CN103538107A - 具有改善的对准装置的化学蚀刻模具 - Google Patents

Abstract

一种具有改善的对准装置的化学蚀刻模具，所述化学蚀刻模具与压机（例如滚压机）组合使用以切出被印刷在片材上的形状。所述模具包括外侧边框，所述外侧边框包围穿过模具的内侧开口。内侧开口的尺寸对应于待切割的形状的尺寸。切削刃（即刀片）从模具的外侧边框突出以便包围通过模具的内侧开口。切削刃被定位在模具的外侧边框和内侧开口的界面处，由此外侧边框的任何部分都不延伸超过切削刃并且外侧边框的任何部分都不处于切削刃和内侧开口之间。因此，当所述形状被模具的外侧边框包围时，模具的切削刃将与待切割的印刷形状精确地对准。

Description

具有改善的对准装置的化学蚀刻模具

相关申请的交叉引用

本申请涉及在2011年7月15日提交的临时专利申请No.61/572,672和2012年6月26日提交的美国专利申请No.13/533,074。

技术领域

本发明涉及如下类型的化学蚀刻模具，所述化学蚀刻模具可与压机(例如滚压机)组合使用以由片材生产模切成形件。所述模具具有切削刃，所述切削刃能够通过使用者与印刷在片材上的图案准确地对准，所述成形件将从所述片材切出。

背景技术

长期以来，教育工作者、销售专家以及在本领域和行业中的那些人使用模具来生产各种各样的成形件和设计构造，响应于由冲压机产生并且施加到模具以推动模具的切削刃(即，刀片)穿过所述片材的力，所述成形件和设计构造被从片材切割。参考美国设计专利No.D607,910和No.D585,081，其作为手动操作滚压机以及机动化滚压机的示例，所述手动操作滚压机以及机动化滚压机适应于接收一个或更多个模具以切穿片材。

在一些情况下，待模切的指定图案被印刷在片材上。使用者通常地试图将模具的切割刀片与在片材上的印刷图案对准。如果对准是准确的并且模具和片材一起延伸穿过压机，则对应于印刷图案的准确的成形件将被从材料切割。然而，如果使用者不能够看到切割刀片或知道切割刀片在模具上的精确位置，则模具可能无法与印刷图案适当地对准。因此，模切成形件可能不像预期的那样准确。

参考美国专利No.7,055,427，其作为化学蚀刻模具的示例，当模具处在片材上并且延伸穿过压机时，所述化学蚀刻模具可能遇到以上所描述的对准问题。

发明内容

公开一种化学蚀刻模具，所述化学蚀刻模具用于在模具和片材被一起移动通过压机(例如滚压机)时从片材切出成形件。所述模具包括包围穿过模具的内侧开口的扁平外侧边框，所述内侧开口限定待从片材切割的成形件。薄切削刃(即，刀片)从外侧边框突出以围绕穿过模具的内侧开口延伸。响应于由冲压机产生并施加到模具的压缩力，切削刃被推动穿过片材。作为重要的特征，切削刃包围模具的内侧开口使得外侧边框的任何部分都不处在切削刃和内侧开口之间。也就是说，切削刃精确地处在穿过模具的内侧开口的周边处以便准确地限定待从片材切割的成形件。当受到由冲压机产生的力时，为稳定模具以克服扭曲和改变模具的形状，外侧边框设有至少2.5mm的宽度。

通过将切削刃精确地定位在内侧开口的周边处，当模具被翻转并且抵靠片材放置时，使用者将知道切削刃的位置。由于上述特征，使用者将能够准确地将模具的切削刃与被印刷在待切割的片材上的图案对准。因而，成形件从片材对应于被印刷在其上的图案位置的预期位置处被切割。

