特開 2024-93282 缶の製造方法及び製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093282

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】缶の製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20240702BHJP

   B21D 24/04 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B21D51/26 X

B21D24/04 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209563

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 貴志

(72)【発明者】

【氏名】安部 俊樹

【テーマコード（参考）】

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E137AA06

4E137AA08

4E137BA05

4E137BB01

4E137CA09

4E137CA24

4E137DA14

4E137EA02

4E137GA02

4E137GB17

4E137HA07

(57)【要約】

【課題】絞りしごき加工における成形性を向上させ、リサイクルされたアルミニウム合金板でも、しわや割れの発生を抑制する。
【解決手段】底板部と該底板部の周縁から立ち上がる周壁部とを有するカップを形成するカップ形成工程と、カップの底板部の外周部を筒状のカップホルダーとリドローダイとの間で挟持しつつカップホルダーの内側に配置したパンチと前記リドローダイとの間で再絞りし、その後しごき加工して、カップより小径で深さの大きい筒体を形成する筒体形成工程とを有し、筒体形成工程では、予め、カップの底板部の中心部を軸方向外方に突出させることにより、底板部に、外周部の環状平板部に対して同心円形板状の先端面を有する円形突出部を形成しておき、パンチは、円形突出部の内側を押圧して筒体を形成する。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底板部と該底板部の周縁から立ち上がる周壁部とを有するカップを形成するカップ形成工程と、前記カップの前記底板部の外周部を筒状のカップホルダーとリドローダイとの間で挟持しつつ前記カップホルダーの内側に配置したパンチと前記リドローダイとの間で再絞りし、その後しごき加工して、前記カップより小径で深さの大きい筒体を形成する筒体形成工程とを有し、
前記筒体形成工程では、予め、前記カップの前記底板部の中心部を軸方向外方に突出させることにより、前記底板部に、外周部の環状平板部に対して同心円形板状の先端面を有する円形突出部を形成しておき、前記パンチは、前記円形突出部の内側を押圧して前記筒体を形成することを特徴とする缶の製造方法。

【請求項2】

前記円形突出部は、その先端の円板部と前記環状平板部との間に先端に向かうにしたがって漸次径が小さくなる傾斜面部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の缶の製造方法。

【請求項3】

底板部と該底板部の周縁から立ち上がる周壁部とを有するカップから、該カップより小径で深さの大きい筒体を形成する筒体形成金型を有し、
筒体形成金型は、前記カップを再絞りする再絞り用金型と、再絞り後にしごき加工して前記筒体を形成するしごき用金型とを有し、前記再絞り用金型は、前記カップの前記底板部の外周部の外面を当接させる当接面を有する環状のリドローダイと、該リドローダイに対向配置され、前記カップ内に侵入して前記底板部の前記外周部を前記リドローダイの前記当接面との間で挟持可能な押さえ面を有する円筒状のカップホルダーと、該カップホルダーの内側に配置され、前記カップを前記リドローダイの成形孔内に押し込みながら、リドローダイとの間で前記カップに再絞り加工を施すパンチとが同心状に備えられており、
前記リドローダイの前記成形孔の内周端部に、前記当接面の内周縁から延びる凸曲面が形成され、
前記カップホルダーの先端内周部に、前記押さえ面より軸方向に突出するリング状突起部が同心状に形成され、該リング状突起部は、前記リドローダイの当接面と前記カップホルダーの押さえ面との間に前記カップの底板部を挟持したときに、前記リドローダイの前記凸曲面との間に前記カップの板厚以上の隙間を形成して対向配置されることを特徴とする缶の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボトル形状のボトル缶などの有底円筒状の缶の底部を形成する際に適用される缶の製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ボトル形状のボトル缶は、アルミニウム合金からなる平板状の素板をプレス加工して浅いカップを成形した後、そのカップをさらに絞りしごき加工することにより、有底円筒状の筒体を成形し、その筒体の上端部を加工して、ボトル形状に形成することにより、成形される。
この場合、カップは筒体よりも径が大きく、したがって、このカップをさらに絞りしごき加工する際には、カップの直径より小さい直径のパンチを用いるが、このパンチの周囲でカップの底板部を板厚方向に適切な押圧力で挟持することで、再絞り加工の間にしわが生じないようにしている。

