JPH06114468A - 製缶用diパンチの加工方法 - Google Patents

製缶用diパンチの加工方法

Info

Publication number
JPH06114468A
JPH06114468A JP3080028A JP8002891A JPH06114468A JP H06114468 A JPH06114468 A JP H06114468A JP 3080028 A JP3080028 A JP 3080028A JP 8002891 A JP8002891 A JP 8002891A JP H06114468 A JPH06114468 A JP H06114468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
laser
processing
manufacturing
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3080028A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2818314B2 (ja
Inventor
Motoi Kido
基 城戸
Takashi Yamada
隆司 山田
Katsuhiro Minamida
勝宏 南田
Fumihiko Nishizawa
文彦 西澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP3080028A priority Critical patent/JP2818314B2/ja
Publication of JPH06114468A publication Critical patent/JPH06114468A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2818314B2 publication Critical patent/JP2818314B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製缶用DIパンチ表面に、レーザを用いて凹
凸を形成することにより、しぼり加工性、抜き出し性の
両面に優れたDIパンチ製造する。 【構成】 DI加工パンチ表面を加工するレーザ加工装
置が、レーザ発振器6とベンディングミラー8と集光レ
ンズ9とサイドノズル11とパンチ回転装置10から構
成され、0.53〜1.06μmの波長のレーザを用
い、凹部の径100〜200μm、凹部の深さ1〜10
μm、凸部の高さ1〜5μmであり、凹凸のパンチ表面
に占める割合が5〜50%である凹凸をDIパンチ表面
に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属缶胴体形成用DI
パンチ表面のレーザによる加工方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】金属製缶製造技術を図5をもって説明す
る。ビール缶やジュース缶用等に用いられる金属缶胴体
2は、錫メッキ鋼板、アルミニウム合金薄板等の金属板
ブランクより予備形成されたカップ体を、パンチ1とリ
ングダイス5の協同により、冷却潤滑液を吹付ながら、
深しぼり加工することによって製造される。
【0003】深しぼり加工後、金属缶胴体2は、特公昭
43−19679号公報において提案されているような
抜出装置の爪部4と缶胴の開口端縁3を係合させて、パ
ンチを復帰させることによってパンチから抜出される。
DIパンチとしては、従来、主にパンチ表面が平滑なパ
ンチが使用されているが、表面を粗面化する方法として
は、特開昭49−90668号公報に提案されているよ
うな、深しぼり加工性を向上のために、砥石または機械
仕上げ等によってパンチ表面を粗面化する方法、又特開
昭61−209731号公報に提案されているような抜
出し性向上のために、超音波加工によって凹部を形成す
る方法が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】パンチ表面が平滑なパ
ンチを使用した場合、特に抜出し稼動開始時、パンチ表
面と缶胴体内面間の摩擦抵抗のため抜出しが困難ないし
不可能となり、開口端縁の変形、爪部の早期摩耗、ダイ
スの損傷、破壊等のトラブルを起こしやすい。又、深し
ぼり加工性の向上のために、砥石または機械仕上げ等に
よってパンチ表面が粗面化されたパンチを用いた場合
は、平滑パンチに比べ改善されているが、まだ十分では
ない。又、超音波加工によって凹部を形成する場合、接
触加工のためチップの摩耗により均一加工ができない。
しかもこの傾向はチップが超硬合金等の脆性材料になる
ほど顕著である。又パンチに過度の応力が加わりパンチ
の変形、またはクラックの発生の原因にもなる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、波長0.53
〜1.06μmのレーザ光を照射して、DIパンチ表面
全面に凹凸を形成する製缶用DIパンチの加工方法であ
る。また本発明は、上記形成方法において、凹部の径1