附图说明

图1是示出本发明的具有改善的对准装置的化学蚀刻模具的一个示例的顶视图；

图2是在图1中示出的模具的底部透视图，所述模具具有位于内侧开口的周边处的切削刃以实现本发明的优点，所述内侧开口穿过模具；

图3是沿着图2的线3-3截取的横截面；

图4是图3中符号A所指的模具的切削刃的放大细节；

图5示出具有改善的对准装置的化学蚀刻模具的另一个示例；

图6是在图5中示出的模具的顶部透视图，所述模具具有位于内侧开口的周边处的切削刃以实现本发明的优点，所述内侧开口穿过模具；

图7是沿着图6的线7-7截取的模具的横截面；

图8示出图1的模具，所述模具朝向片材移动使得模具的切削刃将与待从片材切割的成形件准确地对准；并且

图9示出与图1所示类似的、一个被嵌套在另一个内的一套化学蚀刻模具。

具体实施方式

首先参考附图中的图1和5，两个示例示出化学蚀刻模具1和3，所述化学蚀刻模具1和3可与冲压机(例如滚压机)组合使用，从而能够在由纸张、塑料、薄金属等(在图8中最佳地示出)制成的适合的片材中切出成形件。模具1和3优选地由经过传统化学蚀刻工艺处理的扁钢制造。模具1和3的形状(对应于待从片材切割的成形件)能够在不同的设计、符号、字母、数字中变化以适合使用者的需要。在图1和5的示例中，化学蚀刻模具1具有正方形或窗户的形状，而化学蚀刻模具3具有花朵的形状。然而模具1和3的准确形状不认为是本发明的限制。

图1的模具1和图5的模具3中的每个模具都具有扁平的外侧边框5，所述外侧边框5包围穿过模具的内侧开口7。待从片材切割的模切成形件与穿过模具1或3的内侧开口7的形状匹配。如在图2至4、6和7中最佳示出的，薄切削刃9从每个模具1和3的围绕其内侧开口7的外侧边框5的顶部向外地突出。切削刃9提供能够响应与由压机产生的压缩力而切穿片材的刀片，模具被安装到所述压机中。

依照本发明的重要特征，每个模具1和3的切削刃9都位于外侧边框5与内侧开口7的界面处。如在图4和7中最佳示出的，切削刃9包围内侧开口7使得外侧边框5的任何部分都不向内延伸超过切削刃9并且外侧边框5的任何部分都不处于切削刃9和内侧开口7之间。换言之，切削刃9精确地处在模具1和3的内侧开口7的周边处以便准确地限定由内侧开口表示的待从片材切割的成形件。

因为模具1和3的外侧边框5完全处于切削刃9的一侧(即，外侧)，所以外侧边框5必须具有足够的宽度(由图1和5中的W表示)以防止当受到由冲压机产生的压缩力时模具扭曲和改变模具的形状，模具被使用在所述冲压机中。也就是说，选择外侧边框的尺寸(即宽度)，使得在模具移动通过在其力产生装置下方的压机时，模具1或3的所有侧面将被平衡并且维持形状稳定性。为此目的，优选的是包围模具1和3的内侧开口7的外侧边框5的宽度W为至少2.5mm，使得模具的原始形状在压力下不改变以便确保相应地从片材切割的准确的成形件。外侧边框5的宽度W随着模具的尺寸增加而增加。

由于将模具1和3的切削刃9精确地定位在内侧开口7的周边处，所以当模具处在片材上时使用者将知道切削刃9的位置，并且当模具和片材一起移动通过压机时，切削刃被迫穿过片材以从片材切割成形件。在这点上参考附图的图8，为了切割成形件，关于在图1中示出的模具的位置翻转模具(例如1)，使得从外侧边框5的顶部延伸并且现在面对片材25的切削刃9对于使用者是看不见的。因为切削刃9的位置精确地跟随穿过模具的内侧开口7的、对于使用者一直保持可见的周边，所以相应地知道切削刃9的位置。

当使用者想要将模具1或3的切削刃与被印刷在待切割的片材25上的图案精密地对齐或对准时，知道切削刃的位置的优点尤为重要。同样在这点上，一些常规的模具具有处在围绕开口延伸的边框上的切削刃，由此边框延伸到与切削刃相反的侧面并且切削刃与开口向外地隔开并远离。在该情况下，当翻转常规模具使得该模具的切削刃面对片材并且对于使用者是不可见的时，使用者只能猜测切削刃的位置。因此，常规模具的切削刃与被印刷在片材上的图案的准确的对准不可以轻易地实现，这可能导致偏移的模切而不是那些预期的模切。

现在转向附图的图9，已示出一套同样的化学蚀刻模具12、14、16、18和20，所述化学蚀刻模具12、14、16、18和20具有逐一缩小的尺寸以便一个能够被嵌套在另一个内。图9的模具套中的每个模具(例如20)具有与图1的模具1的构造类似的正方形或矩形的构造。然而，模具20以及剩余的嵌套模具12、14、16和18的形状仅用于示例的目的，并且模具可以具有任何其他的适合的形状。每个模具(例如20)都具有扁平外侧边框30、内侧开口32以及切削刃34，外侧边框30围绕所述内侧开口32延伸，切削刃34向外突出，所述切削刃34以和先前在参考图1至4时描述的方式相同的方式处在外侧边框30与内侧开口32的界面处。

