JPH0771700B2

JPH0771700B2 - 再絞り方法

Info

Publication number: JPH0771700B2
Application number: JP63038579A
Authority: JP
Inventors: 勝宏今津; 具実小林; 雅夫石鍋; 久夫岩本
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: US4984708A; US4962659A; GB2216052B; JPH01258822A; GB8904017D0; GB2216052A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は再絞り法に関するもので、より詳細には被覆金
属板の前絞りカップから、被覆層の損傷を著しく軽減さ
せながら、缶胴側壁部を曲げ伸ばしにより均一に薄肉化
する方法に関する。

（従来の技術）被覆金属板を絞り及び再絞り加工に付することによっ
て、無継目（シームレス）缶胴を製造することは製缶の
分野では古くから広く行われている。この絞り−再絞り
成形に際して、金属板は、缶の高さ方向には寸法が大き
くなり且つ缶胴周方向には寸法が縮小するように塑性流
動する。そのため、絞り−再絞り成形で得られた缶胴で
は、缶胴側壁部の厚みが下部から上部に向けて増大し、
側壁部上端（開口端）では著しく肉厚となる傾向があ
る。

被覆金属板の絞り−再絞り成形に際して、再絞りダイス
の曲率コーナ部で小径の深絞りカップに絞り成形すると
共に、側壁部を曲げ伸ばしして側壁部を薄肉化すること
も既に知られている。この場合にも、側壁部は全体とし
て薄肉化されるとしても、その上部は周方向への圧縮の
影響によりやはり肉厚が増大する傾向がある。

この問題を解消するものとして、特表昭56−501442号公
報には、再絞りダイスの曲率コーナ部で側壁部を曲げ伸
ばしした後、その前方のダイススロート部でしごきを加
え、側壁部の肉厚を缶の高さ方向全体にわたって均一化
することが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記先行技術の方法によれば、周方向に圧縮されて肉厚
が増大する側壁部上部にしごきが加わることにより、側
壁部全体の厚みが確かに均一化するが、その反面とし
て、側壁部上部の樹脂被覆層に圧縮応力としごき力が加
わることにより、樹脂被覆層はかなり損傷を受けたり、
或いは金属板との密着力が低下する傾向があり、そのた
め最終の缶詰製品としたとき、金属の腐蝕や金属溶出に
よる問題や、更には水素発生による膨張缶や孔食よる漏
洩缶を発生するという事態を引き起こす。

従って、本発明の目的は、被覆金属板の前絞りカップか
ら、被覆層の損傷を著しく軽減させながら、缶胴側壁部
が曲げ伸ばしにより均一に薄肉化された絞り−再絞り缶
を製造し得る方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、缶胴側壁部が全体にわたって均一
に薄肉化されしかも耐腐食性に優れた絞り−再絞り缶を
被覆金属板から製造する方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、被覆金属板の前絞りカップを、カップ
内に挿入された環状の保持部材と再絞りダイスとで保持
し、保持部材及び再絞りダイスと同軸に且つ保持部材内
を出入し得るように設けられた再絞りポンチと再絞りダ
イスとを互いに噛み合うように相対的に移動させ、前絞
りカップよりも小径の深絞りカップに絞り成形する方法
において、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率半径（Rd）を金属板
素板厚（t_a）の１乃至2.3倍の寸法とし、保持部材の保
持コーナ部の曲率半径（R_H）を前記金属板素板厚（t_a）
の4.1乃至12倍の寸法とし、保持部材及び再絞りダイスの前絞りカップとの平面状係
合部は0.001乃至0.2の動摩擦係数を有するものとし、浅絞りカップ径／深絞りカップ径の比で定義される再絞
り比が1.1乃至1.5の範囲となるように少なくとも１段の
絞り成形を行い、且つ絞り成形に際してカップ側壁部を下記式式中Rdは前述した意味を有し、ｔは絞り成形前の板厚で
ある、の厚み変化率（ε_t）となるように曲げ伸しにより薄肉
化し且つ、高さ方向全体にわたって均一に薄肉化するこ
とを特徴とする再絞り方法が提供される。

（作用）本発明の再絞り法を説明するための第１図において、被
覆金属板から形成された前絞りカップ１は、このカップ
内に挿入された環状の保持部材２とその下に位置する再
絞りダイス３とで保持される。これらの保持部材２及び
再絞りダイス３と同軸に、且つ保持部材２内を出入し得
るように再絞りポンチ４が設けられる。再絞りポンチ４
と再絞りダイス３とを互いに噛みあうように相対的に移
動させる。

