

此外,优选为,第二成形工序还具有以下的特征。

即,优选为,第二成形工序通过将上述的杯体2向第二成形工序的杯外周侧保持架60推入,将倾斜部S形成为与外周底部202a相比位于内侧的周状接地部202b;与上述周状接地部202b相比位于内侧的内侧端部202c;和从上述内侧端部202c向上方立起,与上述罐圆顶部201d连接的立起部202d。

而且,优选为,由第二成形工序以无缝罐体1A的上述立起部202d和上述罐圆顶部201d的连接点(最外端201e)的内径(dx)与内侧端部202c的内径(dy)相比变大的方式形成外端201e朝向罐体轴RA的外方凸的环槽。

以往,存在着使用旋转辊、分形模形成上述的那样的环槽的改进成形方法(底部改进加工)。但是在以往的方法中,加工部位容易变薄,难以形成充分地深的槽。

根据本发明的方法,环槽部的板厚不变薄,相反产生变厚的倾向,且能合理地形成深的槽。

在本实施方式的无缝罐体的制造方法中,在第一成形工序和第二成形工序之间,向杯体2的杯外周底部A的上部的形状、长度不施加变化。

即,在将杯体2放置在杯外周侧保持架60上时,将杯体2的杯外周底部A和杯外周侧保持架60的锥面601接触的面的在Z轴方向最低的点作为T点。此T点,与圆顶推下工具70的下降及杯圆顶部D的推下相伴,其位置不变化。(参照图5)

另一方面,作为杯体2的倾斜部S的部分由第二成形工序成形为无缝罐体1A的外周底部202a的一部分、周状接地部202b、内侧端部202c和立起部202d。即,杯体2的倾斜部S最终全部进入杯外周侧保持架60的槽602。

此外,在此第二成形工序中,在杯体2和上下金属模具之间的接触中不存在显著的滑动。因此,不会产生杯体2的金属表面的损伤,当然不需要使用润滑剂。

如图5所示,上述T点成为无缝罐体1A中的拐点IP。因为由第二成形工序赋予压缩应力,所以如下述的那样其金属长度变短。

即,图5(f)中的从拐点IP到最外端201e的金属长度,比图5(b)中的从T点到Se的金属长度变短到0.85~0.99倍程度。

另一方面,该部分的金属原材料的厚度,由第二成形工序在厚度增大的部分中最大增大到原料板厚度(t0)的1.1~1.3倍。

实施例

以下,由实施例及比较例进一部具体地说明本发明的第一实施方式中的内容。但是,本发明对以下的实施例不做任何限定。

(实施例1)

由以下所示的方法制造了内容积350mL的挤压减薄罐(DI罐)。

首先,作为原料板,准备了铝合金板(JIS H 4000A3104-H19材料,0.28mm)。接着,向上述铝合金板的两面,作为挤压加工时的润滑剂,涂敷了规定量的公知的杯装油。

接着,在由挤压成形机将上述铝合金板冲切成直径160mm的圆盘状后,立即以成为直径90mm的挤压杯(未图示)的方式进行了挤压成形。

将得到的挤压杯向主体制造机(罐体制造机)运送,在以成为直径66mm的形状的方式再次进行了挤压成形后,使用冷却剂,以成为直径66mm、高度130mm、侧壁最小厚度0.105mm的形状的由挤压减薄加工做成的前驱体3的方式进行了减薄加工。

接着,为了进行罐底的成形加工,相对于由上述得到的前驱体3实施了以下的第一成形工序及第二成形工序。

首先作为第一成形工序,由上述的主体制造机在与减薄加工连续的行程的行程终段进行,使用图4所示的冲头401、压紧环501及圆顶冲模502做成了具有杯外周底部A及倾斜部S的杯体2。此时的杯外周底部A及倾斜部S的长度及板厚如表1所示的那样。

接着,作为第二成形工序,使用图5所示的作为上模具成形部件的圆顶推下工具70和作为下模具成形部件的杯外周侧保持架60,将杯圆顶部D推下,并且使倾斜部S中的金属原材料的厚度增大,成形了无缝罐体1A。

