WO2008059700A1 - Square-shaped drawn container and method of molding the same - Google Patents

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Kazuhiko Tsukada
Toshifumi Takamatsu
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    • B65D1/40—Details of walls
    • B65D1/42—Reinforcing or strengthening parts or members

Definitions

  • the present invention relates to a bottomed cylindrical throttle container, and more particularly to a rectangular throttle container.
  • FIG. 5 For example, a configuration as shown in FIG. 5 is conceivable as this type of rectangular squeezed container.
  • the rectangular squeezed container 100 includes a rectangular bottom panel portion 101, a rectangular tubular body portion 102 that rises integrally from the periphery of the bottom panel portion 101, and a winding projecting from the opening edge of the body portion 102.
  • a fastening flange 103 is provided, and a lid (not shown) is wound.
  • Patent Document 1 As an effective method, as described in Patent Document 1, there is also a method of increasing the rigidity around the bottom part by overhanging the bottom panel part with respect to the outer peripheral part to suppress warpage. If the interior is a fixed object, it cannot be easily adopted due to interference or other reasons for reducing storage space.
  • Patent Document 2 the configuration of a general rectangular squeezed container is described in Patent Document 2, for example.
  • Patent Document 1 JP-A-5-42938
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 7-314068
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a rectangular drawn container capable of preventing warping of the bottom of the can with a simple method and a molding method thereof. It is to provide.
  • the invention according to claim 1 is a rectangular throttle container comprising a polygonal bottom panel portion and a polygonal cylindrical body portion rising from the periphery of the bottom panel portion.
  • a convex bead is provided on the inside of the container extending in parallel with the base corner at a predetermined interval in the vicinity of the base corner of at least one of the base corners of the body portion of the bottom panel.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that the bottom panel portion is rectangular and the beads are provided along a pair of bottom corners on the long side.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that embossing is applied to a central portion of the bottom panel portion.
  • a method for forming a rectangular squeezed container according to claim 4 includes a squeezing step of squeezing a plate material to form a bottomed cylindrical rectangular container body having a polygonal bottom panel portion and a polygonal cylindrical body, and a squeezing step. And a bead forming step of processing a convex bead on the inside of the container extending in parallel with the can barrel bottom side at a predetermined interval in the vicinity of at least one bottom side of the can barrel bottom side of the can bottom. It is characterized by that.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that it has a trimming step of trimming the overhang portion formed at the upper end of the body portion during the drawing step to form a winding flange after bead forming.
  • the warp of the bottom panel can be effectively eliminated by providing it on the long side having a large influence.
  • FIG. 1 shows a rectangular squeezed container according to an embodiment of the present invention, in which Fig. (A) is a perspective view with the bottom panel portion facing up, and Fig. 1 (B) is an illustration. It is an expanded sectional view near a bead part.
  • FIGS. 2 (A) to 2 (C) are diagrams showing a process of forming the rectangular drawn container of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a function of preventing warpage by a bead
  • FIGS. (A) and (B) are diagrams for explaining a residual stress state and a deformation state when a bead is not provided
  • (C) These are explanatory drawings of a residual stress state when a bead portion is provided.
  • FIGS. 4 (A) and 4 (B) are perspective views showing a rectangular throttle container according to another embodiment of the present invention with the bottom panel portion facing up.
  • FIG. 5 shows a rectangular squeezed container as a background art of the present invention.
  • FIG. 5 (A) is a perspective view with the bottom panel portion facing up, and FIG. FIG.
  • FIG. 1 shows a rectangular throttle container according to an embodiment of the present invention.
  • the rectangular squeezed container 1 is made of a thin metal, and includes a rectangular bottom panel portion 2 and a polygonal cylindrical body portion 3 that rises from the peripheral force of the bottom panel portion 2.
  • Various metal materials such as an aluminum plate, titanium, steel tension steel plate, etc. can be applied as the material constituting the container.
  • the cross-sectional shape of the body part 3 is round at the corner part C! /, And is rectangular, and the base part of the body part 3 and the bottom panel part 2 are also round arcs.
  • a winding flange 8 protrudes over the entire circumference at the open end of the body 3!
  • the bottom radius 4 Assuming that the bottom corners of the body 3 and the bottom panel 2 are referred to as the bottom radius 4, there is a predetermined distance between the bottom radius 4 and the bottom radius 4 near the pair of long sides of the bottom panel 2.
  • a convex bead 5 is provided on the inner side of the container extending in parallel with a distance. Further, an embossed portion 6 that protrudes to the outside of the container is provided in the central region of the bottom panel portion 2.
  • the bead 5 has a single rounded arc shape and extends in a straight line along the bottom rounded portion 4, and both ends of the bead 5 extend from a corner C to the short side to a short distance.