【0003】

特許文献１では、ポンチ（パンチ）と同心に円筒カップホルダースリーブが配置されるとともに、再絞りダイには、その内周部に凹部が形成されており、この凹部にカップの底部外面を嵌め込むようにして、凹部の底面と円筒カップホルダースリーブの先端面との間でカップの底板部の外周部を挟持し、円筒カップホルダースリーブの中のパンチを再絞りダイの中に送り込んで、再絞り及びしごき加工することが記載されている。この場合、再絞りダイの凹部の底面は平坦面に形成され、円筒カップホルダースリーブの先端部は屈曲形成されているが、その先端は平坦に形成される。

【0004】

また、特許文献２では、パンチと同心のホルダーの先端面と、リドローダイの表面との間でカップの底板部の外周部を挟持する点は特許文献１と同様であるが、これらホルダーの先端面とリドローダイの表面とが軸心に対して直交する平面でなく、傾斜面に形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５－１３１２２５号公報

【特許文献2】特開平９－１２２８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年では、アルミニウム合金で製造された缶をリサイクルし、再びアルミニウム製の缶に製造することが行われている。このリサイクルにより缶を製造する場合、通常の新規のアルミニウム製缶がＪＩＳ３０００系アルミニウム合金により製造されるのに対して、蓋やキャップも混在した状態でリサイクルされるために、例えばＭｇを多く含むアルミニウム合金板が形成されやすい。このため、ＪＩＳ３０００系アルミニウム合金よりも硬い材料となり、成形が難しく、特に絞りしごき加工において材料にしわや割れが生じやすい。したがって、現状では、リサイクルにより缶材を製造する場合、リサイクルで回収された回収塊を溶解する際にＪＩＳ３０００系の新塊を投入して、成分調整している。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、絞りしごき加工における成形性を向上させ、リサイクルされたアルミニウム合金板でも、しわや割れの発生を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の缶の製造方法は、底板部と該底板部の周縁から立ち上がる周壁部とを有するカップを形成するカップ形成工程と、前記カップの前記底板部の外周部を筒状のカップホルダーとリドローダイとの間で挟持しつつ前記カップホルダーの内側に配置したパンチと前記リドローダイとの間で再絞りし、その後しごき加工して、前記カップより小径で深さの大きい筒体を形成する筒体形成工程とを有し、
前記筒体形成工程では、予め、前記カップの前記底板部の中心部を軸方向外方に突出させることにより、前記底板部に、外周部の環状平板部に対して同心円形板状の先端面を有する円形突出部を形成しておき、前記パンチは、前記円形突出部の内側を押圧して前記筒体を形成する。

【0009】

底板部が平坦面の通常のカップを再絞り加工する場合、カップの底板部の外周部をカップホルダーとリドローダイとの間で挟持しつつ、カップの底板部の中心部位をパンチで押圧するが、その際に、平坦な底板部の一部を軸方向に向けて直角に屈曲した後、その屈曲部位をパンチに沿って再度軸方向に沿うように曲げ戻す加工がなされる。また、カップホルダーとリドローダイとの間に挟持されている底板部の外周部位は、これらに挟持されたまま半径方向内方に引っ張られ、パンチの前進に伴って、半径方向内方に順次引き込まれながら、リドローダイとパンチとの間で曲げと曲げ戻しの加工を受けて深く絞り加工がなされる。その後、しごき加工がなされて筒体が形成される。この場合、筒体の底部付近の胴部が最も引き伸ばされて薄肉になる。