接着,测定了t1~t5的各部分的板厚。此外,作为t1~t5的各部分的部位,做成了上述实施方式及图2所示的那样。另外,作为板厚的板厚测定方法如以下的那样。即,在由环氧树脂包埋了成形的无缝罐体1A后,连环氧树脂一起沿着无缝罐体1A的纵轴(Z轴)进行了切断。在由切削加工及细心的研磨加工使中心截面露出后,由测定顕微镜测定了t1~t5部分的各个厚度。将各部分的板厚表示在表1中。

(实施例2)

除了将原料板厚度做成0.225mm、将前驱体3的侧壁最小厚度做成0.093mm以外,与实施例1同样地进行。关于得到的无缝罐体的各部分的板厚等表示在表1中。

(比较例1)

关于罐底的成形加工,使用公知的罐底成型金属模具,由公知的罐底成型方法在1个工序中进行。除此以外,与实施例1同样地进行。

此外,将在比较例1中使用的无缝罐体的罐底的部分扩大图表示在图7中。

关于得到的无缝罐体的各部分的板厚等表示在表1中。但是,在表1中,t3的数值是测定倾斜部的下端(图7的(1))得到的,t4的数值是测定倾斜部的上端(图7的(2))得到的。

(比较例2)

相对于由比较例1得到的无缝罐体实施了底部改进加工。即,通过由旋转辊推压罐底的接地部的位于与罐体轴正交的径方向的内侧的内周壁,呈周状地成形了凹部。除此以外,与比较例同样地进行。关于得到的无缝罐体的各部分的板厚等表示在表1中。

(比较例3)

除了将原料板厚度做成0.225mm、将侧壁最小厚度做成0.093mm以外,与比较例2同样地进行。关于得到的无缝罐体的各部分的板厚等表示在表1中。

[评价]

关于由上述方法得到的DI罐,由以下的方法进行了评价。将结果表示在表1中。

[耐压性试验方法]

在将水充满在杯内的状态下,由设置了送水管的栓将开口端密封。接着,从送水泵将加压水通过送水管向杯内送入。杯的内压上升,在某个时刻,圆顶部以向外方反转的方式瞬间地变形(翘曲)。通常,罐的内压与此变形同时急剧地下降。将在此过程中的罐内压的最高值作为耐压力(MPa)。

[表1]

由实施例及比较例的结果表示如下的情况:通过控制罐底的特定部分的厚度,即使在使原料板(坯料)的板厚变薄了的情况下,也可得到良好的耐压性(作为碳酸饮料用途要求的0.618MPa以上)。

[第二实施方式]

如上述的那样,尽管以往的无缝罐体在轻量性上优异,但在成为其侧面的罐主体部至今存在应该改善的地方。即,近年来,通过对罐主体部实施各种各样的外观设计来保证商品竞争力,从这样的观点看,相对于罐主体部要求尽可能地均质的映像性。

但是在以往的无缝罐体的制造方法中,在成形后的罐主体部的表面状态没有沿着轴方向一致,特别是在罐主体部的下端附近或者在罐主体部和罐底部之间存在的缩径部(外周底部)不能得到高的金属光泽。

关于这一点使用图14详细叙述。

图14(a)示意地表示减薄加工刚完了后的罐主体部和减薄冲头的前端部的部分的状态。如图示的那样,在冲头的圆筒部之中的前端附近,从点A到点B设置了锥形状。此锥形状是为了在开始减薄加工时使得减薄率平缓地上升而设置的。因此,与此锥部分相当的罐体部分成为呈楔状地具有板厚分布的区域。此外,如在图9等中也表示的那样,此区域有时也称为“体壁台阶(BWS)”。另外,在此BWS的下侧,形成了也称为向罐的内侧缩径得比较大的体壁半径(BWR)的部位。

而且,在进行了上述的减薄加工的情况下,减薄加工面的光泽度在位于上述的BWS的下端的点B是与原来的原材料表面大致同等的光泽度,随着与位于上述BWS的上端的点A接近,其光泽度增加,在点A以后呈最大的光泽度。

