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JP2019001500A - Pure-aluminum-made seamless can - Google Patents

Pure-aluminum-made seamless can Download PDF

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JP2019001500A
JP2019001500A JP2017117111A JP2017117111A JP2019001500A JP 2019001500 A JP2019001500 A JP 2019001500A JP 2017117111 A JP2017117111 A JP 2017117111A JP 2017117111 A JP2017117111 A JP 2017117111A JP 2019001500 A JP2019001500 A JP 2019001500A
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pure aluminum
ironing
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slag
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具実 小林
勇貴 山村
Yuki Yamamura
勇貴 山村
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Takeshi Aihara
武志 藍原
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Abstract

To provide a pure-aluminum-made seamless can which includes both properties of a can obtained through drawing and ironing processing and a can obtained through impact molding.SOLUTION: In a pure-aluminum-made seamless can 50 which has an aluminum content of 99.0 mass% or more, provided are a bottom part 53 and a trunk part 51. The standard deviation of Vickers hardness in the circumferential direction at the trunk part 51 is 1.4 or less, and/or the 60 degree specular glossiness at the outer surface of the trunk part 51 is 300% or more.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、金属容器の製法に関する。   The present invention relates to a method for producing a metal container.

従来、アルミニウム缶の製法として、絞りしごき成形(DI成形)が広く採用されている(例えば、特許文献1)。
この方法は、金属板を使用し、この金属板を打ち抜いて円形のブランクを作製し、このブランクを絞り、再絞り成形した後、しごき成形を行って薄肉化を図ることにより、缶体を成形するという手法である。
Conventionally, drawn ironing (DI molding) has been widely adopted as a method for producing aluminum cans (for example, Patent Document 1).
This method uses a metal plate, punches this metal plate to produce a circular blank, and after drawing and redrawing the blank, ironing is performed to reduce the thickness, thereby forming a can body. It is a technique to do.

かかる方法は、缶胴側壁や缶底を薄肉化でき、軽量性に優れた缶を得ることができ、さらにはハイトが高く、外面に光沢のある缶を得ることができるという利点を有しているのであるが、打ち抜き屑が発生して材料ロスが多いという欠点がある。   This method has the advantage that the can body side wall and the bottom can be thinned, a can excellent in lightness can be obtained, and furthermore, a can with a high height and a glossy outer surface can be obtained. However, there is a drawback that punching waste is generated and material loss is large.

また、DI成形とは別に、インパクト成形という手法も広く採用されている(例えば特許文献2参照)。この方法は、薄い円板形のスラグを使用し、このスラグをダイ(雌型)とパンチ(雄型)の間に置いて、プレスすることにより金属(スラグ)を押し出すことにより、一気に缶体を成形するという手法であり、1型1工程で缶体を得ることができるというメリットがあるが、缶胴壁の肌荒れが著しく、光沢がある外面を得ることが困難であるという欠点がある。またインパクト成形により缶径や缶高さが異なる種々の缶型を製造するにあたっては2つの従来方法が例示できる。1つには、スラグの直径を缶の径とほぼ等しく設定し、スラグの厚みは目的の缶高さと直径から算出した値に精緻に設定する方法である。そのため、スラグの直径ごとに打ち抜き金型が必要なことと、板厚が異なる多種の素板を用意する必要がある、という欠点がある。
もう1つのやり方は、缶径が同じ缶型の中で最も缶高さが高い缶型のスラグを作製し、それから素缶を作製し、必要な高さでトリミング加工を行うことで種々の缶高さの缶型を作製するという方法であり、缶高さが低い缶形ほど著しく材料ロスが多いという欠点がある。
またいずれにしても、素板からスラグを打ち抜く工程で打ち抜き屑が発生して材料ロスが多い。
In addition to DI molding, a technique called impact molding is also widely adopted (see, for example, Patent Document 2). This method uses a thin disk-shaped slag, puts this slag between a die (female) and a punch (male), and extrudes metal (slag) by pressing, so it cans at once There is a merit that a can body can be obtained in one step per mold, but there is a drawback that the skin of the can body wall is extremely rough and it is difficult to obtain a glossy outer surface. In producing various can molds having different can diameters and heights by impact molding, two conventional methods can be exemplified. One is a method in which the diameter of the slag is set approximately equal to the diameter of the can, and the thickness of the slag is precisely set to a value calculated from the target can height and diameter. For this reason, there are disadvantages that a punching die is required for each diameter of the slag, and various types of base plates having different thicknesses need to be prepared.
Another way is to make a can-type slag with the highest can height among the cans with the same can diameter, then make an elementary can and trim it to the required height. This is a method of producing a can having a height, and there is a drawback that a can shape having a lower can height has a significant material loss.
In any case, punching waste is generated in the process of punching slag from the base plate, resulting in a large material loss.

このように、何れの製法も一長一短があり、その改善が求められているのが現状である。   As described above, all the manufacturing methods have advantages and disadvantages, and the improvement is demanded at present.