【0010】

この一連の加工のなかで、カップの底板部に予め円形突出部を形成しておくことにより、パンチによる再絞り加工の前に若干の絞り加工がなされた状態となり、その円形突出部をパンチでさらに絞り加工するので、そのときの絞り率（絞り前後の直径比）が小さくなって加工が容易になる。また、カップホルダーとリドローダイとに挟持されている部分から内側部分が円形突出部で屈曲している分、材料に余裕が生じており、しかも、軸方向外方に突出した円形突出部であるので、その円形突出部はリドローダイに近づいている。したがって、その円形突出部の先端周縁部で屈曲している部分の内側がパンチで押圧されると、その外表面が変形しながらすぐにリドローダイの内周面に押し付けられてリドローダイの曲面に沿って屈曲され、このとき、材料の伸びは、屈曲により余裕が生じていた分、少なくなる。したがって、材料の引張力が緩和され、初期の再絞り加工が円滑になされ、後続の加工も円滑に進めることができ、しわや割れの発生が抑制される。

【0011】

本発明の缶の製造方法において、前記円形突出部は、その先端の円板部と前記環状平板部との間に先端に向かうにしたがって漸次径が小さくなる傾斜面部が形成されているとよい。
傾斜面部がパンチによる再絞り加工によりリドローダイに速やかに押し付けられるので、より円滑に再絞り加工を施すことができる。

【0012】

本発明の缶の製造装置は、底板部と該底板部の周縁から立ち上がる周壁部とを有するカップから、該カップより小径で深さの大きい筒体を形成する筒体形成金型を有し、
筒体形成金型は、前記カップを再絞りする再絞り用金型と、再絞り後にしごき加工して前記筒体を形成するしごき用金型とを有し、前記再絞り用金型は、前記カップの前記底板部の外周部の外面を当接させる当接面を有する環状のリドローダイと、該リドローダイに対向配置され、前記カップ内に侵入して前記底板部の前記外周部を前記リドローダイの前記当接面との間で挟持可能な押さえ面を有する円筒状のカップホルダーと、該カップホルダーの内側に配置され、前記カップを前記リドローダイの成形孔内に押し込みながら、リドローダイとの間で前記カップに再絞り加工を施すパンチとが同心状に備えられており、
前記リドローダイの前記成形孔の内周端部に、前記当接面の内周縁から延びる凸曲面が形成され、
前記カップホルダーの先端内周部に、前記押さえ面より軸方向に突出するリング状突起部が同心状に形成され、該リング状突起部は、前記リドローダイの当接面と前記カップホルダーの押さえ面との間に前記カップの底板部を挟持したときに、前記リドローダイの前記凸曲面との間に前記カップの板厚以上の隙間を形成して対向配置される。

【0013】

本発明の缶の製造装置において、前記カップホルダーのリング状突起の外周部に、該リング状突起の最先端から前記押さえ面に向かう傾斜面が形成されるとともに、該傾斜面と前記リドローダイの前記凸曲面との間に前記カップの板厚以上の隙間が形成されており、
前記傾斜面は、前記カップホルダーの前記リング状突起の最先端から半径方向外方に延びる第１傾斜曲面と、該第１傾斜面の外周縁から変曲点を介して接続され、前記押さえ面の内周縁まで延びる第２傾斜曲面とを有しているとよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、カップの底板部に予め円形突出部を形成することにより、カップの再絞り加工の初期の段階を材料に余裕のある状態で行うことができ、したがって、しわや割れの発生を抑制することができ、しいては、リサイクルして再び缶を製造する場合に、回収した缶を溶解する際の新塊の投入を削減あるいは省略することが可能になり、リサイクルの効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態のボトル缶を示す底部を断面にした正面図である。

