(57)【要約】      （修正有）【課題】複数回の絞り加工及びしごき加工のコストを削減し、深い筒状の容器を一回の絞り加工で成形する方法を提供する。【解決手段】ポンチ４によるダイス２への被加工部材の押し込み工程とともに、カラー３で被加工部材のフランジ部Ｆを圧縮することでこのフランジ部Ｆの材料をダイス２の開口側端面２ａとの間で薄肉化する工程と、フランジ部Ｆよりも外側にある材料をダイス２の開口側端面２ａとカラー３の間に押し込む方向に加圧する工程とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部Ｆが薄肉化することにより伸びた材料をダイス２内に流動させつつフランジ部Ｆの外側にある材料を新たにフランジ部Ｆに流動させ、これにより肉厚一定の絞り加工に比べてより深い容器を成形する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスに対向してセットされる板状もしくはカップ状の被加工部材のフランジ部をダイスの開口側端面と押さえ具の間に挟み込み、ポンチを用いて被加工部材の中心部をダイスの開口内に押し込むことでフランジ部の材料をポンチの肩部とダイスの開口縁との間で絞り込んでダイスの開口内に引き込み、これにより被加工部材よりも縮径した容器を成形する方法において、
前記ポンチによるダイスへの被加工部材の押し込み工程とともに、前記押さえ具で前記被加工部材のフランジ部を圧縮することで当該フランジ部の材料をダイスの開口側端面との間で薄肉化する工程と、前記フランジ部よりも外側にある材料をダイスの開口側端面と押さえ具の間に押し込む方向に加圧する工程とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部が薄肉化することにより伸びた材料をダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させ、これにより肉厚一定の絞り加工に比べてより深い容器を成形することを特徴とする被加工部材の加工方法。
【請求項２】
被加工部材が初絞り加工の施されたカップ状の容器であり、容器の底壁周辺部をダイスの開口側端面と押さえ具であるカラーとの間に位置づけて当該カラーにより圧縮し、かつポンチの押し込みと並行して側壁の端面をポンチ押し込み方向に加圧することで、フランジ部となる底壁の周辺部および当該フランジ部に新たに流入する側壁の材料を圧縮して薄肉化する請求項１記載の被加工部材の加工方法。
【請求項３】
被加工部材が平板であり、平板の中心から所定距離偏位した位置をダイスの開口側端面と押さえ具であるしわ押さえ板との間に位置づけて当該しわ押さえ板により圧縮し、かつポンチの押し込みと並行して平板を中心部に向かう方向に加圧することで、フランジ部となる平板の中心から所定距離偏位した位置および当該フランジ部に新たに流入する周辺部の材料を圧縮して薄肉化する請求項１記載の被加工部材の加工方法。
【請求項４】
ダイスに対向してセットされる板状もしくはカップ状の被加工部材のフランジ部をダイスの開口側端面と押さえ具の間に挟み込み、ポンチを用いて被加工部材の中心部をダイスの開口内に押し込むことでフランジ部の材料をポンチの肩部とダイスの開口縁との間で絞り込んでダイスの開口内に引き込み、これにより被加工部材よりも縮径した筒状体を成形する方法において、
前記ポンチによるダイスへの被加工部材の押し込み工程とともに、前記押さえ具で前記被加工部材のフランジ部を圧縮することで当該フランジ部の材料をダイスの開口側端面との間で間欠的に薄肉化する工程と、ポンチによる押し込みと並行して前記フランジ部よりも外側にある材料をダイスの開口側端面と押さえ具の間に押し込む方向に加圧する工程とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部が薄肉化することにより伸びた材料をダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させる状態と、フランジ部を肉厚を変えずにダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させる状態とを交互に繰り返し、これにより内面が軸方向に沿って波状をなす筒状体を成形することを特徴とする被加工部材の加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の加工方法を実施するために用いるものであって、
