JP7072380B2 - How to make a bottle can - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ＤＩプレス工程において成形された底部と円筒部とを有する有底円筒体の円筒部の底部とは反対側部分に、ボトルネック成形工程において肩部と首部およびキャップ取付部とが成形された缶本体を有するボトル缶の製造方法に関するものである。 In the present invention, a shoulder portion, a neck portion, and a cap mounting portion are molded in a bottleneck molding step on a portion opposite to the bottom portion of the cylindrical portion of a bottomed cylinder having a bottom portion and a cylindrical portion molded in the DI press process. It relates to a method of manufacturing a bottle can having a molded can body.

このようなボトル缶の製造方法として、例えば特許文献１には、金属（アルミニウム合金）製の缶本体を形成する段階であって、缶本体は底部を有し、底部は側壁の下部に続いており、側壁は絞り且つ壁しごき加工されて、壁部に続いており、壁部は開口した上端に続いており、缶本体の壁部は側壁の下部より厚さが厚く形成されている缶本体を形成する段階と、壁部に複数回のネッキング加工を施して切頭円錐形部を形成する段階であって、切頭円錐形部は、缶本体の壁部よりも厚さが大きく、上部に缶本体の直径よりも小さい直径の首部を有し、首部が、上端開口近傍の円筒部に続いている、切頭円錐形部を形成する段階と、金属缶の頂部にビードを形成する段階と、クロージャをねじに固定するために、ビードの下方にて円筒部上にねじを形成する段階と、ねじの下方に環状ビードを形成する段階とを含む製造方法が記載されている。 As a method for manufacturing such a bottle can, for example, inPatent Document 1, at a stage of forming a can body made of metal (aluminum alloy), the can body has a bottom portion, and the bottom portion follows the lower portion of the side wall. The side wall is squeezed and squeezed to the wall to continue to the wall, the wall continues to the open upper end, and the wall of the can body is thicker than the bottom of the side wall. The stage of forming the can and the stage of forming the truncated cone by applying necking processing to the wall multiple times. The truncated cone is thicker than the wall of the can body, and the upper part is formed. It has a neck with a diameter smaller than the diameter of the can body, and the neck forms a truncated conical part that continues to the cylindrical part near the upper end opening, and the stage of forming a bead on the top of the metal can. A manufacturing method including a step of forming a screw on a cylindrical portion below the bead and a step of forming an annular bead below the screw in order to fix the closure to the screw is described.

ここで、この特許文献１には、その発明に使用する、典型的な絞り且つしごき加工した上記缶本体（ＤＩ缶）は、金属の厚さが底部断面で約０．３４ｍｍ、薄肉部で約０．１４ｍｍ、および厚肉部で約０．１９ｍｍであってもよいと記載されており、そのような缶本体は、直径が約７６．２ｍｍで、高さが５９１ｍｌ入れるために約１８７ｍｍ、または８８７ｍｌ入れるために約２１６ｍｍであってもよいとも記載されている。 Here, inPatent Document 1, the typical drawn and ironed can body (DI can) used in the present invention has a metal thickness of about 0.34 mm in a bottom cross section and about a thin wall portion. It is stated that it may be 0.14 mm, and about 0.19 mm at the thick part, such a can body is about 76.2 mm in diameter and about 187 mm to hold 591 ml in height, or It is also stated that it may be about 216 mm to accommodate 887 ml.

また、特許文献１には、その発明に使用するための他の上記缶本体（ＤＩ缶）は、金属の厚さが底部断面で約０．２５ないし０．３８ｍｍ、薄肉部で約０．１１ないし０．１７ｍｍ、および厚肉部で約０．１７ないし０．２２ｍｍであってもよいと記載されており、そのような缶は、直径が約６３．５ないし８８．９ｍｍ、高さが約１２７ないし２５４ｍｍであってもよいとも記載されている。 Further, inPatent Document 1, the thickness of the metal of the other can body (DI can) for use in the invention is about 0.25 to 0.38 mm in the bottom cross section and about 0.11 in the thin wall portion. It is stated that it may be from 0.17 mm to 0.17 mm, and about 0.17 to 0.22 mm in thickened portions, such cans having a diameter of about 63.5 to 88.9 mm and a height of about. It is also stated that it may be 127 to 254 mm.

特開２００６－０６２７５５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-02755

ここで、この特許文献１に記載された製造方法によって製造されるボトル缶は、上述のように比較的容量の大きいものであるが、日本国内で一般的に流通している３１０ｍｌ用のアルミニウム合金製ボトル缶は、その缶本体の胴部の直径が約６６ｍｍ、缶高さが約１３２．６ｍｍであって、このようなボトル缶製造用に使用される底部と円筒部を有する有底円筒体（ＤＩ缶）は、元板厚および底部の厚さが約０．３４５ｍｍ、円筒部のうち底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが約０．１３５ｍｍ、円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが約０．２２５ｍｍ、フランジ部とウォール部との段差は約０．０９０ｍｍであり、質量は約１７．５ｇである。 Here, the bottle can manufactured by the manufacturing method described inPatent Document 1 has a relatively large capacity as described above, but is an aluminum alloy for 310 ml that is generally distributed in Japan. A bottle can has a body diameter of about 66 mm and a can height of about 132.6 mm, and is a bottomed cylindrical body having a bottom and a cylinder used for manufacturing such a bottle can. (DI can) has a base plate thickness and a bottom thickness of about 0.345 mm, a wall portion which is a thin wall portion on the bottom side of the cylindrical portion has a thickness of about 0.135 mm, and a side opposite to the bottom portion of the cylindrical portion. The thickness of the flange portion, which is the thick portion of the above, is about 0.225 mm, the step between the flange portion and the wall portion is about 0.090 mm, and the mass is about 17.5 g.

また、同じく日本国内で流通している４１０ｍｌ用のボトル缶は、缶本体の胴部の直径が約６６ｍｍ、缶高さが約１６４ｍｍであって、この４１０ｍｌ用ボトル缶製造用に使用される有底円筒体は、元板厚および底部の厚さが約０．４００ｍｍ、ウォール部の厚さが約０．１３０ｍｍ、フランジ部の厚さが約０．２２５ｍｍ、フランジ部とウォール部との段差は約０．０９５ｍｍであり、質量は約２１．０ｇである。なお、コーヒー等の飲料用のボトル缶では内容物の香りを引き立たせるために直径（おおよその数値である呼び径）が３８ｍｍのキャップに対応したキャップ取付部下端の膨出部（環状ビード）と首部との間の谷部の外径（直径）が約３５．４ｍｍのものが多いが、飲み易さを求めるためにこれよりも小径な外径（直径）が３３ｍｍのキャップに対応した谷部の外径が約３０．７ｍｍのボトル缶も流通している。 Also, the 410 ml bottle cans that are also distributed in Japan have a body diameter of about 66 mm and a can height of about 164 mm, and are used for manufacturing the 410 ml bottle cans. The bottom cylinder has a base plate thickness and a bottom thickness of about 0.400 mm, a wall portion thickness of about 0.130 mm, a flange portion thickness of about 0.225 mm, and a step between the flange portion and the wall portion. It is about 0.095 mm and weighs about 21.0 g. In addition, in the case of bottle cans for beverages such as coffee, in order to enhance the aroma of the contents, the bulging part (annular bead) at the lower end of the cap mounting part corresponding to the cap with a diameter (nominal diameter which is an approximate numerical value) of 38 mm Most of the valleys between the neck and the valley have an outer diameter (diameter) of about 35.4 mm, but the valleys with a smaller outer diameter (diameter) of 33 mm are compatible with caps for ease of drinking. Bottle cans with an outer diameter of about 30.7 mm are also available.

ところで、近年このようなボトル缶では、その缶本体を形成する金属材料の省資源化や材料製造の際の省エネルギー化のために缶本体の軽量化が求められており、例えば１缶当たり１ｇ軽量化できただけでも、膨大な数が市場に流通するボトル缶では大幅な省資源化や省エネルギー化、あるいは缶本体のコスト削減を図ることができる。ここで、このような缶本体の軽量化を図るには、缶本体に成形される金属板の元板厚を薄くして底部やウォール部、フランジ部を薄肉化することが考えられる。 By the way, in recent years, in such bottle cans, weight reduction of the can body is required in order to save resources in the metal material forming the can body and energy saving in material manufacturing, for example, 1 g lighter per can. Even if it can be made, it is possible to significantly save resources, save energy, or reduce the cost of the can itself with bottle cans that are distributed in a huge number on the market. Here, in order to reduce the weight of the can body, it is conceivable to reduce the thickness of the base plate of the metal plate formed on the can body to reduce the thickness of the bottom portion, the wall portion, and the flange portion.

しかしながら、いたずらに金属板の元板厚を薄くしてウォール部やフランジ部を薄肉化しただけでは、金属板からカッピングプレス工程において絞り加工により成形されたカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して有底円筒体を成形する際や、あるいはこうして成形された有底円筒体のフランジ部にボトルネック成形工程において肩部（上記切頭円錐形部）や首部、キャップ取付部（上記ビード、ねじ、環状ビード）を成形する際に、薄肉となったウォール部の特に座屈や変形を生じるおそれがある。特に、フランジ部の厚さが薄すぎると、ボトルネック成形工程においてキャップ取付部に割れを生じるおそれもある。 However, simply by unnecessarily thinning the original plate thickness of the metal plate to thin the wall and flange parts, the metal plate can be re-squeezed into a cup-shaped material formed by drawing in the cupping press process and re-squeezed in the DI press process. When forming a bottomed cylinder by ironing, or in the bottleneck forming process on the flange of the bottomed cylinder thus formed, the shoulder (the truncated conical part), the neck, and the cap mounting part ( When forming the bead, screw, annular bead), the thinned wall portion may be particularly buckled or deformed. In particular, if the thickness of the flange portion is too thin, the cap mounting portion may be cracked in the bottleneck molding process.

また、上述のようにＤＩプレス工程において有底円筒体の円筒部のうち底部側に薄肉部であるウォール部を成形するとともに、底部とは反対側には厚肉部であるフランジ部を成形するには、ＤＩプレス機において複数のしごきダイスとの間で上記しごき加工を行うパンチの外表面に、有底円筒体のフランジ部と対応する位置に凹部を形成することによってフランジ部をウォール部よりも厚肉としている。 Further, as described above, in the DI press process, a wall portion, which is a thin-walled portion, is formed on the bottom side of the cylindrical portion of the bottomed cylinder, and a flange portion, which is a thick-walled portion, is formed on the side opposite to the bottom portion. By forming a recess on the outer surface of the punch that performs the above-mentioned ironing process between a plurality of ironing dies in a DI press machine at a position corresponding to the flange portion of the bottomed cylinder, the flange portion is formed from the wall portion. Is also thick.