图14(b)是表示在减薄加工完了后通过圆顶冲模相对地没入减薄冲头的前端内部,在罐底形成了圆顶部的时刻的罐主体部和减薄冲头的前端部的部分的状态的图。罐底的底面部成为圆顶部,通过拉入,在图14(a)中位于点A的部分向位于点A′偏移,位于点B的部分向点B′偏移。此外,这些点的各个的移动量(偏移量),作为一例,成为大约2~5mm程度。这样,在罐主体部之中的圆筒部分的最下部附近依然存在光泽度低、印刷的鲜艳性差的部分,但从前也要求在此部分中具有高的金属光泽的外观设计性高的无缝罐体。

此外,通过使上述圆顶冲模没入的量单纯地增加,也可使上述偏移量增加,但留下了如下的课题:导致在成形的罐的内容量上显著的减少,同时,罐的材料使用量增加了。

因此,在后述的第二实施方式中,鉴于上述例示的课题反复进行了专心研究,其结果,可提供一种可相对于挤压减薄加工后的罐主体部赋予优异的映像性的无缝罐体及其制造方法。另外,在第二实施方式中,可提供一种在存在于罐主体部和罐底部之间的缩径部(外周底部)具有高的金属光泽的无缝罐体及其制造方法。

此外,在下文中,相对于上述的第一实施方式的无缝罐体1A,对结构及功能同样的要素分别附加相同的序号,适宜省略其说明。

<无缝罐体1B>

如图8所示,本实施方式的无缝罐体1B是具有筒状主体部10和罐底部20的无缝罐体,该罐底部20至少具备以从此筒状主体部10的下端经分界部BP向内侧缩径的方式连续的外周底部20a。此外,在图示中,与筒状主体部10相比在上方作为一例描绘了颈和法兰形状,但与筒状主体部10相比在上方能使用具有开口部10a的公知的无缝罐体的构造。在这里,本实施方式中的“筒状主体部10的下端10e”是指实质上位于圆筒面的下端的部位,在对无缝罐体的外表面实施印刷的情况下,例如能定义为可由公知的干胶印方式进行的曲面印刷的区域之中的下端。

筒状主体部10是构成无缝罐体1B的侧面的部位,通过对后述的铝、钢等公知的金属板进行挤压减薄加工形成。此筒状主体部10根据用途具有宽度,但例如以具有大致0.07~0.40mm程度的厚度的方式构成。

本实施方式中的筒状主体部10,将后述的下端10e作为下端部,上端部如图8所示被定义为直到与颈肩(随着朝向轴方去而缩径的部位)的分界为止。

罐底部20,如图8的那样,至少包括以从上述的筒状主体部10的下端10e向内侧缩径的方式连续的外周底部20a和从此外周底部20a朝向开口部10a鼓出的鼓出部20b而构成。

此外,如从图8也明确的那样,本实施方式中的外周底部20a和鼓出部20b,以在将无缝罐体1B载置在工作台等的平面上时接地的周状接地部20c为边界进行区分。因此,本实施方式中的外周底部20a、周状接地部20c及鼓出部20b,可以说与已经叙述的第一实施方式中的脚部202及罐底中央部201对应。此时,特别是本实施方式的周状接地部20c与第一实施方式中的周状接地部202b对应。

另外,本实施方式中的“分界部BP”是指与罐底侧的外观有关(即,通常可从罐的外侧观察的)的区域的边界,如图17所示,是从筒状主体部10的下端10e变弯而向外周底部20a连续的部位,且被定义为外表面的在此分界部BP的切线和接地面P所成的角度γ成为45°的点。

在本实施方式中将上述角度γ成为45°的点定义为分界部BP的理由如以下的那样。即,在此γ比45°小的位置,上述的外表面的法线变得过于向下了。于是,例如在将适用了本发明的罐普通地放置在陈列架等上的(正立)状态下,因为反射光不容易进入视野,所以作为本发明的主旨的罐外面的优异的光泽性不容易发挥。

此外,如图9(a)所示的那样,在以往的构造中,因为在成形上述的圆顶部时将筒状主体部的薄壁部向下方拉入的量极小,所以相对地说,上述的分界部BP附近成为具有厚度的部位。

与此相对,在本实施方式的无缝罐体1B中,如在图9(b)中也表示的那样,因为将包括经过了减薄加工的筒状主体部10的下端10e在内的筒状主体部10之中的下端侧的一部分向外周底部20a的一侧拉入,所以超过分界部BP,直到外周底部20a之中的至少分界部BP附近为止由减薄加工后的金属板构成。

