トップ :: B 処理操作 運輸 :: B21 本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き

【発明の名称】 金属缶のプレス成形方法及びその成形装置
【発明者】 【氏名】杉田 兵一

【氏名】杉田 雅一

【要約】 【課題】被加工材の折り返しや湾曲状に折り曲げる等複雑な加工であっても、構造簡単にして小型化できると共に、十分な成形精度を得ることができる。

【構成】予め金属製薄板の表面に環状の凸状帯3を座押しする一次座押し工程Aと、一次座押し工程により成形された凸状帯付き平板1aの周端縁を下方に折り曲げる一次折曲工程Bと、一次折曲工程により成形された周側壁部4付きの金属缶体1bの周側壁部一部を残してその全周先端部を舌片5として内側へ直角に折り曲げる二次折曲工程Cと、二次折曲工程により成形された舌片付きの金属缶体1cの舌片を内側に鋭角的に折り曲げる鼻曲工程Dと、鼻曲工程により成形された鋭角的な舌片付きの金属缶体1dの周側壁部4を舌片5と共に湾曲状に折り曲げる三次折曲工程Eと、三次折曲工程により成形された湾曲状周側壁部付きの金属缶体1eの凸状帯3を上下逆方向に座押しして金属缶1を成形する二次座押し工程Fとを順次操作する金属缶のプレス成形方法としている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一枚の金属製薄板をプレス加工して金属缶を成形する方法は、予め金属製薄板の表面に環状の凸状帯(3)を座押しする一次座押し工程(A)と、一次座押し工程により成形された凸状帯付き平板(1a)の周端縁を下方に折り曲げる一次折曲工程(B)と、一次折曲工程により成形された周側壁部(4)付きの金属缶体(1b)の周側壁部一部を残してその全周先端部を舌片(5)として内側へ直角に折り曲げる二次折曲工程(C)と、二次折曲工程により成形された舌片付きの金属缶体(1c)の舌片を内側に鋭角的に折り曲げる鼻曲工程(D)と、鼻曲工程により成形された鋭角的な舌片付きの金属缶体(1d)の周側壁部(4)を舌片(5)と共に湾曲状に折り曲げる三次折曲工程(E)と、三次折曲工程により成形された湾曲状周側壁部付きの金属缶体(1e)の凸状帯(3)を上下逆方向に座押しして金属缶(1)を成形する二次座押し工程(F)とを順次操作することを特徴とした金属缶のプレス成形方法。
【請求項2】
金属缶体(1b)の周側壁部(4)先端部を内側へ直角に折り曲げる
成形装置(11)は、ダイ(8)上の上下伸縮自在な下ベース(12)及び下ベース上の左右摺動自在な分割型(14)を備えた下型(9)と、上ベース(17)及び上ベース下の固定枠(18)並びに固定枠下の左右摺動自在な伸縮分割型(19)とを備えた上型(10)とを設け、分割型の左右、上下の移動分割型を拡げ、固定分割型の外形状に沿わせる移動分割型拡張機構と、金属缶体の周側壁部の上部外面に固定枠の内壁を沿わせる固定枠保持機構と、上型の伸縮分割型を縮めて金属缶体の全周先端部を内側にほぼ直角に折り曲げる機構と、直角に折り曲げた後、伸縮分割型を拡げる伸縮分割型拡張機構と、下ベースを上昇させて移動分割型を縮める移動分割型収縮機構とを順次操作させることを特徴とした成形装置。
【請求項3】
金属缶体(1d)の周側壁部(4)を湾曲状に折り曲げる成形装置(24)は、台座(21)上の上下伸縮自在な折曲用下ベース(25)及び折曲用下ベース上の左右摺動自在な折曲用分割型(27)を備えた折曲用下型(22)と、折曲用上ベース(30)及び折曲用上ベース下の折曲用固定枠(31)とを備えた折曲用上型(23)とを設け、折曲用分割型の左右、上下の折曲用移動分割型を拡げて折曲用固定分割型の外形状に沿わせる折曲用分割型拡張機構と、金属缶体の周側壁部を内側に折曲用分割型の外表面を沿わせ、外側に折曲用上ベースと折曲用固定枠の内表面を沿わせて、湾曲状周側壁部を成形する湾曲状周側壁部成形機構と、右、上下の折曲用移動分割型を縮めて、折曲用下ベースを復帰させる折曲用下ベース復帰機構とを順次操作させることを特徴とした成形装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、金属製薄板をプレス加工してなる金属缶