ところが、薄肉化によってこれらフランジ部とウォール部との段差が大きくなると、有底円筒体からのパンチの抜け性が損なわれて抜け不良を生じ、ＤＩプレス機を停止して抜け損ねた有底円筒体をパンチから取り外さなければならなくなり、ボトル缶の製造効率や歩留まりが著しく低下するおそれがある。また、この段差が大きいと、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程において成形荷重による缶軸方向の応力が段差部分に集中して、やはり座屈や変形を生じるおそれがある。 However, when the step between the flange portion and the wall portion becomes large due to the thinning, the punch removal property from the bottomed cylinder is impaired and a removal failure occurs, and the DI press machine is stopped and the bottomed cylinder fails to be removed. The body must be removed from the punch, which can significantly reduce the manufacturing efficiency and yield of bottle cans. Further, if this step is large, stress in the can axis direction due to the molding load is concentrated on the step portion in the DI pressing process or the bottleneck forming process, and buckling or deformation may occur.

さらに、ＤＩプレス工程により成形された有底円筒体の上端部や、この有底円筒体にボトルネック成形工程において肩部および首部が成形された缶本体の上端部には、有底円筒体の高さや缶本体の缶高さを揃えるために、これらの上端部を底部から一定の高さとなるように所定のトリム代で切断するトリミングが施される。 Further, the upper end of the bottomed cylinder formed by the DI press process and the upper end of the can body in which the shoulder and the neck are formed in the bottleneck forming process of the bottomed cylinder are formed on the bottomed cylinder. In order to make the height and the can height of the can body uniform, trimming is performed by cutting the upper end portion of these with a predetermined trim allowance so as to be a constant height from the bottom portion.

しかしながら、元板厚を薄くした金属板において、フランジ部の厚さやウォール部の厚さのバランスをとらずにＤＩプレス工程において有底円筒体を成形すると、この有底円筒体やボトルネック成形工程において成形された缶本体において、その上端部に必要なトリム代を確保することができなくなり、トリム代不足によって有底円筒体や缶本体を一定の高さとできずに不良品として処理せざるを得なくなる。また、このようなトリム代不足を解消するために、例えばＤＩプレス工程によって有底円筒体に成形される上記金属板の面積を大きくするにも限度がある。 However, in a metal plate with a thin original plate, if a bottomed cylinder is formed in the DI press process without balancing the thickness of the flange portion and the thickness of the wall portion, the bottomed cylinder or bottleneck forming process is performed. In the can body molded in the above, it is not possible to secure the necessary trim allowance at the upper end, and due to the lack of trim allowance, the bottomed cylinder and the can body cannot be made to a certain height and must be treated as defective products. You won't get it. Further, in order to solve such a shortage of trim allowance, there is a limit to increasing the area of the metal plate formed into a bottomed cylinder by, for example, a DI pressing process.

さらにまた、フランジ部の厚さが薄くなりすぎると、缶本体に飲料等を充填後にキャップを取り付けるキャッピング工程において、現行の元板厚０．４００ｍｍでのキャッピング条件のもとでキャッピングした場合、キャップ取付部に変形や座屈を生じて、一旦取り外したキャップを再びキャップ取付部にねじ込んでリシールする際のリシールトルクが増大するおそれがあることが分かった。 Furthermore, if the thickness of the flange is too thin, in the capping process of attaching the cap after filling the can body with beverages, etc., if capping is performed under the current capping conditions with a base plate thickness of 0.400 mm, the cap It has been found that the mounting portion may be deformed or buckled, and the resealing torque may increase when the cap once removed is screwed into the cap mounting portion again to reseal.

本発明は、このような背景の下になされたもので、缶本体の軽量化を図るために金属板の元板厚を薄くしても、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程、キャッピング工程における座屈やパンチの抜け不良、有底円筒体の高さ不足や缶本体のトリム代不足、キャップ取付部の変形や座屈等を招くことなく有底円筒体や缶本体の成形が可能で、省資源化や省エネルギー化、炭酸ガスの削減、缶本体の軽量化を促すことができるボトル缶の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and even if the original plate thickness of the metal plate is reduced in order to reduce the weight of the can body, the seat in the DI pressing process, the bottleneck forming process, and the capping process. It is possible to mold the bottomed cylinder and the can body without causing bending or punch removal failure, insufficient height of the bottomed cylinder, insufficient trim allowance of the can body, deformation or buckling of the cap mounting part, etc. The purpose is to provide a method for manufacturing bottle cans that can promote resource saving, energy saving, reduction of carbon dioxide gas, and weight reduction of the can body.

ここで、本発明の発明者は、上述した直径３３ｍｍのキャップに対応した谷部の外径（直径）が約３０．７ｍｍの３１０ｍｌ用と４１０ｍｌ用のボトル缶について鋭意研究を重ねた結果、このように缶本体の軽量化を図るために金属板の元板厚を薄くした場合に、この金属板からカッピングプレス工程において絞り加工により成形したカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施す際、上記円筒部の底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍ、上記円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍ、上記フランジ部と上記ウォール部との段差が０．０９０ｍｍ以下の有底円筒体を成形することにより、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程、キャッピング工程における座屈や変形、パンチの抜け不良、トリム代不足を生じることなく、所定の缶高さのボトル缶の缶本体を効率的に成形することができるとの知見を得るに至った。 Here, the inventor of the present invention has made extensive studies on bottle cans for 310 ml and 410 ml having an outer diameter (diameter) of about 30.7 mm in the valley portion corresponding to the cap having a diameter of 33 mm described above. When the original thickness of the metal plate is reduced in order to reduce the weight of the can body, the cup-shaped material formed by drawing in the cupping press process is re-squeezed and ironed in the DI press process. At the time of application, the thickness of the wall portion, which is the thin portion on the bottom side of the cylindrical portion, is 0.100 mm to 0.130 mm, and the thickness of the flange portion, which is the thick portion on the side opposite to the bottom portion of the cylindrical portion, is 0. By forming a bottomed cylinder with a step of 140 mm to 0.200 mm and a step between the flange portion and the wall portion of 0.090 mm or less, buckling and deformation in the DI pressing process, bottleneck forming process, and capping process can be achieved. It has been found that the can body of a bottle can of a predetermined can height can be efficiently molded without causing poor punch removal and insufficient trim allowance.

そこで、本発明は、このような知見に基づき、上記課題を解決して上述した目的を達成するために、第１には３１０ｍｌ用のボトル缶を製造するボトル缶の製造方法として、元板厚０．２５０ｍｍ～０．３００ｍｍ、０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ^２～２６５Ｎ／ｍｍ^２の金属板からカッピングプレス工程において絞り加工によりカップ状素材を成形し、このカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して、底部と円筒部とを有し、上記円筒部の底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍ、上記円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍ、上記フランジ部の厚さが一定とされた部分の缶軸方向の長さが４２ｍｍ～６０ｍｍ、上記フランジ部と上記ウォール部との段差が０．０９０ｍｍ以下の有底円筒体を成形し、この有底円筒体の上記フランジ部にボトルネック成形工程において、円筒状の胴部から上記底部とは反対側に向かうに従い縮径する肩部と、下端に外周側に膨出する膨出部を有するキャップ取付部とを成形することにより、上記膨出部と上記肩部との間の最小径部である谷部の外径（直径）が２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍ、上記底部から上記キャップ取付部の上端までの缶高さが１２９．０ｍｍ～１３５．０ｍｍ、上記胴部の直径が６４．２４ｍｍ～６８．２４ｍｍ、質量が１３．５ｇ～１６．０ｇの缶本体を有するボトル缶を製造することを特徴とする。なお、缶高さは１３１．６ｍｍ～１３３．６ｍｍの範囲とされるのが好ましい。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned object based on such findings, the present invention first comprises a method for manufacturing a bottle can for producing a 310 ml bottle can, the original plate thickness. A cup-shaped material is formed from a metal plate having a 0.250 mm to 0.300 mmand 0.2% resistance of 235 N / mm²to 265 N / mm² by drawing in a cupping press process, and the cup-shaped material is formed into this cup-shaped material in the DI press process. After re-drawing and ironing, it has a bottom and a cylindrical portion, and the thickness of the wall portion, which is a thin wall portion on the bottom side of the cylindrical portion, is 0.100 mm to 0.130 mm. The thickness of the flange portion, which is the thick portion on the opposite side, is 0.140 mm to 0.200mm, the length of the portion having the constant thickness of the flange portion in the can axis direction is 42 mm to 60 mm, and the flange portion. A bottomed cylinder having a step of 0.090 mm or less from the wall portion is formed, and in the bottleneck forming step on the flange portion of the bottomed cylinder, the cylindrical body portion is directed to the side opposite to the bottom portion. By forming a shoulder portion that shrinks in diameter according to the procedure and a cap mounting portion having a bulging portion that bulges toward the outer periphery at the lower end, a valley portion that is the minimum diameter portion between the bulging portion and the shoulder portion. The outer diameter (diameter) of the can is 28.7 mm to 32.7 mm, the can height from the bottom to the upper end of the cap mounting portion is 129.0 mm to 135.0 mm, and the diameter of the body is 64.24 mm to 68. It is characterized by producing a bottle can having a can body of 24 mmand a mass of 13.5 g to 16.0 g . The height of the can is preferably in the range of 131.6 mm to 133.6 mm.