00〜200μm、凹部の深さ1〜10μm、凸部の高
さ1〜5μmであり、かつ該凹凸部のパンチ表面に占め
る面積の割合が5〜50%である。また本発明は、上記
形成方法において、凹凸を規制正しく一定のパターンを
有するモチーフを形成する。また本発明は、上記形成方
法において、DIパンチ表面の粗度を前部から後部にか
けて段階的あるいは連続的に変化させることを特徴とす
るものである。
【0006】
【作用】図1に本発明のレーザ加工装置の概略を示す。
レーザ発振器6から発したレーザビーム7は、ベンディ
ングミラー8により伝送され集光レンズ9によってパン
チ1表面上に集光される。サイドノズル11は加工の際
の蒸発の促進、溶融物の除去のためAr等のガスを加工
点に吹き付けるためのものである。パンチ回転装置10
は定速で回転しており、さらに集光レンズ部9が定速で
パンチ軸方向に移動することによりパンチ全面への加工
が可能となる。
【0007】このときレーザ光の波長を0.53〜1.
06μmとしたのは、1.06μm超の波長のレーザ光
では吸収率が低くなり、能率的な加工が得られない。又
0.53μm未満の波長のレーザ光では蒸発現象を行う
ような高ピーク値、高周波数のレーザがないためであ
る。工業的にはYAG、アレキサンドライト、YAGの
2倍波レーザなどがある。
【0008】次に図2に加工されたパンチ表面の断面図
を示す。穴径12、穴深さ13はレーザパワー、集光レ
ンズの焦点距離を変えることによりコントロールされる
わけだが、このとき穴径12は、油の潤滑を考えた場
合、大きい径を疎に形成するより、小さい径を密に形成
するほうが有利である。実験では、100〜200μm
が特に有用であった。
【0009】穴深さ13を1〜10μmとしたのは、1
μm未満では潤滑油を残留させるのには十分でなく、1
0μm超では、それに対応して缶側の弾性変形量が大き
くなり摩擦も大きくなるためである。
【0010】凸部の高さ15はレーザのパルス幅やレー
ザパルスのピーク値を変えることによりコントロールさ
れるわけだが、このとき凸部の高さ15を1〜5μmと
したのは、1μm未満では深しぼり加工を行う上で十分
でなく、5μm超では缶内面に有害な傷が発生するため
である。
【0011】凹凸の面積率を5〜50%にしたのは、5
%未満では潤滑油を残留させるのには十分でなく、50
%超では接触面積が大きくなり、摩擦抵抗が大きくなる
ためである。ピッチ14はパンチ回転装置の回転速度、
集光レンズの速度とレーザ周波数により任意に設定でき
る。
【0012】従って図3のように縦ピッチ、横ピッチが
等間隔になるようにパンチ表面全面に規則正しく一定の
パターンを有するモチーフAを形成することにより、パ
ンチ表面全面に均一に潤滑油をいきわたらせることがで
きる。
【0013】また、長いDIパンチを製造する場合は、
DIパンチ表面の粗度を前部から後部にかけて段階的、
あるいは連続的に変化させることにより、深しぼり加工
性を保ちつつ抜出し性を向上させることができる。例え
ばレーザ周波数、集光レンズの速度を段階的、あるいは
連続的に変化させることにより図4のようにDIパンチ
表面を前、中、後に3分割し、抜出し距離の長い前部は
粗度の大きいモチーフBにすることにより、油溜りの量
を多くし、抜出し距離が短くなるにつれ粗度を中、小に
変化させてモチーフC及びDとすることが可能となる。
このように加工されたパンチは、非接触で加工されたた
め均一であり、パンチの変形、クラックも見られない。
【0014】
【実施例】
[実施例1]本加工に使用したパンチは、直径65.0
mm、長さ150.0mmで超硬合金製であり、表面の平均
粗さは0.02μmにラッピング仕上げされている。こ
のパンチを図5のパンチ回転装置6に取付け90rpm で
定速に回転させ、集光レンズ4は0.3mm/sの速度で
パンチ軸方向に定速で動きながら加工を行う。使用した
レーザは、定格400WのQSW−YAGレーザ、周波
数1kHz 、平均出力23W、集光レンズは焦点距離50
mm、アシストガスはアルゴンで流量30l/min の条件
で加工を行い加工時間は13分であった。
【0015】パンチ表面には図1に示すような加工が行
われ縦、横ピッチ300μm、穴径150μm、穴深さ
5μm、凸部高さ1μm、凹凸の面積率20%の加工を
均一に規則正しく一定のパターンを有するモチーフを形
成することができ、抜出し性、深しぼり加工性ともに良
好であった。
【0016】[実施例2]本加工に使用したパンチは、
直径65.0mm、長さ200.0mmで超硬合金製であ
り、表面の平均粗さは0.02μmにラッピング仕上げ
されている。このパンチを図5のパンチ回転装置6に取
付け90rpm で定速に回転させ、集光レンズ4はパンチ
軸方向に動きながら加工を行う。使用したレーザは、定
格400WのQSW−YAGレーザ、集光レンズは焦点
距離50mm、アシストガスはアルゴンで流量30l/mi
n 、周波数は段階的に変化させた。
【0017】その結果、パンチ表面には図4に示すよう
に段階的に粗度を変えた加工が行われ、パンチ前部では