ところで、本出願人は、上記のような問題が解決された製造方法として、金属製のロッドを用い、このロッドを一定の高さで切断して容器用スラグを作製し、該容器用スラグをインパクト成形し、次いで、適宜、絞り成形或いは再絞り成形を行い、さらにしごき成形を行うことにより、シームレス容器を製造する方法を提案した(特願2015−243928号)。
かかる製造方法は、材料ロスが少なく、得られる容器の径や長さに応じて、種々の大きさの容器を得ることができるという利点がある。
By the way, as a manufacturing method in which the above problems are solved, the present applicant uses a metal rod, cuts the rod at a certain height, and produces a container slag. A method for producing a seamless container was proposed by impact molding, then drawing or redrawing as appropriate, and further ironing (Japanese Patent Application No. 2015-243928).
Such a manufacturing method has an advantage that containers of various sizes can be obtained according to the diameter and length of the obtained container with little material loss.

本発明者等は上記の製造方法をさらに推し進めて検討した結果、かかる方法を利用して純アルミニウム製シームレス缶を製造した時、所謂絞りしごき加工により得られる缶と、インパクト成形により得られる缶との特性を持った独特のシームレス缶が得られることを見出した。   As a result of further pursuing the above-described production method, the present inventors have investigated a can obtained by so-called squeezing and ironing, and a can obtained by impact molding, when producing a pure aluminum seamless can using such a method. It has been found that a unique seamless can with the characteristics of can be obtained.

特公平2−30930号公報Japanese Patent Publication No. 2-30930 特開平6−279888号公報JP-A-6-279888

従って、本発明の目的は、絞りしごき加工により得られる缶とインパクト成形により得られる缶との特性を併せ持つ純アルミニウムシームレス缶を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pure aluminum seamless can having the characteristics of a can obtained by drawing ironing and a can obtained by impact molding.

本発明によれば、アルミニウム含量が99.0質量%以上の純アルミニウム製のシームレス缶において、
底部及び胴部を有しており、胴部でのビッカース硬さの周方向の標準偏差が1.4以下であり、及び/または胴部外面での60度鏡面光沢度が300%以上であることを特徴とするシームレス缶が提供される。
According to the present invention, in a seamless can made of pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more,
It has a bottom part and a body part, the standard deviation in the circumferential direction of Vickers hardness at the body part is 1.4 or less, and / or the 60-degree specular gloss on the outer surface of the body part is 300% or more. A seamless can characterized by the above is provided.

本発明の純アルミニウム製シームレス缶(以下、単に純アルミシームレス缶と呼ぶ)は、通常、
(1)前記胴部の外面と底部の外面との境界部に存在する変曲点を基準位置とし、該胴部は、基準位置から上方に向かって厚みが漸次減少しているテーパー領域と、該テーパー領域に連なり且つ厚みが一定のストレート領域とを有していること、
という形態を有している。
The pure aluminum seamless can of the present invention (hereinafter simply referred to as a pure aluminum seamless can) is usually
(1) An inflection point existing at a boundary portion between the outer surface of the body portion and the outer surface of the bottom portion is a reference position, and the body portion has a tapered region in which the thickness gradually decreases upward from the reference position; A straight region that is continuous with the tapered region and has a constant thickness;
It has the form.

本発明の純アルミシームレス缶は、アルミニウム含量が99.0質量%以上の純アルミニウムからなるものであるが、一つの特性として、胴部外面での60度鏡面光沢度が300%以上であり、極めて高い光沢性を有している。このような高い光沢性は、純アルミから形成されていることに加え、絞りしごき加工を経て製造されていることを示している。即ち、インパクト成形により得られる缶では、外面が粗くなり、このような高い光沢性は得られない。   The pure aluminum seamless can of the present invention is made of pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more, but as one characteristic, the 60-degree specular gloss on the outer surface of the trunk is 300% or more, It has extremely high gloss. Such high gloss indicates that it is manufactured through drawing and ironing in addition to being formed from pure aluminum. That is, in the can obtained by impact molding, the outer surface becomes rough and such high glossiness cannot be obtained.

