JPH069714B2 - 偏平円形断面を有する有底筒状体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は各種容器などとして使用される金属製有底筒
状対を製造する方法に関し、特に横断面が偏平円形、例
えば小判形状あるいは楕円形状などをなす有底筒状体を
製造する方法に関するものである。

従来の技術 従来一般の金属製容器の製造方法は、底部と壁部とを一
体に成形する方法と、底部と壁部とを別体に成形して、
接合もしくは接着する方法とに大別される。前者の方法
は深絞り加工、張り出し加工、アイアニング加工の１種
または２種以上を１回以上必要に応じて組合せて施し、
底部と壁部とが一体となった容器を得るものであり、一
方後者の方法は、曲げ加工、ロール加工、ハゼ折り加工
の１種または２種以上と接合・接着加工とを組合せて壁
部を作り、さらに底部と壁部との間の接合、接着加工を
行なうものである。

発明が解決すべき問題点 前述のような従来法のうち、底部と壁部とを一体に成形
する前者の方法では、ある程度以上の深さを有する容器
を得るとすれば、１回の加工だけでは困難であり、少な
くとも２回以上の加工を施す必要があり、そのため設備
面その他の面から経済性が劣る欠点がある。またこの方
法によって得られる容器は、断面真円形状のものに限ら
れるのが通常であり、この発明で対象としているような
断面小判型まるいは断面楕円形状の底有筒状体を作成す
ることは未だ技術的に確立されていないのが実情であ
る。

一方後者の方法では、深い容器を作成することが比較的
容易であり、また小判型断面や楕円形断面を有する有底
筒状体を作成することも可能であるが、工程数が前者の
方法よりなお一層多く、そのため製造コストが著しく高
くならざるを得ない。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、任
意の深さを有する断面偏平円形状の有底付状体を１回の
成形加工で簡単かつ容易に得ることのできる方法を提供
することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明の偏平円形断面を有する有底筒状体の製造方法
は、偏平円形断面を有するポチおよびダイスの間に、ポ
ンチの周長の０．５倍を越え０．８倍以下の幅を有する
実質的に矩形をなす平板状金属板素材を、その金属板素
材の中心と前記ダイス−ポンチの中心線とが一致しかつ
金属板素材の幅方向がダイスの偏平円形断面の長さ方向
と平行となるように配置し、金属板素材に前記ダイスお
よびポンチにより１回の平板絞り加工を行なうことによ
って、全体として偏平円形断面を有する所要深さの有底
筒状をなし、かつその偏平断面の長さ方向の各端部の壁
部のうち、底面から開口端に至るまでの間の中途の位置
から開口端に至るまでの部分が、それぞれ前記金属板素
材の幅方向の同じ側の端面が突合わされた状態で連続的
に接することによって形成された有底筒状体を得ること
を特徴とするものである。

作用 この発明の方法では、全体として偏平円形断面を有する
任意の深さの有底筒状態をダイス・ポンチによる１回の
成形加工で得る。ここで、偏平円形断面の長さ方向（長
軸方向）の各端部の壁部のうち、底面から開口端に至る
までの間の中途の位置から開口端に至るまでの部分は、
それぞれ平板状金属素材の幅方向の同じ側の端面が相互
に突合わされた状態で連続して接することにより形成さ
れる。このように突合わされて連続的に接する部分を以
下突合せ部と記す。なお有底筒状態体の底面から前記中
途の位置（突合せ開始部）までは通常の絞り加工により
得られる連続有底筒状をなしている。

上述のようにダイス・ポンチを用いた成形加工により壁
部（胴部）の一部に突合せ部を有する筒状体に成形して
容器等に使用することは従来は全く考えられていなかっ
た。しかるに本願発明者等の実験・検討によれば、この
ようにして形成された突合せ部は通常は成形と同時に圧
接された状態となり、容器等として充分に実用めきる程
度の液密性を示すことが判明している。すなわち、この
発明により得られた有底筒状体に水を注入しても、突合
せ部から水の漏洩が生じることはなく、さらにその有底
筒状体内の水にある程度の圧力を加えても突合せ部から
漏洩することもないことが確認されている。但し、場合
によっては液密性をより一層向上させたり、さらには気
密性をも付与するため、突合せ部を公知の溶接、ろう付
け等による接合あるいは接着をしても良いことは勿論で
ある。一方この発明の方法によれば、後述するように任
意の深さの有底筒状体を製造でき、したがって長尺な有
底筒状体として建築構造物の梁なおの建築材料あるいは
各種機械装置類の強度メンバーとしても使用できるが、
このような場合は完全な液密性や気密性が要求されない
ことが多く、その場合には突合せ部の接合、接着を行な
わずに成形加工のままで使用することが可能である。