ピッチ250μm、穴径150μm、穴深さ5μm、凸
部高さ1μm、中部ではピッチ300μm、穴径150
μm、穴深さ5μm、凸部高さ1μm、後部ではピッチ
350μm、穴径150μm、穴深さ5μm、凸部高さ
1μmの加工を均一に行うことができ、凹凸の面積率は
それぞれ28%、20%、14%であり、抜出し性、深
しぼり加工性ともに良好であった。
【0018】
【発明の効果】本発明のレーザによる製缶用パンチ加工
方法によれば、パンチ表面全面に微小な凹凸を規則正し
く形成することができるため、深しぼり加工性、抜出し
の容易性両面に優れた金属缶胴体形成用加工パンチを安
定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パンチ加工を行うレーザ加工装置の模式図であ
る。
【図2】レーザによって加工されたパンチ表面の断面図
である。
【図3】パンチ表面の加工パターン(一定)を示した図
である。
【図4】パンチ表面の加工パターン(粗度を変化させ
た)を示した図である。
【図5】製缶製造技術の模式図である。
【符号の説明】
1 DIパンチ 2 缶胴体 3 開口端縁 4 抜出装置爪部 5 リングダイス 6 レーザ発振器 7 レーザビーム 8 ベンディングミラー 9 集光レンズ 10 パンチ回転装置 11 サイドノズル 12 穴径 13 穴深さ 14 ピッチ 15 凸部高さ
【手続補正書】
【提出日】平成3年5月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【実施例】 [実施例1]本加工に使用したパンチは、直径65.0
mm、長さ150.0mmで超硬合金製であり、表面の平均
粗さは0.02μmにラッピング仕上げされている。こ
のパンチを図1のパンチ回転装置10に取付け90rpm
で定速に回転させ、集光レンズ4は0.3mm/sの速度
でパンチ軸方向に定速で動きながら加工を行う。使用し
たレーザは、定格400WのQSW−YAGレーザ、周
波数1kHz 、平均出力23W、集光レンズは焦点距離5
0mm、アシストガスはアルゴンで流量30l/min の条
件で加工を行い加工時間は13分であった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】[実施例2]本加工に使用したパンチは、
直径65.0mm、長さ200.0mmで超硬合金製であ
り、表面の平均粗さは0.02μmにラッピング仕上げ
されている。このパンチを図1のパンチ回転装置10に
取付け90rpm で定速に回転させ、集光レンズ4はパン
チ軸方向に動きながら加工を行う。使用したレーザは、
定格400WのQSW−YAGレーザ、集光レンズは焦
点距離50mm、アシストガスはアルゴンで流量30l/
min 、周波数は段階的に変化させた。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 文彦 神奈川県相模原市淵野辺5−10−1 新日 本製鐵株式会社第2技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長0.53〜1.06μmのレーザ光
    を照射して、DIパンチ表面全面に凹凸を形成する製缶
    用DIパンチの加工方法。
  2. 【請求項2】 DIパンチ表面の凹凸で、凹部の径10
    0〜200μm、凹部の深さ1〜10μm、凸部の高さ
    1〜5μmであり、かつ該凹凸部のパンチ表面に占める
    面積の割合が5〜50%であることを特徴とする請求項
    1に記載の製缶用DIパンチの加工方法。
  3. 【請求項3】 DIパンチ表面に規則正しく一定のパタ
    ーンを有するモチーフを形成することを特徴とする請求
    項1又は2に記載の製缶用DIパンチの加工方法。
  4. 【請求項4】 DIパンチ表面の粗度を前部から後部に
    かけて段階的、あるいは連続的に変化させることを特徴
    とする請求項1又は2に記載の製缶用DIパンチの加工
    方法。
JP3080028A 1991-04-12 1991-04-12 製缶用diパンチの加工方法 Expired - Lifetime JP2818314B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3080028A JP2818314B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 製缶用diパンチの加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3080028A JP2818314B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 製缶用diパンチの加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06114468A true JPH06114468A (ja) 1994-04-26
JP2818314B2 JP2818314B2 (ja) 1998-10-30