これにより、前絞りカップ１の側壁部は、環状保持部材
２の外周面５から、その曲率コーナ部６を経て、径内方
に垂直に曲げられて環状保持部材２の環状底面７と再絞
りダイス３の上面８とで規定される部分を通り、再絞り
ダイス３の作用コーナ部９により軸方向にほぼ垂直に曲
げられ、前絞りカップ１よりも小径の深絞りカップ10に
成形すると共に、側壁部を曲げ伸ばしにより薄肉化す
る。

本発明は、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率半径（R
d）を、金属板素板厚（t_B）の１及至2.3倍、特に1.5及
至2.3倍の寸法とすると、側壁部の曲げ伸ばしによる薄
肉化が有効に行われるのみならず、側壁部の下部と上部
とにおける厚みの変動が解消され、全体にわたって均一
な薄肉化が可能となるという知見に基づくものである。
以下、この点について説明する。

曲げ伸ばしの原理を説明するための第２図において、被
覆金属板11は十分なバックテンションの下に曲率半径Rd
を有する再絞りダイスの作用コーナ部９に沿って強制的
に曲げられる。この場合、被覆金属板11の作用コーナ部
側の面12では歪は生じないが、作用コーナ部と反対側の
面13では引張りによる歪を受ける。この歪量ε_Sは、作
用コーナ部の曲率半径をRd及び板厚をｔとしたとき、下
記式で与えられる。被覆金属板の面（内面）13は、作用コー
ナ部でε_Sだけ引き伸ばされるが、他方の面（外面）12
は作用コーナ部直下でバックテンションによりε_Sと同
じ量伸ばされることになる。このように被覆金属板は曲
げ伸ばしされることにより、その厚みが薄肉化される
が、その厚み変化率ε_tは、下記式で与えられる。上記式(2)から作用コーナ部の曲率半径R
dを小さくすることが被覆金属板を薄肉化するのに有効
であること、即ち、Rdを小さくすればするほど、厚みの
変化｜ε_t｜は大きくなることがわかる。また、作用コ
ーナ部の曲率半径Rdを一定にして考えると、作用コーナ
部を通る被覆金属板の厚みｔが増大するほど、厚みの変
化｜ε_t｜が大きくなることがわかる。

第３図は、作用コーナ部の曲率半径Rdを横軸とし、厚み
変化率ε_tを縦軸とし、被覆金属板の厚みｔを変化させ
た場合の両者の関係をプロットしたグラフである。第３
図の結果は前述した事実を明らかに示している。

今、作用コーナ部に供給される被覆金属板の厚みをt₀、
曲げ伸ばしにより薄肉化されたものの厚みをt₁とする
と、この厚みt₁は式で与えられる。ところで、前絞りカップの側壁部の上方
では径方向の圧縮の影響により、基準厚み（素板厚）t_B
よりも厚みが増大しており、この厚みは式 t₀＝（１＋α）t_B …（４）式中、αは厚み指数である、で表わされるから、この場合の薄肉化された厚みt₁は式で与えられる。

そこで、α＝０の場合のt₁当りのα≠０の場合のt₁の
比、Ratioは式で表わされる。上記式（６）からRdを小さくすること
は、曲げ伸ばしされた側壁部における厚みの変動比を小
さな値に抑制する作用をもたらすことが理解される。具
体的に、t_B＝0.18mm,α＝0.1として、Rdが2mmの場合、R
atio＝1.091であるのに対して、Rdが0.5mmの場合、Rati
o＝1.072であり、厚みの変動抑制及び均一化に著効があ
ることがわかる。

換言すると、基準厚み（t_B）に対する前絞りカップの厚
み比は１＋αであるから、厚みの変動の抑制率は、式で与えられ、前述した例について、式（７）の値を求め
ると、Rd＝2mmの場合0.009、Rd＝0.5mmの場合0.028とな
り、後者の場合約3.2倍の効果があることが認められ
る。

本発明は、以上説明したとおり、再絞りダイスの作用コ
ーナ部の曲率半径（Rd）を小さくすることが、曲げ伸ば
し後の側壁部の厚みを均一化する上に有効であるとの知
見に基づくものである。Rdの値が前記範囲を越えて大き
くなる場合には、側壁部の薄肉化の程度においても、ま
た側壁部の肉厚の均一性の点でも不満足なものとなり易
い。一方、Rdの値が前記範囲を越えて小さくなると、再
絞り成形時に、ダイス作用コーナ部で素材切れを生じ易
くなるので本発明の目的に適当でなくなる。