絞り加工に用いるダイス、押さえ具およびポンチと、押さえ具およびポンチを駆動する押さえ具駆動手段およびポンチ駆動手段と、被加工部材のフランジ部よりも外側にある材料をフランジ部に押し込む方向に加圧する加圧手段とを具備し、前記押さえ具駆動手段は押さえ具による圧縮を通じて被加工部材のフランジ部を所定寸法もしくは所定比率まで薄肉化するように設定され、前記ポンチ駆動手段によるポンチの押し込みとともに、前記押さえ具駆動手段によるフランジ部の圧縮と前記加圧手段による材料の加圧とを交互に若しくは並行して行うように構成されることを特徴とする被加工部材の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初絞りした容器の再絞り加工等に適用して有用となる被加工部材の加工方法およびこのような成形方法を実施するために好適となる加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
深絞り加工などは、短時間で継ぎ目のない一体成型品の生産が可能であるため、容器形状部品の他にも幅広い分野で用いられている。
【０００３】
一般に深絞り加工ではポンチの牽引力によって加工がなされるため、絞り抵抗や摩擦力が大きくなると、ポンチ肩部で材料の破断が生じやすく、一度の工程で成形できる容器深さには制限がある。図１３に示される容器において、ポンチ肩部Ｃｓとは容器の底部Ｃ１と側壁部Ｃ２の境界部分である。
【０００４】
このため、深い容器を作製する場合には、初絞り加工後、破断を生じないように一回の絞り比（絞り前の容器底部の径／絞り後の容器底部の径）を小さくして、加工治具を換えながら、複数回の再絞り加工やしごき加工を施して所望の深さの深絞り加工品を得るようにするのが一般的である。
【０００５】
深絞り加工においては図４に示されるように、円盤状の平板Ｐをダイス１２としわ抑え板７の間にセットし、しわ抑え板７で加圧した後にポンチ１４をダイス１２の穴に押し込むことにより、初絞り容器Ｃ０を得る。そして、図１４に示されるように、ダイス２２、カラー２３、ポンチ２４を換えながら初絞り容器Ｃ０を複数回再絞り加工することによって、段々と容器の底の径を小さくしてゆく。その後、しごきポンチ３４としごきダイス３２を用いて容器の側壁を薄くしてゆくしごき加工を行うことによって、深さを深くしてゆき所望の容器を得る。
【０００６】
このような加工工程はよく知られており、例えば、以下の特許文献１にもこの方法を用いて成形する方法が開示されている。
【０００７】
また、ダイス―しわ抑え板間を加熱したり、超音波を加えることで、残留応力を開放したり、再絞り加工時に潤滑剤を用いてダイス−容器間の摩擦力を低減したりする方法も従来採用されており、例えば、特許文献２には、ダイス―しわ抑え板間を加熱しつつ、ポンチを冷却して再絞り加工する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１３９４３６公報
【特許文献２】特開２００５−３４８９９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の方法では、成形品の直径を小さくしてゆき深い容器を作製するために、複数回の再絞り加工工程を経なければならないので、それぞれの工程ごとにダイス、ポンチ、しわ抑え板などの治具が必要となり、治具間の搬送や受け渡しも必要になって、コストの増加、設置スペースの増加等を招くという難点がある。また、特許文献２に開示されているような加熱する方法や、超音波、潤滑剤を用いる方法も一定の効果はあるものの数回の再絞り加工工程を経なければならないことには変わりない。このことは、コストの低減という観点から、解決しなければならない問題である。
【００１０】