Family

ID=13706824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3080028A Expired - Lifetime JP2818314B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 製缶用diパンチの加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2818314B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029992A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 金型及びその製造方法
JP2008201083A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Showa Denko Packaging Co Ltd テーパ付き容器の成形金型
US8069697B2 (en) 2003-10-02 2011-12-06 Nippon Steel Corporation Apparatus for hot press-forming metal plate material
KR102360323B1 (ko) * 2020-10-15 2022-02-09 이재형 프레스 성형장치 및 성형방법
JP2023039580A (ja) * 2021-09-09 2023-03-22 東洋製罐株式会社 しごき加工用パンチ及び該パンチを用いてのしごき加工により得られる金属製筒体。
JP2023039579A (ja) * 2021-09-09 2023-03-22 東洋製罐株式会社 しごき加工用パンチ及び該パンチを用いた薄肉化金属製筒体の製造方法
EP4400227A4 (en) * 2021-09-09 2025-08-27 Toyo Seikan Co Ltd IRONING PUNCH

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8069697B2 (en) 2003-10-02 2011-12-06 Nippon Steel Corporation Apparatus for hot press-forming metal plate material
US8307687B2 (en) 2003-10-02 2012-11-13 Nippon Steel Corporation Metal plate material hot press molding apparatus and hot press molding method
US8327680B2 (en) 2003-10-02 2012-12-11 Nippon Steel Corporation Metal plate material hot press molding apparatus and hot press molding method
US8555691B2 (en) 2003-10-02 2013-10-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Metal plate material hot press molding apparatus and hot press molding method
JP2007029992A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 金型及びその製造方法
JP2008201083A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Showa Denko Packaging Co Ltd テーパ付き容器の成形金型
KR102360323B1 (ko) * 2020-10-15 2022-02-09 이재형 프레스 성형장치 및 성형방법
JP2023039580A (ja) * 2021-09-09 2023-03-22 東洋製罐株式会社 しごき加工用パンチ及び該パンチを用いてのしごき加工により得られる金属製筒体。
JP2023039579A (ja) * 2021-09-09 2023-03-22 東洋製罐株式会社 しごき加工用パンチ及び該パンチを用いた薄肉化金属製筒体の製造方法
EP4400227A4 (en) * 2021-09-09 2025-08-27 Toyo Seikan Co Ltd IRONING PUNCH

Also Published As

Publication number Publication date
JP2818314B2 (ja) 1998-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06114468A (ja) 製缶用diパンチの加工方法
CN114423536A (zh) 具有确定性的表面结构的钢板
US6006564A (en) Application of dry lubricant to forming dies and forging dies that operate with high force
CN1337284A (zh) 汽车变速箱结合齿齿坯制作工艺
JP2005034865A (ja) ロール加工装置および加工方法
JPS61209731A (ja) しごき加工ポンチ
US3199324A (en) Methods of cold extruding metals
JPH11267769A (ja) 樹脂被覆材用しごきダイス、樹脂被覆材用しごきパンチ、および前記ダイスまたはパンチを用いた樹脂被覆材のしごき加工方法
JP2000288654A (ja) パイプ材のダイレス穴明け法
JPH02205207A (ja) 絞りしごき加工缶の製造方法
CN110193553B (zh) 一种铜散热片冲压成型工艺
RU2317170C2 (ru) Способ изготовления глубоких цилиндрических изделий из квадратных заготовок
JPH04294831A (ja) プレス用金型及び金型の粗面加工方法
US6474127B1 (en) Pressing method, in particular for obtaining hydraulic cylinders and high-pressure filters
JPH0866715A (ja) 高平滑な外表面を有する線・棒材の製造方法
JP2003039132A (ja) 鍛造用金型、鍛造方法、鍛造製品および鍛造生産システム
JP3990121B2 (ja) ボア内表面の溝加工方法
RU2013154C1 (ru) Способ обратного прессования изделий
JPH0810872A (ja) 樹脂コート金属板の穴明け−穴拡げ用ポンチ・ダイ
Maeno et al. Automatic re-lubrication by pulsating motion with punch having dimple bottom in backward extrusion of cylindrical cup
RU2070467C1 (ru) Способ изготовления конических деталей
JP4120333B2 (ja) 加工方法
JP7346849B2 (ja) 打抜きポンチ、これを備える鍛造装置、これを用いる鍛造方法
SU1503944A2 (ru) Способ изготовлени изделий
JP2000042644A (ja) しごき加工に用いる再絞りカップの成形金型

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980721