JPH0550152A

JPH0550152A - 円筒深絞り用ダイスおよび円筒深絞り方法

Info

Publication number: JPH0550152A
Application number: JP3295250A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shimizu; 慶一志水; Junichi Tanabe; 純一田辺; Fumio Kunishige; 文男国繁
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1993-03-02
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2562756B2

Abstract

(57)【要約】［目的］耳率の小さな絞り缶を成形する。［構成］ダイスの肩半径を、ダイス肩周方向で異なる
ものとし、すなわち小半径部、大半径部、つなぎ部の３
種を設け、それぞれの寸法を定めてなる円筒深絞り用ダ
イス、および小半径部を絞り缶の谷部と対応させ、大半
径部を絞り缶の山部と対応させ絞り加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、面内塑性異方性を有す
る金属板を、耳率の小さなカップに成形するための円筒
深絞り加工用ダイス、および円筒深絞り加工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】２回絞り缶（ＤＲＤ缶：Ｄｒａｗｎ＆
Ｒｅｄｒａｗｎ缶）、ＤＩ缶（Ｄｒａｗｎ＆Ｉｒ
ｏｎｅｄ缶）は、それぞれ魚肉、飲料等の容器として広
く使用されている。これらＤＲＤ缶、ＤＩ缶は、絞り加
工工程を経て製造されるが、絞り加工される金属板は必
ずしも等方的でないため、缶縁高さは缶周上で一様にな
らず缶高さの高い部分（以下、山部と称する）、缶高さ
の低い部分（以下、谷部と称する）が、形成される。こ
の山部、谷部の程度が大きいと、その分トリム代が多く
なり、材料の使用効率が悪くなる。また、しごき加工
（Ｉｒｏｎｉｎｇ）においては、山部、谷部の程度が大
きいと加工後、缶のポンチよりの取り外しが難しくな
る。絞り缶の山部、谷部の程度（以下、耳率と称する。
耳率＝（山部缶高さ−谷部缶高さ）／谷部缶高さｘ１０
０）が大きくなるとこのような不具合をもたらすため耳
率を小さくすることが重要となる。この山部、谷部は、
金属板に面内塑性異方性が存在するため、すなわち塑性
異方性（一般に、ランクフォード値＝板幅歪／板厚歪で
表される）が板面内の方向により相違するため形成され
るものである。ここで、塑性異方性には、結晶集合組織
が密接に関連し、鋼の成分、製造履歴などが影響する。
それゆえ鋼の組成、製造プロセスが一定であれば、圧延
方向、その直角方向など特定の方向に、耳率が同じ程度
の山部、谷部が形成されることになる。この耳率を小さ
くする技術として特開昭５８−１５１４２６、特開昭６
２−１６１９１９があるが、これらは、鋼中の含有成
分、製造プロセスを適正なものとすることにより、鋼板
の面内塑性異方性を小さくするといった観点すなわち被
加工材の特性の適正化を図るものであり、本願のごと
く、ダイス肩部に着目し、加工面から検討したものは見
受けられない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】耳率は、特開昭５８−
１５１４２６、特開昭６２−１６１９１９等の方法によ
って、ある程度改善されるものの、金属板の成分、製造
プロセスが制約される場合、改善には自ずと限界があ
り、また多岐にわたる製品に応じて成分、製造プロセス
の適正化を図ることは、工程等を極めて複雑なものとす
る。本発明は、面内異方性が大きく、それゆえ通常の円
筒深絞り加工においては、耳率の大きな絞り缶となる金
属板を、耳率の小さな絞り缶に成形しうる円筒深絞り用
ダイス、および円筒深絞り方法を提供することを課題と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、通常の絞り加
工によれば、耳率の大きな絞り缶となる面内塑性異方性
の大きな金属板を、耳率の小さな絞り缶に成形しうる絞
り加工金型、およびその金型を用いての絞り加工方法を
提供するものである。絞り加工は、通常図３に示すよう
なダイス４、ポンチ５、しわ押え６を用いて行われる
が、本発明は、ダイス４の肩半径７を周方向で異なるも
のとすることにより本願の課題を解決するものである。
すなわち金属板の成分、製造プロセスが一定であれば、
山部、谷部は通板方向に対して特定の方向に形成される
ため、その山部、谷部に対応させてダイスの肩半径寸法
を適正なものとすることにより、絞り缶の耳率を小さく
するものである。以下に、本発明の内容について説明す
る。