また、再絞り加工において深い角筒容器の成形は円筒容器に比べて著しく困難である。これは、形状的な問題から、角筒の直辺部の再絞り加工速度に比べて角部の速度が遅くなってしまうために両者の間に過度の剪断歪みが生じ破断に至るものと考えられる。
【００１１】
本発明は、従来の複数回に及ぶ再絞り加工ならびにしごき加工におけるコストを大幅に削減し、きわめて深い筒状の容器を一回の絞り加工で成形することを可能にするとともに、角筒容器の成形にも好適に利用可能な、被加工部材の加工方法、およびこのような方法の実施に有用となる加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。
【００１３】
すなわち、本発明に係る被加工部材の加工方法は、ダイスに対向してセットされる板状もしくはカップ状の被加工部材のフランジ部をダイスの開口側端面と押さえ具の間に挟み込み、ポンチを用いて被加工部材の中心部をダイスの開口内に押し込むことでフランジ部の材料をポンチの肩部とダイスの開口縁との間で絞り込んでダイスの開口内に引き込み、これにより被加工部材よりも縮径した容器を成形する方法において、前記ポンチによるダイスへの被加工部材の押し込み工程とともに、前記押さえ具で前記被加工部材のフランジ部を圧縮することで当該フランジ部の材料をダイスの開口側端面との間で薄肉化する工程と、前記フランジ部よりも外側にある材料をダイスの開口側端面と押さえ具の間に押し込む方向に加圧する工程とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部が薄肉化することにより伸びた材料をダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させ、これにより肉厚一定の絞り加工に比べてより深い容器を成形することを特徴とする。
【００１４】
このようにすると、圧縮によって延びた分が成形後の容器の深さ（高さ）を増長するので、従来のように、ダイスなどの治具を交換し数回の工程を経なくとも、一回の工程で高いアスペクト比および大きい絞り比を有する容器を得ることができ、肉厚一定の絞り加工に比べてより一層深い容器の成形が可能となり、これに伴って治具や治具間の被加工部材の運搬や受け渡しも不要もしくはその回数を低減できることになり、スペース的にも多くを必要としなくなるので、成形に係るコストの大幅な削減を図ることが可能となる。
【００１５】
また、フランジ部の外側にある材料をダイスの開口側端面と押さえ具の間に押し込む方向に容易に加圧するためには、被加工部材を初絞り加工の施されたカップ状の容器として、容器の底壁周辺部をダイスの開口側端面と押さえ具であるカラーとの間に位置づけて当該カラーにより圧縮し、かつポンチの押し込みと並行して側壁の端面をポンチ押し込み方向に加圧することで、フランジ部となる底壁の周辺部および当該フランジ部に新たに流入する側壁の材料を圧縮して薄肉化する方法が好ましい。
【００１６】
このような方法によると、容器の底壁周辺部をダイスの開口側端面と押さえ具であるカラーとの間に位置づけて適切にセッティングすることが容易となり、端面加圧も容器の全周に対して均等に行うことでフランジ部への材料の流入の均質化が図れ、装置も簡素となる。
【００１７】
逆に、初絞りの手順を省略するためには、被加工部材を平板とし、平板の中心から所定距離偏位した位置をダイスの開口側端面と押さえ具であるしわ押さえ板との間に位置づけて当該しわ押さえ板により圧縮し、かつポンチの押し込みと並行して平板を中心部に向かう方向に加圧することで、フランジ部となる平板の中心から所定距離偏位した位置および当該フランジ部に新たに流入する周辺部の材料を圧縮して薄肉化する方法が好適である。
【００１８】
このような方法によると、平板から一挙に深絞り容器を成形することができるので、工程およびそれに費やすコストをより効果的に削減することが可能になる。
【００１９】