本発明においては、次に、保持部材２の保持コーナ部６
の曲率半径（R_H）を前記金属板素板厚（t_B）の4.1乃至1
2倍、特に4.1乃至11倍の寸法とし、保持部材２及び再絞
りダイス３の前絞りカップとの平面状係合部を、0.001
乃至0.20、特に0.001乃至0.10の動摩擦係数（μ）を有
するものとし、且つ浅絞りカップ径／深絞りカップ径の
比で定義される絞り比が1.1乃至1.5、特に1.15乃至1.45
の範囲となるように絞り成形を行わねばならない。これ
らの点について以下に説明する。

再絞りダイス作用コーナ部で十分に曲げ伸ばしが行われ
るためには、この作用コーナ部に正確に沿って金属板の
曲げが行われながら、しかも金属板の供給が行われるよ
うに、バックテンションが与えられていることが必要で
ある。このバックテンションは、前絞りカップ側壁部
の平板への成形荷重、実質上のしわ押え荷重及び前
絞りカップから深絞りカップへの変形抵抗荷重の合計で
与えられる。これらの合計の力は、当然のことながら、
金属板の破断を生じるほど大きいものであってはならな
く、曲げ伸ばしが有効に行われるものでなければならな
いと共に、それらの三者の間にも一定のバランスが要求
される。

保持コーナ部６の曲率半径R_Hは上記の成形荷重及び成
形性に関する。即ち、保持コーナ部６の曲率半径R_Hが前
記範囲よりも小さいと板切れと塗膜損傷を生ずる傾向が
あり、また前記範囲よりも大きいとシワが発生する傾向
があり、特に満足すべき再絞り成形が行われないが、こ
の曲率半径R_Hを本発明で規定した範囲とすることによ
り、十分なバックテンションを与えながら、円滑な再絞
り成形が可能となる。

保持部材２の環状面７及び再絞りダイス３の環状面８の
動摩擦係数（μ）は、前記の実質しわ押え力と関係す
る。ここで実質しわ押え力とは、金属板の周方向の寸法
の収縮に伴って発生するしわを押えるのに有効に作用す
る力であり、保持部材と再絞りダイスとの間に加えられ
る力と、これらの面の動摩擦係数（μ）との積で表わさ
れる。動摩擦係数（μ）が前記範囲よりも大きいと、金
属板のクビレ切れが発生する傾向があり、一方前記範囲
よりも小さいとシワの発生を抑制しえない傾向がある
が、本発明によれば、動摩擦係数（μ）を上記範囲内に
選ぶことによりシワの発生や板切れを抑制しながら曲げ
伸ばしに必要なバックテンションを与えることが可能と
なる。

浅絞りカップ径（ｂ）／深絞りカップ径（ａ）の比で定
義される再絞り比は、前記の変形抵抗荷重と関連す
る。この再絞り比（b/a）が本発明で規定した範囲より
小さいと、深絞りされた容器を製造するという目的が達
成され難くなると共に、曲げ伸ばしに必要な大きいバッ
クテンションを与えることが困難となり、一方b/aが前
記範囲よりも大きいと、変形抵抗が大きすぎて、曲げ伸
ばしに際して板切れを生ずる傾向が大となる。再絞り比
（b/a）を前記範囲とすることにより、効率の良い深絞
り成形、板切れ防止及び高度の曲げ伸ばしに必要なバッ
クテンションの付与が可能となるものである。

以上説明した通り、本発明によれば、再絞りダイスコー
ナ部の曲率半径（Rd）を小さい範囲に選択し、保持部材
コーナ部の曲率半径（R_H）を大きい範囲に選択し、しか
も保持部材及びダイスの動摩擦係数（μ）及び再絞り比
（b/a）をそれぞれ特定の範囲に選択し、しかもこれら
を結合することにより、深絞り成形と側壁部の薄肉化及
び肉厚の均一化とが可能となるものである。特に、再絞
り加工を例えば１乃至４段の複数段にわたって行うこと
により、側壁部の厚みは一層均一なものとなる。

本発明によれば、全体としての絞り比が2.0乃至4.0、特
に2.0乃至3.5の範囲にある深絞り缶を得ることができ
る。

ここで絞り比とは、下記式で定義される値である。また、本発明によれば、缶の側
壁部を平均して素板厚（t_B）の60乃至95％、特に65乃至
90％の厚みに薄肉化できると共に、最も厚くなり易い側
壁部上部の肉厚（t_U）と側壁部下部の肉厚（t_L）との比
（t_U／t_L）を1.5以下、特に1.0乃至1.4にして、しごき
の付与なしに側壁部の肉厚を均一化することができる。
更に、本発明の絞り−再絞り缶は、側壁部全体がしごき
を受けることなしに薄肉化されていることから、被覆の
程度が完全であり、側壁部上部のエナメルレーター値
（mA）が側壁部下部のエナメルレーター値（mA）の５倍
以下、特に１乃至４倍であるという特徴を有する。