换言之,在本实施方式的无缝罐体1B中,可以说至少在分界部BP的板厚t0与在筒状主体部10的中间部的板厚tWC(参照图8)大致相等。

因此,本实施方式的筒状主体部10,与以往构造相比,关于其轴方向(图8的Z方向),从上端到下端进而到分界部BP的位置具有高的光泽度,可发挥均质的映像性。此外,用于经过了减薄加工的筒状主体部10呈高的光泽度的减薄率,因为因使用的原材料的特性、加工条件而不同,所以不限定于此,但作为一例,优选为,总减薄率是至少60%以上。

此外,在本实施方式中,如图8所示的那样,在将筒状主体部10之中的在分界部BP附近(例如筒状主体部10的下端)的板厚作为tWL,将筒状主体部10的在轴方向(Z方向)的中间部的板厚作为tWC的情况下,希望处于tWC≦tWL<1.09×tWC的关系,进而优选为,处于tWC≦tWL<1.05×tWC的关系。由此,罐侧面的映像性提高,同时也可维持无缝罐体1B的耐压性。此外,本实施方式中的“筒状主体部10的在轴方向的中间部”不一定严密地需要是在上述轴方向的中间的板厚,能定义为将中间附近也包括在内的板厚。

进而在本实施方式中,同样如图8所示,在将筒状主体部10的在轴方向的中间部的板厚作为tWC的情况下,希望处于tWC≦t0<1.09×tWC的关系,进而优选为,处于tWC≦t0<1.05×tWC的关系。如果t0不到tWC,则产生出现此部分的轴荷重强度下降的可能性这样的问题,如果t0是tWC的1.09倍以上,则在筒状主体部的下端部分中的光泽度下降,产生难以得到本发明的效果这样的问题。

由此,罐侧面的映像性提高,同时也可维持无缝罐体1B的耐压性。

另外,因为减薄加工后的金属板超过分界部BP,到达外周底部20a的至少一部分,所以希望在从筒状主体部10的下端10e到分界部BP附近的60度镜面光泽度是300%以上。如果在分界部BP附近的60度镜面光泽度不到300%,则在外观上,因为在该部分中感到表面的粗糙、无光泽,所以产生作为商品的诉求力下降这样的问题。

此外,本实施方式的镜面光泽度,按照JIS Z 8741-1997规定的测定方法测定。

此外,在本实施方式中,作为用于无缝罐体1B的金属原材料的种类不特别限制。即,能使用通常用于无缝罐体的公知的金属板,例如铝合金板、钢板(例如镀锡板等)。另外,金属板也可以将公知的薄膜层叠在其内面侧的结构、涂装了有机树脂的结构、实施了化学合成处理的结构等,适宜实施表面覆盖。

另外,本实施方式的无缝罐体1B,例如可实施公知的法兰加工、缩颈加工、螺纹加工等,另外,在将啤酒、碳酸饮料、咖啡、果汁、流动食品等作为内容物收容后,可由公知的方法将盖安装在开口部10a。

<无缝罐体1B的制造方法>

接着对本实施方式中的无缝罐体1B的制造方法,一边适宜参照图10~12等一边进行说明。

作为本实施方式中的无缝罐体1B的制造方法,是具有图8所示的那样的筒状主体部10和罐底部20的无缝罐体的制造方法,其特征在于,包括下列详细叙述的第一成形工序及第二成形工序。

[第一成形工序]

本实施方式中的无缝罐体1B的制造方法,如图10所示的第一成形工序的那样,将金属原材料(前驱体3)成形为杯体2,该杯体2具有筒状主体部10;从处于上述筒状主体部10的下端的分界部BP朝向内侧上方延伸出来的倾斜部S;和从上述倾斜部S的端部Se朝向上方以第一高度Ho鼓出的杯圆顶部D。在这里,倾斜部S的端部Se也能称为与杯圆顶部D的连接点。