(金属缶本体又は金属缶蓋体)のプレス成形方法及びその成形装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、金属製薄板をプレス加工して成形する方法及びそのプレス成形型として、金属製薄板を予めプレス機にて平坦な天板部に成形し、この成形された天板部の周端縁から直角下向きに曲げ加工された直角折曲部を有する被加工材を設け、この被加工材をパッドを有する下型に載置し、上型を降下して直角折曲部の周端縁を更に内側に折り曲げ成形する方法及びそのプレス成形型が特開平9−323124号公報(特許文献1、図1及び図7参照)として存在する。
【0003】
【特許文献1】特開平9−323124号公報(図1及び図7参照)
【0004】
以下、特許文献1の図1及び図7により従来のプレス成形方法及びプレス成形型について説明する。
この特許文献1のプレス成形方法及びプレス成形型は、予めプレス機にて平坦な天板部21の周端縁から直角下向きに曲げ加工された直角折曲部22を有する被加工材20を設けておき、パッド14を有する下型11上に被加工材20を載置した後、上型12を降下して直角折曲部22の周端縁を下型11に設けた傾斜曲刃16に沿って更に内側に折り曲げ、直角折曲部22の周端縁に負角折曲部23を成形した構成としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、この種のプレス成形方法及びプレス成形型では、被加工材の天板部を支えるパッドと上型並びに被加工材の直角折曲部の周端縁を沿わせて負角折曲部とする下型とで、被加工材の天板部及び直角折曲部並びにパッドとの間に常に大きなスペースを存在させることとなって、プレス時被加工材の天板部及び直角折曲部に圧力がかかって変形し、所定の精度を上げることができないという問題点があった。
【0006】
又、このプレス成形方法及びプレス成形型では、被加工材の負角折曲部又は負角折曲部の周端縁を内側に折り返すことが技術的に簡単にできず、更に被加工材の直角折曲部を湾曲状に折り曲げることも全くできないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、予め金属製薄板の表面に環状の凸状帯3を座押しする一次座押し工程Aと、一次座押し工程により成形された凸状帯付き平板1aの周端縁を下方に折り曲げる一次折曲工程Bと、一次折曲工程により成形された周側壁部4付きの金属缶体1bの周側壁部一部を残してその全周先端部を舌片5として内側へ直角に折り曲げる二次折曲工程Cと、二次折曲工程により成形された舌片付きの金属缶体1cの舌片を内側に鋭角的に折り曲げる鼻曲工程Dと、鼻曲工程により成形された鋭角的な舌片付きの金属缶体1dの周側壁部4を舌片5と共に湾曲状に折り曲げる三次折曲工程Eと、三次折曲工程により成形された湾曲状周側壁部付きの金属缶体1eの凸状帯3を上下逆方向に座押しして金属缶1を成形する二次座押し工程Fとを順次操作する金属缶のプレス成形方法としている。
【0008】
又、金属缶体1bの周側壁部4先端部を内側へ直角に折り曲げる成形装置11は、ダイ8上の上下伸縮自在な下ベース12及び下ベース上の左右摺動自在な分割型14を備えた下型9と、上ベース17及び上ベース下の固定枠18並びに固定枠下の左右摺動自在な伸縮分割型19とを備えた上型10とを設け、分割型の左右、上下の移動分割型を拡げ、固定分割型の外形状に沿わせる移動分割型拡張機構と、金属缶体の周側壁部の上部外面に固定枠の内壁を沿わせる固定枠保持機構と、上型の伸縮分割型を縮めて金属缶体の全周先端部を内側にほぼ直角に折り曲げる機構と、直角に折り曲げた後、伸縮分割型を拡げる伸縮分割型拡張機構と、下ベースを上昇させて移動分割型を縮める移動分割型収縮機構とを順次操作する構成としている。
【0009】