  • the bead 5 may be formed discontinuously by a predetermined length of force.
  • the width W and height h of the bead 5 are appropriately set according to the material, thickness, vertical and horizontal dimensions of the bottom panel 2, the height of the body 3, and the like.
  • a container was formed using an aluminum material with a thickness of 0.5 mm and a bead 5 with a radius of curvature R of about 1.5 mm was formed, the occurrence of warpage could be suppressed.
  • a difference in the effect was also observed depending on the distance X from the outer surface of the body part 3 to the bead 5 (bead center), which was effective up to about 7 mm, and ineffective over 10 mm.
  • the optimum size is selected as appropriate.
  • FIG. 2 shows a process for forming the rectangular drawn container.
  • Molding is performed by drawing a blank (not shown) and forming a container body (see Fig. 2 (A)), bead forming step of processing a bead on the bottom panel (see Fig. 2 (B)), A trimming process (see Fig. 2 (C)) is provided!
  • a plate material (not shown) is squeezed to form a bottomed cylindrical rectangular container body 10 having a bottom panel portion 2 and a body portion 3.
  • a bead 5 extending parallel to the bottom rounded portion 4 with a predetermined interval is processed in the bottom rounded portion 4 on the long side of the bottom panel portion 2.
  • the overhanging portion 7 protruding outward from the body portion 3 is trimmed to a predetermined width, and a tightening flange 8 for tightening the lid material is formed.
  • the bottom radius portion 4 located at the bottom of the trunk portion 3 is compressed on the inner peripheral side, so that the tensile stress Ps corresponding to the compressive strain is Receives a tensile force, the compressive stress Pc corresponding to the tensile strain remains, and the moment Md that acts to open the body part 3 outward acts by this residual stress, and the moment Md increases. Then, since the shape is not balanced in the case of a square shape, it is considered that the bottom panel portion 2 is warped around the diagonal line.
  • the bead 5 is provided at two locations along the bottom edge 4 located on the left and right sides of the bottom panel 2 as shown in FIG. 4 (A). Just install it! /, And bead 5 on the short side as well as the long side! /.
  • the bottom panel portion 2 can be applied to a container without an uneven pattern such as an embossed portion.
  • the shape of the body 3 is not limited to this.
  • Various shapes such as a stepped shape can be applied.
  • the rectangular squeezed container has been described as an example of a rectangular shape, but is not limited to a rectangular shape and may be a square shape.
  • a square can refers to a quadrangular shape.