この発明の方法では、任意の深さを有する断面偏平円形
状の有底筒状体を得ることができる。すなわち、矩形状
の金属板素材についての前述の幅方向い短辺方向）に対
し直角な方向（長辺方向）の長さを長くすれば、それに
伴って突合せ部の長さが長くなるだけで深い有底筒状体
を得ることができる。

金属板素材の幅は、ポンチの周長の０．５倍を越える幅
とする必要がある。その理由は、金属板素材の幅がポン
チの周長の０．５倍以下えは、前述のような突合せ部が
形成されずにその部分が開いてしまうかあるいはその部
分が突合わされても充分に圧接されないからである。こ
のように継目が充分に圧接されない場合、その部分をさ
らに接合あるいは接着しても充分な液密性、気密性が得
られないとともに、強度的にも劣る。一方金属板素材の
幅がポンチ周長の０．８倍を越えれば深絞り加工時にお
いてポンチの先端面と壁面との境界のＲ部（したがって
有底状体の底面と壁部との境界のＲ部）において金属板
素材が破断するおそれが生じることがあり、また成形品
の深さが浅くなって所要の深さの有底筒状体が得られな
くなることもある。したがって金属板素材の幅はポンチ
の周長の０．５倍を越え０．８倍以下とする必要があ
る。なお前述のような深絞り加工時における金属板素材
のＲ部での破断を確実に防止するためには、金属板素材
の幅は、ポンチの周長の０．５倍を越え０．６倍以下と
することが好ましい。

発明の実施のための具体的説明 第１図にこの発明の方法を実施するためのポンチ１およ
びダイス２の配置例を示し、また第２図（Ａ）、（Ｂ）
はそれぞれポンチ１の横断面形状の一例を示し、さらに
第３図にはこの発明の方法により得られた有底筒状体４
の一例を示す。

ポンチ１は第２図（Ａ）または第２図（Ｂ）に示すよう
に横断面形状が小判型（長円）あるいは楕円形で代表さ
れる偏平円形となっているものであるが、もちろん小判
型、楕円形に限定されるものではなく、これらに類似す
る形状でも良い。一方ダイス２はポンチ１の横断面形状
に対応するダイス穴２Ａを有するものであって、そのダ
イス穴２Ａの寸法は、ポンチ１に対し成形すべき金属板
素材３の板厚、材質を考慮したクラアランスを保つよう
に設定される。

実際に成形加工を行なうにあたっては、第１図の鎖線で
示すようにアルミニウム合金等からなる矩形状の金属板
素材３を、その中心Ｏがポンチ１−ダイス２の中心軸線
Ｐに一致しかつ金属板素材３の幅方向に沿った短辺３１
がポンチ１の横断面の偏平円形の長軸Ｑと平行となるよ
うにダイス２上に配置し、ポンチ１を下降させて深絞り
加工を行なう。ここで特に図には示していないが、一般
に深絞り加工において使用するシワ押えやノックアウト
ピン等を用いても良いことは勿論である。

なおここで金属板素材３として幅方向に沿った短辺３１
の長さＬ_１がポンチ１の周長の０．５倍を越え０．８倍
以下のもの、好ましくは０．５倍を越え０．６倍以下の
ものを用いる。また金属板素材３の長辺３２の長さＬ_２
は、作成すべき有底筒状体の深さに応じて適宜決定すれ
ば良い。すなわち長辺３２の長さは、得るべき筒状体の
深さの２倍と、ポンチ１の横断面の短軸方向の長さと、
トリミング等の余裕部分の長さとの和となるように定め
ておけば良い。

