JPS6096330A - 容器の製造方法 - Google Patents
容器の製造方法Info
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- JPS6096330A JPS6096330A JP59213239A JP21323984A JPS6096330A JP S6096330 A JPS6096330 A JP S6096330A JP 59213239 A JP59213239 A JP 59213239A JP 21323984 A JP21323984 A JP 21323984A JP S6096330 A JPS6096330 A JP S6096330A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/22—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cartridges or like shells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は金属製容器に係り、特に前記容器を深絞り及び
しごき加工によって製造する方法に関する。
しごき加工によって製造する方法に関する。
金属の半製品を用いて容器を作るための深絞り及びしご
き加工は公知である。この公知の方法に使用する半製品
はシート状の金属材料を打法プレスで丸く平らに打ち抜
いたものである。この半製品を、潤滑剤を塗布してから
一連のダイスと押出装置でカップ形に成形する。この成
形されたカップは、前記成形時に深絞りしごき加工（こ
の加工を一般にカップ加工という）を受けて硬化してい
るので、焼鈍の上、環状の組ダイスと押出機で第２次深
絞りしごき加工により仕上寸法になる。
き加工は公知である。この公知の方法に使用する半製品
はシート状の金属材料を打法プレスで丸く平らに打ち抜
いたものである。この半製品を、潤滑剤を塗布してから
一連のダイスと押出装置でカップ形に成形する。この成
形されたカップは、前記成形時に深絞りしごき加工（こ
の加工を一般にカップ加工という）を受けて硬化してい
るので、焼鈍の上、環状の組ダイスと押出機で第２次深
絞りしごき加工により仕上寸法になる。
前記公知の方法はアルミニウムや軟鋼等展延性に富む材
料に極めて適しており、この方法で作られた容器は比較
的低圧のガスの容器に使用される円管等に深く採用され
ている。しかしながら、前記用途以外の容器、特に炭素
ガスのＪ：うな高圧ガスの容器は鋼管から作られる。そ
の理由は、安全性その他の要求条件が厳しい時には強度
の大きい半製品、即ち高抗張力や厚い鋼材を使用せざる
を得ないからである。前記鋼管から作る場合には、管の
端部を閉じなければならないが、この閉じた端部に欠陥
があれば、製品であるガス容器からガスが漏出する。ま
た、前記管の端部を閉じる作業はカップ加工よりも工数
を要し、所要経費も嵩む。
料に極めて適しており、この方法で作られた容器は比較
的低圧のガスの容器に使用される円管等に深く採用され
ている。しかしながら、前記用途以外の容器、特に炭素
ガスのＪ：うな高圧ガスの容器は鋼管から作られる。そ
の理由は、安全性その他の要求条件が厳しい時には強度
の大きい半製品、即ち高抗張力や厚い鋼材を使用せざる
を得ないからである。前記鋼管から作る場合には、管の
端部を閉じなければならないが、この閉じた端部に欠陥
があれば、製品であるガス容器からガスが漏出する。ま
た、前記管の端部を閉じる作業はカップ加工よりも工数
を要し、所要経費も嵩む。
従来のカップ加工によって強度の大きい鋼管を作る試み
は失敗している。その原因は、前記カップ加工によって
管の端部に応力が集中するために亀裂が生じ、この亀裂
が押出方向に成長するからである。このような欠陥を有
するカップは使い物にならず、満足な容器を作り得ない
。低強度の半製品を用いて高圧ガス容器を製造すること
も可能ではあるが、カップ加工で所要の強度を出そうと
すれば、材料を食いすぎるので経済的に引き合わな−３
− い。
は失敗している。その原因は、前記カップ加工によって
管の端部に応力が集中するために亀裂が生じ、この亀裂
が押出方向に成長するからである。このような欠陥を有
するカップは使い物にならず、満足な容器を作り得ない
。低強度の半製品を用いて高圧ガス容器を製造すること
も可能ではあるが、カップ加工で所要の強度を出そうと
すれば、材料を食いすぎるので経済的に引き合わな−３
− い。
本発明は、上述の問題を解決した深絞りしこぎ加工によ
る容器製造方法を提供することを目的とする。
る容器製造方法を提供することを目的とする。
前記目的は、強度の大きい半製品を使用し、この半製品