而且,本实施方式的第一成形工序,相对于由公知的冲压工序等成形了由减薄加工进行了薄壁化的筒状主体部10的前驱体3,使用上模具和下模具来实施。即,本实施方式的第一成形工序,既可以在进行减薄加工的成形机的冲头行程的终端位置(下死点附近)进行,也可以在与进行了减薄加工的机械不同的机械中进行。

作为具体的例,如图10所示,由位于具有杯形状的前驱体3内而对其进行支承的筒状的冲头401和与上述冲头401协作来支承前驱体3的外周底部的圆顶冲模502实施上述第一成形工序。其中的冲头401的下端与上述圆顶冲模502对应地成为向上凸的凹状,沿着周方向形成了周壁部402。此外,在本实施方式中的图10中,作为周壁部402的截面形状例示了单一的圆弧的形状,但不限于此形状,例如也可以是图15或者图16的那样将多个圆弧和锥面组合了的形状。

首先,如果以由冲头401和圆顶冲模502夹着前驱体3的方式进行冲压,则前驱体3的底面由圆顶冲模502朝向开口部鼓出,并且下端周缘成为由周壁部402拉伸的状态。换言之,在第一成形工序中,通过由冲头401的周壁部402支承前驱体3的外周,并且将该冲头401和圆顶冲模502以相互咬合的方式进行驱动,能得到在底部具有第一高度Ho的杯圆顶部D的杯体2。

此外,在此第一成形工序中,在形成杯圆顶部D时,在周壁部402及其近傍产生皱褶的情况下,也能根据需要设置在图16中例示的皱褶抑制部件80(也称为压紧环),由周壁部402和皱褶抑制部件80附加皱褶抑制力进行成形。

此时分别构成杯圆顶部D、端部Se及倾斜部S的材料,需要由后面的第二成形工序以可构成图8中的罐底部20的方式将原材料量加在一起来设定杯圆顶部的第一高度Ho。由此,本实施方式中的第一高度Ho与以往构造的圆顶高度相比变高,因此,将筒状主体部10向外周底部20a侧拉入的量也与其相伴地变大。

由此,如图11所示的那样,在减薄加工时,如果是原来,则构成筒状主体部10的下端的部位超过上述的筒状主体部10和外周底部20a的分界部BP地向外周底部20a侧拉入(更具体地说,在图11所示的例中,位于筒状主体部的点A和点B分别超过分界部BP地拉入)。换言之,在此第一成形工序中,将筒状主体部10的下端10e拉入,从筒状主体部10的下端10e缩径,形成连续的外周底部20a的一部分(实质上分界部BP附近还是曲面的状态,将此称为第一外周底部20a′)。

在这里,对由上述第一成形工序得到的杯体2的形状进行说明。

在杯体2中的倾斜部S是从上述第一外周底部20a′朝向内侧上方延伸出来的结构。即,杯体2的倾斜部S,如图10(c)等所示,是由在Z轴方向杯体2的最低的部分和与杯圆顶部D的连接点(端部Se)夹着的曲线部分及直线部分。

此外,在本第一成形工序中,包括上述的倾斜部S及杯圆顶部D在内也称为鼓出部。因此,本实施方式的杯体2也可以说是包括筒状主体部10和形成在此筒状主体部10的底面上的鼓出部在内而构成的。

上述的杯圆顶部D的形状是一例,也可以将圆顶的顶端不做成曲面状而是做成例如水平面状。

进而,优选为,在杯体2中的杯圆顶部D的第一高度Ho比在由第二成形工序得到的无缝罐体1B中的罐圆顶部201d的第二高度Hp大。作为此理由的之一是因为,在后述的第二成形工序中,一边将杯体2中的杯圆顶部D推下,一边向倾斜部S赋予压缩应力。即,这是因为,事前使杯体2中的杯圆顶部D的第一高度Ho变大,最终在无缝罐体1B中得到良好的罐圆顶部201d的第二高度Hp。

即,在此第一成形工序中,首先形成从分界部BP附近的第一外周底部20a′朝向开口部10a以第一高度Ho鼓出的鼓出部,在后述的第二成形工序中,以成为比第一高度Ho低的第二高度的方式将该鼓出部推下。

[第二成形工序]