また、上記の方法に準じて、熱交換機能の高い筒状体等を成形するためには、ダイスに対向してセットされる板状もしくはカップ状の被加工部材のフランジ部をダイスの開口側端面と押さえ具の間に挟み込み、ポンチを用いて被加工部材の中心部をダイスの開口内に押し込むことでフランジ部の材料をポンチの肩部とダイスの開口縁との間で絞り込んでダイスの開口内に引き込み、これにより被加工部材よりも縮径した筒状体を成形する方法において、前記ポンチによるダイスへの被加工部材の押し込み工程とともに、前記押さえ具で前記被加工部材のフランジ部を圧縮することで当該フランジ部の材料をダイスの開口側端面との間で間欠的に薄肉化する工程と、ポンチによる押し込みと並行して前記フランジ部よりも外側にある材料をダイスの開口側端面と押さえ具の間に押し込む方向に加圧する工程とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部が薄肉化することにより伸びた材料をダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させる状態と、フランジ部を肉厚を変えずにダイス内に流動させつつフランジ部の外側にある材料を新たにフランジ部に流動させる状態とを交互に繰り返し、これにより内面が軸方向に沿って波状をなす筒状体を成形する方法が有効である。
【００２０】
なお、上述した加工方法を実現可能のものとするためには、絞り加工に用いるダイス、押さえ具およびポンチと、押さえ具およびポンチを駆動する押さえ具駆動手段およびポンチ駆動手段と、被加工部材のフランジ部よりも外側にある材料をフランジ部に押し込む方向に加圧する加圧手段とを具備し、前記押さえ具駆動手段は押さえ具による圧縮を通じて被加工部材のフランジ部を所定寸法もしくは所定比率まで薄肉化するように設定され、前記ポンチ駆動手段によるポンチの押し込みとともに、前記押さえ具駆動手段によるフランジ部の圧縮と前記加圧手段による材料の加圧とを交互に若しくは並行して行うように構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上、説明した本発明によれば、押さえ具がフランジ部にて被加工部材を圧縮加工するとともに、材料の端部を加圧し圧縮加工された材料をダイス内に流動させることができるので、一回の工程で高いアスペクト比および大きい絞り比を有する容器を作製することができ、より一層深い容器の成形が可能となると同時に、成形に係るコストの大幅な削減に有効に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る絞り加工装置を示す縦断面図。
【図２】図１のＸ部を示す拡大縦断面図。
【図３】図２に対応する絞り加工後の縦断面図。
【図４】初絞り容器作製の加工工程を示す説明図。
【図５】本発明の一実施形態における絞り加工工程を示す説明図。
【図６】同絞り加工工程を示す工程説明図。
【図７】同絞り加工前後の容器の一例を示す写真。
【図８】本発明の第二実施形態に係る正角筒のポンチを使用して成形された絞り容器の一例を示す写真。
【図９】図８に準じた成形により長方形角筒のポンチを使用して成形された絞り容器の一例を示す写真。
【図１０】図８に示す正角筒容器の絞り加工における材料流れを説明する写真。
【図１１】本発明の第三実施形態における加工工程の一部を示す説明図。
【図１２】本発明の第四実施形態による加工方法で成形した筒状体を模式的に示す断面図。
【図１３】絞り加工により成形される容器を模式的に示す斜視図。
【図１４】従来の絞り加工工程を模式的に示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
＜第一実施形態＞
図１は本実施形態に係る被加工部材の加工方法を実施するための加工装置１を示す縦断面図であり、図２および図３は図１のＸ部を拡大したものである。
【００２５】
この加工装置１は、同軸上に配置されて絞り加工に供されるダイス２、押さえ具たるカラー３、ポンチ４と、押さえ具であるカラー３を駆動するための押さえ具駆動手段５１、ポンチ駆動手段５２とを具備している。
【００２６】
ダイス２は円環状のもので、開口側端面２ａの内周側の開口縁に中心に向かって引き込み方向に漸次縮径する凸型Ｒ状をなす内側ガイド面２ｂが形成されるとともに、開口側端面２ａの外周側に引き込み方向に漸次縮径する凹型Ｒ状をなす外側ガイド面２ｃが形成され、外側ガイド面２ｃ、開口側端面２ａ、内側ガイド面２ｂは滑らかに連続している。