また、本発明の純アルミシームレス缶が有するもう一つの特性は、胴部でのビッカース硬さの周方向の標準偏差が1.4以下であり、周方向での強度のバラツキが極めて小さく、高い等方性を示すことである。このような等方性は、従来公知の絞りしごき加工により得られるシームレス缶には全く認められない性質である。
即ち、圧延板を基材とし、これを打ち抜き、絞りしごき加工することにより得られるシームレス缶では、缶胴部は、圧延方向に対して異方性を有しているため、どうしても周方向での強度にバラツキを示してしまう。従って、胴部周方向の強度についてバラつきが少なく、等方性を有しているということは、本発明の純アルミシームレス缶が、圧延板からではなく、ロッドを切断して作製されるスラグをインパクト成形し、このインパクト成形の後に絞りしごき加工が行われたことを意味している。このような方法で得られたシームレス缶の胴部周方向は異方性を示さないからである。
In addition, another characteristic of the pure aluminum seamless can of the present invention is that the standard deviation in the circumferential direction of the Vickers hardness at the trunk is 1.4 or less, and the variation in strength in the circumferential direction is extremely small and high. It is to show isotropic properties. Such isotropy is a property which is not recognized at all in a seamless can obtained by a conventionally known drawing and ironing process.
That is, in a seamless can obtained by using a rolled plate as a base material, punching out and drawing and squeezing it, the can body has anisotropy with respect to the rolling direction. It shows variations in strength. Therefore, there is little variation in the strength in the circumferential direction of the trunk, and the fact that it has isotropic properties means that the pure aluminum seamless can of the present invention is made of a slag produced by cutting a rod, not from a rolled plate. This means that impact molding was performed, and drawing and ironing was performed after this impact molding. This is because the circumferential direction of the body portion of the seamless can obtained by such a method does not show anisotropy.

このように、本発明の純アルミシームレス缶は、絞りしごき加工により得られる独特の金属光沢と、インパクト成形により得られる強度の等方性という独特の特性を併せ持つものである。
また、かかる純アルミシームレス缶は、材料ロスを極めて少なくして製造されるという利点も有している。
As described above, the pure aluminum seamless can of the present invention has both a unique metallic luster obtained by drawing and ironing and a unique property of strength isotropic obtained by impact molding.
Further, such a pure aluminum seamless can has an advantage that it is manufactured with extremely little material loss.

本発明の純アルミシームレス缶を製造するに際して、カップ状成形体が作製される工程までを示す図。The figure which shows to the process by which a cup-shaped molded object is produced when manufacturing the pure aluminum seamless can of this invention. 本発明の純アルミシームレス缶を製造するに際して、カップ状成形体を再絞りおよびしごき成形する工程を示す図。The figure which shows the process of redrawing and ironing a cup-shaped molded object when manufacturing the pure aluminum seamless can of this invention. 本発明の純アルミシームレス缶の形態の一例を示す概略側断面図及び要部拡大断面図。The schematic side sectional view and principal part expanded sectional view which show an example of the form of the pure aluminum seamless can of this invention. 本発明の純アルミシームレス缶の形態の他の例を示す概略側断面図及び要部拡大断面図。The schematic sectional side view and the principal part expanded sectional view which show the other example of the form of the pure aluminum seamless can of this invention.

<純アルミシームレス缶の製造>
本発明の純アルミシームレス缶の製造プロセスを示す図1及び図2を参照して、このシームレス缶は、ロッド1(図1(a)参照)を使用し、これを切断して所定長さの円板状のスラグ3を作製し(図1(b)参照)、このスラグ3をインパクト成形に供し(図1(c)参照)、最後に再絞りとしごき加工を行うことにより得られる(図2参照)。
尚、最終的に得られるシームレス缶は、図3において50で示されている。
<Manufacture of pure aluminum seamless cans>
Referring to FIGS. 1 and 2 showing the manufacturing process of the pure aluminum seamless can of the present invention, this seamless can uses a rod 1 (see FIG. 1 (a)), which is cut to a predetermined length. A disk-shaped slag 3 is produced (see FIG. 1 (b)), this slag 3 is subjected to impact molding (see FIG. 1 (c)), and finally obtained by redrawing and ironing (FIG. 1). 2).
In addition, the seamless can finally obtained is shown by 50 in FIG.

本発明において、図1(a)に示されている上記のロッド1は、たとえば熱間鍛造や冷間鍛造、熱間圧延、冷間圧延、押出し成形、引き抜き成形、鋳造法等により製造された丸棒形状を有するものであり、アルミニウム含量が99.0質量%以上の純アルミニウム製のもの、例えばA1070等からなるものである。
このような純アルミ製のロッド1を用いて、以下の工程の成形を行うことにより、優れた高い金属光沢を発現させることができ、また得られるシームレス缶50は、耐食性にも優れたものとなる。
In the present invention, the rod 1 shown in FIG. 1A is manufactured by, for example, hot forging, cold forging, hot rolling, cold rolling, extrusion molding, pultrusion molding, casting, or the like. It has a round bar shape and is made of pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more, such as A1070.
By using the rod 1 made of such pure aluminum, it is possible to develop an excellent high metallic luster by molding in the following steps, and the seamless can 50 obtained has excellent corrosion resistance. Become.

上記純アルミ製のロッド1(その径はtで示されている)は、先ず、図1(a)に示されているように、高さhの位置でカッティングし、適宜、プレスして、底部径がt’、高さh’の円板形状のブランク(スラグ)3にされる。   The pure aluminum rod 1 (the diameter is indicated by t) is first cut at a position of height h as shown in FIG. A disc-shaped blank (slag) 3 having a bottom diameter t ′ and a height h ′ is formed.