  • the square shape of the rectangular drawn container of the present invention is not limited to a quadrangular shape, and can also be applied to a polygonal container such as a triangle, pentagon, or hexagon.

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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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Description

明 細 書
角形絞り容器およびその成形方法
技術分野
[0001] 本発明は、有底筒形状の絞り容器に関し、特に角形の絞り容器に関する。
背景技術
[0002] この種の角形の絞り容器としては、たとえば、図 5に示すような構成が考えられる。
すなわち、この角形絞り容器 100は、四角形状の底パネル部 101と、この底パネル 部 101の周縁から一体的に立ち上がる四角筒形状の胴部 102と、胴部 102の開口 端縁から張り出す巻き締め用フランジ 103とを備え、不図示の蓋体が巻締められるよ うになつている。
[0003] しかし、このような角形絞り容器の場合、底パネル部 101の大きさに比して胴部 102 の深さが浅いと、図 5 (B)に示すように、残留歪みの関係で、対角線を中心に容器の 反り（ねじれ）が発生する場合がある。このような容器の反りは、底パネル部 101に、 図示のようなエンボス加工部 104など、任意の模様を施した場合に、底パネル部 101 の歪みの影響で発生しやすい。特に、スプリングバックの大きいアルミやチタン、高張 力鋼などはその傾向が顕著である。
[0004] 製品によっては、開口端部にカールまたはヘミング成形を施し、その剛性によって 反りを抑制する方法があるが、巻き締め容器の場合は、上記したような巻き締め用フ ランジ 103を残さなければならず、巻き締め前の胴部 102では反りを抑制できず、巻 き締め不良にもつながる。
有効な方法として、特許文献 1に記載のように、底パネル部を外周部に対してオフ セットする形で内側に張り出すことで底部周辺の剛性を高め、反りを抑制する方法も あるが、内装品が固定物等の場合には、干渉など、収納スペース減少の理由により 容易に採用できない。
その他、一般的な角形絞り容器の構成については、たとえば、特許文献 2等に記載 されている。
特許文献 1 :特開平 5— 42938号公報 特許文献 2：特開平 7— 314068号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は上記した先行技術の課題を解決するためになされたもので、その目的と するところは、簡単な方法で缶底の反りを防止し得る角形絞り容器およびその成形方 法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 上記目的を達成するために、請求項 1に係る発明は、多角形状の底パネル部と、 底パネル部の周縁から立ち上がる多角筒形状の胴部とを備えた角形絞り容器にお いて、底パネル部の、前記胴部の底辺角部の内少なくとも一つの底辺角部近傍に、 底辺角部と所定間隔を隔てて平行に延びる容器内側に凸のビードを設けたことを特 徴とする。
請求項 2に係る発明は、底パネル部は長方形状で、ビードは長辺側の一対の底辺 角部に沿って設けられていることを特徴とする。
[0007] 請求項 3に係る発明は、底パネル部の中央部にはエンボス加工が施されていること を特徴とする。
請求項 4に係る角形絞り容器の成形方法は、板材を絞って多角形状の底パネル部 と多角筒形状の胴部とを備えた有底筒状の角形容器本体を成形する絞り工程と、絞 り工程後に、前記缶底の缶胴底辺部の少なくとも一つの底辺部近傍に、缶胴底辺部 と所定間隔を隔てて平行に延びる容器内側に凸のビードを加工するビード成形工程 と、を有することを特徴とする。
請求項 5に係る発明は、ビード成形後に、絞り工程時に胴部上端に成形された張り 出し部をトリミングして巻き締め用フランジを成形するトリミング工程を有することを特 徴とする。
発明の効果
[0008] 角形絞り容器の場合、底パネル部と胴部の角部に位置する底辺角部に残留する残 留応力によって胴部が外側に開く方向のモーメントを持つ力 本発明の角形絞り容 器によれば、胴部の底辺角部の近傍にビードを設けることにより、胴部を外側に開く モーメントを打ち消す方向のモーメントが生じ、互いにモーメントをうち消すことで、缶 底の反りの発生を防止することができる。
また、長方形状の場合、影響の大きい長辺側に設けることにより、底パネル部の反 りを効果的にうち消すことができる。
特に、底パネル部にエンボス加工が施されている場合でも、その影響がビードによ つて胴部の残留モーメントと遮断されるので、反りの発生を効果的に防止することが できる。
[0009] 本発明の角形絞り容器の成形方法によれば、ビード成形工程によって容器の反り が防止できるので、後加工をスムースに行うことができる。
また、ビード成形後に巻き締め用フランジのトリミング加工をしても、反りは発生せず 、巻き締め不良も防止できる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]図 1は本発明の実施の形態に係る角形絞り容器を示すもので、同図（A)は底パ ネル部を上にして示す斜視図、同図（B)はビード部近傍の拡大断面図である。
[図 2]図 2 (A)乃至（C)は図 1の角形絞り容器の成形工程を示す図である。
[図 3]図 3はビードによる反り防止機能を説明するための図、同図（A) , (B)はビード を設けない場合の残留応力状態および変形状態の説明図、同図（C)はビード部を 設けた場合の残留応力状態の説明図である。
[図 4]図 4 (A) , (B)は、本発明の他の実施の形態に係る角形絞り容器を底パネル部 を上にして示す斜視図である。