【００２７】
ポンチ４は前記ダイス２の開口径よりも小径な棒状のもので、ポンチ肩部４ａが前記内側ガイド面２ｂとほぼ同じ曲率の凸型Ｒ状に形成されており、ダイス２に対して進退可能に配置されている。
【００２８】
カラー３はポンチ挿入孔３ａを有する円筒状のもので、ポンチ挿入孔３ａにポンチ４を突没可能に挿通している。ダイス２の開口側端面２ａに対向する面は加圧面３ａとされ、前記ポンチ４とは独立にダイス２に対して進退可能に配置されている。
【００２９】
また、カラー３の外周には本発明の加圧手段６を構成する円筒状の押し込み部材６１が外嵌してある。この押し込み部材６１には、ダイス２側の開口端付近の内周に円環状の肉盗み部６ａが設けてあり、内径の異なる位置に段差部６ｂが形成されている。
【００３０】
押さえ具駆動手段５１は、カラー３を軸心方向に進退駆動するように構成され、ポンチ駆動手段５２は、ポンチ４を軸心方向に進退駆動するように構成される。これらの駆動手段には、電動式油圧ジャッキ、手動式油圧ジャッキ、その他の適宜のアクチュエータを用いることができる。
【００３１】
また、前記押し込み部材６１を軸心方向に駆動するために、押し込み部材駆動手段５３を設けている。この押し込み部材駆動手段５３も、電動式油圧ジャッキ、手動式油圧ジャッキ、その他の適宜のアクチュエータを用いることができる。
【００３２】
この実施形態で絞り加工に供される容器Ｃ０は、図４に示されるように、円盤状の平板Ｐを円環状のダイス１２としわ抑え板７により挟み込んだ後、ポンチ１４をしわ抑え板７側からダイス１２の孔に押し込むことによって得られる。図５（ａ）に示されるように、この初絞り容器Ｃ０の底壁ｃ１をダイス２の開口側端面２ａとカラー３の加圧面３ａとの隙間に位置づけ、容器Ｃ０の側壁ｃ２をカラー３の外周にある押し込み部材６１の肉盗み部６ａに位置づけてセットする。
【００３３】
本実施形態においては、図２に示すポンチ径φｄ１＝１６ｍｍ、ダイス孔径φｄ２＝１９ｍｍのものを用いて、再絞り比（再絞り前の容器底部の径／再絞り後の容器底部の径）が２．５となるように設定する。初絞り容器Ｃ０は、図７（ａ）に示されるように板厚１ｍｍの軟質アルミニウム（Ａ１１００−Ｏ）、直径ｄ＝４０ｍｍ、深さａ＝１８．５ｍｍである。
【００３４】
次に、本実施形態による一加工手順を図５及び図６に基づいて説明する。
【００３５】
(i)図５および図６に示されるように、初絞り容器Ｃ０をダイス２とカラー３の間にセットする（図５（ａ）、ＳＴ１）。次に、ダイス２の開口に向けてポンチ４を作動させ、被加工部材の中心部である初絞り容器Ｃ０の底壁ｃ１をダイス２の開口内に押し込むことでフランジ部Ｆの材料をポンチ４の肩部４ａとダイス２の開口縁（内側ガイド面２ｂ）との間で絞り込んでダイス２の開口内に引き込む（図５（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）、ＳＴ２）。ポンチ４の駆動は例えば電動油圧ポンプの圧力計の読みが一定値となるように行う。
【００３６】
(ii)これに並行して、押さえ具駆動手段５１を作動させ、カラー３をダイス２に向けて往復駆動することでフランジ部Ｆに打撃を加え、ダイス２とカラー３との間でフランジ部Ｆを圧縮して、この部分の板厚を減少させる（図５（ｂ）、ＳＴ３）。このとき、フランジ部Ｆの外側はダイス２の外側ガイド面２ｃに堰き止められているので、フランジ部Ｆの薄肉化によって生じた余剰材料は圧縮により押し出されるようにしてダイス２の開口内に流動し、引き込まれる。
【００３７】
(iii)また、押し込み部材駆動手段５３で押し込み部材６１を駆動して、容器Ｃ０の側壁端面Ｃｅにポンチ押し込み方向の負荷を加える（ＳＴ３（ｃ））。この押し込み力は容器Ｃ０の側壁Ｃ２からフランジ部Ｆに向かう方向に側壁Ｃ２を圧縮するので、カラー３がフランジ部Ｆに打撃を加えて後退した後のカラー３とダイス２の隙間に向かって、側壁Ｃ２の材料の一部がカラー３とダイス２の隙間に流動し、新たにフランジ部Ｆを構成する。
【００３８】