をカップ形に成形する前に、この半製品の周縁の不規則
な形状をしている表層を除去することによって達成する
ことができる。
をカップ形に成形する前に、この半製品の周縁の不規則
な形状をしている表層を除去することによって達成する
ことができる。
前記半製品の周縁表層除去は研削によるのが最適であり
、これ以外の方法、例えば機械加工によることもできる
。
、これ以外の方法、例えば機械加工によることもできる
。
前記半製品の外周縁をカップ加工前に研削すればカップ
加工における亀裂又は破断の発生を完全に防止し、深絞
りしごき加工によって強度の大きい容器を作ることがで
きる。この方法は従来技術になかったものである。
加工における亀裂又は破断の発生を完全に防止し、深絞
りしごき加工によって強度の大きい容器を作ることがで
きる。この方法は従来技術になかったものである。
前記研削は、前記半製品の表面仕上をＣＬＡ−４−
（中心線に対する平均値）で少なくとも４．０μｍにす
れば充分である。
れば充分である。
前記半製品の外側の研削代は少なくとも０．３胴とする
のが好ましく、理想的には０．５ａｌｌＩ＋とする。
のが好ましく、理想的には０．５ａｌｌＩ＋とする。
本発明に基く方法は、炭素含有率が０．３重量％以上、
或いは０．３５重量％以上、硫黄含有率が少なく、好ま
しくは０．００５％重量％以下の強度の大きい鋼材に適
している。このような鋼材は従来のカップ加工の材料と
された炭素量が０．１乃至０．２重量％軟鋼よりも強度
が著しく大きい。
或いは０．３５重量％以上、硫黄含有率が少なく、好ま
しくは０．００５％重量％以下の強度の大きい鋼材に適
している。このような鋼材は従来のカップ加工の材料と
された炭素量が０．１乃至０．２重量％軟鋼よりも強度
が著しく大きい。
硫黄含有率の小さい鋼材は管に引き易いので、硫黄含有
率は０．００４重量％以下であるのが好ましく、０．０
０１重量％以下でも良いが、低硫黄銅材は高価であるか
ら、経済的理由によって硫黄分を若干増すこともできる
。
率は０．００４重量％以下であるのが好ましく、０．０
０１重量％以下でも良いが、低硫黄銅材は高価であるか
ら、経済的理由によって硫黄分を若干増すこともできる
。
本発明に基く方法を応用した装置を用いれば、強度の大
きい鋼材を深絞りしごき加工して高圧ガス容器を製造す
ることができる。これに代る装置は今日まで提供されて
いない。鋼材をプレス加工して前記円形の半製品を作る
場合には、プレス加工時の剪断作用によって、前記半製
品の周縁が硬化し、その表面が不規則な形になる。本発
明の特徴は前記半製品の周縁表層を除去することにある
。
きい鋼材を深絞りしごき加工して高圧ガス容器を製造す
ることができる。これに代る装置は今日まで提供されて
いない。鋼材をプレス加工して前記円形の半製品を作る
場合には、プレス加工時の剪断作用によって、前記半製
品の周縁が硬化し、その表面が不規則な形になる。本発
明の特徴は前記半製品の周縁表層を除去することにある
。
この表層除去をせずに強度の大きい半製品をカップ形に
成形すれば。この半製品に生じた内部応力が前記硬化し
た周縁表層の凹み又は切れ込んだ部分に集中し、この部
分が前記集中した内部応力に抗しきれずに破断する。本
発明に基いて前記半製品の周縁の表層を除去すれば、前
記硬化した部分が除去されるので内部応力を減少させ、
且つ、前記表面の不規則な部分が除去されるので前記応
力を全ての部分で等しくなるように分散させることがで
きる。
成形すれば。この半製品に生じた内部応力が前記硬化し
た周縁表層の凹み又は切れ込んだ部分に集中し、この部
分が前記集中した内部応力に抗しきれずに破断する。本
発明に基いて前記半製品の周縁の表層を除去すれば、前
記硬化した部分が除去されるので内部応力を減少させ、
且つ、前記表面の不規則な部分が除去されるので前記応
力を全ての部分で等しくなるように分散させることがで
きる。
以下、本発明の実施例を図によって説明する。
本発明に基くガス容器製造方法をその工程順に説明する
。
。
半製品の作製
第１図及び第２図に示す円形の半製品１は、ロールの形
で入荷する鋼板を平らにした後に、プレスで打ち抜いて
作る。
で入荷する鋼板を平らにした後に、プレスで打ち抜いて
作る。
前記半製品の組織が重量％で炭素約０．３５゜マンガン
約１．４．約０．００４％の場合に、良好な製品が得ら
れる。
約１．４．約０．００４％の場合に、良好な製品が得ら
れる。
前記半製品の組織の代表例を％で示す。
炭 素 ０．３２乃至０．３７（±０． ０３）硅 素
０．１乃至０．３５ マンガン １．３０乃至１．５０（±０．０８）リ ン
０．０１５ 硫 黄 ０． ００５ 残余の元素は合計で約０．４％以下である。
０．１乃至０．３５ マンガン １．３０乃至１．５０（±０．０８）リ ン