接着一边参照图12,一边对本实施方式中的无缝罐体1B的制造方法之中的第二成形工序进行说明。

在由上述第一成形工序成形了具有第一外周底部20a′及倾斜部S的杯体2后,实施以下的第二成形工序。

此外,也可以在上述第一成形工序和第二成形工序之间,相对于杯体2,适宜地分别实施公知的清洗工序、表面处理工序、印刷工序、涂装工序、向筒状主体部的形状赋予加工或者为了进行第二成形工序而在无障碍的范围内实施缩颈(收口)加工等。进而能与需要相应地,按照确保第一成形工序以后的运送性、耐腐蚀性的目的,对从杯体2的最下端的接地部到倾斜部S的范围的部分实施外面涂装。

在第二成形工序中,相对于上述杯体2,由与在上述的第一成形工序中的成形金属模具不同的金属模具实施加工,成形无缝罐体1B。即,如图12所示,一边使杯体2与下模具成形部件抵接,一边使用上模具成形部件相对于杯体2的杯圆顶部D向罐外方向(-Z轴方向)施加推压力。

更详细地说,如图12(a)所示,将杯体2的分界部BP附近放置在杯外周侧保持架60上。接着圆顶推下工具70相对地下降,如图12(b)所示的那样圆顶推下工具70的支承部701与杯圆顶部D接触。此外,在图12中,支承部701的形状与杯圆顶部D的形状大致一致地描绘,但例如以在杯圆顶部D的外周部强力地施加推压的方式在曲率上设置差异等,不一定需要使形状一致。

在这里,杯外周侧保持架60具有锥面601及槽602,在杯体2的分界部BP和第一外周底部20a′与上述锥面601接触后,将圆顶推下工具70进一步推下。由此,如图12(c)所示,杯体2的倾斜部S的金属一边受到压缩应力,一边以模仿锥面601的方式成形。

接着,如图12(d)所示,通过将圆顶推下工具70进一步推下,将杯体2的倾斜部S之中的剩余部(模仿锥面601的金属以外的部分)引导到槽602内。此时以成为比上述的第一高度Ho低的第二高度Hp的方式将上述杯圆顶部D推下。同时,与在第一实施方式中已经叙述的同样,使用上模具成形部件(圆顶推下工具)及下模具成形部件(杯外周侧保持架),使子午线方向的压缩应力以及周方向的压缩应力σθ相对于上述倾斜部S作用(参照图6)。

由此,杯体2之中的模仿锥面601的金属构成外周底部20a,引导到槽602内的金属构成上述的周状接地部20c,进而从周状接地部20c起,上方构成鼓出部20b(参照图12(e))。

这样,在经过了第二成形工序后得到无缝罐体1B的罐底部20。

如果以上的成形结束,则图12(e)所示的那样,只要使圆顶推下工具相对地上升,将无缝罐体1B从杯外周侧保持架取出即可。

由以上说明的本实施方式的制造方法成形的无缝罐体1B,成为罐侧面的筒状主体部10能从在其轴方向的上端到下端形成大致均质的表面状态,能发挥优异的外观性、映像性。

此外,以上说明的第二实施方式,可以说,除了罐底部(主要是罐底的圆顶部的形状)以外,是大致与第一实施方式共同的。因此,不用说,本实施方式中的与上述各板厚的关系有关的技术思想、在罐主体部和罐底部的与金属光泽有关的技术思想,只要分别在第一实施方式中不产生矛盾,都能共同地适用。

反过来说,由本实施方式的制造方法成形的无缝罐体1B,通过组进上述的第一实施方式的特征(内侧端部202c、立起部202d、最外端201e、罐圆顶部201d),也能起到与上述第一实施方式同样的效果。

如果这样将第一实施方式的无缝罐体1A中的圆顶部的形状适用于第二实施方式的无缝罐体1B,并将图1及其说明以及图13综合,则在本发明的无缝罐体中,能实现可一边赋予高的耐压性,一边相对于挤压减薄加工后的罐主体部赋予优异的映像性的无缝罐体及其制造方法。