【０００５】耳率を小さくすることを目的とし、缶高さ
に影響を及ぼすと考えられる絞り加工上の因子について
多くの検討を行った。絞り加工は、ポンチ５に力を加
え、絞り込み部金属板８を介して、ダイス肩部金属板
９、ダイス面上金属板１０を変形させる加工であるが、
絞り加工後の缶高さには種々の因子が影響する。金属板
１０を押さえる力、金属板１０とダイス４、しわ押え６
との摩擦力、およびダイス肩半径７等がその因子であ
り、これら因子と缶高さの関係については、前２者は大
きい程またダイス肩半径については小さい方が、缶高さ
は高くなるという結果である。ここで耳率の低減、すな
わち谷部を高く、山部を低くするという点に関し、これ
ら因子の適正化による可能性を検討した。その結果、前
２者の適正化、すなわちしわ押え面、ダイス面の表面粗
度の適正化による摩擦力の最適化、あるいはしわ押え、
ダイス表面を部分的に研削することによる圧下力配分の
最適化等を行っても、十分な耳率の改善はなし得ず、ダ
イス肩半径を、周方向の位置に応じ、適切な寸法とする
ことが最も効果的であることが分かった。そこで、その
ダイス肩半径寸法、およびその周方向長さ等について多
くの検討を行った結果、ダイス肩が、肩半径０．３〜
１．０ｍｍの範囲内で一様な小半径部、０．５〜３．０
ｍｍの範囲内で一様な大半径部、およびその間の肩半径
を有するつなぎ部からなり、（大半径部ダイス肩半径）
／（小半径部ダイス肩半径）＝１．３〜６．０のダイス
により、耳率の小さい絞り缶を得ることができることを
見いだした。ここに、深絞り方法と併せて提供するもの
である。

【０００６】以下に、本発明の特許請求の範囲の限定理
由について説明する。絞り加工が進むに従い、ダイス面
上の金属板１０は、板厚が増加しつつ中心方向に絞り込
まれるが、その増加の程度は周方向で異なり、より厚く
なる部分は、缶となった後、谷部となる。ここで、前記
ダイス肩半径と缶高さの関係から、谷部となる部分のダ
イス肩半径を小さくしておけば、谷部となる部分は、よ
り減厚され耳率が小さくなるはずである。以上の考えに
基づき、ダイス肩半径に関し多くの試験を重ね、その適
正範囲を定めた。図１に示すダイス肩半径の小さい部分
（小半径部１）については、その肩半径が、０．３ｍｍ
より小さくなると、絞り加工時、缶壁が破断しやすくな
るため０．３ｍｍを下限とした。また減厚効果の点から
１．０ｍｍを上限とした。一方、ダイス肩半径の大きい
部分（大半径部２）の肩半径は、小半径部の肩半径寸
法、被加工金属板の板厚等を考慮し定めるが、０．５〜
３．０ｍｍとする。０．５ｍｍ以下では、小半径部寸法
とほぼ同じ寸法になり、減厚率が変わらず、また缶壁破
断が起こりやすくなる。一方大半径部肩半径が３．０ｍ
ｍ以上では、小半径部肩半径との寸法差が大きく、絞り
缶の缶壁にしわが発生しやすくなる。また、大半径部肩
半径と小半径部肩半径の比を１．３〜６．０とするが、
１．３以下では、減厚率が大半径部と小半径部で大きく
変わらず、またその比が、６以上では、缶壁にしわが発
生しやすくなる。以上の理由により、上、下限を定め
た。