上述のような絞り加工によって得られた成形品は、第３
図に示すように偏平円形断面を有する所要深さの有底筒
状体４をなしており、しかもその有底筒状体４は、その
偏平円形断面の長さ方向（長軸方向）の両端部の壁部４
１に、底面４２から開口部４３に至るまでの間のうち、
中途の位置４４から開口部４３まで連続する突合せ部４
５が形成されている。なおこの突合せ部４５は既に述べ
たように圧接されているのが通常である。

このようにして得られた有底筒状態４はそのまま容器や
強度メンバー等として製品化しても良く、また場合によ
っては前記突合せ部４５をさらに溶接、ろう付けなどに
より接合したりあるいは接着剤コーティングなどにより
接着して、液密性をより一層向上させたり、気密性を付
与したりしても良い。

実施例 板厚０．８mmの軟質アルミニウム板について、第２図
（Ａ）に示すような小判型の横断面形状を有する２種の
寸法のポンチ−ダイス工具Ａ、Ｂを用いて12トン深絞り
試験機により深絞り加工を行なった。用いた２種の工具
Ａ、Ｂの寸法は、第１表に示す通りである。なお第１表
においてｒ、ｗ、ｌ_ｐは第２図（Ａ）中に示す通りであ
り、またｒ_ｐはポンチ肩半径、ｒ_ｄはダイス肩半径、ｃ
はダイス−ポンチ間のクラアランスである。

素材形状は矩形とし、圧延方向の長さをＬ_１、圧延方向
に対し直角な方向の長さをＬ_２として、Ｌ_１の方向をポ
ンチ４の横断面の長軸方向と平行とした。そしてＬ_１の
値（短辺の幅）は、工具Ａの場合は８０mm、工具Ｂの場
合は７０mmとした。したがって工具Ａの場合は素材の幅
Ｌ_１はポンチ周長の約０．５５倍、工具Ｂの場合は素材
の幅Ｌ_１はポンチの周長の約０．５３倍である。ま潤滑
剤としては市販の鉱物性プレス油を素材全面に塗布し、
またしわ押えを用いてそのしわ押え力は200kgとした。

以上の条件下で、工具Ａを用いた場合は素材の長辺長さ
Ｌ_２を100〜300mmの範囲内で種々変化させ、また工具Ｂ
を用いた場合は素材の長辺長さＬ_２を70〜200mmの範囲
内で種々変化させて絞り加工を行なったところ、素材の
破断が生じることなく、種々の深さを有する第３図に示
すような横断面小判型の有底筒状体を得ることができ
た。そしていずれも突合せ部は良好に圧接されているこ
とが判明した。

発明の効果 前述の説明で明らかなようにこの発明の方法によれば、
任意の深さを有する横断面偏平円形状の有底筒状体を１
回の成形加工で簡単かつ容易に得るとができ、したがっ
てこの種の形状の有底筒状体の製造コストを従来よりも
格段に低減することができる顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法で使用するダイス−ポンチの一
例を示す略解的な斜視図、第２図（Ａ）、（Ｂ）はそれ
ぞれこの発明の方法で使用するポンチの横断面形状の一
例を示す模式図、第３図はこの発明の方法により得られ
た有底筒状体の一例を示す斜視図である。 １…ポンチ、 ２…ダイス、 ３…金属板素材、 ４…有底筒状体、 ４５…突合せ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏平円形断面を有するポンチおよびダイス
   の間に、ポンチの周長の０．５倍を越え０．８倍以下の
   幅を有する実質的に矩形をなす平板状金属板素材を、そ
   の金属板素材の中心と前記ダイス−ポンチの中心線とが
   一致しかつ金属板素材の幅方向がダイスの偏平円形断面
   の長さ方向と平行となるように配置し、金属板素板に前
   記ダイスおよびポンチにより１回の平板絞り加工を行な
   うことによって、全体として偏平円形断面を有する所要
   深さの有底筒状をなし、かつその偏平断面の長さ方向の
   各端部の壁部のうち、底面から開口端に至るまでの間の
   中途の位置から開口端に至るまでの部分が、それぞれ前
   記金属素材の幅方向の同じ側の端面が突合わされた状態
   で連続的に接することによって形成された有底筒状体を
   得ることを特徴とする、偏平円形断面を有する有底筒状
   体の製造方法。