此外,在图13中的脚部202,因为板厚从分界部BP(参照图8)朝向周状接地部202b变化,所以如从图1、8及图11等也明确的那样,厚度成为t1的部位与在上述的分界部BP的板厚t0的位置相比向周状接地部202b侧移动。此时,优选为,分别具有板厚t0<板厚t1的特征、在第二实施方式中所示的tWC≦tWL<1.09×tWC的特征、tWC≦t0<1.09×tWC的特征、进而在从筒状主体部10的下端10e到分界部BP附近的60度镜面光泽度是300%以上的特征。

这样,本发明的无缝罐体,能一并具有在上述的第一实施方式和第二实施方式中的特征,成为罐侧面的筒状主体部10能从在其轴方向的上端到下端形成大致均质的表面状态,发挥优异的外观性、映像性,并且同时可在罐底部实现优异的耐压性。

在这里,在上述的第二实施方式中说明的无缝罐体1B相对于以往构造至少在光泽度的方面是有利的,这可使用图14再次说明。

在这里,图14(a)将在刚由以往的制法进行了减薄成形后的无缝罐体中的罐主体部的下端附近的构造抽出来表示,图14(b)是然后进一步将进行了圆顶成形的罐主体部的下端附近的构造抽出来表示。与它们相对,图14(c)是将本实施方式的无缝罐体1B中的罐主体部的下端附近的构造抽出来表示。

此外,在图14(c)中,在筒状主体部10的下端的板厚tWL与筒状主体部的在轴方向的中间部的板厚tWC相等,但本发明不限于此方式,也可以是如上所述的那样,tWL<1.09×tWC

即,在进行用于成形无缝罐体的减薄加工的情况下,首先,如上述的那样在以往方法的图14(a)中,在点B,以减薄率0开始减薄加工,随着接近点A,减薄率逐渐上升,在点A以后,减薄率成为最大。因此,例如,与罐主体部有关的减薄加工面的光泽度,在点B是与原来的原材料表面大致同等的光泽度,随着接近点A,光泽度逐渐增加,而且在点A以后,呈最大的光泽度。

而且,图14(b)是在减薄加工完了后,通过圆顶冲模相对地没入减薄冲头的前端内部,成为在罐底部形成了圆顶部的状态。由此,罐底部的一部分成为拉入圆顶部的形状,本来位于点A的部位向点A′偏入,本来位于点B的部位向点B′偏入。此外,上述的以往方法的各部位的偏移量,作为一例是大约2~5mm程度。因此,在罐主体的圆筒部最下部依然留存光泽度低、印刷的鲜艳性差的部分。

另一方面,在本实施方式的无缝罐体1B中,如从图14(c)等也明确的那样,因为减薄加工后的金属板超过分界部BP,到达外周底部的至少一部分,在分界部BP附近的光泽度与罐主体部同等。由此,罐主体部可从轴方向的上端遍及下端具有高的光泽度。

以上说明的第一实施方式及第二实施方式是将本发明的宗旨进行了具体化的一例,在不脱离本发明的上述宗旨的范围内也可以加入适宜变更。进而,在不脱离本发明的上述宗旨的范围内也可以相对于在第一实施方式及第二实施方式中所示的无缝罐体追加公知的构造。

产业上的利用可能性

根据本发明,可一边使无缝罐体的原料板(坯料)的板厚变薄,一边使耐压性能提高来抑制翘曲的现象。因此,可削减无缝罐体的制造成本、花费于输送的成本等。另外,因为也能削减在制造、输送中所需要的燃料等,所以可实现考虑到环境保护的无缝罐体的制造。

另外,根据本发明,可适用于要求提高外观性、映像性的容器,特别是能利用于可贮存饮料、药品等液体的罐体。

符号的说明

1A、1B:无缝罐体

2:杯体

3:前驱体

10:筒状主体部

10e:下端

20:罐底部

20a:外周底部

20a′:第一外周底部

20b:鼓出部

201:罐底中央部

201d:罐圆顶部

201e:最外端

202:脚部

202a:外周底部

202b:周状接地部

202c:内侧端部

202d:立起部

A:杯外周底部

D:杯圆顶部

S:倾斜部

Se:端部

Hp:罐圆顶部的高度(第二高度)

Ho:杯圆顶部的高度(第一高度)

60:下模具成形部件(杯外周侧保持架)

70:上模具成形部件(圆顶推下工具)。

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