上記(ii)の工程によるカラー３の打撃と、上記(iii)の工程による容器Ｃ０の端面加圧とは、手動式油圧ジャッキを用いて交互に繰り返し行ってもよいが、電動式油圧ジャッキを用いて端面加圧を加えた状態のままカラー３を連続的に往復動させて打撃を繰り返すことにより行っても構わない。この場合、カラー３がフランジ部Ｆを一定以上に圧縮しないように、フランジ部Ｆを圧縮する寸法や比率を設定するためのストッパが装置の適宜位置に設けてある。これにより、カラー３は打撃によりフランジ部Ｆを所定寸法（所定比率）圧縮した以降は空打ちの状態になる。何れにせよ、このような動作が繰り返されることで、ポンチ４の牽引力と端部圧力（端面圧力）によってフランジ部Ｆに流入した材料をダイス２とカラー３で逐次薄肉化してダイス２内へ流動させ、フランジ部Ｆにおいて足りなくなった材料を側壁Ｃ２から補填しつつ、深絞りを進行させていく。このため、ポンチ４を一定油圧力で駆動してもポンチ肩部４ａにおいて材料Ｃｓの破断に至るような高い応力の発生は回避される。
【００３９】
(iv)ダイス２に押し込み部材６１が接触し、容器Ｃ０の端面Ｃｅがダイス下端面２ｄ内に流動したら（ＳＴ４）、ポンチ４の負荷を停止して（ＳＴ５）再絞り加工を終了する（ＳＴ６）。
【００４０】
このような加工方法を通じて、肉厚が薄くなる分だけ材料が圧延され、これが容器Ｃ０の深さ（高さ）となるので、板厚が一定のまま絞り加工を行う従来手法に比べて、１回の絞り加工で所望の深さ（高さ）の容器が成形される。これにより得た成型品を図７（ｂ）に示す。図７のように、従来の再絞り加工では成形が不可能である高いアスペクト比（容器高さ／容器径）の加工を実現することが可能となっている。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、圧縮によって延びた分が成形後の容器の深さ（高さ）を増長するので、従来のように、ダイスなどの治具を交換し数回の工程を経なくとも、一回の工程で高いアスペクト比および大きい絞り比を有する容器を得ることができ、肉厚一定の絞り加工に比べてより一層深い容器の成形が可能となり、これに伴って治具や治具間の被加工部材の運搬や受け渡しも不要もしくは低減させることが可能になり、スペース的にも多くを必要としなくなるので、成形に係るコストの大幅な削減を図ることが可能となる。
【００４２】
特に、フランジ部において圧縮された材料の延伸分がダイス２内に流動し、これにより不足した材料が端面加圧によって側壁からフランジ部Ｆに補給されるので、ポンチ４の肩部４ａに位置する材料Ｃｓのおける荷重負担が低減し限界絞り比が向上し、破断を招かない適切な成形を行うことが可能になる。
【００４３】
特に、本方法により作製できる深い容器は、鉄、ステンレス、アルミ、銅など高い引張強度を有する金属材料について加工が可能であるので、幅広い分野に応用することができ、とりわけ強度が必要不可欠な容器などに適している。
【００４４】
また、本実施形態は、被加工部材に初絞り加工の施されたカップ状の容器Ｃ０を使用し、この容器Ｃ０の底壁周辺部をダイス２の開口側端面２ａと押さえ具であるカラー３との間に位置づけて当該カラー３により圧縮し、かつポンチ４の押し込みと並行して側壁Ｃ２の端面Ｃｅをポンチ４の押し込み方向に加圧することで、フランジ部Ｆとなる底壁Ｃ１の周辺部および当該フランジ部Ｆに新たに流入する側壁Ｃ２の材料を圧縮して薄肉化するようにしているので、容器Ｃ０の底壁周辺部をダイス２の開口側端面２ａと押さえ具であるカラー３との間に位置づけて適切にセッティングすることが容易となり、端面加圧も容器Ｃ０の全周に対して均等に行うことでフランジ部Ｆへの材料の流入の均質化が図れ、装置構成も簡素となる。
【００４５】
すなわち、本実施形態で採用する装置構成は、絞り加工に用いるダイス２、押さえ具であるカラー３およびポンチ４と、カラー３およびポンチ４を駆動する押さえ具駆動手段５１およびポンチ駆動手段５２と、被加工部材（例えば初絞り容器Ｃ０）のフランジ部Ｆよりも外側にある材料をフランジ部Ｆに押し込む方向に加圧する加圧手段６とを具備し、押さえ具駆動手段５１は押さえ具であるカラー３による圧縮を通じて初絞り容器Ｃ０のフランジ部Ｆを所定寸法もしくは所定比率まで薄肉化するように設定され、ポンチ駆動手段５２によるポンチ４の押し込みとともに、押さえ具駆動手段５１によるフランジ部Ｆの圧縮と押し込み部材６１による材料の加圧とを交互に若しくは並行して行うように構成すれば足りる。