更に、金属缶体1dの周側壁部4を湾曲状に折り曲げる成形装置24は、台座21上の上下伸縮自在な折曲用下ベース25及び折曲用下ベース上の左右摺動自在な折曲用分割型27を備えた折曲用下型22と、折曲用上ベース30及び折曲用上ベース下の折曲用固定枠31とを備えた折曲用上型23とを設け、折曲用分割型の左右、上下の折曲用移動分割型を拡げて折曲用固定分割型の外形状に沿わせる折曲用分割型拡張機構と、金属缶体の周側壁部を内側に折曲用分割型の外表面を沿わせ、外側に折曲用上ベースと折曲用固定枠の内表面を沿わせて、湾曲状周側壁部を成形する湾曲状周側壁部成形機構と、右、上下の折曲用移動分割型を縮めて、折曲用下ベースを復帰させる折曲用下ベース復帰機構とを順次操作する構成としている。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、従来の問題点を解決したものであって、被加工材の折り返しや湾曲状に折り曲げる等複雑な加工であっても、構造簡単にして小型化できると共に、十分な成形精度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施例を図に基づき説明する。
一枚の金属製薄板を順次プレス加工して成形される金属缶は、金属缶本体又は金属缶蓋体を示しているが、本発明の実施例では、特に金属缶蓋体について説明する。
金属缶蓋体である金属缶1の成形方法は、図1に示すように、一枚の金属製薄板を大きな円弧状の四つのコーナー2,2,2,2を有する四方形状の平板1aに切断した後、図2に示すように、この平板1aの表面に環状の凸状帯3を一次座押し工程Aにて成形する。
【0012】
次に、図3に示すように、一次座押し工程Aにて成形された凸状帯3付き平板1aの周端縁を下方に直角に折り曲げ、この折り曲げげてなる周側壁部4を備えた箱状の金属缶体1bを成形する一次折曲工程Bと、この一次折曲工程にて成形された金属缶体1bの周側壁部4の一部を残して全周先端部を内側へほぼ直角に折り曲げ、この折り曲げによる舌片5を備えた舌片付きの金属缶体1cを成形する二次折曲工程Cと、この二次折曲工程にて成形された舌片付きの金属缶体1cの舌片5を更に周側壁部4の内側に向けて鋭角的に折り曲げる鼻曲工程Dと、
【0013】
この鼻曲工程により成形された金属缶体1dの残りの周側壁部4の内側下端に舌片5を沿わせるように重ね合わせると共に残りの周側壁部4を内側に向けて湾曲状に折り曲げ、この折り曲げによる湾曲状周側壁部6付きの金属缶体1eを成形する三次折曲工程Eと、三次折曲工程により成形された湾曲状周側壁部付きの金属缶体1eの環状の凸状帯3を上下逆方向に座押しして環状の凹状帯7とした金属缶蓋体である金属缶1を成形する二次座押し工程Fとを順次進めて成形している。
【0014】
一次座押し工程Aに使用される一枚の金属製薄板は、図1に示すように、大きな円弧状のコーナー2を四方に備えた横長の四方形状の平板1aに切断されている。
この平板1aの形状は、特に限定されるものではなく、成形される金属缶の形状に伴って、平板1aの形状が決められるものである。
【0015】
一次座押し工程Aは、図3の(a)に示すように、単に平板1aの表面に環状の凸状帯3を成形するものであり、この一次座押し工程にて成形された凸状帯3付き平板1aは、図2に示すように、表面の凸状帯3を備えることにより、平板の表面の変形を阻止し、通常の平板に比べてより変形強度を増すこととなる。
【0016】
一次折曲工程Bは、図3の(b)に示すように、平板1aの全周端縁を下方に直角に折り曲げて、この折曲げ部を周側壁部4とした箱状の金属缶体1bに成形している。
【0017】
二次折曲工程Cは、図3の(c)に示すように、ダイ8上に取り付けられる下型9と上型10とを備えた二次折曲装置11の操作により、金属缶体1bの周側壁部4一部を残して周囲先端部を内側へほぼ直角に折り曲げた片を舌片5として備えた舌片付きの金属缶体1cを成形している。
【0018】
この二次折曲装置11の下型9は、図5及び図6に示すように、下型の下ベース12をベース伸縮用スプリング13,13を介してダイ8上に支持し、この下ベース12中央に金属缶体1bの形状に沿う分割型14を設けている。
【0019】
この分割型14は、図5に示すように、四つの各コーナーの長径側の固定分割型14a、14a、14a、14a、と、左右の長径側の移動分割型14b、14bと、上下の短径側の移動分割型14c、14cとからなっており、その外形には金属缶体1bの周側壁部の先端部を折り曲げ更に後述の伸縮分割型の内側先端を挿入できる溝を設けている。
【0020】