相互间隔开的嵌套化学蚀刻模具12、14、16、18和20被示出在图9中。像图1的模具1和图5的模具3一样，能够借助于常规的化学蚀刻工艺形成所述嵌套模具套装。然而，所有模具都能够同时从单板扁钢方便地制造(即蚀刻)。在该情况下，所述板被蚀刻以生产嵌套模具12、14、16、18和20的套装，使得每个在后的模具处在先前的模具内侧并且与先前的模具间隔开。

Claims (12)

1.一种模具，所述模具响应于施加到其上的压力而从所述模具压靠的片材切割具有预定形状的成形件，所述模具包括内侧开口、外侧边框以及切削刃，所述内侧开口对应于待从所述片材切割的所述成形件，所述外侧边框包围所述内侧开口，所述切削刃从所述外侧边框突出以从所述片材切割所述成形件，所述切削刃位于所述外侧边框上使得所述切削刃包围所述模具的所述内侧开口，由此所述外侧边框的任何部分都不延伸超过所述切削刃并且所述外侧边框的任何部分都不处于所述切削刃和所述内侧开口之间，使得当所述模具被定位在所述片材上并且所述模具的所述外侧边框包围待切割的所述成形件时，所述切削刃与待切割的所述成形件对准。

2.根据权利要求1所述的模具，其中，从所述模具的所述外侧边框突出的所述切削刃是切割刀片。

3.根据权利要求1所述的模具，其中，所述切削刃位于所述模具的所述外侧边框上以便精确地处在所述模具的被所述外侧边框包围的所述内开口的周边处，由此所述切削刃精确地限定待从所述片材切割的所述成形件。

4.根据权利要求1所述的模具，其中，所述模具的所述切削刃位于所述内侧开口与所述外侧边框的界面处。

5.根据权利要求1所述的模具，其中，所述模具的所述外侧边框具有至少2.5mm的宽度。

6.一种用于从片材切割具有预定形状的成形件的方法，所述方法包括如下步骤：

将待切割的所述成形件的形状印刷在所述片材上；

形成至少一个第一模具，所述至少一个第一模具具有内侧开口、外侧边框以及切削刃，所述内侧开口对应于待从所述片材切割的所述成形件，所述外侧边框包围所述内侧开口，所述切削刃从所述外侧边框突出以从所述片材切割出所述成形件；

将所述切削刃定位在所述模具的所述外侧边框上使得所述切削刃包围所述模具的所述内侧开口，由此所述外侧边框的任何部分都不延伸超过所述切削刃并且所述外侧边框的任何部分都不处于所述切削刃和所述内侧开口之间；

将所述模具定位在所述片材上使得所述模具的所述外侧边框包围被印刷在所述片材上的所述形状，使得所述模具的所述切削刃与所述形状对准；并且

将力施加到所述模具，以用于推动所述模具的所述切削刃穿过所述片材而从所述片材向外切割出所述成形件。

7.根据权利要求6所述的方法，包括如下附加的步骤：将所述切削刃定位在所述第一模具的所述外侧边框上，使得所述切削刃精确地处在所述模具的被所述外侧边框包围的所述内侧开口的周边处，由此所述切削刃与印刷在所述片材上的所述形状及待从所述片材切割的所述成形件自动地对准。

8.根据权利要求6所述的方法，包括如下附加的步骤：将所述第一模具的所述切削刃定位在所述模具的所述内侧开口与所述外侧边框的界面处，使得所述切削刃与印刷在所述片材上的所述形状精确地对应。

9.根据权利要求6所述的方法，包括如下附加的步骤：形成所述第一模具，使得所述第一模具的所述外侧边框具有至少2.5mm的宽度。

10.根据权利要求6所述的方法，包括如下附加的步骤：借助于冲压机将所述力施加到所述第一模具以推动所述切削刃穿过所述片材。

11.根据权利要求6所述的方法，包括如下附加的步骤：通过对扁平金属件进行化学蚀刻而形成所述第一模具。

12.根据权利要求11所述的方法，包括如下附加的步骤：通过对所述扁平金属件进行化学蚀刻而形成至少一个第二模具，使得所述第二模具被嵌套在所述第一模具内，并且与所述第一模具间隔开以便处于所述第一模具的内侧开口处，由此所述第一模具的内侧开口的尺寸大于所述第二模具的内侧开口的尺寸。

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