侧面有光泽的铝容器的制造方法 本发明涉及一种电饭煲的内锅等铝容器的制造方法,该制造方法是通过冲压加工来制造侧面有光泽的铝容器的。
目前在深冲加工电饭煲的内锅等铝容器时,因为通常通过一次冲压进行深冲加工,所以铝容器侧面的板厚减少率不足15%,容器的外侧表面也完全无光泽。
如果要进行使铝容器侧面板厚减少率达到15%以上的加工,材料则塞在金属模具的间隙中,存在没有进入金属模具内就断裂的问题。
另外,虽然在特开平5-84524号中记载了使铝容器侧面板厚减少率达到40%以上50%以下的内容,但该发明涉及啤酒容器等,是对0.3mm薄的板材,在使外模具(阴模)与内模具(型芯)间的间隙比板厚大的状态下进行冲压加工的,用这种方法不能得到有光泽的外表面。
另外,作为深冲加工法,除了通常地深冲加工外,还有旋压加工,虽然在这种加工法中板厚减少率可以达到15%以上,但不能获得有光泽的外表面。
因此,作为现有的表面精加工,采用通过抛光容器外表面获得光泽的方法或利用外面涂装或着色硬质氧化铝镀膜法,但不论哪种加工都存在成本高的问题。
在现有的冲压深冲加工法中,不能把铝容器的外侧表面加工成有光泽的表面,为了加工成光泽表面而采用研磨容器外面的方法时,存在加工成本高的问题。
本发明提供一种侧面有光泽的铝容器的制造方法,它使外金属模具与内金属模具间的间隙为冲压加工前的铝板厚度的40%以上80%以下,对该铝板进行深冲加工,以便使冲压加工前后的板厚减少率为18%以上60%以下。
另外,优选的是,采用加工硬化指数为0.22以上,延伸率为20%以上,拉伸强度为80N/mm2以上的铝板作为冲压加工前的铝板。更加优选的是,使用加工硬化指数为0.23以上,延伸率为27%以上,拉伸强度为100N/mm2以上的铝板。
关于冲压深冲加工的次数,最好是两次以上,四次以下。从深冲加工性来看,加工次数增多,则铝板的加工硬化度增加,由此使加工性变差,容易发生断裂或缺损。因此,加工次数最好在四次以内。另外,在此处所说的加工次数中不包括成形加工步骤(定尺寸)。
按照本发明,不用增加加工成本就能制造在外侧面上具有光泽的铝容器。
附图的简要说明如下:
图1示出了实施深冲加工的情况。
在图1中,1是内径为D的外金属模具,2是厚度为t的铝板,3是外径为d的内金属模具。
这时,外金属模具与内金属模具间的间隙为(D-d)÷2。
下面具体说明本发明。
为了通过深冲加工使铝容器外侧表面有光泽,而必需把冲压金属模具的外模具与内模具的间隙控制在铝板厚度的40%以上80%以下,最好控制在50%以上75%以下。其理由是为了在深冲加工时通过一边在铝板表面上施加赶形加工的力,一边使铝板的厚度变薄,使表面平滑化,变得有光泽。
对冲压加工前的铝板厚度而言,深冲加工的铝板的厚度减少率应在18%以上60%以下,但最好使铝板的板厚减少率在30%以上55%以下。关于加工次数,可根据加工性确定,最好选为两次或三次。
至于使用的铝材,考虑到冲压加工性,最好选用加工硬化指数在0.22以上,延伸率在20%以上,拉伸强度在80N/mm2以上的铝板,选用加工硬化指数在0.23以上,延伸率在27%以下,拉伸强度在100N/mm2以上的铝板更好。
可以举出铝合金的JIS 3003作为最优选的实施例。
下面通过实施例具体说明本发明。
[实施例A]
用厚度2.0、3.0、5.0、6.0,直径φ390的JIS 3003和3004系的调质O型材的铝板作为坯料,将这些板材放入NH4Cl水溶液中用20库仑/cm2的电量进行电解腐蚀,使其表面上生成微细的凹凸,在该表面上涂布氟树脂分散液,经烧结后得到涂敷的铝板。
用间隙为0.6~5.0mm的各个金属模具对这些涂敷的铝板和未涂敷的板进行深冲加工得到容器,实施三次成型加工,分别加工成下述形状。
第一次内径215mm容器深度134mm
第二次内径215mm容器深度142mm
第三次内径215mm容器深度155mm
这些容器的光泽有无用目视按以下标准判定。
○映出制品的轮廓,表面有光泽。
△能部分地看见表面上没有光泽的部分。
×制品的轮廓模糊,表面无光泽。
或者因发生破损等不能加工。
铝板的厚度减少率用测微计测定从容器侧面切下的测定试样,根据下述公式算出。
厚度减少率(%)={(铝板原厚度)-(容器光泽部分(或有关部分)的厚度)}/(铝板原厚度)×100%。
结果记录在表1和表2中。
【表1】