なお、ロッド1をカッティングする手段として、公知の切断方法により行うことが可能であり、例えば図示しないが、せん断加工等の切り屑が発生しない切断方法は材料ロスが少なく好ましい。
ブランク3の直径t′は次の工程となるインパクト成形のダイ21の内径より若干小さく設定される。
In addition, as a means for cutting the rod 1, it can be performed by a known cutting method. For example, although not shown, a cutting method such as shearing that does not generate chips is preferable because of less material loss.
The diameter t ′ of the blank 3 is set slightly smaller than the inner diameter of the die 21 for impact molding which will be the next step.

目的とするシームレス缶50の寸法を変更する際に、素材の変更はロッドの径を変更する以外に、同じロッドでカッティング高さhを変更するだけで対応することが可能である。
これにより、材料ロスを大きく低減させ、100%に近い材料利用率で成形を行うことができるとともに缶種の変更が容易になる。
高さhが過度に大きくなると、次の工程での塑性加工が困難となるおそれがあるので、ロッド1の径tも、最終的に得られるシームレス缶50の大きさに応じて適宜の大きさのものとしておき、この高さhがロッド1の径tの2倍以下程度となるようにすることが望ましい。
When changing the dimensions of the target seamless can 50, the material can be changed by changing the cutting height h with the same rod, in addition to changing the diameter of the rod.
As a result, material loss can be greatly reduced, molding can be performed at a material utilization rate close to 100%, and can types can be easily changed.
If the height h is excessively large, plastic processing in the next step may be difficult, so the diameter t of the rod 1 is also an appropriate size according to the size of the seamless can 50 finally obtained. It is desirable that the height h be about twice or less the diameter t of the rod 1.

また、円板状のスラグ3を作製するにはロッド1をカッティングした部材を高さ方向にプレスすればよいが、例えば、角形容器(図示せず)であればプレス方向を変更してもよい。なお、プレスする装置としては、動力プレスの他、スラグの形状ならびに寸法により、圧延機、鍛圧機等が使用できる。   Moreover, in order to produce the disk-shaped slag 3, the member to which the rod 1 is cut may be pressed in the height direction. For example, in the case of a rectangular container (not shown), the pressing direction may be changed. . In addition to the power press, a rolling machine, a forging machine, or the like can be used as an apparatus for pressing depending on the shape and dimensions of the slag.

上記のようにして作製されたスラグ3は塑性加工に供されるが、この塑性加工に先立っては、焼き鈍しを行い、残留応力の除去や粗大化した結晶粒の回復、加工硬化した組織の回復等により、純アルミ製のスラグ3を柔らかくするというものであり、350〜500℃程度に加熱した後、徐冷して行う。なお、焼き鈍しは必要に応じてスラグを作製する工程途中において行うこともできる。   The slag 3 produced as described above is subjected to plastic working. Prior to this plastic working, annealing is performed to remove residual stress, recover coarse grains, and recover work hardened structure. For example, the slag 3 made of pure aluminum is softened by heating to about 350 to 500 ° C. and then gradually cooling. In addition, annealing can also be performed in the middle of the process of producing slag as needed.

上記のようにして作製されたスラグ3は、インパクト成形に供される。
このインパクト成形は、図1(c)に示されているように、雌型のダイ21とパンチ23を使用し、スラグ3をダイ21内で衝撃押出しすることにより、カップ状成形体11を成形するものである。
この得られたカップ状成形体11の外径は、スラグ3の径t’と同じである。
The slag 3 produced as described above is subjected to impact molding.
In this impact molding, as shown in FIG. 1 (c), a cup-shaped molded body 11 is molded by impact extrusion of the slag 3 in the die 21 using a female die 21 and a punch 23. To do.
The outer diameter of the obtained cup-shaped molded body 11 is the same as the diameter t ′ of the slag 3.

この方法では、カップ状成形体11をそのまま容器とすることもできるのであるが、表面粗れや表面平滑性の問題があり、金属光沢性を発現させることができない。このため、図2に示されているように、さらに絞り、しごき加工が行われ、これにより、小径化、薄肉化が行われ、高い金属光沢を実現することができる。   In this method, the cup-shaped molded body 11 can be used as a container as it is, but there are problems of surface roughness and surface smoothness, and metal gloss cannot be expressed. For this reason, as shown in FIG. 2, further drawing and ironing are performed, whereby the diameter is reduced and the thickness is reduced, and a high metallic luster can be realized.

また、絞り成形を、前述したスラグ3に直接行った場合、過酷な面圧がかかり、成形困難となることがあるが、一旦、インパクト成形によりカップ形状に成形した後、このカップについて、絞り成形(再絞り成形)を行うことにより、成形不良を確実に回避することができる。   In addition, when the drawing is performed directly on the slag 3 described above, severe surface pressure is applied and it may be difficult to form. However, once the cup is formed into a cup shape by impact molding, the cup is drawn. By performing (redrawing molding), molding defects can be reliably avoided.