また、同知見に基づき、本発明は、第２に４１０ｍｌ用のボトル缶を製造するボトル缶の製造方法として、元板厚０．２７０ｍｍ～０．３２０ｍｍ、０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ^２～２６５Ｎ／ｍｍ^２の金属板からカッピングプレス工程において絞り加工によりカップ状素材を成形し、このカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して、底部と円筒部とを有し、上記円筒部の底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍ、上記円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍ、上記フランジ部の厚さが一定とされた部分の缶軸方向の長さが４２ｍｍ～６０ｍｍ、上記フランジ部と上記ウォール部との段差が０．０９０ｍｍ以下の有底円筒体を成形し、この有底円筒体の上記フランジ部にボトルネック成形工程において、円筒状の胴部から上記底部とは反対側に向かうに従い縮径する肩部と、下端に外周側に膨出する膨出部を有するキャップ取付部とを成形することにより、上記膨出部と上記肩部との間の最小径部である谷部の外径（直径）が２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍ、上記底部から上記キャップ取付部の上端までの缶高さが１６０．０ｍｍ～１６６．５ｍｍ、上記胴部の直径が６４．２４ｍｍ～６８．２４ｍｍ、質量が１６．５ｇ～１９．０ｇの缶本体を有するボトル缶を製造することを特徴とする。なお、缶高さは１６３．０ｍｍ～１６５．０ｍｍの範囲とされるのが好ましい。Further, based on the same finding, the present invention secondly comprises a method for manufacturing a bottle can for 410 ml, which has a base plate thicknessof 0.270 mm to 0.320 mm and a 0.2% resistance of 235 N / mm² . A cup-shaped material is formed from a metal plate of~ 265 N / mm² by drawing in a cupping press process, and the cup-shaped material is re-drawn and ironed in a DI press process to have a bottom and a cylindrical portion. The thickness of the wall portion, which is the thin portion on the bottom side of the cylindrical portion, is 0.100 mm to 0.130 mm, and the thickness of the flange portion, which is the thick portion on the opposite side of the bottom portion of the cylindrical portion, is 0.140 mm or more. A bottomed cylinder is formed having a length of 0.200mm, a portion having a constant thickness of the flange portion in the can axis direction of 42 mm to 60 mm, and a step difference between the flange portion and the wall portion of 0.090 mm or less. However, in the bottleneck forming step on the flange portion of the bottomed cylinder, a shoulder portion whose diameter is reduced from the cylindrical body portion toward the side opposite to the bottom portion, and a bulge that bulges toward the outer periphery at the lower end. By molding the cap mounting portion having the portion, the outer diameter (diameter) of the valley portion, which is the minimum diameter portion between the bulging portion and the shoulder portion, is 28.7 mm to 32.7 mm, from the bottom portion. A bottle can having a can body having a can height of 160.0 mm to 166.5 mm to the upper end of the cap mounting portion, a body diameter of 64.24 mm to 68.24 mm, and a mass of 16.5 g to 19.0 g . It is characterized by manufacturing. The height of the can is preferably in the range of 163.0 mm to 165.0 mm.

このような構成の第１、第２のボトル缶の製造方法においては、元板厚が０．２５０ｍｍ～０．３００ｍｍまたは０．２７０ｍｍ～０．３２０ｍｍと薄肉化された金属板に対して、それぞれ上記知見に基づく範囲の厚さが円筒部のウォール部およびフランジ部に与えられた有底円筒体をＤＩプレス工程において成形することにより、このＤＩプレス工程やその後のボトルネック成形工程、キャッピング工程において座屈や変形、パンチの抜け不良、トリム代不足などを生じることなく、缶高さが３１０ｍｌ用では１２９．０ｍｍ～１３５．０ｍｍ、４１０ｍｌ用では１６０．０ｍｍ～１６６．５ｍｍの缶本体を有するボトル缶を製造することが可能となる。 In the method for manufacturing the first and second bottle cans having such a configuration, the original plate thickness is 0.250 mm to 0.300 mm or 0.270 mm to 0.320 mm, which is thinner than the thin metal plate, respectively. By molding a bottomed cylinder in which the thickness in the range based on the above findings is given to the wall portion and the flange portion of the cylindrical portion in the DI pressing step, in this DI pressing step, the subsequent bottleneck forming step, and the capping step. A bottle with a can body having a can height of 129.0 mm to 135.0 mm for 310 ml and 160.0 mm to 166.5 mm for 410 ml without causing buckling, deformation, poor punch removal, insufficient trim allowance, etc. It becomes possible to manufacture cans.

すなわち、ウォール部の厚さが０．１００ｍｍを下回ったり、フランジ部の厚さが０．１４０ｍｍを下回ったりすると、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程において有底円筒体や缶本体に座屈や変形、割れが生じるおそれがある。また、ウォール部の厚さが０．１３０ｍｍを上回ったり、フランジ部の厚さが０．２００ｍｍを上回ったりすると、上述のような薄い元板厚の金属板から成形される有底円筒体や缶本体においては、必要な缶高さを得ることができなくなってトリム代不足を招いてしまう。 That is, if the thickness of the wall portion is less than 0.100 mm or the thickness of the flange portion is less than 0.140 mm, the bottomed cylinder or the can body is buckled or deformed in the DI pressing process or the bottleneck forming process. , There is a risk of cracking. Further, if the thickness of the wall portion exceeds 0.130 mm or the thickness of the flange portion exceeds 0.200 mm, a bottomed cylinder or a can formed from a metal plate having a thin original plate thickness as described above. In the main body, the required can height cannot be obtained, resulting in a shortage of trim allowance.

さらに、フランジ部とウォール部との段差が０．０９０ｍｍを上回ると、ＤＩプレス工程において上述のような外表面に凹部を設けたパンチを用いた場合にパンチの抜け不良が発生してしまったり、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程において段差の部分に成形荷重による応力が集中して、やはり座屈や変形を生じてしまったりするおそれがある。なお、上記第１のボトル缶の製造方法においては、金属板の元板厚は０．２７０ｍｍ～０．２９０ｍｍの範囲とされるのが望ましく、上記第２のボトル缶の製造方法においては、金属板の元板厚は０．２９０ｍｍ～０．３１０ｍｍの範囲とされるのが望ましい。 Further, if the step between the flange portion and the wall portion exceeds 0.090 mm, poor punch removal may occur when a punch having a recess on the outer surface as described above is used in the DI pressing process. In the DI press process and the bottleneck forming process, stress due to the forming load is concentrated on the stepped portion, and there is a possibility that buckling or deformation may occur. In the method for manufacturing the first bottle can, it is desirable that the base thickness of the metal plate is in the range of 0.270 mm to 0.290 mm, and in the method for manufacturing the second bottle can, the metal is used. It is desirable that the original plate thickness of the plate is in the range of 0.290 mm to 0.310 mm.

さらにまた、直径３３ｍｍのキャップに対応したキャップ取付部の下端の膨出部と肩部との間の最小径部である谷部の外径（直径）が２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍの範囲である第１、第２のボトル缶の製造方法においては、特にキャッピング工程においてキャップ取付部の変形や座屈を一層確実に防止することができる。ここで、キャッピング工程において、キャップ下端部の裾巻き部（フレア）をキャッピング装置の裾巻きロールにより谷部に巻締める際に谷部が受ける径方向内側へ向けた押圧力Ｐと、これに応じた谷部の変形量（半径の変化量）△Ｒは、以下の式（１）で表すことができる。 Furthermore, the outer diameter (diameter) of the valley, which is the minimum diameter between the bulge at the lower end of the cap mounting portion corresponding to the cap with a diameter of 33 mm and the shoulder, is in the range of 28.7 mm to 32.7 mm. In a certain first and second method for manufacturing a bottle can, deformation and buckling of the cap mounting portion can be more reliably prevented, especially in the capping step. Here, in the capping process, the pressing force P toward the radial inward received by the valley portion when the hem winding portion (flare) at the lower end of the cap is wound around the valley portion by the hem winding roll of the capping device corresponds to this. The amount of deformation (change amount of radius) ΔR of the valley portion can be expressed by the following equation (1).

△Ｒ＝Ｒ^２／（ｔ×Ｅ）×Ｐ …（１）ΔR = R² / (t × E) × P… (1)

なお、上記式（１）のうち、Ｐは外圧（裾巻きロールから谷部が径方向内側へ向けて受ける圧力）、Ｒは谷部の外径（ただし、半径）、ｔは谷部の厚さ（肉厚）、Ｅはボトル缶の金属材料のヤング率である。上記式（１）より、外圧Ｐ、厚さｔおよびヤング率Ｅが一定の場合、谷部の変形量△Ｒは、谷部の半径Ｒの二乗に比例することがわかる。つまり、谷部の半径Ｒが小さくなれば、谷部の変形量△Ｒも、半径Ｒの二乗に比例して小さくなる（なお、実際には半径Ｒが変化すると厚さｔも僅かに変化するが、微小量であるためここでは考慮しないこととする。）。 In the above formula (1), P is the external pressure (pressure received by the valley from the hem winding roll inward in the radial direction), R is the outer diameter of the valley (however, the radius), and t is the thickness of the valley. (Thickness), E is the Young's modulus of the metal material of the bottle can. From the above equation (1), it can be seen that when the external pressure P, the thickness t, and the Young's modulus E are constant, the deformation amount ΔR of the valley portion is proportional to the square of the radius R of the valley portion. That is, if the radius R of the valley portion becomes smaller, the deformation amount ΔR of the valley portion also becomes smaller in proportion to the square of the radius R (actually, when the radius R changes, the thickness t also changes slightly. However, since it is a minute amount, it will not be considered here.)

従って、直径３８ｍｍのキャップのキャップに対応した谷部の外径が約３５．４ｍｍのボトル缶よりも、直径３３ｍｍのキャップに対応した谷部の外径が約３０．７ｍｍのボトル缶の方が、仮に裾巻きロールから受ける押圧力が従来と同じであっても、上記式（１）によれば谷部の変形量△Ｒは約２５％低減されるので、キャップ取付部の変形が防止される。このため、本発明によれば、缶本体に成形される金属板の元板厚の薄肉化を図った場合であっても、キャッピング時の成形荷重（軸荷重や横荷重）によってキャップ取付部が変形することを確実に防止できる。 Therefore, a bottle can with a valley outer diameter of about 30.7 mm corresponding to a 33 mm diameter cap is better than a bottle can with a valley outer diameter of about 35.4 mm corresponding to a cap with a diameter of 38 mm. Even if the pressing force received from the hem winding roll is the same as before, according to the above formula (1), the deformation amount ΔR of the valley portion is reduced by about 25%, so that the deformation of the cap mounting portion is prevented. To. Therefore, according to the present invention, even when the original plate thickness of the metal plate formed on the can body is reduced, the cap mounting portion is formed by the forming load (axial load or lateral load) at the time of capping. Deformation can be reliably prevented.

以上説明したように、本発明によれば、ボトル缶の軽量化のために、その缶本体に成形される金属板の薄肉化を図っても、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程、キャッピング工程における有底円筒体や缶本体の座屈や変形、トリム代不足、パンチの抜け不良を生じることなく所定の缶高さの缶本体を成形することができ、大幅な省資源化および省エネルギー化やボトル缶のコスト削減を促すことが可能となる。 As described above, according to the present invention, in order to reduce the weight of a bottle can, even if the metal plate formed on the can body is made thinner, in the DI pressing process, the bottleneck forming process, and the capping process. It is possible to mold a can body of a predetermined can height without causing buckling or deformation of a bottomed cylinder or can body, insufficient trim allowance, or poor punch removal, resulting in significant resource saving, energy saving, and bottles. It is possible to promote the cost reduction of cans.