表1铝材3003的冲压成型加工性铝板板厚 (mm)金属模具间隙 (mm) 冲压成型加工结果有无光泽侧面的板厚 (mm)板厚减少率 (%)比较例1 2 2.0 × 1.95 2.5实施例1 2 1.6 △ 1.57 21.5实施例2 2 1.2 ○ 1.18 41.0实施例3 2 0.8 △ 0.81 59.5比较例2 2 0.6 × - -比较例3 3 2.9 × 2.88 4.0实施例4 3 2.4 △ 2.37 21.0实施例5 3 1.8 ○ 1.73 42.3实施例6 3 1.2 △ 1.25 58.3比较例4 3 0.6 × - -比较例5 5 4.5 × 4.42 11.6实施例7 5 4.0 △ 3.80 24.0实施例8 5 2.4 ○ 2.30 54.0实施例9 5 2.0 △ 2.00 60.0比较例6 5 1.8 × - -比较例7 6 5.0 × 4.98 17.0实施例10 6 4.5 △ 4.53 24.5实施例11 6 2.9 ○ 2.81 53.2实施例12 6 2.4 △ 2.41 59.8比较例8 6 2.0 × - -
【表2】
表2铝材3004的冲压成型加工性铝板板厚 (mm)金属模具间隙 (mm) 冲压成型加工结果有无光泽侧面的板厚 (mm)板厚减少率 (%)比较例9 2 2.0 × 1.97 1.5实施例13 2 1.6 △ 1.57 21.5实施例14 2 1.2 ○ 1.20 40.0实施例15 2 0.8 △ 0.82 59.0比较例10 2 0.6 × - -比较例11 3 2.9 × 2.92 2.7实施例16 3 2.4 △ 2.39 20.3实施例17 3 1.8 ○ 1.78 40.7实施例18 3 1.2 △ 1.22 59.3比较例12 3 0.6 × - -比较例13 5 4.5 × 4.48 10.4实施例19 5 4.0 △ 4.10 18.0实施例20 5 2.4 ○ 2.37 52.6实施例21 5 2.0 △ 2.10 58.0比较例14 5 1.8 × - -比较例15 6 5.0 × 5.01 16.5实施例22 6 4.5 △ 4.53 24.5实施例23 6 2.9 ○ 2.91 51.5实施例24 6 2.4 △ 2.41 59.8比较例16 6 2.0 × - -
[实施例B]
用厚度4.0、5.0mm,直径φ390的JIS 1000系的一种,3000系的两种,5000系的一种铝板作为坯料,调质全部为O型材,将这些板放入NH4Cl水溶液中用20库仑/cm2的电量进行电解腐蚀,使其在表面上生成微细的凹凸,在该表面上涂布氟树脂分散液,经烧结获得涂敷的铝板。将这些涂敷的铝板和未涂敷的板利用间隙2.9mm的金属模具深冲加工得到锅。成形加工分三次进行,分别加工成以下形状。
第一次内径215mm容器深度134mm
第二次内径215mm容器深度142mm
第三次内径215mm容器深度155mm
关于这些容器的有无光泽和铝板的厚度减少率的测定与实施例A相同。铝板的加工硬化指数根据JISZ 2253测定。铝板的延伸率和拉伸强度根据JISZ 2201和JISZ 2241测定。结果在表3中示出。
【表3】
表3不同的铝材质的板厚减少率与锅外表面光泽的关系 铝板 冲压结果加工性 材质加工硬化指数 延伸率 %拉伸强度 N/mm2 板厚 mm有无光泽板厚减少率 %实施例25 1100 0.26 35 89 4 △ 25 △实施例26 1100 0.26 35 89 5 ○ 40 △实施例27 3003 0.24 30 111 4 △ 26 ◎实施例28 3003 0.24 30 111 5 ○ 40 ◎实施例29 3004 0.22 20 179 4 △ 24 ○实施例30 3004 0.22 20 179 5 ○ 39 ○实施例31 5052 0.28 25 193 4 △ 24 ○实施例32 5052 0.28 25 193 5 ○ 41 ○
不管有无涂层,所得的结果相同,用各种铝材都可以制成外侧面具有光泽的容器。表3中的“加工性”的标记含意如下。
◎在冲压成形加工中没发生破损等,几乎没有发生需要校正锅外侧表面因冲压成形加工引起的缺陷。
○虽然发生需要校正的缺陷,但没有发生在冲压成型加工中的缺损等残缺。
△发生了需要校正的缺陷,在冲压成型中还曾发生缺损等残缺。