０．０１５ 硫 黄 ０． ００５ 残余の元素は合計で約０．４％以下である。
前記プレス打抜の工具が悪ければ、前記円形の半製品を
綺麗に打ち抜くことができない。その場合には第３図に
示すように剪断された周縁部に凹部その他の表面の不連
続部分４ができる。
綺麗に打ち抜くことができない。その場合には第３図に
示すように剪断された周縁部に凹部その他の表面の不連
続部分４ができる。
本発明の実施例では、前記半製品の外周縁を研削して前
記表面欠陥を除去する。
記表面欠陥を除去する。
−７−
この研削は少なくとも０．３＃、好ましくは０．７５Ｍ
、実際に削り取るように行なう必要がある。このように
研削された周縁面の表面仕上はＣＬＡで４．０ミクロン
とし、状況に応じてＣＬＡで１．６ミクロンにすること
もできる。
、実際に削り取るように行なう必要がある。このように
研削された周縁面の表面仕上はＣＬＡで４．０ミクロン
とし、状況に応じてＣＬＡで１．６ミクロンにすること
もできる。
前記半製品作製の最終段階で、前記半製品に潤滑剤即ち
リン酸亜鉛やステアリン酸亜鉛を公知の方法で塗布する
。
リン酸亜鉛やステアリン酸亜鉛を公知の方法で塗布する
。
カップ加工
上述のように加工された半製品に成形機で深絞りしごき
加工を施して第４図に示すカップ５にする。この成形機
のパンチは３種類の環状ダイによって前記半製品を、底
部６及び円筒形側壁７を有するカップにする。この成形
加工の際に、前記半製品の内部、特にその周縁部に大き
い内部応力が生ずるが、この周縁部は、上述のように、
前記硬化した部分が研削によって除去され、表面が滑ら
かにされているので破断せず、従って良好になる。
加工を施して第４図に示すカップ５にする。この成形機
のパンチは３種類の環状ダイによって前記半製品を、底
部６及び円筒形側壁７を有するカップにする。この成形
加工の際に、前記半製品の内部、特にその周縁部に大き
い内部応力が生ずるが、この周縁部は、上述のように、
前記硬化した部分が研削によって除去され、表面が滑ら
かにされているので破断せず、従って良好になる。
前記深絞りしごき加工によって成形されたカップは硬化
しているので焼鈍する必要があり、焼鈍−８− 後、再度潤滑剤を塗布して、次の第２次深絞りしごき加
工を施す。この焼鈍及び潤滑剤塗布の方法それ自体は公
知である。
しているので焼鈍する必要があり、焼鈍−８− 後、再度潤滑剤を塗布して、次の第２次深絞りしごき加
工を施す。この焼鈍及び潤滑剤塗布の方法それ自体は公
知である。
再度の深絞りしごき加工
前記カップは、円筒形部分の直径が仕上寸法になるまで
更に深絞りを施し、このカップの側壁を仕上厚さになる
まで一連の環状ダイスでしごき加工する。
更に深絞りを施し、このカップの側壁を仕上厚さになる
まで一連の環状ダイスでしごき加工する。
このようにして作った円筒形のシェル８を第５図に示す
。第５図には開放側端部に破線で不規則な部分９が表示
されているが、この部分は前記シェルを仕上長さにする
時に切り落す。
。第５図には開放側端部に破線で不規則な部分９が表示
されているが、この部分は前記シェルを仕上長さにする
時に切り落す。
首部成形及び焼鈍加工
前記仕上寸法にした円筒形のシェルの開放端部を加工し
、型を動かしながら、「フォージング」して前記開放端
部に首部を形成する。
、型を動かしながら、「フォージング」して前記開放端
部に首部を形成する。
最後に、前記シェルを所定の拡張力及び硬度にするため
に焼ならしをする必要がある。円筒形のガス容器は通常
、破裂防止のために安全係数を取らなければならないが
、この安全係数については、ガス容器が突然爆発して金
属片を周囲に吹き飛ばす場合よりも、前記ガス容器の円
筒形の壁体にスリットが出来て爆発する場合を考えるべ
きである。
に焼ならしをする必要がある。円筒形のガス容器は通常
、破裂防止のために安全係数を取らなければならないが
、この安全係数については、ガス容器が突然爆発して金
属片を周囲に吹き飛ばす場合よりも、前記ガス容器の円
筒形の壁体にスリットが出来て爆発する場合を考えるべ
きである。
前記焼ならし処理は加熱し、冷却を管理することにより
行なうものであり、この焼ならし処理によって材料を所
要の強度にすることができる。
行なうものであり、この焼ならし処理によって材料を所
要の強度にすることができる。
上述の■程によって強度の大きい高圧ガス容器を、平ら
な半製品から深絞りしごき加工により製造可能となるの
で、従来周知の段階の多い方法が無用になる。
な半製品から深絞りしごき加工により製造可能となるの
で、従来周知の段階の多い方法が無用になる。
研削の前記半製品の端部の表面を所望通りにイ１上げる
のに好ましい新しい方法であるが、機械加工によっても
満足な半製品を得ることができる。