（発明の好適態様）素材本発明では、金属板としては各種表面処理鋼板やアルミ
ニウム等の軽金属板が使用される。

表面処理鋼板としては、冷圧延鋼板を焼鈍後二次冷間圧
延し、亜鉛メッキ、錫メッキ、ニッケルメッキ、電解ク
ロム酸処理、クロム酸処理等の表面処理の一種または二
種以上行ったものを用いることができる。好適な表面処
理鋼板の一例は、電解クロム酸処理鋼板であり、特に10
乃至200mg/m²の金属クロム層と１乃至50mg/m²（金属ク
ロム換算）のクロム酸化物層とを備えたものであり、こ
のものは塗膜密着性と耐腐食性との組合せに優れてい
る。表面処理鋼板の他の例は、0.5乃至11.2g/m²の錫メ
ッキ量を有する硬質ブリキ板である。このブリキ板は、
金属クロム換算で、クロム量が１乃至30mg/m²となるよ
うなクロム酸処理或はクロム酸／リン酸処理が行われて
いることが望ましい。

更に他の例として、アルミニウムメッキ、アルミニウム
圧接等を行ったアルミ被覆後半を用いることもできる。

軽金属板としては、所謂純アルミニウム板の他にアルミ
ニウム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で
優れたアルミニウム合金板は、Mn:0.2乃至1.5重量％、M
g:0.8乃至５重量％、Zn:0.25乃至0.3重量％、及びCu:0.
15乃至0.25重量％、残部がA1の組成を有するものであ
る。これらの軽金属板も、金属クロム換算で、クロム量
が20乃至300mg/m²となるようなクロム酸処理或はクロム
酸／リン酸処理が行われていることが望ましい。

金属板の素板厚（t_B）は、金属の種類、容器の用途或は
サイズによっても相違するが、一般に0.10乃至0.50mmの
厚みを有するのがよく、この内でも表面処理鋼板の場合
には、0.10乃至0.30mmの厚み、また軽金属板の場合には
0.15乃至0.40mmの厚みを有するのがよい。

本発明は、絞り成形に先立って、金属板に樹脂の保護被
覆を施し、この保護被覆層を実質上損傷することなし
に、深絞り成形と側壁部の均一薄肉化とを行い得ること
が利点である。保護被覆の形成は、保護塗料を設けるこ
とにより、或は熱可塑性樹脂フィルムをラミネートする
ことにより行われる。

保護塗料としては、熱硬化性及び熱可塑性樹脂から成る
任意の保護塗料：例えば、フェノール−エポキシ塗料、
アミノーエポキシ塗料等の変性エポキシ塗料；例えば塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体、エポキシ変性−、エポキシアミ
ノ変性−或はエポキシフェノール変性−ビニル塗料等の
ビニルまたは変性ビニル塗料；アクリル樹脂系塗料；ス
チレン−ブタジエン系共重合体等の合成ゴム系塗料等の
単独または２種以上の組合せが使用される。

これらの塗料は、エナメル或はラッカー等の有機溶媒溶
液の形で、或は水性分散液または水溶液の形で、ローラ
塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動塗
装等の形で金属素材に施す。勿論、前記樹脂塗料が熱硬
化性の場合には、必要により塗料を焼付ける。保護塗膜
は、耐腐食性と加工性との見地から、一般に２乃至30μ
ｍ、特に３乃至20μｍの厚み（乾燥状態）を有すること
が望ましい。また、絞り−再絞り性を向上させるため
に、塗膜中に、各種滑剤を含有させておくことができ
る。

ラミネートに用いる熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ア
クリルエステル共重合体、アイオノマ−等のオレフィン
系樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、エチレンテレフタレート／イソ
フタレート共重合体等のポリエステルフィルム；ナイロ
ン６、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン12等のポリ
アミドフィルム；ポリ塩化ビニルフィルム；ポリ塩化ビ
ニリデンフィルム等を挙げることができる。これらのフ
ィルムは未延伸のものでも、二軸延伸のものでもよい。
その厚みは、一般に３乃至50μｍ、特に５乃至40μｍの
範囲にあることが望ましい。フィルムの金属板への積層
は、熱融着法、ドライラミネーション、押出コート法等
により行われ、フィルムと金属板との間に接着性（熱融
着性）が乏しい場合には、例えばウレタン系接着剤、エ
ポキシ系接着剤、酸変性オレフィン樹脂系接着剤、コポ
リアミド系接着剤、コポリエステル系接着剤等を介在さ
せることができる。