本発明の第１の実施形態において製造されるボトル缶の缶本体の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of the can body of the bottle can manufactured in the 1st Embodiment of this invention.図１に示す缶本体の上端部の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of the upper end part of the can body shown in FIG.図１に示す缶本体に成形される有底円筒体の部分概略断面図である。It is a partial schematic cross-sectional view of the bottomed cylinder formed in the can body shown in FIG. 1.本発明の第２の実施形態において製造されるボトル缶の缶本体の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of the can body of the bottle can manufactured in the 2nd Embodiment of this invention.図４に示す缶本体の上端部の一部破断側面図である。FIG. 4 is a partially broken side view of the upper end portion of the can body shown in FIG.図４に示す缶本体に成形される有底円筒体の部分概略断面図である。It is a partial schematic cross-sectional view of the bottomed cylinder formed in the can body shown in FIG.

図１、図２および図４、図５は、それぞれ本発明の第１および第２の実施形態において製造されるボトル缶の缶本体１の一部破断側面図を示すものであり、図３および図６は、第１および第２の実施形態におけるボトルネック成形工程においてこれらの缶本体１に成形される有底円筒体１１の概略を示す部分断面図である。図１に示すボトル缶は容量が３１０ｍｌ用のものであり、図４に示すボトル缶は容量が４１０ｍｌ用のものである。これら図１ないし図６に示す第１および第２の実施形態における缶本体１および有底円筒体１１において、互いに共通する部分には同一の符号を配してある。1, FIG. 2 and FIGS. 4 and 5 show partially broken side views of thecan body 1 of the bottle can manufactured in the first and second embodiments of the present invention, respectively. FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an outline of the bottomedcylindrical body 11 formed on thecan body 1 in the bottleneck forming step in the first and second embodiments. The bottle can shown in FIG. 1 has a capacity of 310 ml, andthe bottle can shown in FIG. 4 has a capacity of 410 ml. In thecan body 1 and the bottomedcylindrical body 11 in the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the same reference numerals are given to the portions common to each other.

図１および図４に示すように、本実施形態により製造されるボトル缶の缶本体１は、底部２と、この底部２と一体に形成されて底部２の外周縁から上端側（図１および図４において上側）に延びる外周部３とを備えた缶軸Ｃを中心とする概略多段の有底円筒状をなしている。底部２には、缶軸Ｃ方向の内側（缶本体１の上端側）に凹む断面略円弧状のドーム部２ａが中央に形成されるとともに、このドーム部２ａの外周には缶軸Ｃ方向の外側（缶本体１の下端側）に突出する環状凸部２ｂが缶軸Ｃ回りの周方向に連続して形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 4, thecan body 1 of the bottle can manufactured according to the present embodiment is integrally formed with thebottom portion 2 and thebottom portion 2, and is formed from the outer peripheral edge of thebottom portion 2 to the upper end side (FIGS. 1 and 4). In FIG. 4, it has a substantially multi-stage bottomed cylindrical shape centered on a can shaft C having an outerperipheral portion 3 extending to the upper side). Adome portion 2a having a substantially arcuate cross section recessed inward in the can axis C direction (upper end side of the can body 1) is formed in the center of thebottom portion 2, and the outer periphery of thedome portion 2a is formed in the can axis C direction. An annularconvex portion 2b protruding outward (on the lower end side of the can body 1) is continuously formed in the circumferential direction around the can axis C.

また、外周部３には底部２から缶本体１の上端側の開口部４に向けて順に、缶軸Ｃを中心とした円筒状の胴部５と、上端側に向かうに従い一定の傾斜で漸次縮径する円錐台面状の肩部６と、この肩部６からさらに上端側に向かって延びる筒状の首部７と、首部７の上端から缶本体１の内周側に凹む環状の谷部８ａ、この谷部８ａに対して外周側に張り出す膨出部８ｂ、この膨出部８ｂの上端側に順に配設されるネジ部８ｃおよびカール部８ｄを備えたキャップ取付部８とが形成されている。 Further, the outerperipheral portion 3 has acylindrical body portion 5 centered on the can shaft C in order from thebottom portion 2 toward theopening 4 on the upper end side of thecan body 1, and gradually with a constant inclination toward the upper end side. A conical pedestal-shapedshoulder portion 6 with a reduced diameter, acylindrical neck portion 7 extending further toward the upper end side from theshoulder portion 6, and anannular valley portion 8a recessed from the upper end of theneck portion 7 toward the inner peripheral side of thecan body 1. A bulgingportion 8b projecting to the outer peripheral side with respect to thevalley portion 8a, acap mounting portion 8 having ascrew portion 8c and acurl portion 8d arranged in order on the upper end side of the bulgingportion 8b are formed. ing.

缶本体１の底部２の下端縁（環状凸部２ｂの下端縁）から外周部３の上端（カール部８ｄの上端縁）までの缶高さＨは、３１０ｍｌ用のボトル缶である第１の実施形態の缶本体１では１２９．０ｍｍ～１３５．０ｍｍ、好ましくは１３１．６ｍｍ～１３３．６ｍｍ、４１０ｍｌ用のボトル缶である第２の実施形態の缶本体１では１６０．０ｍｍ～１６６．５ｍｍ、好ましくは１６３．０ｍｍ～１６５．０ｍｍとされる。また、缶本体１の外周部３における胴部５の直径は、第１および第２の実施形態のボトル缶ともに６４．２４ｍｍ～６８．２４ｍｍとされる。 The can height H from the lower end edge of thebottom portion 2 of the can body 1 (the lower end edge of the annularconvex portion 2b) to the upper end of the outer peripheral portion 3 (the upper end edge of thecurl portion 8d) is the first bottle can for 310 ml. Thecan body 1 of the embodiment has 129.0 mm to 135.0 mm, preferably 131.6 mm to 133.6 mm, and thecan body 1 of the second embodiment, which is a bottle can for 410 ml, has 160.0 mm to 166.5 mm. It is preferably 163.0 mm to 165.0 mm. Further, the diameter of thebody portion 5 in the outerperipheral portion 3 of thecan body 1 is 64.24 mm to 68.24 mm for both the bottle cans of the first and second embodiments.

このようなボトル缶を製造するには、まずカッピングプレス機によるカッピングプレス工程において、金属板を円板状に打ち抜いて絞り加工を施すことにより深さの浅いカップ状素材を製造する。このカッピングプレス工程においてカップ状素材に成形される金属板は、第１の実施形態では元板厚が０．２５０ｍｍ～０．３００ｍｍ、第２の実施形態では元板厚が０．２７０ｍｍ～０．３２０ｍｍのアルミニウム板またはＪＩＳ Ｈ ４０００におけるＡ３００４あるいはＡ３１０４のアルミニウム合金板であって、２０５℃×２０分ベーキング後の０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ^２～２６５Ｎ／ｍｍ^２の範囲のものが用いられる。In order to manufacture such a bottle can, first, in a cupping press process using a cupping press machine, a metal plate is punched into a disk shape and drawn to produce a cup-shaped material having a shallow depth. In the first embodiment, the metal plate formed into the cup-shaped material in this cupping press step has an original plate thickness of 0.250 mm to 0.300 mm, and in the second embodiment, the original plate thickness is 0.270 mm to 0. A 320 mm aluminum plate or an A3004 or A3104 aluminum alloy plate in JIS H 4000 having a 0.2% proof stress in the range of 235 N / mm² to 265 N / mm² after baking at 205 ° C. for 20 minutes is used. ..

次に、このカップ状素材にＤＩプレス機によるＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して缶軸Ｃ方向に延伸することにより、外周部に上記缶軸Ｃを中心とした円筒部１２が形成されるとともに、底部２には缶本体１と同様のドーム部２ａと環状凸部２ｂが形成された、図３および図６に示すような有底円筒体１１を成形する。この有底円筒体１１および缶本体１の底部２の厚さは、カッピングプレス工程においてカップ状素材に成形される金属板の元板厚と略等しい。 Next, the cup-shaped material is re-squeezed and ironed in a DI pressing process using a DI press machine and stretched in the can shaft C direction to form acylindrical portion 12 centered on the can shaft C on the outer peripheral portion. At the same time, a bottomedcylindrical body 11 as shown in FIGS. 3 and 6 in which adome portion 2a and an annularconvex portion 2b similar to those of thecan body 1 are formed on thebottom portion 2 is formed. The thickness of the bottomedcylinder 11 and thebottom portion 2 of thecan body 1 is substantially equal to the original plate thickness of the metal plate formed into the cup-shaped material in the cupping press process.

また、この有底円筒体１１の上記円筒部１２は、その外径（直径）が缶本体１の胴部５の外径と略等しい一定外径とされる。さらに、この円筒部１２の底部２側の部分は厚さ（肉厚）が薄くされた薄肉部であるウォール部１３とされるとともに、底部２とは反対の上端側（図３および図６において上側）の部分は、ウォール部１３よりも厚さが厚くされた厚肉部であるフランジ部１４とされている。ここで、このような厚さの異なるウォール部１３とフランジ部１４とを円筒部１２に形成するには、上述のようにＤＩプレス機において複数のしごきダイスとの間でしごき加工を行うパンチの外表面のフランジ部１４と対応する位置に、肉厚の差を考慮した深さの凹部を形成しておけばよい。 Further, thecylindrical portion 12 of the bottomedcylindrical body 11 has a constant outer diameter whose outer diameter (diameter) is substantially equal to the outer diameter of thebody portion 5 of thecan body 1. Further, the portion of thecylindrical portion 12 on the bottom 2 side is awall portion 13 which is a thin portion having a reduced thickness (thickness), and the upper end side opposite to the bottom portion 2 (in FIGS. 3 and 6). The portion (upper side) is aflange portion 14 which is a thick portion having a thickness thicker than that of thewall portion 13. Here, in order to form thewall portion 13 and theflange portion 14 having different thicknesses in thecylindrical portion 12, the punch for which the ironing process is performed between the plurality of ironing dies in the DI press machine as described above is performed. A recess having a depth considering the difference in wall thickness may be formed at a position corresponding to theflange portion 14 on the outer surface.

これらウォール部１３およびフランジ部１４においては、その厚さがそれぞれ略一定とされるとともに、ウォール部１３とフランジ部１４との間では有底円筒体１１の上端側に向かうに従い厚さが漸次厚くなるようにされている。ただし、図３および図６では説明のため、これらの厚さは有底円筒体１１の高さや外径に対して比率が大きく描かれている。なお、フランジ部１４の厚さが一定とされた部分の缶軸Ｃ方向の長さは、４２ｍｍ～６０ｍｍの範囲とされるのが望ましく、第１、第２の実施形態の有底円筒体１１ではともに約５２ｍｍとされている。 The thickness of each of thewall portion 13 and theflange portion 14 is substantially constant, and the thickness of thewall portion 13 and theflange portion 14 gradually increases toward the upper end side of the bottomedcylinder 11. It is designed to be. However, for the sake of explanation in FIGS. 3 and 6, these thicknesses are drawn in a large ratio with respect to the height and the outer diameter of the bottomedcylinder 11. The length of the portion where the thickness of theflange portion 14 is constant in the can axis C direction is preferably in the range of 42 mm to 60 mm, and the bottomedcylindrical body 11 of the first and second embodiments. Both are said to be about 52 mm.