この左右、上下の移動分割型14b、14b、14c、14cが後述のダイ8のカム部15に沿って拡がり固定分割型14aの外形に沿い、又左右、上下の移動分割型14b、14cに互いに取り付けられた移動分割型スプリング(図示せず)によって、左右、上下の移動分割型を縮めている。
【0021】
ダイ8のカム部15は、ダイの中央に突出してダイと一体的であって、四方を左右、上下の移動分割型14b、14b、14c、14cに接続し、下ベース12の上下動によって左右、上下の移動分割型を摺動自在としている。
【0022】
二次折曲装置11の上型10は、図4又は図6に示すように、中央を金属缶体1bの上面に沿う形状とした凹部16を備えた上ベース17を設け、この上ベースの下側で凹部外周周りに固定枠18を設け、固定枠の下側で内外に伸縮する伸縮分割型19、19,19,19を設けている。
【0023】
この伸縮分割型19は、図4に示すように、四分割されており、互いに伸縮分割型用スプリング20,20,20,20にて結合され、通常拡がっており、下型の下ベース12の傾斜辺に沿って伸縮分割型19の外側傾斜辺が滑り降りるときに各伸縮分割型19を縮めている。
【0024】
この二次折曲装置11は、図6に示すように、ダイ8上に取り付けた下型9に対して、被加工材の金属缶体1bを分割型14上に載せた後、上型10を取り付け、上型10を降下している。
【0025】
この二次折曲装置11の操作は、上型10の降下、上昇に伴い、図6(a)乃至(c)に示すように、上型10を降下(図6(a))して下ベース12をベース伸縮用スプリング13,13に抗して降下(図6(b))させ、左右、上下の移動分割型14b、14b、14c、14cを拡げ、
【0026】
更に、固定分割型14aの外形状に沿わせる移動分割型拡張機構と、移動分割型を拡げると共に金属缶体1bの周側壁部4の上部外面に固定枠18の内壁を沿わせる固定枠保持機構と、上型の伸縮分割型19を縮めて金属缶体1bの全周先端部を内側にほぼ直角に折り曲げる機構と、直角に折り曲げた後、伸縮分割型を拡げる伸縮分割型拡張機構と、伸縮分割型を拡げた後、下ベースを上昇させて移動分割型を縮める移動分割型収縮機構とを順次行っており、この各機構の全ては一度のプレス時のみで複雑な操作をコンパクトにしかも簡単に行うこととなる。
【0027】
鼻曲工程Dは、図3の(d)に示すように、金属缶体1cのほぼ直角に折り曲げた舌片5を周側壁部4の内側に向けて更に鋭角に折り曲げている。
【0028】
三次折曲工程Eは、図9に示すように、台座21上に取り付けられる折曲用下型22と折曲用上型23とを備えた三次折曲用装置24の操作により、金属缶体1cの舌片5を周側壁部4の内側下端に沿わせるように重ね合わせると共に周側壁部4を内側に向けて湾曲状に折り曲げ成形している。
【0029】
この三次折曲用装置24は、台座21上の折曲用下型22と、折曲用下型に被さる折曲用上型23とからなっており、折曲用下型22が図8に示すように、折曲用下ベース25を折曲下ベース用収縮スプリング26,26を介して、台座21上に支持し、この折曲用下ベース中央に金属缶体1cの形状に沿う折曲用分割型27を設けている。
【0030】
この折曲用分割型27は、図8に示すように、四つの各コーナーの長径側の折曲用固定分割型27a、27a、27a、27a、と、左右の長径側の折曲用移動分割型27b、27bと、上下の短径側の折曲用移動分割型27c、27cとからなっており、金属缶体1cの周側壁部を折り曲げできる外形状に設けている。
【0031】
この左右、上下の折曲用移動分割型27b、27cは、台座21の折曲用カム部28に沿って拡がり、折曲用固定分割型27aの外形に沿い、又左右、上下の折曲用移動分割型27b、27cに互いに取り付けられた折曲用移動分割型スプリング(図示せず)によって、左右、上下の折曲用移動分割型を縮めている。
【0032】
三次折曲用装置の三次折曲用上型23は、図7又は図9に示すように、中央を金属缶体1cの上面に沿う形状とした折曲用凹部29を備えた折曲用上ベース30を設け、この折曲用上ベースの下側で折曲用凹部外周周りに折曲用固定枠31を設けている。この折曲用固定枠31の内側は、湾曲状に形成され、折曲用上ベースの折曲用凹部29の外側に沿っている。