このような絞り成形では、図2(a)に示されているように、径がt1(t1<t’)の開口25aを有するダイ31を使用し、保持具35によりリドローダイ31に保持し、パンチ37を用い、カップ状成形体11をダイ31の開口25a内に押し込むことにより、有底筒状の絞り成形体13を得る。この絞り成形で得られる絞り成形体13の外径は、上記開口25aの径t1に相当し、上記カップ状成形体11(或いはスラグ3)の径t’よりも小さい。   In such drawing, as shown in FIG. 2A, a die 31 having an opening 25a having a diameter t1 (t1 <t ′) is used, and held by the redraw die 31 by a holder 35. By using the punch 37 to push the cup-shaped molded body 11 into the opening 25 a of the die 31, the bottomed cylindrical drawn molded body 13 is obtained. The outer diameter of the drawn body 13 obtained by this drawing is equivalent to the diameter t1 of the opening 25a and is smaller than the diameter t 'of the cup-shaped body 11 (or slag 3).

尚、上記の絞り成形において、ダイ31の開口の上端のコーナー部(カップ状成形体11を保持している側)にはアール(曲率部)が形成されており、カップ状成形体11が速やかに且つ折れることなく、ダイ31の開口25a内に押し込まれるようになっており、パンチ37の外径は、カップ状成形体11のほぼ厚みの2.5倍に相当する分だけ、開口25aの径t1よりも小さく設定されている。即ち、この絞り加工では、薄肉化はほとんど行われない。
このような再絞り成形は、必要に応じて複数回行われ、これにより、さらなる小径化を行うこともできる。
In the above-mentioned drawing, a rounded portion (curvature portion) is formed at the corner portion (the side holding the cup-shaped molded body 11) of the upper end of the opening of the die 31, and the cup-shaped molded body 11 is quickly formed. The punch 37 is pushed into the opening 25a of the die 31 without breaking, and the outer diameter of the punch 37 is equivalent to 2.5 times the thickness of the cup-shaped molded body 11, and the opening 25a It is set smaller than the diameter t1. In other words, thinning is hardly performed in this drawing process.
Such redrawing is performed a plurality of times as necessary, and further diameter reduction can be performed.

このようにして得られた絞り成形体13は、図2(c)に示されているしごき成形に供せられる。   The drawn compact 13 thus obtained is subjected to ironing as shown in FIG.

かかるしごき工程では、リドローダイ31の下方に、複数のしごきダイ33a〜33cが設けられており、絞り加工により成形された絞り成形体13について、しごきパンチ37を用いてしごき加工が行われる。   In the ironing process, a plurality of ironing dies 33 a to 33 c are provided below the redraw die 31, and ironing using the ironing punch 37 is performed on the drawn compact 13 formed by drawing.

最終段のしごきダイ33cの下方には、ストリッパフィンガ39、ドーミングダイ43が配置されており、しごき加工された成形体は、ストリッパフィンガ39を通過して、ドーミングダイ43によるドーミング加工が行われ、これによりドーム形状の底部が形成され、目的とする本発明の純アルミシームレス缶50が得られる。
得られた純アルミシームレス缶50は、パンチ37が上昇する際に、ストリッパフィンガ39でパンチ37から引き抜かれる(図示せず)。
A stripper finger 39 and a doming die 43 are disposed below the final stage ironing die 33c, and the compacted body passes through the stripper finger 39 and is subjected to doming by the doming die 43. Thereby, a dome-shaped bottom is formed, and the intended pure aluminum seamless can 50 of the present invention is obtained.
The obtained pure aluminum seamless can 50 is pulled out from the punch 37 by the stripper finger 39 when the punch 37 is raised (not shown).

上記のようなしごき工程において、図2では、しごきダイが3個配置されており、3段でしごき加工が行われるようになっているが、このしごきダイの数は3個に限定されるものではなく、目的とする薄肉化の程度に応じて、適宜の数とすることができ、1個のダイで1段でのしごき加工とすることもできるし、2またはそれ以上の数のダイを配置して、複数段でのしごき加工とすることができる。勿論、しごきダイを複数個、加工方向に沿って配列し、しごき加工を多段で行う場合には、加工方向下流側にいくにしたがい、その内径(加工径)が小さくなっている。
何れにしろ、本発明の純アルミシームレス缶50では、最後のしごきダイ(図2の例ではダイ33c)の内径が、最も薄肉化された胴部の外径t2(t2<t1)にほぼ相当する。
In the ironing process as described above, in FIG. 2, three ironing dies are arranged, and ironing is performed in three stages, but the number of ironing dies is limited to three. Rather, it can be an appropriate number depending on the desired degree of thinning, and can be ironed in one step with one die, or two or more dies can be formed. Arrangement and ironing can be performed in multiple stages. Of course, when a plurality of ironing dies are arranged along the machining direction and the ironing is performed in multiple stages, the inner diameter (machining diameter) becomes smaller as it goes downstream in the machining direction.
In any case, in the pure aluminum seamless can 50 of the present invention, the inner diameter of the last ironing die (die 33c in the example of FIG. 2) is substantially equivalent to the outer diameter t2 (t2 <t1) of the thinnest barrel part. To do.