そして、これら図３および図６に示す有底円筒体１１においては、円筒部１２の薄肉部であるウォール部１３の厚さｔ１が０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍの範囲とされるとともに、円筒部１２のうち厚肉部であるフランジ部１４の厚さｔ２が０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍの範囲とされている。さらに、このフランジ部１４とウォール部１３との間の段差ｔ２－ｔ１は０．０９０ｍｍ以下となるようにされている。なお、この段差ｔ２－ｔ１は０．０７０ｍｍ以下とされるのが望ましく、ただし０．０４５ｍｍ以上であることが望ましい。In the bottomedcylindrical body 11 shown in FIGS. 3 and 6, the thickness t1 of thewall portion 13 which is the thin portion of thecylindrical portion 12 is in the range of 0.100 mm to 0.130 mm, and the cylindrical portion is formed. Of the 12, the thickness t2 of theflange portion 14, which is the thick portion, is in the range of 0.140 mm to 0.200 mm. Further, the step t2-t1 between theflange portion 14 and thewall portion 13 is set to 0.090 mm or less. The step t2-t1 is preferably 0.070mm or less, but is preferably 0.045 mm or more.

このように成形された有底円筒体１１は、トリマーによるトリミング工程において円筒部１２の上端縁が所定のトリム代で切断されて高さが揃えられてから、第１の洗浄工程において洗浄、乾燥され、次に塗装工程において内外面に塗装が施されて焼き付けられる。さらに、塗装が施された有底円筒体１１は、ボトルネッカーによるボトルネック成形工程において、円筒部１２のうちフランジ部１４の範囲が縮径されて上記肩部６と首部７、および外径（直径）Ｄが２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍの範囲で直径３３ｍｍのキャップの裾巻き部（フレア）が巻締め可能なキャップ取付部８の谷部８ａが成形される。 The bottomedcylindrical body 11 thus formed is washed and dried in the first washing step after the upper end edge of thecylindrical portion 12 is cut by a predetermined trim allowance and the heights are made uniform in the trimming step by the trimmer. Then, in the painting process, the inner and outer surfaces are painted and baked. Further, in the bottleneck forming process by the bottlenecker, the range of theflange portion 14 of thecylindrical portion 12 of the painted bottomedcylindrical body 11 is reduced in diameter, and theshoulder portion 6, theneck portion 7, and the outer diameter ( Thevalley portion 8a of thecap mounting portion 8 to which the hem winding portion (flare) of the cap having a diameter of 33 mm can be wound in the range of 28.7 mm to 32.7 mm in diameter) D is formed.

次いで、この谷部８ａの上端側が拡径されて膨出部８ｂが形成されるとともに、この膨出部８ｂよりも上端側にネジ部８ｃが形成された後に、ネジ部８ｃより上端側が外周側に折り返されてカールさせられてカール部８ｄが形成されることにより上記キャップ取付部８が成形され、図１および図３に示したようなボトル缶の缶本体１とされる。なお、膨出部８ｂの外径は３１．１ｍｍ～３５．１ｍｍの範囲とされ、ネジ部８ｃの外径は３０．４ｍｍ～３４．４ｍｍの範囲とされる。また、このボトルネック成形工程においても、必要に応じてトリミングを行ってもよい。 Next, the upper end side of thevalley portion 8a is expanded in diameter to form the bulgingportion 8b, and after the threadedportion 8c is formed on the upper end side of the bulgingportion 8b, the upper end side of thescrew portion 8c is on the outer peripheral side. Thecap mounting portion 8 is formed by being folded back and curled to form thecurl portion 8d, and becomes thecan body 1 of the bottle can as shown in FIGS. 1 and 3. The outer diameter of the bulgingportion 8b is in the range of 31.1 mm to 35.1 mm, and the outer diameter of the threadedportion 8c is in the range of 30.4 mm to 34.4 mm. Further, in this bottleneck molding step, trimming may be performed as necessary.

こうして成形された缶本体１は、第２の洗浄工程によって洗浄、乾燥された後に、検査工程においてピンホールの有無や外面の異物付着、傷、汚れ、印刷不良等が検査されて飲料工場等に搬送され、飲料等の内容物が充填された後に図示されないキャップが取り付けられて封止され、出荷される。なお、缶本体１の上記各成形工程の間や成形工程中には、必要に応じて底部２の環状凸部２ｂの断面形状を再成形するボトムリフォームが行われてもよい。 Thecan body 1 thus molded is washed and dried by the second washing step, and then inspected for the presence or absence of pinholes, foreign matter adhesion on the outer surface, scratches, stains, printing defects, etc. in the inspection step, and then sent to a beverage factory or the like. After being transported and filled with contents such as beverages, a cap (not shown) is attached, sealed, and shipped. Note that bottom reform may be performed during or during the above-mentioned molding steps of thecan body 1 to remold the cross-sectional shape of the annularconvex portion 2b of thebottom portion 2, if necessary.

このような構成のボトル缶の製造方法では、ボトルネック成形工程で缶本体１に成形される有底円筒体１１において、円筒部１２におけるウォール部１３の厚さｔ１が０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍとされるとともに、フランジ部１４の厚さｔ２が０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍとされ、さらにフランジ部１４とウォール部１３との段差ｔ２－ｔ１が０．０９０ｍｍ以下とされているので、上記知見に基づき、後述する実施例で実証されるように有底円筒体１１や缶本体１の座屈や変形、トリム代不足、パンチの抜け不良を生じることなく、３１０ｍｌ用および４１０ｍｌ用それぞれのボトル缶において所定の缶高さＨの缶本体１を成形することができる。 In the method for manufacturing a bottle can having such a configuration, in the bottomedcylindrical body 11 formed into thecan body 1 in the bottleneck forming step, the thickness t1 of thewall portion 13 in thecylindrical portion 12 is 0.100 mm to 0.130 mm. The thickness t2 of theflange portion 14 is 0.140 mm to 0.200 mm, and the step t2-t1 between theflange portion 14 and thewall portion 13 is 0.090 mm or less. Based on this, as demonstrated in the examples described later, bottle cans for 310 ml and 410 ml can be used without buckling or deformation of the bottomedcylinder 11 or thecan body 1, insufficient trim allowance, and poor punch removal. Canbody 1 having a predetermined can height H can be formed in the above.

従って、有底円筒体１１に成形される金属板の元板厚を上述のように薄くしてボトル缶の軽量化を図っても、歩留まりの低下を招くことなく確実かつ効率的なボトル缶の製造を行うことができる。このため、膨大な数のボトル缶が市場に流通している現状において、大幅な省資源化および省エネルギー化を可能とすることができるとともに、ボトル缶のコスト削減を促すこともできる。 Therefore, even if the base plate thickness of the metal plate formed into the bottomedcylindrical body 11 is reduced as described above to reduce the weight of the bottle can, the yield of the bottle can is not reduced and the bottle can is reliable and efficient. Can be manufactured. Therefore, in the current situation where a huge number of bottle cans are distributed in the market, it is possible to significantly save resources and energy, and it is also possible to promote cost reduction of bottle cans.

ここで、上記有底円筒体１１において、ウォール部１３の厚さｔ１が０．１００ｍｍを下回ると、ＤＩプレス工程において有底円筒体１１に座屈や変形を生じるおそれがある。また、有底円筒体１１のフランジ部１４の厚さｔ２が０．１４０ｍｍを下回ると、ボトルネック成形工程において肩部６や首部７、キャップ取付部８を成形する際や、キャッピング工程においてキャップを巻締めして取り付ける際に、缶本体１にやはり座屈や変形、割れなどを生じるおそれがある。なお、フランジ部１４の厚さが一定とされた部分の缶軸Ｃ方向の長さが４２ｍｍを下回った場合にも、ボトルネック成形工程において肩部６を成形する際やキャッピング工程において肩部６に座屈や変形を生じるおそれがある。 Here, in the bottomedcylinder 11, if the thickness t1 of thewall portion 13 is less than 0.100 mm, the bottomedcylinder 11 may be buckled or deformed in the DI pressing process. Further, when the thickness t2 of theflange portion 14 of the bottomedcylindrical body 11 is less than 0.140 mm, the cap is used when molding theshoulder portion 6, theneck portion 7, and thecap mounting portion 8 in the bottleneck molding process, or in the capping process. When thecan body 1 is wound and attached, buckling, deformation, cracking, etc. may occur in thecan body 1. Even when the length of the portion where the thickness of theflange portion 14 is constant in the can axis C direction is less than 42 mm, theshoulder portion 6 is formed when theshoulder portion 6 is molded in the bottleneck molding step or in the capping step. May cause buckling or deformation.

さらに、ウォール部１３の厚さｔ１が０．１３０ｍｍを上回ったり、フランジ部１４の厚さｔ２が０．２００ｍｍを上回ったりすると、上述のような薄い元板厚の金属板から成形される有底円筒体１１では、ＤＩプレス工程において必要な高さを得ることができなくなってトリム代不足を生じ、ボトルネック成形工程に送っても所定の缶高さＨの缶本体１を成形することができなくなってしまう。また、フランジ部１４の厚さｔ２が０．２００ｍｍを上回った場合には、トリム代不足が生じなくてもボトルネック成形工程における成形荷重が増大するおそれもある。Further, when the thickness t1 of thewall portion 13 exceeds 0.130 mm or the thickness t2 of theflange portion 14 exceeds 0.200 mm, the metal plate having a thin original plate thickness as described above is formed. In the bottomedcylindrical body 11, the height required in the DI pressing process cannot be obtained, resulting in a shortage of trim allowance, and even if the bottomedcylindrical body 11 is sent to the bottleneck forming process, thecan body 1 having a predetermined can height H is formed. Can no longer be done. Further, when the thickness t2 of theflange portion 14 exceeds 0.200 mm, the molding load in the bottleneck molding step may increase even if the trim allowance is not insufficient.