【図2】図１に示すボトル缶の底部の一部を示す拡大断面図である。

【図3】ボトル缶の製造途中に形成されるカップ及び筒体を、（ａ）（ｂ）の順に示す正面図である。

【図4】カップから筒体を形成する際の金型の一部を示す断面図である。

【図5】再絞り金型の要部を示す拡大断面図である。

【図6】図５に示す状態からカップの底板部に円形突出部を形成した状態を示す断面図である。

【図7】図６の鎖線の円で囲った要部の拡大図である。

【図8】図６に示す状態からパンチを前進させる途中の段階を示す断面図である。

【図9】図８に示す状態からさらにパンチを前進させた状態を示す断面図である。

【図10】図９に示す状態からさらにパンチを前進させてリドローダイの成形孔内にパンチの先端部が押し込まれた状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を説明する。
一実施形態としては、本発明をボトル缶の製造に適用した形態である。
ボトル缶１は、アルミニウム合金からなる金属板により形成され、図１に示すように、底部２と、底部２の周縁から連続する円筒状の胴部３と、胴部３の上端から上方に向けて漸次縮径するテーパ状の縮径部４と、この縮径部４の上端から上方に延びる筒状小径の首部５と、この首部５よりも上方部分に形成され、キャップ（図示略）が装着される口部６と、を有するボトル状に形成されている。また、口部６は、その下端部に半径方向外方に突出する膨出部７が形成され、その上方に雄ねじ部８、雄ねじ部８の上方に開口端部を丸めてなるカール部９が形成されている。
底部２、胴部３、縮径部４、首部５、口部６は互いに同軸に配置されており、本実施形態において、これらの共通軸を缶軸Ｓと称して説明を行う。

【0017】

また、底部２は、図２に示すように、缶軸方向外方（下方）に向けて環状に突出する周状接地部１１と、胴部３及び周状接地部１１を連結する外周テーパ部１２と、周状接地部１１に連結され、周状接地部１１の内周端から上方に向けて延びる縦壁部１３と、縦壁部１３の上端から上方屈曲部１４を介して接続された凹状のドーム部１５とを備えている。
周状接地部１１は、その頂点より半径方向内側に凸状に形成された内側屈曲部１６と、半径方向外側に凸状に形成された外側屈曲部１７とを有している。これら内側屈曲部１６及び外側屈曲部１７は曲率半径が異なっていても、同じでもよい。

【0018】

外周テーパ部１２は、胴部３の下端から連続する凸状湾曲部１８、凸状湾曲部１８の下端から連続する凹状湾曲部１９を有しており、凹状湾曲部１９が、下方に向けて漸次直径を小さくするように傾斜している。そして、その凹状湾曲部１９の下端内周端が周状接地部１１の外側屈曲部１７の外周端に接続されている。
このような形状の底部２は、ドーム部１５の中心が缶軸Ｓに配置され、缶軸Ｓを通る縦断面において、左右対称に形成される。

【0019】

本実施形態において、諸寸法は限定されないが、円筒状の胴部３は、外径Ｄ１が公称２１径であり、６４．２５ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下の外径に形成される。口部６は、公称３８ｍｍの外径である。
また、底部２は、例えば、ドーム部１５の曲率半径Ｒ１が２８ｍｍ以上３７ｍｍ以下、上方屈曲部１４の曲率半径Ｒ２が２．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、周状接地部１１の頂点の直径（縦断面においては頂点どうしを結ぶ缶軸を通る直線の距離）Ｄ２が４６．８ｍｍ以上４８．１ｍｍ以下、内側屈曲部１６の曲率半径Ｒ３が１．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、外側屈曲部１７の曲率半径Ｒ４が１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、外周テーパ部１２の凹状湾曲部１９の曲率半径Ｒ５が１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下、凸状湾曲部１８の曲率半径Ｒ６が２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下とされている。なお、曲率半径は、いずれもボトル缶１の外面上における数値である。