尚、このようなしごき加工において、上記のパンチ37は、下方部分が先細形状となっており、このようなパンチ43を用いてのしごき加工及びドーミング加工により、接地した状態で安定した直立形態が保持されるように、底部をドーム形状とすることができる。
また、しごき加工に際しては、潤滑液のエマルジョン等がクーラントとして使用され、このようなクーラントを流しての冷却が行われながら、しごき加工が行われることとなる。
In the ironing process, the lower portion of the punch 37 has a tapered shape, and the ironing process and the doming process using the punch 43 have a stable upright form in a grounded state. The bottom can be dome-shaped to be retained.
In the ironing process, an emulsion of a lubricating liquid or the like is used as a coolant, and the ironing process is performed while cooling with such a coolant flowing.

図3に示すように、このようにして得られる本発明の純アルミシームレス缶50は、胴部51と底部53とを有している。   As shown in FIG. 3, the pure aluminum seamless can 50 of the present invention thus obtained has a trunk portion 51 and a bottom portion 53.

底部53は、胴部51に比して厚肉となっており、上に凸の形状(即ち、ドーム形状)を有しており、中央部53aが上方に膨出していると共に、その周縁部は接地部53bとなっており、この接地部53bの外周側は若干立ち上がった曲率面53cとなっている。
底部53が、このような形態を有していることにより、この純アルミシームレス缶50は、直立状態が安定に保持されるように設置することができる。
なお、本発明において底部53の形状は図3に示す態様に限定されるものではなく、例えば、図4に示すように接地部53bと曲率面53cとの間にチャイム部53dを形成することもでき、このような形態のものについても同様に考えることができる。
The bottom 53 is thicker than the body 51, has a convex shape (that is, a dome shape), has a central portion 53a bulging upward, and a peripheral portion thereof. Is a grounding portion 53b, and an outer peripheral side of the grounding portion 53b is a slightly curved curvature surface 53c.
Since the bottom 53 has such a configuration, the pure aluminum seamless can 50 can be installed so that the upright state can be stably maintained.
In the present invention, the shape of the bottom 53 is not limited to the mode shown in FIG. 3. For example, as shown in FIG. 4, a chime portion 53 d may be formed between the grounding portion 53 b and the curvature surface 53 c. It is possible to think about this type of configuration as well.

また、胴部51は、その外面が上記の底部53から上方に立ち上がった領域であり、底部53との境界部X(曲率面53cの上端に相当)は、変曲点となっている。
このような胴部51は、上記の境界部X(変曲点)を基準位置として、この基準位置から上方に向かって厚みが漸次減少しているテーパー領域Yが形成されており、このテーパー領域Yに連なって、厚みが一定のストレート領域Zが形成されている。
即ち、上記のストレート領域Zは、最も薄肉化された部分であり、その外径t2は、先にも述べたように、最後のしごきダイ(図2においてダイ33c)の内径にほぼ相当している。
The body 51 is a region whose outer surface rises upward from the bottom 53, and a boundary portion X (corresponding to the upper end of the curvature surface 53c) with the bottom 53 is an inflection point.
The body 51 has a tapered region Y in which the thickness gradually decreases from the reference position with the boundary X (inflection point) as a reference position, and this tapered region is formed. A straight region Z having a constant thickness is formed continuously to Y.
That is, the straight region Z is the thinnest portion, and the outer diameter t2 substantially corresponds to the inner diameter of the last ironing die (die 33c in FIG. 2) as described above. Yes.

胴部51に形成されているテーパー領域Yは、しごきダイを多段に配置して行われるしごき加工に特有のものであり、それぞれの段で設定されるしごき率やダイとパンチのクリアランス(すきま)によっても異なるが、通常、5mmから40mm程度の長さであり、また、基準位置Xでの厚みの10〜60%程度の厚みとなるように、胴部51のストレート領域Zは薄肉化されている。もしストレート領域Zにおいて板厚変化を設ける必要があれば対応する位置のしごきパンチの直径を若干増減させることにより板厚変化を設けることも可能である。
インパクト成形のみで容器を成形したときには、このようなテーパー領域Yは形成されず、胴部51の厚みは一様である。
The tapered region Y formed in the body portion 51 is unique to ironing processing performed by arranging ironing dies in multiple stages, and the ironing rate and die-punch clearance (gap) set in each stage. However, the straight region Z of the trunk portion 51 is usually thinned so that it is about 5 to 40 mm in length and about 10 to 60% of the thickness at the reference position X. Yes. If it is necessary to provide a plate thickness change in the straight region Z, it is also possible to provide a plate thickness change by slightly increasing or decreasing the diameter of the ironing punch at the corresponding position.
When the container is molded only by impact molding, such a tapered region Y is not formed, and the thickness of the trunk portion 51 is uniform.