発明に用いる塗膜或はフィルムには、金属板を隠蔽し、
また絞り−再絞り成形時に金属板へのしわ押え力の伝達
を助ける目的で無機フィラー（顔料）を含有させること
ができる。

無機フィラーとしては、ルチル型またはアナターゼ型の
二酸化チタン、亜鉛華、グロスホワイト等の無機白色顔
料；バライト、沈降性硫酸バライト、炭酸カルシウム、
石膏、沈降性シリカ、エアロジル、タルク、焼成或は未
焼成クレイ、炭酸バリウム、アルミナホワイト、合成乃
至天然のマイカ、合成ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム等の白色体質顔料；カーボンブラック、マグネタイ
ト等の黒色顔料；ベンガラ等の赤色顔料；シエナ等の黄
色顔料；群青、コバルト青等の青色顔料を挙げることが
できる。これらの無機フィラーは、樹脂当り10乃至500
重量％、特に10乃至300重量％の量で配合させることが
できる。

第４図は、本発明に好適に使用される被覆金属板の一例
を示す。即ち、金属基材11の両表面には、クロム酸処理
被膜の如き化成被膜12a,12bが設けられ、缶内面となる
側には、この化成被膜12aを介して内面塗膜13が設けら
れる。一方、缶外面となる側には化成被膜12bを介し
て、ホワイトコーティング14及び透明ニス15から成る外
面塗膜が設けられる。

絞り−再絞り工程本発明の成形工程を説明するための第５図において、打
抜き工程において、前述した被覆金属板を厚みt_Bの円板
20に打抜く。次いで絞り工程で、厚みがT_Bで大径の底部
21と、厚みがT_Wで高さの低い側壁部22とを備えた浅絞り
カップ23に絞り成形する。この絞り工程における絞り比
（式（８）参照）は、一般に1.2乃至1.9、特に1.3乃至
1.8の範囲にあることがよい。側壁部22の厚みT_W′は、T
_Bよりもやや大きい。

次いで、第１次再絞り工程で、浅絞りカップ23を、第１
図に示した装置により再絞り成形し、厚みがT_Bで浅絞り
カップより小径の底部24と、厚みがT_W′で浅絞りカップ
よりも高い側壁部25とを備えた再絞りカップ26に成形す
る。この再絞りカップ26の側壁部25は前述した原理によ
り曲げ伸ばしされ、その厚みT_W″は、前記厚みT_B及びT_W
よりも薄いものとなっている。

一般に、この再絞り工程は、複数段にわたって行われ、
この再絞り複数段にわたって行うことにより、側壁部は
薄肉化されると共に、側壁部の厚みは全体にわたって一
層均一なものとなる。最終段の第ｎ次再絞り工程におい
て、厚みがT_Bで小径の底部27と、厚みがT_Wで高さの大
きい側壁部28とを備えた深絞り缶29が得られる。この缶
の諸特性値は既に述べた通りのものである。

絞り成形及び再絞り成形に際して、被覆金属板或は更に
カップに、各種滑剤、例えば流動パラフィン、合成パラ
フィン、食用油、水添食用油、パーム油、各種天然ワッ
クス、ポリエチレンワックスを塗布して成形を行うのが
よい。滑剤の塗布量は、その種類によっても相違する
が、一般に0.1乃至10mg/dm²、特に0.2乃至5mg/dm²の範
囲内にあるのがよく、滑剤の塗布は、これを溶融状態で
表面にスプレー塗布することにより行われる。

絞り成形は、室温で行うこともできるが、一般には20乃
至95℃、特に20乃至90℃の温度で行うことが望ましい。

成形後の缶は、フランジのトリミング、ドーミング加
工、ネックイン加工、フランジ加工等の各種加工を行
い、ツーピース缶詰用の缶胴とする。

（発明の効果）本発明によれば、再絞りダイスコーナ部の曲率半径（R
d）を小さい範囲に選択し、保持部材コーナ部の曲率半
径（R_H）を大きい範囲に選択し、しかも保持部材及びダ
イスの動摩擦係数（μ）及び再絞り比（b/a）をそれぞ
れ特定の範囲に選択し、しかもこれらを結合することに
より、深絞り成形と側壁部の薄肉化及び肉厚の均一化と
が可能となるものである。特に、再絞り加工を例えば１
乃至４段の複数段にわたって行うことにより、側壁部の
厚みは一層均一なものとなる。