【0020】

次に、このように形成されたボトル缶１の製造方法について説明する。
アルミニウム合金からなる平板状の金属板をプレス加工して、図３（ａ）に示すように、浅くて径の大きいカップ２１を形成した（カップ形成工程）後、そのカップ２１をさらに絞りしごき加工することにより、図３（ｂ）に示すように、有底円筒状の筒体２２を成形し（筒体形成工程）、その筒体２２の上端部を加工して、縮径部４、首部５、口部６を形成する（上端部形成工程）ことにより、ボトル缶１が形成される。

【0021】

カップ２１は、底板部２３とその周囲の円筒状の周壁部２４とを有する。筒体２２は、カップ２１より小径で深さが大きい。
ボトル缶１の底部２は、筒体形成工程において形成され、その後の上端部形成工程においては筒体２２の上端部が加工され、底部は変化しない。この場合、底部２の中心部分は、ほぼ元の金属板の板厚のままであるが、筒体２２の胴部３等は元の板厚から変化する。特に、底部（ボトル缶１の底部２となる）に近い付近の肉厚が最も薄く形成され、上端部（縮径部４となる部位より上方部分）では厚く形成される。

【0022】

次に、筒体形成工程において底部２を形成する加工を詳細に説明する。
この筒体形成工程は、カップ形成工程で形成されたカップ２１を再絞りした（再絞り加工）後、円筒部分をしごき加工して（しごき加工）、深さの大きい筒体２２を形成する。この再絞り加工としごき加工とは、図４に示すように、再絞り用金型３０としごき用金型５０とが同軸Ｃ上に並べて配置され、同じパンチ６０を用いて連続して行われる。しごき用金型５０は、図４にはしごき用ダイ５１を一つのみ表示しているが、目的とするしごき加工の程度に応じて、内径を順次小さくして複数のしごき用ダイが同軸上に並べて配置される。これら再絞り用金型３０及びしごき用金型５０は、通常、その軸Ｃを水平方向に向けて配置され、パンチ６０は、図４の左から右へ前進して加工する。
なお、パンチ６０の進行方向前方には、最先端のしごき用金型を通過したパンチ６０の先端部との間で筒体２２のドーム部１５を含めた底部２を形成するための底部形成用金型（図示略）が配置される。筒体２２を形成するための筒体形成金型は、これら再絞り用金型３０、しごき用金型５０、底部形成用金型により構成される。

【0023】

再絞り用金型３０は、図５に示すように、環状のリドローダイ３１と、このリドローダイ３１に対向配置された円筒状のカップホルダー３２と、このカップホルダー３２の内側に配置された円筒状のパンチ６０とを備えている。これらの軸をＣで示す。なお、リドローダイ３１及びしごき用ダイ５１は、軸方向位置が固定されており、カップホルダー３２及びパンチ６０が軸方向に移動可能に支持されている。

【0024】

リドローダイ３１は、その上面に、カップ２１の底板部２３の外周部の外面を当接する平坦な当接面３４が形成され、当接面３４と成形孔３５の内周部の角部が凸曲面３６に形成されている。当接面３４は、軸Ｃに直交する平面に形成される。この凸曲面３６は、軸Ｃを通る縦断面が９０°以上の円弧角度に形成されており、これにより、凸曲面３６において成形孔３５内に最も突出した位置が成形孔３５の最小内径Ｄ３となる部位であり、それより先端方向（パンチ５０の前進方向）には成形孔３５が漸次拡径して、逃げ面３７が形成される。なお、この凸曲面３６は、図７に示すように、複数の曲率半径の円弧を連続させて形成されており、比較的大きい曲率半径Ｒ１１が大部分を形成し、最小内径部付近は小さい曲率半径Ｒ１２によって形成されている。ただし、単一の曲率半径からなる凸円弧
面としてもよい。