[図 5]図 5は本発明の背景技術としての角形絞り容器を示すもので、同図 (A)は底パ ネル部を上にして示す斜視図、同図（B)は反り発生状態を示す図である。
符号の説明
[0011] 1 角形絞り容器
2 底パネル部
3 胴部
4 底辺アール部（底辺角部） 6 エンボス加工部
7 張り出し部
8 巻き締め用フランジ
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図 1は本発明の実施の形態に係る角形絞り容器を示している。
この角形絞り容器 1は薄肉金属製で、長方形状の底パネル部 2と、底パネル部 2の 周縁力、ら立ち上がる多角筒形状の胴部 3とを備えている。容器を構成する材料として は、アルミニウム板，チタン、鋼張力鋼板等、種々の金属材料が適用可能である。 胴部 3の横断面形状はコーナー部 Cが丸!/、長方形状で、胴部 3と底パネル部 2の 底辺角部も丸い円弧形状となっている。また、胴部 3の開口端部には巻き締め用フラ ンジ 8が全周に亘つて張り出して!/、る。
胴部 3と底パネル部 2の底辺角部を底辺アール部 4と呼ぶものとすると、底パネル部 2の一対の長辺側の底辺アール部 4近傍には、底辺アール部 4と所定間隔を隔てて 平行に延びる容器内側に凸のビード 5が設けられている。また、底パネル部 2の中央 領域には、容器外側に張り出すエンボス加工部 6が設けられている。
[0013] ビード 5は一つアールの断面円弧形状で、底辺アール部 4に沿って直線状に延び ており、その両端は短辺側とのコーナー部 Cから所定距離手前までとなっている。図 示例では、ビード 5は連続して延びている力 所定長さずつ不連続に形成してもよい
〇
ビード 5の幅 Wおよび高さ hは、底パネル部 2の材質，厚さ，縦および横寸法、胴部 3の高さ寸法等によって最適な大きさが適宜設定される。厚みが 0. 5mmのアルミ材 を用いて容器を成形し、曲率半径 Rが 1. 5mm程度のビード 5を成形したところ、反り の発生を抑制できた。胴部 3の外側面からビード 5 (ビード中心）までの距離 Xによつ ても効果に違いが認められ、 7mm程度までが効果的で、 10mmを越えると効果が無 かった。もっとも、寸法については、最適な大きさが適宜選択される。
また、ビード 5の長さ L1については、容器の長さ L0に対して、 50〜80%程度設け れば、反り防止の効果が認められた。
[0014] 図 2は上記角形絞り容器の成形工程を示している。
成形は、不図示のブランクを絞って容器本体を成形する絞り工程と（図 2 (A)参照） 、底パネル部にビードを加工するビード成形工程と（図 2 (B)参照）、フランジのトリミン グ工程と（図 2 (C)参照）、を備えて!/、る。
絞り工程では、不図示の板材を絞って、底パネル部 2と胴部 3とを備えた有底筒状 の角形の容器本体 10を成形する。
ビード成形工程では、底パネル部 2の長辺側の底辺アール部 4に、底アール部 4と 所定間隔を隔てて平行に延びるビード 5が加工される。
トリミング工程では、胴部 3から外側に張り出した張り出し部 7を、所定の幅にトリミン グし、蓋材を巻き締める巻き締め用フランジ 8を成形する。
[0015] 従来は、図 3 (A)に示すように、胴部 3底辺に位置する底辺アール部 4には、内周 側は圧縮されるので圧縮歪みに対応する引っ張り応力 Psが、外周側は引っ張りを受 けるので引っ張り歪みに対応する圧縮応力 Pcが残留しており、この残留応力によつ て胴部 3を外側に開こうとするモーメント Mdが作用しており、モーメント Mdが大きくな ると、角形状の場合形状的にバランスがとれないため、底パネル部 2が対角線を中心 にして反ることになるあのと考免られる。
[0016] 本発明によれば、図 3 (C)に示すように、ビード 5に胴部 3を外側に開こうとするモー メント Mdを打ち消す方向のモーメント Mbが作用することになり、底パネル部 2の反り を才卬制すること力 Sでさるあのと考免られる。
上記実施の形態では、ビード 5を底パネル部 2の左右両側に位置する底辺アール 部 4に沿って 2箇所に設けている力 図 4 (A)に示すように、一方の長辺に沿って設 けただけでもよ!/、し、ビード 5を長辺側だけでなく短辺側にも設けてもよ!/、。
また、図 4 (B)に示すように、底パネル部 2にエンボス加工部等の凹凸模様の無い 容器にっレ、ても適用可能である。
[0017] さらに、胴部 3の形状としては、底パネル部 2から直角に立ち上がる形状について 説明したが、これに限定されるものではなぐたとえば、開口端部に向かって広がるテ ーパ筒形状、段付き形状等種々の形状について適用可能である。 また、上記実施の形態では、角形絞り容器として長方形状のものを例にとって説明 したが、長方形に限らず、正方形でもよい。一般に角形缶は四角形状の形態を指す 力 本発明の角形絞り容器の角形とは、四角形に限定するものではなぐ三角形，五 角形，六角形等の多角形状の容器についても適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 多角形状の底パネル部と、該底パネル部の周縁から立ち上がる多角筒形状の胴 部とを備えた角形絞り容器において、
前記底パネル部の、前記胴部の底辺角部の内少なくとも一つの底辺角部近傍に、 底辺角部と所定間隔を隔てて平行に延びる容器内側に凸のビードを設けたことを特 徴とする角形絞り容器。
[2] 底パネル部は長方形状で、ビードは長辺側の一対の底辺角部に沿って設けられて
V、ることを特徴とする請求項 1に記載の角形絞り容器。
[3] 底パネル部の中央部にはエンボス加工が施されている請求項 1又は 2に記載の角 形絞り容器。
[4] 板材を絞って多角形状の底パネル部と多角筒形状の胴部とを備えた有底筒状の 角形容器本体を成形する絞り工程と、
該絞り工程後に、前記缶底の缶胴底辺部の少なくとも一つの底辺部近傍に、缶胴 底辺部と所定間隔を隔てて平行に延びる容器内側に凸のビードを加工するビード成 形工程と、を有することを特徴とする角形絞り容器の成形方法。
[5] ビード成形後に、絞り工程時に胴部上端に成形された張り出し部をトリミングして巻 き締め用フランジを成形するトリミング工程を有することを特徴とする請求項 4に記載 の角形絞り容器の成形方法。
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