このようにして得られる本発明の純アルミシームレス缶50は、アルミニウム含量が99.0質量%以上の高純度の純アルミニウムからなり、且つ絞りしごき加工を経て成形されているため、高い金属光沢を示し、胴部51の外面(特にはストレート領域Zでの外面)での60度鏡面光沢度が、300%以上、特に350%以上となっている。このような高い鏡面光沢度を示すのは、アルミ表面において、算術平均粗さRa(JIS B−0601:2013)で表される表面粗さが0.3μm以下、特に0.1μm以下であり、且つ二乗平均平方根傾斜角△qで表される表面の傾斜が6°以下、特に3°以下の極めて平滑な表面になっていることに起因するためである。
先にも述べたように、このような高い金属光沢は、インパクト成形のみによって得られる缶では発現しない。
The pure aluminum seamless can 50 of the present invention thus obtained is made of high purity pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more, and is formed through drawing and ironing processing. The 60 degree specular glossiness on the outer surface of the body portion 51 (particularly, the outer surface in the straight region Z) is 300% or more, particularly 350% or more. Such high specular gloss is that the aluminum surface has a surface roughness represented by arithmetic mean roughness Ra (JIS B-0601: 2013) of 0.3 μm or less, particularly 0.1 μm or less, This is because the surface represented by the root mean square inclination angle Δq has an extremely smooth surface with an inclination of 6 ° or less, particularly 3 ° or less.
As described above, such a high metallic luster does not appear in a can obtained only by impact molding.

さらに、本発明の純アルミシームレス缶50は、圧延板を用いての絞りしごき加工により得られるものではなく、ロッド1を基材とし、これを切断加工して得られたスラグについて、インパクト成形を行った後の絞りしごき加工により得られるものである。従って、この缶50の胴部51は、等方性を示し、胴部51について測定したビッカース硬さは、周方向についての標準偏差が1.4以下である。圧延板を用いての絞りしごき加工により得られるシームレス缶では、胴部51の周方向が圧延方向に対して異方性を示すため、このようなビッカース硬さについて、周方向のバラツキは大きく、その標準偏差は大きい。   Furthermore, the pure aluminum seamless can 50 of the present invention is not obtained by drawing and ironing using a rolled plate, but impact molding is performed on the slag obtained by cutting the rod 1 as a base material. It is obtained by drawing and ironing after being performed. Therefore, the trunk | drum 51 of this can 50 shows isotropic, and the standard deviation about the circumferential direction of the Vickers hardness measured about the trunk | drum 51 is 1.4 or less. In the seamless can obtained by squeezing and squeezing using a rolled plate, the circumferential direction of the body portion 51 exhibits anisotropy with respect to the rolling direction, so for such Vickers hardness, the variation in the circumferential direction is large, The standard deviation is large.

このように、本発明の純アルミ製シームレス缶50は、高い金属光沢と同時に、等方性が高く、胴部51の周方向についての物性のバラツキが極めて小さい。   As described above, the pure aluminum seamless can 50 of the present invention has high metallic luster and isotropic property, and variation in physical properties in the circumferential direction of the body portion 51 is extremely small.

このような本発明の純アルミ製シームレス缶50は、清涼飲料、ビール類、食品、エアゾール製品、等の缶として適用可能で、必要に応じて、トリミング、内外面塗装、外面印刷、装飾的加工、ネックイン加工、フランジ加工、ビード成形、ノズルねじ成形、等の口端部の成形を行い、内容物の充填及び蓋体の装着を行い、市販に供される。   Such a pure aluminum seamless can 50 of the present invention can be applied as a can for soft drinks, beers, foods, aerosol products, etc., and trimming, inner / outer surface coating, outer surface printing, decorative processing as necessary. Neck-in processing, flange processing, bead molding, nozzle screw molding, and the like are performed, the contents are filled and the lid is attached, and the resulting product is commercially available.