【0025】

カップホルダー３２は、リドローダイ３１の当接面３４に対向する押さえ面３８が軸Ｃに直交する平坦面に形成されており、この押さえ面３８より内周部に、押さえ面３８より軸方向下流側（図７の左側を上流側、右側を下流側とする）に突出するリング状突起部３９が同心状に形成されている。
カップホルダー３２の内周面３２ａは軸方向にストレート状に形成されており、リング状突起部３９は、その内周面３２ａの先端に連続する凸型円弧面４０によって形成されている。この凸型円弧面４０は、単一の曲率半径からなるものであってもよいが、複数の曲率半径からなる複合曲面形状であってもよい（図７参照）。

【0026】

この凸型円弧面４０の径方向外側（軸Ｃから遠い方の曲率半径）の曲率半径Ｒ１３は０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に形成され、その頂点Ｔから押さえ面３８までの軸方向距離（リング状突起部３９の突出高さ）Ｈは、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に形成される。（例えば、曲率半径Ｒ１３は０．５ｍｍ、軸方向距離Ｈは０．５９７ｍｍに形成される。曲率半径Ｒ１３が０．３ｍｍ未満であるとシニング（材料が局所的に薄くなる現象）が起きやすく、曲率半径Ｒ１３が２．０ｍｍを超えると、材料に接触し、押さえ面３８が当接面３４との間で材料をしっかり押さえることが出来なくなるおそれがある。そして、このリング状突起部３９の凸型円弧面４０においてその頂点Ｔを超えた外周縁に、軸Ｃに直交する平面に対して傾斜する凸曲面状の第１傾斜曲面４１が接続され、この第１傾斜曲面４１の外周縁に、変曲点を介して接続され、押さえ面３８の内周縁まで延びる凹曲面状の第２傾斜曲面４２とを有しているとよい。

【0027】

なお、カップホルダー３２の内径は、リドローダイ３１の内径（凸曲面３６による最小内径部の内径Ｄ３）より大きく形成されている。
したがって、カップホルダー３２のリング状突起部３９は、リドローダイ３１の凸曲面３６に対向している。このリドローダイ３１の凸円湾曲３６は、当接面３４の延長平面に対して、当接面３４の内周縁から徐々に軸方向先端方向に遠ざかるように傾斜しており、その傾斜している湾曲面の途中にリング状突起部３９が対向し、カップホルダー３２の凸型円弧面４０より外側の第１傾斜曲面４１及び第２傾斜曲面４２が、リドローダイ３１の凸曲面３６の外周部に対向するように配置される。

【0028】

この場合、後述するように、リドローダイ３１の当接面３４とカップホルダー３２の押さえ面３８との間でカップ２１の底板部２３の外周部が挟持され、この挟持状態において、カップホルダー３２の凸型円弧面４０から第１傾斜曲面４１、第２傾斜曲面４２がリドローダイ３１の凸曲面３６との間にカップ２１の底板部２３の板厚以上の隙間をあけて対峙する関係に設定される。したがって、リドローダイ３１の当接面３４とカップホルダー３２の押さえ面３８との間で挟持されたカップ２１の底板部２３は、これら当接面３４と押さえ面３８との内周縁より半径方向内側では、その隙間の範囲で板厚方向に動くことが可能な状態となる。

【0029】

パンチ６０は、円筒状に形成され、その先端部に、環状に突出した突出成形型部６１が形成されている。このパンチ６０は、リドローダイ３１との間でカップ２１を再絞りするためのものであり、したがって、リドローダイ３１の最小内径Ｄ３より小さい外径Ｄ４に形成される。これらパンチ６０とリドローダイ３１との間の隙間は、カップ２１の板厚よりわずかに大きい数値に設定される。
突出成形型部６１は、図５に示すように、その先端に先端円弧型面６２が形成され、先端円弧型面６２の外周縁から凹状円弧型面６３、凸状円弧型面６４が順次形成され、その凸状円弧型面６４がパンチ６０の外周面に接続されている。