のに好ましい新しい方法であるが、機械加工によっても
満足な半製品を得ることができる。
第１図は半製品の平面図、第２図は半製品の側面図、第
３図は半製品周縁部の拡大図、第４図はカップの部分破
断側面図、第５図は第４図のカップの縦断面図である。 １・・・半製品、４・・・不連続部分、５・・・カップ
、 １１− ６・・・底部、７・・・側壁、８・・・製品、９・・・
不規印１部分。 出願人代理人 猪 股 清 １２− ｂ１図 籍２図 芭 ４ 図 も ５ 圀
３図は半製品周縁部の拡大図、第４図はカップの部分破
断側面図、第５図は第４図のカップの縦断面図である。 １・・・半製品、４・・・不連続部分、５・・・カップ
、 １１− ６・・・底部、７・・・側壁、８・・・製品、９・・・
不規印１部分。 出願人代理人 猪 股 清 １２− ｂ１図 籍２図 芭 ４ 図 も ５ 圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 金属製の半製品に深絞り及びしごき加工を施す方
法において、強度の大きい鋼材で作られた半製品の周縁
表層の不規則な形状の部分を、前記半製品をカップ形に
成形する前に除去することを特徴とする容器の製造方法
。 ２、 前記表層の除去を研削によって行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の容器の製造方法。 ３、 前記半製品の周縁を、表面仕上りが少なくともＣ
ＬＡ４．０ミクロンになるまで研削することを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の容器の製造方法。 ４、 前記半製品の周縁を、少なくとも厚さ５、 前記
半製品の周縁の除去される層の厚さを約０．５乃至約０
．７５＃Ｉ＃Ｉの範囲内とすることを特徴とする特許請
求の範囲第４項に記載の容器の製造方法。 ６、 前記半製品が炭素含有量０．３重量％の法。 ７、 前記半製品が硫黄含有間約０．００５重器の製造
方法。 ８、 前記半製品が硫黄含有間約０．００１乃に記載の
容器の製造方法。 ９、 前記半製品が炭素的０．３５重量％、マンガン約
１．４重量％、硫黄的０．００４重量％容器製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB838327016A GB8327016D0 (en) | 1983-10-10 | 1983-10-10 | Manufacture of metal containers |
| GB8327016 | 1983-10-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096330A true JPS6096330A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=10549928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213239A Pending JPS6096330A (ja) | 1983-10-10 | 1984-10-11 | 容器の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4599886A (ja) |
| JP (1) | JPS6096330A (ja) |
| DE (1) | DE3437229A1 (ja) |
| GB (2) | GB8327016D0 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3614290A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-10-29 | Messer Griesheim Gmbh | Druckgasbehaelter aus einer austenitischen stahllegierung |
| DE3910192C2 (de) * | 1989-03-23 | 1994-06-01 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herstellung von Druckgasflaschen aus Stahl |
| US5320173A (en) * | 1992-10-09 | 1994-06-14 | Halliburton Company | Method of preventing gas coning and fingering in a hydrocarbon bearing formation |
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