<実験例>
アルミニウム含量が99.7質量%以上の純アルミA1070製のロッド(20mm径、長さ4m)を用意し、このロッドを長さ約20mmになるようにカッティング及びプレスして、径が48mm、厚みが約3.5mmの円板状スラグを得た。
この円板状スラグを350℃で1時間焼き鈍しした。焼き鈍しした円板状スラグの硬さはビッカース硬さでHV20であった。この円板状スラグを、インパクト成形を行うことで、底部径が48mm、底部の厚みが約0.9mm、側壁の平均厚みが約1.3mm、高さが約27mmのカップ状成形体を成形した。成形に際しては、絞り成形用潤滑剤を使用した。
このカップの側壁はインパクト成形特有の肌荒れが生じていた。
次いで、上記で得られたカップ状成形体に付着している潤滑剤を除去することなく再絞り成形金型により絞り成形し、底部径が約36mm、側壁厚みが約1.4mm及び高さが約38mmの有底筒状絞り成形体を得た。
次いで、水性エマルジョンのクーラントを使用し且つ加工面にダイヤモンド膜が形成されているしごき用ダイスを使用してしごき成形を3段行い、底部径が約35mm、側壁厚みが約0.35mm及び高さが約150mmの純アルミ製シームレス缶を得た。
<Experimental example>
A rod made of pure aluminum A1070 (20 mm diameter, 4 m length) with an aluminum content of 99.7% by mass or more is prepared, and this rod is cut and pressed to a length of about 20 mm, the diameter is 48 mm, the thickness Obtained a disk-shaped slag of about 3.5 mm.
This disk-shaped slag was annealed at 350 ° C. for 1 hour. The hardness of the annealed disc slag was HV20 in terms of Vickers hardness. This disk-shaped slag is impact molded to form a cup-shaped molded body having a bottom diameter of 48 mm, a bottom thickness of about 0.9 mm, an average side wall thickness of about 1.3 mm, and a height of about 27 mm. did. In molding, a draw forming lubricant was used.
The side wall of this cup had rough skin peculiar to impact molding.
Next, without removing the lubricant adhering to the cup-shaped molded body obtained above, it was drawn by a redraw mold, the bottom diameter was about 36 mm, the side wall thickness was about 1.4 mm, and the height was About 38 mm bottomed cylindrical drawn product was obtained.
Next, iron forming is performed in three stages using a water-based emulsion coolant and a die for ironing having a diamond film formed on the processed surface, the bottom diameter is about 35 mm, the side wall thickness is about 0.35 mm, and the height. Obtained a seamless can made of pure aluminum having a thickness of about 150 mm.

得られた純アルミ製シームレス缶は、胴部における高さ方向に中間の位置で硬さ試験を行ったところ、ビッカース硬さの周方向に等間隔に32点試験を行った平均値はHV40.0で標準偏差が1.2(試験機:AKASHI製 MVK−G3)であり、且つ胴部外面での60度鏡面光沢度が320〜410%(測定器:スガ試験機株式会社製 測色色差計SM−4)であった。
さらに、上記成形後の残りの純アルミ製ロッドを使用し、同様の操作で純アルミ製の絞りしごき缶を繰り返し成形した。これにより、先に用意した純アルミ製ロッドの約99%を純アルミ製シームレス缶の製造に使用することができ、材料ロスを有効に回避することができた。
The obtained pure aluminum seamless cans were subjected to a hardness test at an intermediate position in the height direction of the trunk, and the average value obtained by performing a 32-point test at equal intervals in the circumferential direction of the Vickers hardness was HV40. 0, the standard deviation is 1.2 (test machine: MVK-G3, manufactured by AKASHI), and the 60-degree specular gloss on the outer surface of the body is 320 to 410% (measurement device: colorimetric color difference manufactured by Suga Test Instruments Co. Total SM-4).
Furthermore, using the remaining pure aluminum rod after the molding, a pure aluminum drawn iron can was repeatedly molded by the same operation. As a result, about 99% of the previously prepared pure aluminum rod could be used for the production of a pure aluminum seamless can, and material loss could be effectively avoided.

1:純アルミ製ロッド
3:スラグ
11:カップ状成形体
13:絞り成形体
15:しごき成形体
50:純アルミシームレス缶
51:胴部
53:底部
X:胴部と底部との境界部(基準位置)
Y:テーパー領域
Z:ストレート領域
1: pure aluminum rod 3: slag 11: cup-shaped molded body 13: drawn molded body 15: ironed molded body 50: pure aluminum seamless can 51: trunk 53: bottom X: boundary between the trunk and bottom (reference) position)
Y: Taper area Z: Straight area

Claims (3)

アルミニウム含量が99.0質量%以上の純アルミニウム製のシームレス缶において、
底部及び胴部を有しており、胴部でのビッカース硬さの周方向の標準偏差が1.4以下であることを特徴とするシームレス缶。
In a seamless can made of pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more,
A seamless can having a bottom part and a body part, wherein a standard deviation in a circumferential direction of Vickers hardness at the body part is 1.4 or less.
アルミニウム含量が99.0質量%以上の純アルミニウム製のシームレス缶において、
底部及び胴部を有しており、胴部外面での60度鏡面光沢度が300%以上であることを特徴とするシームレス缶。
In a seamless can made of pure aluminum having an aluminum content of 99.0% by mass or more,
A seamless can having a bottom part and a body part, and having a 60-degree specular gloss on the outer surface of the body part of 300% or more.
前記胴部の外面と底部の外面との境界部に存在する変曲点を基準位置とし、該胴部は、基準位置から上方に向かって厚みが漸次減少しているテーパー領域と、該テーパー領域に連なり且つ厚みが一定のストレート領域とを有している請求項1または2に記載のシームレス缶。   The inflection point existing at the boundary between the outer surface of the body part and the outer surface of the bottom part is used as a reference position, and the body part has a tapered region in which the thickness gradually decreases upward from the reference position, and the tapered region. The seamless can according to claim 1, wherein the seamless can has a straight region with a constant thickness.
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