【００４６】
なお、上記実施形態に加えて、例えば絞り加工中に、フランジ部などにて容器を加熱したり、フランジ部などに超音波をかけたり、潤滑剤を用いることによって、圧縮加工速度を上げることも可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、板厚１ｍｍの軟質アルミニウム（Ａ１１００−Ｏ）を使用し、直径ｄ４０ｍｍ、深さａ１８．５ｍｍの初絞り容器Ｃ０を絞り加工に供したが、材質、直径、深さはこれに限らず、様々な態様の材料の選択が可能である。
【００４８】
＜第二実施形態＞
第二の実施形態では、図示しない角形のポンチを用い、その他の構成は第一実施形態において図１〜図３に基づいて説明したと同じ装置および同じ初絞り容器Ｃ０（図２参照）を使用して、角筒容器の成形を行う例を示す。
【００４９】
本実施形態においては、ポンチ頭部が辺長１７．５×１７．５ｍｍ（コーナーＲ部３ｍｍ）の正角形のポンチ、およびダイス開口部が辺長２０×２０ｍｍ（コーナーＲ部４ｍｍ）の正角形のダイスを用いて絞り加工を行う。
【００５０】
これにより得られた正角筒状の一例を図８に、長方形角筒状の一例を図９に示す。この図においても明らかなように、角型容器に対しても極めて深い絞り加工が可能となっている。
【００５１】
ここで、この角型容器の成形時における材料流れを考察する。
【００５２】
図１０は本実施形態の絞り加工における初絞り容器から最終成型品までの材料流れをけがき線を用いて目視できるようにしたものである。図１０（ａ）は初絞り容器の斜視図で（ｂ）は同正面図、（ｃ）は成型品の斜視図で（ｄ）は同正面図である。容器の角部近傍をＳｒ、それ以外の直辺部をＳｌとする。図において、初絞り容器（同図（ａ）、（ｂ））の頭部周辺部のけがき線は成形品（同図（ｃ）、（ｄ））の側壁部では上に凸となる曲線になるが、初絞り容器（同図（ａ）、（ｂ））の側壁部に高さ方向に等ピッチで平行に描かれていたけがき線は成形後（同図（ｃ）、（ｄ））においても直辺部Ｓｌにおいてカップ高さ方向に平行にピッチが広がった状態で現れ、角部Ｓｒにおいてもけがき線は直辺部Ｓｌとほぼ同じ高さで連続している。つまり、素材の側壁部の材料は圧縮により延びながら一様に成形品直辺部Ｓｌないし角部近傍Ｓｒへ流入している。このことより、容器の側部付近においては、角筒容器の直辺部Ｓｌの絞り加工速度と角部Ｓｒの絞り加工速度がほぼ同等になるために図示しないダイス内の材料において過度の剪断歪みが生じず、深い角形の容器を成形することができているものと考えられる。
【００５３】
また、本発明は、正角筒状の角型容器のみならず、全く同様にして長方形状のポンチを用いて長方形状の角型容器を成形することも可能であり、その成形の成果を図９に示す。
【００５４】
このように本発明によれば、カップ状の初絞り容器から角型容器への絞り加工が適切な材料流れの下に実現することが可能であり、より成形の容易な円筒状容器への絞り加工においても適切な材料流れが生じることは検証するまでもない。
【００５５】
なお、上記のような角型容器の作成にあたり、治具作製に掛かるコストを勘案する必要がなければ、容器の形状に合った角筒状のカラーを用いても良いことは勿論である。
【００５６】
また、本実施形態では、四角形のポンチおよびダイスを用いたが、これに限らずその他の多角形のポンチおよびダイスを使用することができ、これに応じて三角、五角、六角の容器の成形にも応用することが可能である。
【００５７】
＜第三実施形態＞
図１１に示す本実施形態は、平板Ｒから深絞り容器を成形する際の加工工程の一部を示すものであり、第一実施形態と共通する部分については同一符号を付してその詳細な説明は省略し、第一実施形態と異なるところを説明する。
【００５８】