本発明によれば、側壁部を均一に薄肉化することによ
り、金属素材当りの缶容積を増大させ、目付量を減少さ
せることにより、素材の節約、コストの低減と容器の軽
量化とが可能となる。また、成形前の金属板に予め塗装
を施しておくことが可能となるために、成形後の缶胴に
スプレー塗装する必要がなくなり、塗装コストの低減、
塗料溶剤による環境汚染の解消が可能となる。また缶胴
側壁部の上部をも、しごき加工を加えることなしに、一
様に薄肉化できたため、界面腐食（内容液とヘッドスペ
ースとの界面で生ずる腐食）を最も生じやすい塗膜上部
の損傷を軽減できたことにより、缶胴の耐腐食性が顕著
に向上するという利点もある。

（実施例）実施例１素板厚0.18mm、調質度DR−９のティンフリースチールに
予めエポキシ系塗料を塗装、焼付を施し、乾燥後、約20
μｍの厚みの保護被膜を形成させた被覆金属板にパーム
油を塗布し、直径187mmの円板に打抜き、常法に従い絞
りポンチと絞りダイスとの間で、浅絞りカップに成形し
た。

この絞り工程における絞り比は1.5であり、側壁部の厚
みT_W′はT_Bより約20％大きい浅絞りカップである。

次いで第１次、第２次、第３次再絞り工程で、第１図に
示した装置により再絞り成形を行った。

この時の第１次乃至第３次の再絞り工程の成形条件は次
のとおりである。

第１次再絞り比 1.29 第２次再絞り比 1.24 第３次再絞り比 1.20 再絞りダイス作用コーナー部曲率半径（Rd） 0.41mm 保持コーナー部曲率半径（R_H） 1.0mm しわ押え荷重 6000kg 動摩擦係数（μ） 0.09 このようにして再絞り成形された深絞りカップの諸特性
は以下の通りである。

カップ径 66mm カップ高さ 140mm 側壁厚み変化率 −18％ T_U／T_L 1.3 この後、常法に従ってドーミング、トリミング、ネック
イン、フランジ加工を施し、脱脂、洗浄後、ツーピース
缶詰用の缶胴とした。

この最終缶胴の保護被膜の損傷をチェックするために金
属露出の程度を測定した。その時のエナメルレーター値
は、容器全体0.5mA、側壁部上部で0.4mA,側壁部下部で
0.1mAであった。

次いで、この再絞り缶内に、下記飲料 A:コーラ B:ビール C:合成炭酸飲料を冷間充填し、金属蓋を供し二重巻締めを行い封印し
た。次いでこれら３種を下記第１表に示す条件で加温殺
菌した。

これら３種の容器詰を室温、37℃の条件下で長期保存に
付し、缶内面の腐食を観察、評価したが、下記第２表に
示すように、いずれも何等問題なく、特に界面腐食につ
いても異常は認められなかった。

実施例２素板厚0.26mmのAl−Mn系のAl合金に予めエオポキシ系塗
料を塗装、焼付を施し、乾燥後約20μｍの厚みの保護被
膜を形成させた被覆金属板にパーム油を塗布し、直径18
7mmの円板に打抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイ
スとの間で、浅絞りカップに成形した。この絞り工程に
おける絞り比は1.5であり、側壁部の厚みT_W′はT_Bより
約25％大きい浅絞りカップである。

次いで、第１次、第２次、第３次再絞り工程で、第１図
に示した装置により、再絞り成形を行った。このときの
第１次乃至第３次の再絞り工程の成形条件は次の通りで
ある。

第１次再絞り比 1.29 第２次再絞り比 1.24 第３次再絞り比 1.20 再絞りダイス作用コーナー部曲率半径（Rd） 0.5mm 保持コーナー部曲率半径（R_H） 2.0mm しわ押え荷重 2000kg 動摩擦係数（μ） 0.09 このようにして再絞り成形された深絞りカップの諸特性
は以下の通りである。

カップ径 66mm カップ高さ 140mm 側壁厚み変化率 −18％ T_U／T_L 1.4 この後、常法に従ってドーミング、トリミング、ネック
イン、フランジ加工を施し、脱脂、洗浄後、ツーピース
缶詰用の缶胴とした。

この最終缶胴の保護被膜の損傷をチェックするために、
金属露出の程度を測定した。その時のエナメルレーター
値は、容器全体0.8mA、側壁部上部で0.6mA,側壁部下部
で0.2mAであった。