さらにまた、フランジ部１４とウォール部１３との段差ｔ２－ｔ１が０．０９０ｍｍを上回ると、ＤＩプレス工程において上述のような外表面に凹部を設けたパンチを用いた場合にパンチの抜け不良が発生してしまい、ＤＩプレス機を停止して抜け損ねた有底円筒体１１をパンチから取り外さなければならなくなってボトル缶の製造効率や歩留まりが低下してしまう。さらに、段差ｔ２－ｔ１が大きすぎると、ＤＩプレス工程やボトルネック成形工程において段差の部分に成形荷重による応力が集中して有底円筒体１１や缶本体１が座屈したり変形したりするおそれもある。 Furthermore, if the step t2-t1 between theflange portion 14 and thewall portion 13 exceeds 0.090 mm, poor punch removal will occur when a punch having a recess on the outer surface as described above is used in the DI pressing process. This occurs, and the DI press machine must be stopped to remove the bottomedcylindrical body 11 that has failed to come off from the punch, which reduces the manufacturing efficiency and yield of bottle cans. Further, if the step t2-t1 is too large, stress due to the molding load is concentrated on the step portion in the DI pressing process or the bottleneck forming process, and the bottomedcylindrical body 11 or thecan body 1 may buckle or deform. There is also.

しかも、直径３３ｍｍのキャップに対応したキャップ取付部８の下端の膨出部８ｂと肩部６との間の最小径部である谷部８ａの外径（直径）Ｄが２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍの範囲である本実施形態のボトル缶の製造方法においては、直径３８ｍｍのキャップに対応したボトル缶の製造方法に比べ、特にキャッピング工程においてキャップ取付部８の変形や座屈を一層確実に防止することができる。すなわち、キャッピング工程において、キャップ下端部の裾巻き部をキャッピング装置の裾巻きロールにより、首部７とキャップ取付部８の膨出部８ｂとの間の谷部８ａに巻締める際に谷部８ａが受ける径方向内側へ向けた押圧力Ｐと、これに応じた谷部８ａの変形量（半径の変化量）△Ｒは、以下の式（１）で表すことができる。 Moreover, the outer diameter (diameter) D of thevalley portion 8a, which is the minimum diameter portion between the bulgingportion 8b at the lower end of thecap mounting portion 8 corresponding to the cap having a diameter of 33 mm and theshoulder portion 6, is 28.7 mm to 32. In the method for manufacturing a bottle can of the present embodiment, which has a diameter of 7 mm, the deformation and buckling of thecap mounting portion 8 are more reliably prevented, especially in the capping process, as compared with the method for manufacturing a bottle can corresponding to a cap having a diameter of 38 mm. can do. That is, in the capping step, when the hem winding portion at the lower end of the cap is wound around thevalley portion 8a between theneck portion 7 and the bulgingportion 8b of thecap mounting portion 8 by the hem winding roll of the capping device, thevalley portion 8a is formed. The pressing force P inward in the radial direction and the amount of deformation (change in radius) ΔR of thevalley portion 8a corresponding to this can be expressed by the following equation (1).

△Ｒ＝Ｒ^２／（ｔ×Ｅ）×Ｐ …（１）ΔR = R² / (t × E) × P… (1)

なお、上記式（１）のうち、Ｐは外圧（裾巻きロールから谷部８ａが径方向内側へ向けて受ける圧力）、Ｒは谷部８ａの外径（ただし、半径）、ｔは谷部８ａにおける缶本体１の厚さ（肉厚）、Ｅは缶本体１の金属材料のヤング率である。このため、上記式（１）より、外圧Ｐ、厚さｔおよびヤング率Ｅが一定の場合、谷部８ａの変形量△Ｒは、谷部８ａの半径Ｒの二乗に比例することが分かる。従って、谷部８ａの半径Ｒが小さくなれば、谷部８ａの変形量△Ｒも、半径Ｒの二乗に比例して小さくなる（なお、実際には半径Ｒが変化すると厚さｔも僅かに変化するが、微小量であるためここでは考慮しないこととする。）。 In the above formula (1), P is the external pressure (pressure received by thevalley portion 8a from the hem winding roll inward in the radial direction), R is the outer diameter (however, the radius) of thevalley portion 8a, and t is the valley portion. In 8a, the thickness (thickness) of thecan body 1 and E are the Young's modulus of the metal material of thecan body 1. Therefore, from the above equation (1), it can be seen that when the external pressure P, the thickness t, and the Young's modulus E are constant, the deformation amount ΔR of thevalley portion 8a is proportional to the square of the radius R of thevalley portion 8a. Therefore, if the radius R of thevalley portion 8a becomes smaller, the deformation amount ΔR of thevalley portion 8a also becomes smaller in proportion to the square of the radius R (actually, when the radius R changes, the thickness t also becomes slightly smaller. Although it varies, it is not considered here because it is a minute amount.)

従って、直径３８ｍｍのキャップに対応した谷部の外径が約３５．４ｍｍのボトル缶よりも、直径３３ｍｍのキャップに対応した谷部８ａの外径Ｄが約３０．７ｍｍの本実施形態のボトル缶の方が、裾巻きロールから受ける押圧力が従来と同じ場合に、上記式（１）によれば谷部８ａの変形量△Ｒは約２５％低減され、キャップ取付部８の変形を確実に防止することができる。このため、上述のように缶本体１に成形される金属板の元板厚の薄肉化を図った場合であっても、キャッピング時の成形荷重（軸荷重や横荷重）によってキャップ取付部８が変形することを確実に防止できる。 Therefore, the bottle of the present embodiment having the outer diameter D of thevalley portion 8a corresponding to the cap having a diameter of 33 mm is about 30.7 mm, rather than the bottle can having the outer diameter of the valley portion corresponding to the cap having a diameter of 38 mm and having an outer diameter of about 35.4 mm. According to the above formula (1), the deformation amount ΔR of thevalley portion 8a is reduced by about 25% when the pressing force received from the hem winding roll is the same as that of the can, and the deformation of thecap mounting portion 8 is ensured. Can be prevented. Therefore, even when the original plate thickness of the metal plate formed on thecan body 1 is reduced as described above, thecap mounting portion 8 is affected by the forming load (axial load or lateral load) during capping. Deformation can be reliably prevented.

なお、本実施形態の有底円筒体１１においては、ウォール部１３の厚さｔ１が上述のように略一定とされているが、ウォール部１３のフランジ部１４側に厚さｔ１よりも厚く、フランジ部１４の厚さｔ２よりは薄い２段目のウォール部を形成するなどして、ウォール部１３を複数段に成形してもよい。このような場合のウォール部１３の厚さｔ１は、底部２側の最も薄肉となる最薄部の厚さとすればよい。 In the bottomedcylindrical body 11 of the present embodiment, the thickness t1 of thewall portion 13 is substantially constant as described above, but the thickness t1 is thicker on theflange portion 14 side of thewall portion 13. Thewall portion 13 may be formed into a plurality of stages by forming a second-stage wall portion thinner than the thickness t2 of theflange portion 14. In such a case, the thickness t1 of thewall portion 13 may be the thickness of the thinnest portion on the bottom 2 side.

次に、本発明の実施例を挙げて、本発明の効果について実証する。本実施例では、図１ないし図３および図４ないし図６に示した第１、第２の実施形態に基づいて、金属板の元板厚、有底円筒体１１の円筒部１２のフランジ部１４の厚さｔ２、ウォール部１３の厚さｔ１および段差ｔ２－ｔ１を種々に変化させた２３種類の有底円筒体１１をＤＩプレス工程において１０００個ずつ成形してＤＩプレス機による成形性（ＤＩ成形性）を確認するとともに、このうち１００個ずつの有底円筒体１１をボトルネック成形工程において缶本体１に成形して、その際のボトルネック成形性（ＢＮ成形性）を確認し、さらにこのうち１０個の缶についてキャッピング工程において実際に直径３３ｍｍのキャップをキャッピングした後に開栓してからキャップを再びキャップ取付部にねじ込んでリシールする際のリシールトルクを測定することによりキャッピング性を確認した。これらを、第１の実施形態に基づくものについては実施例１～２３として表１に、また第２の実施形態に基づくものについては実施例３１～５２として表３に、それぞれ成形された缶本体１の質量とともに示す。 Next, an example of the present invention will be given to demonstrate the effect of the present invention. In this embodiment, the original plate thickness of the metal plate and the flange portion of thecylindrical portion 12 of the bottomedcylinder 11 are based on the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 6. Twenty-three types of bottomedcylinders 11 having various changes in the thickness t2 of 14 and the thickness t1 of thewall portion 13 and the step t2-t1 are formed by 1000 pieces in the DI press process, and the formability by the DI press machine (formability by DI press machine). DI formability) was confirmed, and 100 of these bottomedcylinders 11 were molded into thecan body 1 in the bottleneck forming step, and the bottleneck formability (BN formability) at that time was confirmed. Furthermore, for 10 of these cans, the capping property was confirmed by measuring the resealing torque when actually capping a cap with a diameter of 33 mm in the capping process, opening the cap, and then screwing the cap back into the cap mounting part to reseal. bottom. These can bodies are molded in Table 1 as Examples 1 to 23 for those based on the first embodiment, and in Table 3 as Examples 31 to 52 for those based on the second embodiment. Shown with the mass of 1.

また、これら実施例１～２３および実施例３１～５２に対する比較例として、元板厚やフランジ部１４の厚さｔ２、ウォール部１３の厚さｔ１および段差ｔ２－ｔ１を種々に変化させた、実施例１～２３および実施例３１～５２に対してそれぞれ１５種類の有底円筒体１１を、同様にＤＩプレス工程において１０００個ずつ成形してＤＩ成形性を確認するとともに、これらの有底円筒体１１のうちＤＩプレス成形によって所定の高さの有底円筒体１１を成形可能であったもの１００個をボトルネック成形工程において缶本体１に成形して、その際のＢＮ成形性を確認し、さらにそのうち１０個をキャッピング工程においてキャッピングした後に開栓してからキャップを再びキャップ取付部にねじ込んでリシールする際のリシールトルクを測定することによりキャッピング性を確認した。これらを、実施例１～２３に対しては比較例１～１５として表２に、また実施例３１～５２に対しては比較例３１～４５として表４に、ＤＩプレス成形およびボトルネック成形可能であったものの成形された缶本体１の質量とともに示す。 Further, as comparative examples with respect to Examples 1 to 23 and Examples 31 to 52, the original plate thickness, the thickness t2 of theflange portion 14, the thickness t1 of thewall portion 13, and the step t2-t1 were variously changed. For Examples 1 to 23 and Examples 31 to 52, 15 types of bottomedcylinders 11 were formed in the same manner by 1000 pieces in the DI pressing process to confirm DI formability, and these bottomed cylinders were formed. Of thebodies 11, 100 of thebodies 11 capable of forming a bottomedcylindrical body 11 having a predetermined height by DI press molding were molded into thecan body 1 in the bottleneck molding step, and the BN formability at that time was confirmed. Further, the capping property was confirmed by measuring the resealing torque when 10 of them were capped in the capping step, then the cap was opened, and then the cap was screwed into the cap mounting portion again to reseal. These can be DI press-molded and bottleneck-molded in Table 2 as Comparative Examples 1 to 15 for Examples 1 to 23 and in Table 4 as Comparative Examples 31 to 45 for Examples 31 to 52. However, it is shown together with the mass of the molded canbody 1.