【０００７】ここで、これら小半径部１、大半径部２、
そのつなぎ部３の周方向長さは、被加工金属板の面内塑
性異方性の状態、缶側壁でのしわの発生のしやすさ等に
応じて定めることになる。また、小半径部、大半径部の
肩半径寸法はそれぞれ一様とするが、小半径部、大半径
部における肩半径は、それぞれの平均肩半径の±１０％
以内の範囲であれば、変動しても、本願の目的を果たす
に障害とはならず一様とみなしうる。なお、山、谷部の
発生位置が同じで、程度が異なる金属板を絞り加工する
場合、その程度にもよるが、大半径部、小半径部の肩半
径を別の組合せにせずとも、しわ押え力を加減すること
により耳率を調整することができる。また、前記ダイス
の表面粗度の適正化、ダイス表面を部分研削すること等
を本願技術と組合せることにより、本願目的が、より効
果的に果たされることは申すまでもない。

【０００８】

【実施例】以下に、実施例について説明する。重量比で
Ｃ：０．０３８％、Ｍｎ：０．２８％、Ｓｉ：０．０１
％、Ｐ：０．０１８％、ＡＬ：０．０５２％で、残部が
鉄および不可避的不純物からなる鋼を、転炉で溶製し、
連続鋳造によりスラブとし、熱間圧延により厚み２．０
ｍｍの熱延板とした。次いで、冷間圧延により０．３０
ｍｍと０．３５ｍｍの２種類の板厚とし、０．３５ｍｍ
のものは、次いで箱型焼鈍、スキンパスを行った。その
後、板厚０．３０ｍｍ、０．３５ｍｍのいずれについて
もすずめっきを行い、ぶりき板とした。この２種類のぶ
りき板を、表１のダイス肩半径を有する円筒深絞り用ダ
イスで、絞り比１．６（ポンチ径；８７ｍｍ）の絞り加
工を行い耳率の改善効果を評価した。なお、表１のダイ
スの小半径部、大半径部、そのつなぎ部は、ダイス肩部
その周上において、それぞれ４箇所、４箇所、８箇所、
ダイス中心に対して点対称に配置し、１箇所の範囲をそ
れぞれ５０度、２６度、７度とした。そして絞り加工に
おいては、谷部に、小半径部、山部に大半径部を対応さ
せた。表１の結果から明かなように、本発明の円筒深絞
り用ダイスは、耳率の小さな絞り缶を得るのに適するこ
とが分かる。

【０００９】

【表１】

【００１０】

【発明の効果】ダイスの肩が、小半径部、大半径部、つ
なぎ部からなる本発明ダイスを用い、その小半径部を絞
り缶の谷部に対応させ、絞り加工を行うことにより耳率
の点で優れた絞り缶を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】小半径部、大半径部、そのつなぎ部を有する円
筒深絞り用ダイスの模式図である。

【図２】図１のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。

【図３】円筒深絞り加工の模式図である。

【符号の説明】１小半径部２大半径部３つなぎ部４ダイス５ポンチ６しわ押え７肩半径８絞り込み部金属板９ダイス肩部金属板１０ダイス面上金属板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒深絞り用ダイスにおいて、そのダイ
ス肩が、肩半径０．３〜１．０ｍｍの範囲内で一様な小
半径部１、０．５〜３．０ｍｍの範囲内で一様な大半径
部２、およびその間の肩半径を有するつなぎ部３からな
り、（大半径部ダイス肩半径）／（小半径部ダイス肩半
径）＝１．３〜６．０であることを特徴とする円筒深絞
り用ダイス。
【請求項２】ダイス肩半径が一定寸法である円筒ダイ
スでの深絞り加工において絞り缶の谷部が形成される周
方向位置に対応し、ダイス肩半径の小なる部位（小半径
部１）を配置し、絞り缶の山部が形成される周方向位置
に対応し、ダイス肩半径の大なる部位（大半径部２）を
配置して、絞り缶を成形する円筒深絞り方法。