次いで、この再絞り缶内に、下記飲料 A:コーラ B:ビール C:合成炭酸飲料を冷間充填し、金属蓋を供し二重巻締めを行い封印し
た。ついでこれら３種を第１表に示した条件で加温殺菌
した。

これら３種の容器詰を室温、37℃の条件下で長期保存に
付し、缶内面の腐食を観察、評価したが、下記第３表に
示すように、いずれも何等問題なく、特に界面腐食につ
いても異常は認められなかった。

実施例３素板厚0.18mm、調質度DR−９のティンフリースチールに
予めエポキシ系塗料を塗装、焼付を施し、乾燥後、約20
μｍの厚みの保護被膜を形成させた被覆金属板にパーム
油を塗布し、直径111mmの円板に打抜き、常法に従い絞
りポンチと絞りダイスとの間で、浅絞りカップに成形し
た。

この絞り工程における絞り比は1.5であり、側壁部の厚
みT_WはT_Bより約22％大きい浅絞りカップである。

次いで再絞り工程で第１図に示した装置により再絞り成
形を行った。この再絞り工程の成形条件は次の通りであ
る。

再絞り比 1.14 再絞りダイス作用コーナー部曲率半径（Rd） 0.3mm 保持コーナー部曲率半径（R_H） 1.0mm しわ押え荷重 5000kg 動摩擦係数（μ） 0.06 このようにして再絞り成形された深絞りカップの諸特性
は以下の通りである。

カップ径 65mm カップ高さ 38mm 側壁厚み変化率 −17％ T_U／T_L 1.2 この後、常法に従ってドーミング、トリミング、フラン
ジ加工を施し、脱脂、洗浄後、一般食缶詰用の缶胴とし
た。

この最終缶胴の保護被膜の損傷をチェックするために金
属露出の程度を測定した。その時のエナメルレーター値
は、容器全体0.4mA、側壁部上部で0.3mA,側壁部下部で
0.1mAであった。

この再絞り缶に、ツナフレークを冷間充填し、金属蓋を
供し二重巻締めを行い封印した。次いで、レトルト釜で
113℃70分の加温殺菌した。この缶詰を室温37℃の条件
下で長期保存に付し、缶内面の腐食を観察、評価した
が、下記第４表に示すように、いずれも何ら問題なく、
特に界面腐食についても異常は認められなかった。

比較例１素板厚0.18mm、調質度DR−９のティンフリースチールに
予めエポキシ系塗料を塗装、焼付を施し、乾燥後、約20
μｍの厚みの保護被膜を形成させた被覆金属板にパーム
油を塗布し、直径187mmの円板に打ち抜き、常法に従い
絞りポンチと絞りダイスとの間で、浅絞りカップに成形
した。

第１次再絞り比 1.29 第２次再絞り比 1.24 第３次再絞り比 1.20 再絞りダイス作用コーナー部曲率半径（Rd） 2mm 保持コーナー部曲率半径（R_H） 2mm しわ押え荷重 4000kg 動摩擦係数（μ） 0.09 このようにして再絞り成形された深絞りカップの諸特性
は以下の通りである。

カップ径 66mm カップ高さ 105mm 側壁厚み変化率＋13％ T_U／T_L 1.7 このように、実施例１と比べてカップ高さは35mm低い。
従って、同一内容量の容器を成形するために、素板の円
板の直径を大きくしなければならず、直径で214mmにな
り、重量比で約30％増加すると共に、全体としての絞り
比が約14％増加する。

そこで、内容量を実施例１と同じにするために、直径21
4mmの素板を同条件で加工した。

このようにして再絞り成形された深絞りカップの諸特性
は以下の通りである。

カップ径 66mm カップ高さ 140mm 側壁厚み変化率＋14％ T_U／T_L 2.0 この後、常法に従ってドーミング、トリミング、ネック
イン、フランジ加工を施し、脱脂、洗浄後、ツーピース
缶詰用の缶胴とした。

この最終缶胴の保護被膜の損傷をチェックするために金
属露出の程度を測定した。その時のエナメルレーター値
は、容器全体15mA、側壁部上部で10mA,側壁部下部で5mA
であり、側壁部上部の保護被膜に著しい損傷が見られ
た。

次いで、この再絞り缶内に、下記飲料 A:コーラ B:ビール C:合成炭酸飲料を冷間充填し、金属蓋を供し二重巻締めを行い封印し
た。次いでこれら３種を実施例１の第１表に示す条件で
加温殺菌した。