【0033】
この三次折曲用装置24は、図9に示すように、台座21上に取り付けられた三次折曲用下型22に対して、被加工材の金属缶体1dを折曲用分割型27上に載せた図9(a)後、三次折曲用上型23を取り付け、三次折曲用上型を降下する。
【0034】
三次折曲用上型の降下により折曲用固定枠31の下端の突起部32が折曲用下ベース25を押し下げ、台座21の折曲用カム部28に沿って各左右、上下の折曲用移動分割型27b、27cを拡げて折曲用固定分割型27aの外形状に沿わせる折曲用分割型拡張機構と、
【0035】
更に、金属缶体1dの周側壁部4を内側は折曲用分割型27の外表面に沿わせ、外側は折曲用上ベース30と折曲用固定枠31の内表面に沿わせて、湾曲状周側壁部6を成形する湾曲状周側壁部成形機構と、右、上下の折曲用移動分割型27b、27cを縮めて、折曲用下ベース25を復帰させる折曲用下ベース復帰機構とを順次行っており、この各機構の全ては一度のプレス時のみで複雑な操作を簡単に行うこととなる。
【0036】
二次座押し工程Fは、図3の(f)に示すように、金属缶体1eの環状の凸状帯3を上下逆方向に座押しして所望の成形をして環状の凹状帯7とした金属缶蓋体である金属缶1を加工することができるものである。
【0037】
このようにして成形された金属缶蓋体である金属缶体1は、周側壁部を湾曲状周側壁部6に成形し、しかも周側壁部の先端部を内側に折り曲げているために、金属缶本体に金属缶蓋体である金属缶体を被せる際、先端部が丸くなっているので、先端部が尖っていて使用者の指を傷つけたりするようなこともなく、又金属缶本体の口元に対して金属缶体の湾曲状とした周側壁部が入りやすくしかも入った後閉まりやすくなるものである。
【0038】
以上本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれら実施例構造のみに限定されるものではなく、先に述べたように金属缶本体を成形することもできるので、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明実施例の金属製薄板を示す平面図。
【図2】本発明実施例の平板を示す平面図。
【図3】本発明実施例の成形工程を示す説明図。
【図4】本発明実施例の二次折曲装置の下型を示す平面図。
【図5】本発明実施例の二次折曲装置の上型を示す平面図。
【図6】本発明実施例の二次折曲装置の動作状態を示す説明図。
【図7】本発明実施例の三次折曲装置の下型を示す平面図。
【図8】本発明実施例の三次折曲装置の上型を示す平面図。
【図9】本発明実施例の三次折曲装置の動作状態を示す説明図。
【符号の説明】
【0040】
1…金属缶
2…金属製薄板のコーナー
3…凸状帯
4…周側壁部
5…舌片
6…湾曲状周側壁部
7…凹状帯
8…ダイ
9…下型
10…上型
11…二次折曲装置
12…下ベース
13…ベース伸縮用スプリング
14…分割型
14a…固定分割型
14b…左右の移動分割型
14c…上下の移動分割型
15…カム部
16…凹部
17…上ベース
18…固定枠
19…伸縮分割型
20…伸縮分割型用スプリング
21…台座
22…折曲用下型
23…折曲用上型
24…三次折曲用装置
25…折曲用下ベース
26…折曲用下ベース伸縮スプリング
27…折曲用分割型
27a…折曲用固定分割型
27b…左右の折曲用移動分割型
27c…上下の折曲用移動分割型
28…折曲用カム部
29…折曲用凹部
30…折曲用上ベース
31…折曲用固定枠
32…突起部
A…一次座押し工程
B…一次折曲工程
C…二次折曲工程
D…鼻曲工程
E…三次折曲工程
F…二次座押し工程

【出願人】 【識別番号】306026382
【氏名又は名称】杉田 兵一
【出願日】 平成18年7月24日(2006.7.24)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−23566(P2008−23566A)
【公開日】 平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願番号】 特願2006−200223(P2006−200223)