なお、実施例１～２３および比較例１～１５において、ボトル缶に成形できたものの缶高さは第１の実施形態の範囲内で平均１３２．６ｍｍ、胴部５の直径は同じく第１の実施形態の範囲内で平均６６．２４ｍｍであった。また、実施例３１～５２および比較例３１～４５においては、ボトル缶に成形できたものの缶高さは第２の実施形態の範囲内で平均１６４．０ｍｍ、胴部５の直径は同じく第２の実施形態の範囲内で平均６６．２４ｍｍであった。さらに、これら実施例１～２３および比較例１～１５と、実施例３１～５２および比較例３１～４５においては、キャップ取付部８の谷部８ａの外径（直径）Ｄは平均で３０．７ｍｍであり、ボトル缶の缶本体１に成形される前の有底円筒体１１においてフランジ部１４の厚さが一定とされた部分の缶軸Ｃ方向の長さは、いずれも約５２ｍｍであった。 In Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 15, the can height of the bottle cans was 132.6 mm on average within the range of the first embodiment, and the diameter of thebody 5 was also the first. Within the range of the embodiment, it was 66.24 mm on average. Further, in Examples 31 to 52 and Comparative Examples 31 to 45, the can height of the bottle cans was 164.0 mm on average within the range of the second embodiment, and the diameter of thebody portion 5 was also the second. It was 66.24 mm on average within the range of the embodiment. Further, in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 15, and Examples 31 to 52 and Comparative Examples 31 to 45, the outer diameter (diameter) D of thevalley portion 8a of thecap mounting portion 8 is 30 on average. The length of the portion of the bottomedcylindrical body 11 before being molded into thecan body 1 of the bottle can, in which the thickness of theflange portion 14 is constant, is about 52 mm in the can axis C direction. rice field.

ここで、ＤＩ成形性の評価は、成形しようとした１０００個の有底円筒体１１のうちすべてが座屈や変形、胴切れ、パンチの抜け不良等を生じることなくＤＩプレス成形できていた場合を丸印とし、１０００個中１個までに座屈や変形、胴切れ等が生じてＤＩプレス機が１回停止した場合を三角印とし、ＤＩプレス機が２回以上停止した場合をバツ印とした。 Here, the evaluation of DI formability is performed when all of the 1000 bottomedcylindrical bodies 11 to be molded can be DI press-molded without buckling, deformation, body breakage, punch removal failure, or the like. Is a circle mark, a triangle mark is used when the DI press machine is stopped once due to buckling, deformation, body breakage, etc. up to 1 out of 1000 pieces, and a cross mark is used when the DI press machine is stopped twice or more. And said.

また、ＢＮ成形性の評価は、ＤＩプレス工程において所定の寸法通りに成形できた有底円筒体１１のうち１００個に、ボトルネック成形工程において肩部６、首部７と、谷部８ａ、膨出部８ｂ、ネジ部８ｃおよびカール部８ｄからなるキャップ取付部８を成形し、これらを目視で観察して、すべてが座屈等を生じることなく所定の寸法通りにボトルネック成形できた場合を丸印とし、１個までに座屈等が生じていた場合を三角印、２個以上に座屈や変形等が生じていた場合をバツ印とした。 In addition, the evaluation of BN formability was performed on 100 of the bottomedcylindrical bodies 11 that could be molded according to the predetermined dimensions in the DI press process, and in the bottleneck forming process, theshoulder portion 6, theneck portion 7, thevalley portion 8a, and the swelling. When thecap mounting portion 8 including the protrudingportion 8b, thescrew portion 8c and thecurl portion 8d is molded, and these are visually observed, all of them can be bottleneck molded according to the predetermined dimensions without causing buckling or the like. A circle mark was used, and a triangle mark was used when up to one buckling occurred, and a cross mark was used when two or more bucklings or deformations occurred.

さらに、ボトルネック成形工程において座屈等を生じることなく成形された１０個の缶本体１に、キャッピング工程においてキャップ取付部８に天板部と周壁部を有する直径３３ｍｍの有底筒状のキャップ成形体を被せて、株式会社ＣＳＩジャパン製のキャッパーにより、８５０Ｎの缶軸Ｃ方向の垂直荷重（トッププレッシャー）を加えることによって天板部外周を絞り加工して段部を成形するとともに、ロールセット径３９．０ｍｍ、スレッドローラートルク３．６Ｎ・ｍでスレッドローラーにより周壁部の天板部側に缶軸Ｃに対する径方向内周側に荷重を与えてネジ部８ｃに倣うように雌ネジ部を成形し、さらに同じくロールセット径３９．０ｍｍ、スカートローラートルク２．８Ｎ・ｍでスカートローラーにより周壁部の天板部とは反対側の裾巻き部に缶軸Ｃに対する径方向内周側に荷重を与えて膨出部８ｂ下端の谷部８ａに巻き締め（裾締め）した。なお、これらのキャッピング条件は、現行の元板厚が約０．３４５ｍｍのアルミニウム合金板材から製造される３１０ｍｌ用のアルミニウム合金製ボトル缶へのキャッピング条件や、同じく現行の元板厚が約０．４００ｍｍのアルミニウム合金板材から製造される４１０ｍｌ用のアルミニウム合金製ボトル缶へのキャッピング条件を見直したものである。 Further, 10 canbodies 1 formed without buckling in the bottleneck forming process, and a bottomed tubular cap having a diameter of 33 mm having a top plate portion and a peripheral wall portion on thecap mounting portion 8 in the capping process. A capper manufactured by CSI Japan Co., Ltd. is used to cover the molded body and apply a vertical load (top pressure) in the direction of the can axis C of 850N to draw down the outer circumference of the top plate to form the step and roll set. With a diameter of 39.0 mm and a thread roller torque of 3.6 Nm, a load is applied to the top plate side of the peripheral wall portion on the radial inner peripheral side with respect to the can shaft C, and the female screw portion is formed so as to follow thescrew portion 8c. It is also molded, and the roll set diameter is 39.0 mm, the skirt roller torque is 2.8 Nm, and the skirt roller is used to load the hem winding portion on the opposite side of the top plate portion of the peripheral wall portion to the inner peripheral side in the radial direction with respect to the can shaft C. Was given and thevalley portion 8a at the lower end of the bulgingportion 8b was wound (hem tightened). These capping conditions include capping conditions for a 310 ml aluminum alloy bottle can manufactured from an aluminum alloy plate having a current original plate thickness of about 0.345 mm, and the current original plate thickness of about 0. This is a review of the capping conditions for 410 ml aluminum alloy bottles manufactured from 400 mm aluminum alloy plates.

ここで、スレッドローラートルクおよびスカートローラートルクとは、それぞれスレッドローラーがキャップ成形体に雌ネジ部を成形する際に周壁部に与える荷重の大きさ、およびスカートローラーがキャップ成形体の裾巻き部を膨出部８ｂ下端の谷部８ａに巻き締める際に裾巻き部に与える荷重の大きさの代用値であり、すなわち各ローラーを缶軸Ｃに対する径方向内周側に押し付けるための駆動アームのトルク値のことを示す。また、ロールセット径とは、これらのローラーが缶軸Ｃから最も離れた初期の設定位置にあるときの向かい合うローラーの径方向内周側の縁部同士の距離（缶軸Ｃを中心として対向するローラーの内周縁に内接する円の直径）であり、このロールセット径とスレッドローラートルクおよびスカートローラートルクから雌ネジ部成形時と裾巻き時の各ローラーの先端荷重を計算することができる。 Here, the thread roller torque and the skirt roller torque are the magnitude of the load applied to the peripheral wall portion when the thread roller forms the female thread portion on the cap molded body, respectively, and the skirt roller determines the hem winding portion of the cap molded body. It is a substitute value of the magnitude of the load applied to the hem winding portion when winding around thevalley portion 8a at the lower end of the bulgingportion 8b, that is, the torque of the drive arm for pressing each roller on the radial inner peripheral side with respect to the can shaft C. Indicates a value. Further, the roll set diameter is the distance between the radial inner peripheral edges of the facing rollers when these rollers are at the initial set position farthest from the can shaft C (opposing with the can shaft C as the center). It is the diameter of the circle inscribed in the inner peripheral edge of the roller), and the tip load of each roller at the time of forming the female thread portion and at the time of winding the hem can be calculated from the roll set diameter, the thread roller torque and the skirt roller torque.

そして、キャッピング性については、こうしてキャッピング工程においてキャップ成形体から成形されてキャップ取付部８に取り付けられたキャップを一旦開栓してから再びキャップ取付部８にねじ込んでリシールする際のリシールトルクを測定し、このリシールトルクが２０Ｎ・ｃｍ以上となるものが０缶であった場合を丸印、１缶であった場合を三角印、２缶以上であった場合をバツ印とした。キャッピング工程における成形荷重によってキャップ取付部８に座屈や変形が生じると、缶本体１のネジ部８ｃとキャップの雌ネジ部との摩擦抵抗が増大し、リシールトルクも増大することになる。 As for the capping property, the reseal torque when the cap molded from the cap molded body and attached to thecap mounting portion 8 is once opened in the capping step and then screwed into thecap mounting portion 8 again to reseal is measured. The case where the reseal torque is 20 N · cm or more is 0 cans is marked with a circle, the case where it is 1 can is marked with a triangle, and the case where it is 2 cans or more is marked with a cross. When thecap mounting portion 8 buckles or deforms due to the molding load in the capping process, the frictional resistance between thescrew portion 8c of thecan body 1 and the female screw portion of the cap increases, and the reseal torque also increases.