【0030】

なお、カップホルダー３２とパンチ６０は、ともに金型に取り付けられているが、カップホルダー３２はパンチ６０との間で軸方向に相対移動可能であり、ばね等の付製手段によって軸方向先端方向に押圧付製された状態に支持されている。

【0031】

次に、このように構成された金型を用いて筒体形成工程における筒体２２の底部２を形成する加工の詳細を説明する。
リドローダイ３１とカップホルダー３２とを軸方向に離間させておき、カップ形成工程で作製したカップ２１を径方向に移動しながらリドローダイ３１とカップホルダー３２との間に配置し、リドローダイ３１の当接面３４との間でカップ２１の底板部２３の外周部を挟持するべく、カップホルダー３２を前進させ、図５に示すようにカップ２１内に挿入する。この状態では、カップホルダー３２の先端よりパンチ６０の先端が後退した状態である。したがって、カップ２１の底板部２３にはカップホルダー３２の先端のリング状突起部３９が当接し、パンチ６０の押さえ面３８との間には隙間が形成される。
なお、カップ２１は加工の経過に伴って形状が変化するが、便宜上、加工途中のものもカップと称して符号２１を用いて説明する。

【0032】

この図５に示す状態から、カップホルダー３２を前進させると、その押さえ面３８より突出しているリング状突起部３９が図７に示すようにまずカップ２１の底板部２３を押圧し、続いて押さえ面３８でカップ２１の底板部２３をリドローダイ３１の当接面３４に押し当てるようにして挟持する。この状態を図６に示しており、カップ２１の底板部２３がリドローダイ３１とカップホルダー３２との間で挟持されると、その挟持部分の内側でカップホルダー３２のリング状突起部３９が底板部２３を押圧して変形させ、リドローダイ３１の凸曲面３６の外周部付近と、カップホルダー３２のリング状突起部３９の凸型円弧面４０の外側面とで屈曲形成され、リング状突起部３９の形状に応じた円形突出部７１を形成する。リドローダイ３１とカップホルダー３２との間に挟持されている部分は平板のまま維持される。この部分を環状平板部７２とする。

【0033】

この円形突出部７１は、図７に拡大して示したように、環状平板部７２に対して、カップホルダー３２のリング状突起部３９の高さＨ分、軸方向前方に突出しており、環状平板部７２の内周縁から順に第１屈曲部７３、先端に向かうにしたがって漸次径が小さくなる傾斜面部７４、第２屈曲部７５を介して、環状平板部７２と同心円形板状に円板部７６が形成される。リング状突起部３９の高さＨがわずかな寸法であることから、第１屈曲部７３及び第２屈曲部７５もわずかな屈曲である。特に、第１屈曲部７３は、ほぼリドローダイ３１の凸曲面３６の外周面に沿う程度の屈曲であり、環状平板部７２から円形突出部７１まで滑らかに接続されている。また、この円形突出部７１の周縁部が第１屈曲部７３、傾斜面部７４、第２屈曲部７５と屈曲形成されるため、円形突出部７１のない平板状の底板部２３に対して、材料に余裕が生じており（縦断面における長さが大きくなっており）、また、リドローダイ３１の凸曲面３６に接近した状態となる。

【0034】

次いで、パンチ６０を前進させ、円形突出部７１の内側の円板部７６を押圧すると、図８に示すように、パンチ６０の前進に伴って第２屈曲部７５が曲げ戻しされ、さらにパンチ６０が前進すると、図９に示すように、第１屈曲部７３から傾斜面部７４であった部位がリドローダイ３１の凸曲面３６に押し付けられ、リドローダイ３１の凸曲面３６とパンチ６０の先端円弧型面６２との間を繋ぐように、環状平板部７２の内周縁からパンチ６０の先端円弧型面６２までの間が屈曲部位のないテーパ面形状となる。このため、第２屈曲部７５は消滅する。