本実施形態は、円盤状の平板Ｒの中心から所定距離変位した位置をフランジ部F２として、ダイス４２と押さえ具であるしわ抑え板４７の間にこのフランジ部F２を挟み込み、このフランジ部F２に対し上記カラー３と同様にしてしわ抑え板４７で打撃を加えてダイス４２の開口側端面４２ａとの間で圧縮、薄肉化するとともに、平板Ｒの周辺部を中心部に向かう方向すなわちポンチ４４の押し込み方向と垂直する方向に加圧することにより平板Ｒにおいて圧縮加工された材料をダイス４２内に流動させ、同時にフランジ部F２の外側である平板Ｒの周辺部からフランジ部F２に新たに材料を流動、補填して、ポンチ４４の牽引力とともに平板Ｒを深い容器に一回の工程で成形するものである（図１１（ｂ）における破線矢印参照）。
【００５９】
平板Ｒの周辺部にある材料を中心部に向かう方向に加圧するための加圧手段については、上記第一実施形態とは方向が異なるため同様の構造はとれないが、例えば非特許文献１＜畑中伸夫、松浦規夫、飯塚高志、高倉章雄、山口克彦「摩擦援用深絞り加工による深いアルミニウム容器の成形」軽金属  第６０巻  第１２号（２０１０），Ｐ６４１−６４６＞に開示されているような可動式分割しわ抑え板を用い、摩擦力を利用して材料を中心に向かう方向に加圧する等の手法を採用することが可能である。
【００６０】
このような方法を採用すると、平板から一挙に深絞り容器を成形することができるので、工程およびそれに費やすコストをより効果的に削減することが可能になる。
【００６１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成や成形方法は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、本実施形態においては円板状の平板Ｒを用いたが、平板の形状はこれに限らず、素板を偏り無く中心に向かって加圧できれば、種々の形状を採用することが可能である。
【００６３】
＜第四実施形態＞
この実施形態は、上記の加工方法を応用して、図１２に示すように内面が軸方向に沿って波状をなす筒状体を形成する応用例に関するものであり、図５に示す装置を使用し、図６の工程に準拠して成形を行う。
【００６４】
具体的には、ポンチ４によるダイス２への被加工部材（ここでは同じく容器Ｃ０とする）の押し込み工程とともに、前記押さえ具であるカラー３で前記容器Ｃ０のフランジ部Ｆに打撃を加えて圧縮することで当該フランジ部Ｆの材料をダイス２の開口側端面２ａとの間で間欠的に薄肉化する工程（図３（ｂ））と、ポンチ４による押し込みと並行して前記フランジ部Ｆよりも外側にある材料をダイス２の開口側端面２ａとカラー３の間に押し込む方向に加圧する工程（図３（ｃ））とを交互に若しくは並行して行うことで、フランジ部Ｆが薄肉化することにより伸びた材料をダイス２内に流動させつつフランジ部Ｆの外側にある材料を新たにフランジ部Ｆに流動させる状態と、フランジ部Ｆを肉厚を変えずにダイス２内に流動させつつフランジ部Ｆの外側にある材料を新たにフランジ部Ｆに流動させる状態とを交互に繰り返し、これにより外面４ｃ１は平滑で内面４ｃ２が軸方向に沿って波状をなす筒状体４Ｃを成形するものである。
【００６５】
したがって、このような方法により成形した筒状体４Ｃを、例えば、熱交換器などに好適に利用することが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成や成形方法は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・加工装置
２、４２・・・ダイス
２ａ、４２ａ・・・開口側端面
３・・・押さえ具（カラー）
３ａ・・・孔
４、４４・・・ポンチ
４ａ・・・肩部
６・・・加圧手段
４７・・・押さえ具（しわ抑え板）
５１・・・押さえ具駆動手段
５２・・・ポンチ駆動手段
６１・・・押し込み部材
Ｃ０・・・被加工部材（初絞り容器）
Ｃ１・・・底壁
Ｃｅ・・・端部（端面）
Ｃ２・・・側壁
４Ｃ・・・筒状体
Ｆ、Ｆ２・・・フランジ部
Ｒ・・・被加工部材（平板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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