このうち、まず表２の比較例１および表４の比較例３１においては、ＤＩ成形性、ＢＮ成形性、キャッピング性ともに良好ではあったものの、元板厚が厚いため実施例１～２３および実施例３１～５２に比べて質量が大きく、十分な軽量化が図られてはいなかった。また、比較例２～５および比較例３２～３５では、段差ｔ２－ｔ１が大きすぎたためにパンチの抜け不良が発生し、ＤＩプレス機が頻繁に停止して安定したＤＩプレス成形を行うことができなかった。さらに、このうち比較例４、５と比較例６～１０、および比較例３４、３５と比較例３６～４０では、ウォール部１３の厚さｔ１が薄すぎたため、ボトルネック成形工程においてウォール部１３に座屈を生じたものが多かった。さらに、比較例１１～１５および比較例４１～４５では、フランジ部１４の厚さｔ２が薄かったため、キャップ取付部８に座屈や変形が生じたものが多く、リシールトルクが増大してキャッピング性が損なわれる結果となった。 Of these, in Comparative Example 1 of Table 2 and Comparative Example 31 of Table 4, although the DI moldability, the BN moldability, and the capping property were all good, the original plate thickness was thick, so that Examples 1 to 23 and the examples were carried out. The mass was larger than that of Examples 31 to 52, and the weight was not sufficiently reduced. Further, in Comparative Examples 2 to 5 and Comparative Examples 32 to 35, the step t2-t1 was too large, so that a punch pull-out defect occurred, and the DI press machine was frequently stopped to perform stable DI press molding. could not. Further, in Comparative Examples 4 and 5 and Comparative Examples 6 to 10, and Comparative Examples 34 and 35 and Comparative Examples 36 to 40, the thickness t1 of thewall portion 13 was too thin, so that thewall portion 13 was formed in the bottleneck forming process. Many of them had buckling. Further, in Comparative Examples 11 to 15 and Comparative Examples 41 to 45, since the thickness t2 of theflange portion 14 was thin, many of thecap mounting portions 8 were buckled or deformed, and the reseal torque was increased to provide capping property. Was damaged.

このような比較例１～１５および比較例３１～４５に対して、実施例１～２３および実施例３１～５２では、ＤＩプレス工程においては、すべてで座屈や変形、パンチの抜け不良を生じることなく、１０００個すべての有底円筒体１１を所定の寸法に成形することができた。また、ＢＮ成形性についても、ウォール部１３の厚さｔ１が０．１００ｍｍであった実施例７、１１、１５、１９および実施例３６、４０、４４、４８において１００個中１個に座屈が認められたものの、これら以外には座屈を確認したものはなかった。さらに、キャッピング性についても、フランジ部１４の厚さｔ２が０．１４０ｍｍである実施例２０～２３および実施例４９～５２において、リシールトルクが２０Ｎ・ｃｍ以上となった缶本体１は１缶だけであり、これら以外ではリシールトルクの増大は認められなかった。 In contrast to Comparative Examples 1 to 15 and Comparative Examples 31 to 45, in Examples 1 to 23 and Examples 31 to 52, buckling, deformation, and punch removal failure occur in all of the DI pressing steps. All 1000 bottomedcylinders 11 could be molded to a predetermined size without any need. Also, regarding the BN formability, buckling to 1 out of 100 in Examples 7, 11, 15, 19 and Examples 36, 40, 44, 48 in which the thickness t1 of thewall portion 13 was 0.100 mm. However, no buckling was confirmed other than these. Further, regarding the capping property, in Examples 20 to 23 and Examples 49 to 52 in which the thickness t2 of theflange portion 14 is 0.140 mm, only onecan body 1 has a reseal torque of 20 N · cm or more. Other than these, no increase in reseal torque was observed.

そして、３１０ｍｌ用のボトル缶である実施例１～２３では缶本体１の質量が従来の１７．５ｇに対して１６．０ｇ～１３．５ｇ、４１０ｍｌ用のボトル缶である実施例３１～５２でも缶本体１の質量が従来の２１．０ｇに対して１９．０ｇ～１６．５ｇと、いずれも１．５ｇ以上の軽量化を可能とすることができた。これは、１つ１つのボトル缶では微々たるものであるが、膨大な数のボトル缶が市場に流通することを考慮すると、大幅な省資源化、省エネルギー化が図られることを意味する。なお、質量はボトルネック成形できた缶本体１の平均値である。 Further, in Examples 1 to 23 which are bottle cans for 310 ml, the mass of thecan body 1 is 16.0 g to 13.5 g compared to the conventional 17.5 g, and even in Examples 31 to 52 which are bottle cans for 410 ml. The weight of thecan body 1 is 19.0 g to 16.5 g, which is 1.5 g or more, compared with the conventional 21.0 g, and it is possible to reduce the weight by 1.5 g or more. This means that each bottle can is insignificant, but considering that a huge number of bottle cans are distributed in the market, significant resource saving and energy saving can be achieved. The mass is an average value of thecan body 1 that can be bottleneck molded.

１ 缶本体
２ 底部
２ａ ドーム部
２ｂ 環状凸部
３ 外周部
４ 開口部
５ 胴部
６ 肩部
７ 首部
８ キャップ取付部
８ａ 谷部
８ｂ 膨出部
８ｃ ネジ部
８ｄ カール部
１１ 有底円筒体
１２ 円筒部
１３ ウォール部
１４ フランジ部
Ｃ 缶軸
Ｄ 谷部８ａの外径（直径）
Ｈ 缶高さ
ｔ１ ウォール部１３の厚さ
ｔ２ フランジ部１４の厚さ1 Canbody 2Bottom 2a Dome 2b Circular convex 3Outer circumference 4Opening 5Body 6Shoulder 7Neck 8 Cap mounting8aValley 8b Swelling 8cThread 8d Curl 11 Bottomedcylinder 12Cylindrical Part 13Wall part 14 Flange part C Can shaftD Valley part 8a outer diameter (diameter)
H Can height t1 Thickness ofwall portion 13 t2 Thickness offlange portion 14

Claims (2)

Translated fromJapanese

元板厚０．２５０ｍｍ～０．３００ｍｍ、０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ^２～２６５Ｎ／ｍｍ^２の金属板からカッピングプレス工程において絞り加工によりカップ状素材を成形し、
このカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して、底部と円筒部とを有し、上記円筒部の底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍ、上記円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍ、上記フランジ部の厚さが一定とされた部分の缶軸方向の長さが４２ｍｍ～６０ｍｍ、上記フランジ部と上記ウォール部との段差が０．０９０ｍｍ以下の有底円筒体を成形し、
この有底円筒体の上記フランジ部にボトルネック成形工程において、円筒状の胴部から上記底部とは反対側に向かうに従い縮径する肩部と、下端に外周側に膨出する膨出部を有するキャップ取付部とを成形することにより、上記膨出部と上記肩部との間の最小径部である谷部の外径が２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍ、上記底部から上記キャップ取付部の上端までの缶高さが１２９．０ｍｍ～１３５．０ｍｍ、上記胴部の直径が６４．２４ｍｍ～６８．２４ｍｍ、質量が１３．５ｇ～１６．０ｇの缶本体を有するボトル缶を製造することを特徴とするボトル缶の製造方法。A cup-shaped material is formed from a metal plate having an original plate thickness of 0.250 mm to 0.300 mmand a 0.2% proof stress of 235 N / mm²to 265 N / mm² by drawing in a cupping press process.
This cup-shaped material is re-squeezed and ironed in the DI press process to have a bottom and a cylindrical portion, and the thickness of the wall portion, which is a thin-walled portion on the bottom side of the cylindrical portion, is 0.100 mm to 0. 130 mm, the thickness of the flange portion, which is a thick portion on the opposite side of the bottom of the cylindrical portion, is 0.140 mm to 0.200 mm,and the length of the portion where the thickness of the flange portion is constant in the can axis direction. A bottomed cylinder having a diameterof 42 mm to 60 mm and a step difference between the flange portion and the wall portion of 0.090 mm or less is formed.
In the bottleneck forming step on the flange portion of the bottomed cylinder, a shoulder portion whose diameter is reduced from the cylindrical body portion toward the side opposite to the bottom portion and a bulging portion bulging toward the outer peripheral side at the lower end are provided. By molding the cap mounting portion to have, the outer diameter of the valley portion, which is the minimum diameter portion between the bulging portion and the shoulder portion, is 28.7 mm to 32.7 mm, and the cap mounting portion is formed from the bottom portion. To manufacture a bottle can having a can body having a can height of 129.0 mm to 135.0 mm to the upper end, a body diameter of 64.24 mm to 68.24 mm, and a mass of 13.5 g to 16.0 g . A characteristic method for manufacturing bottle cans. 元板厚０．２７０ｍｍ～０．３２０ｍｍ、０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ^２～２６５Ｎ／ｍｍ^２の金属板からカッピングプレス工程において絞り加工によりカップ状素材を成形し、
このカップ状素材にＤＩプレス工程において再絞りおよびしごき加工を施して、底部と円筒部とを有し、上記円筒部の底部側の薄肉部であるウォール部の厚さが０．１００ｍｍ～０．１３０ｍｍ、上記円筒部の底部とは反対側の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１４０ｍｍ～０．２００ｍｍ、上記フランジ部の厚さが一定とされた部分の缶軸方向の長さが４２ｍｍ～６０ｍｍ、上記フランジ部と上記ウォール部との段差が０．０９０ｍｍ以下の有底円筒体を成形し、
この有底円筒体の上記フランジ部にボトルネック成形工程において、円筒状の胴部から上記底部とは反対側に向かうに従い縮径する肩部と、下端に外周側に膨出する膨出部を有するキャップ取付部とを成形することにより、上記膨出部と上記肩部との間の最小径部である谷部の外径が２８．７ｍｍ～３２．７ｍｍ、上記底部から上記キャップ取付部の上端までの缶高さが１６０．０ｍｍ～１６６．５ｍｍ、上記胴部の直径が６４．２４ｍｍ～６８．２４ｍｍ、質量が１６．５ｇ～１９．０ｇの缶本体を有するボトル缶を製造することを特徴とするボトル缶の製造方法。A cup-shaped material is formed from a metal plate having an original plate thicknessof 0.270 mm to 0.320 mm and a 0.2% proof stress of 235 N / mm²to 265 N / mm² by drawing in a cupping press process.
This cup-shaped material is re-squeezed and ironed in the DI press process to have a bottom and a cylindrical portion, and the thickness of the wall portion, which is a thin-walled portion on the bottom side of the cylindrical portion, is 0.100 mm to 0. 130 mm, the thickness of the flange portion, which is a thick portion on the opposite side of the bottom of the cylindrical portion, is 0.140 mm to 0.200 mm,and the length of the portion where the thickness of the flange portion is constant in the can axis direction. A bottomed cylinder having a diameterof 42 mm to 60 mm and a step difference between the flange portion and the wall portion of 0.090 mm or less is formed.
In the bottleneck forming step on the flange portion of the bottomed cylinder, a shoulder portion whose diameter is reduced from the cylindrical body portion toward the side opposite to the bottom portion and a bulging portion bulging toward the outer peripheral side at the lower end are provided. By molding the cap mounting portion to have, the outer diameter of the valley portion, which is the minimum diameter portion between the bulging portion and the shoulder portion, is 28.7 mm to 32.7 mm, and the cap mounting portion is formed from the bottom portion. To manufacture a bottle can having a can body having a can height of 160.0 mm to 166.5 mm to the upper end, a body diameter of 64.24 mm to 68.24 mm, and a mass of 16.5 g to 19.0 g . A characteristic method for manufacturing bottle cans.

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