これらの３種の容器詰を室温37℃の条件下で長期保存に
付し、缶内面の腐食を観察、評価したが、下記第５表に
示すように、殆どが腐食、漏洩を生じた。

実施例４ 20μｍのアルミニウム層が圧接されているアルミニウム
被覆鋼板（総厚み0.18mm）を用い、アルミニウム層が缶
内面になるように成形する以外は、実施例１と同様の方
法で缶胴を作成した。

この最終缶胴のの保護被膜の損傷をチェックするため
に、金属露出の程度を測定した。そのときのエナメルレ
ーター値は、容器全体0.3mA、側壁部上部で0.2mA、側壁
部下部で0.1mA以下であった。

次いで、この再絞り缶内に、下記飲料 A:コーラ B:ビール C:合成炭酸飲料を冷間充填し、二重巻締を行い、第１表に示した条件で
加温殺菌した。

これら３種の容器詰を室温、37℃の条件下で長期保存に
付し、缶内面の腐食を観察、評価したが、いずれも何等
問題なく、特に界面腐食についても異常は認められなか
った。

参考例この例は、被覆金属板を用いることによる限界絞り比の
向上を説明するためのものである。

〈実験条件〉・１回絞り：パンチ径φ52 ダイＲ 0.92 ・潤滑：パーム油（ダイ及びパッド面に塗布）・しわ押え:3.9ton 〈供試材〉 TFS（0.175t）＋PETフィルムラミネート TFS（0.175t）＋PETフィルム添付 TFS（0.175t）のみ〈実験結果〉〈まとめ〉材料構成の違いによる１回絞りでの限界絞りについて、
特にの材料を供し比較すると、１）金属材料そのままで絞り成形を行なった場合の絞り
限界は1.70前後である（但し、潤滑条件が良好でRdが比
較的大きい場合に成形が可能である）。

２）金属材料が有機被膜（例えば、熱硬化、熱可塑性材
料）で被覆されている場合には、絞り限界が1.90前後に
なり、薄板の成形限界を大幅に向上することができる。

３）この結果、全体の絞り工程の設計上、最適範囲を広
くすることができ、曲げ、曲げ伸ばし加工に対しての適
用も良好であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の再絞り法を説明するための断面図、第２図は、曲げ伸ばしの原理を説明するための断面図、第３図は、作用コーナー部の曲率半径Rdと厚み変化率ε
_tの関係を示す図、第４図は、本発明に好適に使用される被覆金属板の一例
を示す断面図、第５図は、本発明の成形工程を説明するための断面図で
ある。印照数字１は、前絞りカップ、２は環状保持部材、３は
再絞りダイス、４は再絞りポンチ、６は環状保持部材の
曲率コーナー部、９は再絞りダイスの作用コーナー部、
10は深絞りカップ、11は金属基材、12a,12bは化成被
膜、13は内面塗膜、14はホワイトコーティング、15は透
明ニス、20は円板、21,24,27は底部、22,25,28は側壁
部、23は浅絞りカップ、26は再絞りカップ、29は深絞り
缶をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−10024（ＪＰ，Ａ) 特表昭56−501442（ＪＰ，Ａ) 橋本明「プレス絞り加工」14版（昭50 −11−30）日刊工業新聞社Ｐ．22−38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被覆金属板の前絞りカップを、カップ内に
挿入さた環状の保持部材と再絞りダイスとで保持し、保
持部材及び再絞りダイスと同軸に且つ保持部材内を出入
し得るように設けられた再絞りポンチと再絞りダイスと
を互いに噛み合うように相対的に移動させ、前絞りカッ
プよりも小径の深絞りカップに絞り成形する方法におい
て、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率半径（Rd）を金属板
素板厚（t_B）の１乃至2.3倍の寸法とし、保持部材の保
持コーナ部の曲率半径（R_H）を前記金属板素板厚（t_B）
の4.1乃至12倍の寸法とし、保持部材及び再絞りダイスの前絞りカップとの平面状係
合部は0.001乃至0.2の動摩擦係数を有するものとし、浅絞りカップ径／深絞りカップ径の比で定義される再絞
り比が1.1乃至1.5の範囲となるように少なくとも１段の
絞り成形を行い、且つ絞り成形に際してカップ側壁部を下記式式中Rdは前述した意味を有し、ｔは絞り成形前の板厚で
ある、の厚み変化率（ε_t）となるように曲げ伸しにより薄肉
化し且つ、高さ方向全体にわたって均一に薄肉化するこ
とを特徴とする再絞り方法。