【0035】

その後、図１０に示すように、パンチ６０がリドローダイ３１の成形孔３５内に侵入して、その外周部の凸状円弧型面６４とリドローダイ３１の凸曲面３６との間で絞り加工される。また、この再絞り加工に続いてしごき用金型５０によってしごき加工がなされ、最後に底部形成用金型（図示略）とパンチ６０の先端部との間で挟持されて、ドーム部１５、縦壁部１３、周状接地部１１、外周テーパ部１２等の加工がなされて、底部２を有する筒体２２が完成する。

【0036】

この一連の再絞り加工の間、リドローダイ３１とカップホルダー３２との間に挟持されている部分（環状平板部７２）は、パンチ６０の前進に伴って半径方向内方に引きずられ、リドローダイ３１の成形孔３５内に引き込まれていく。

【0037】

そして、この製造方法によれば、カップ２１の底板部２３にカップホルダー３２によって予め円形突出部７１を形成しておいたことにより、パンチ６０による再絞り加工の前に若干の絞り加工がなされた状態となり、その円形突出部７１をパンチ６０でさらに絞り加工するので、そのときの絞り率（絞り前後の直径比）が小さくなって加工が容易になる。この場合、リドローダイ３１の凸曲面３６に対してカップホルダー３２の第２傾斜曲面４２、第１傾斜曲面４１がカップ２１の板厚より大きい隙間で離間しているため、最初の円形突出部７１は金型の他の部位への接触などの支障なく形成できる。

【0038】

また、カップホルダーとリドローダイとに挟持されている部分から内側部分が円形突出部７１で屈曲している分、材料に余裕が生じており、しかも、軸方向外方に突出した円形突出部７１であるので、その円形突出部７１の特に周縁部（第１屈曲部７３、傾斜面部７４、第２屈曲部７５）はリドローダイ３１の凸曲面３６に近づいている。

【0039】

このため、その円形突出部７１の円板部７６の内側がパンチ６０で押圧されると、第１屈曲部７３、傾斜面部７４、第２屈曲部７５が変形しながらすぐにリドローダイ３１の凸曲面３６に押し付けられて、凸曲面３６に沿って屈曲される。このとき、材料の伸びは、円形突出部７１により余裕が生じていた分、少なくなる。したがって、材料の引張力が緩和され、図６から図１０に至る初期の再絞り加工が円滑になされ、その後に続く加工も円滑に進めることができ、しわや割れの発生が抑制される。

【0040】

このようにして再絞り加工が円滑に行われることにより、しごき加工及び最後の底部２の加工も円滑に行われ、しわや割れが少なく、精度よく筒体２２を形成することができる。
そして、この筒体形成工程を円滑に行うことができることから、材料の選択の幅が広がり、リサイクルして再び缶を製造する場合においても、リサイクルした鋳塊を用いて製造された圧延板をそのまま使用することが可能になり、回収した缶を溶解する際の新塊の投入を削減あるいは省略することが可能になり、リサイクルの効率を高めることができる。

【符号の説明】

【0041】

１ ボトル缶
２ 底部
２２ 筒体
３ 胴部
４ 縮径部
５ 首部
６ 口部
１１ 周状接地部
１２ 外周テーパ部
１３ 縦壁部
１４ 上方屈曲部
１５ ドーム部
１６ 内側屈曲部
１７ 外側屈曲部
１８ 凸状湾曲部
１９ 凹状湾曲部
２１ カップ
２３ 底板部
２４ 周壁部
３０ 再絞り用金型
３１ リドローダイ
３２ カップホルダー
３４ 当接面
３５ 成形孔
３６ 凸曲面
３７ 逃げ面
３８ 押さえ面
３９ リング状突起部
４０ 凸型円弧面
４１ 第１傾斜面
４２ 第２傾斜面
６０ パンチ
６１ 突出成形型部
６２ 先端円弧型面
７１ 円形突出部
７２ 環状平板部
７３ 第１屈曲部
７４ 傾斜面部
７５ 第２屈曲部
７６ 円板部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】