CN109895183B - 切割装置和片材制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种切割装置和片材制造方法。下模具有第一下模边缘和多个第二下模边缘，第一下模边缘沿着片材的轮廓形状延伸，第二下模边缘设置在第一下模边缘的竖向下方，并且每个第二下模边缘沿着穿过片状基材的在冲裁出片材之后留下的边料的方向延伸。上模具有第一上模边缘和多个第二上模边缘，第一上模边缘沿着第一下模边缘延伸，片状基材在第一上模边缘与第一下模边缘之间被剪切以冲裁出片材，第二上模边缘设置成能够突出至第二下模边缘的竖向下方，边料在第二上模边缘与第二下模边缘之间被剪切并被分割。

Description

切割装置和片材制造方法

技术领域

本发明涉及片材切割装置和片材制造方法。

背景技术

常规已知的是与制造用于燃料电池的膜电极组件的技术有关的发明(参见日本专利申请公开No.2013-178993(JP2013-178993A))。JP 2013-178993A公开了一种膜电极组件制造方法，在该方法中，对包括气体扩散层的膜电极组件进行切割，使得切割表面沿着堆叠方向形成。该常规的制造方法的特征在于具有以下步骤。

首先，具有平行于切割表面的第一平坦表面的上模设置成使得第一平坦表面位于包括切割表面的平面的位置的一侧。具有平行于切割表面的第二平坦表面的下模设置成使得第二平坦表面位于包括切割表面的平面的位置的另一侧。然后，上模沿堆叠方向相对于下模移动。因此，切割表面在膜电极组件中通过沿着膜电极组件的堆叠方向的剪切过程形成。

根据该常规的膜电极组件制造方法，切割通过使用上模和下模的剪切过程来执行。尽管通过上模和下模的相应的边缘的组合来执行剪切过程，但是这些边缘不需要是尖锐的。因此，该方法可以减慢刀片部件的磨损，从而延长使用寿命。

发明内容

在上述常规的膜电极组件制造方法中，通过驱动输送辊将长带状片材堆叠件输送到切割位置，并且通过剪切过程连续地冲裁出包括阴极侧催化剂层的矩形区域，从而留下具有多个矩形开口的阶梯状边料。如果试图通过卷起边料来收集该边料，则边料下垂并在卷起期间变得不均匀地张紧，这可能导致诸如卷绕未对准和边料断裂的问题。

为了通过输送辊输送如上所述的具有多个矩形开口的阶梯状边料，需要使在从带状片材堆叠件冲裁出矩形区域之后留在开口两侧的部分足够宽以承受运输过程中的张力。由于这个原因，作为边料而留下的部分增加，其中，留下了包含昂贵的电解质膜和贵金属的大量催化剂层，从而导致制造成本增加。

本发明提供一种片材切割装置和片材制造方法。

本发明的第一方面涉及一种切割装置，该切割装置包括能够相对于彼此移动的下模和上模，并且该切割装置通过剪切从片状基材中切割出片材。下模具有第一下模边缘和多个第二下模边缘，第一下模边缘沿着片材的轮廓形状延伸，所述多个第二下模边缘设置在第一下模边缘的竖向下方，并且每个第二下模边缘沿穿过片状基材的在冲裁出片材之后留下的边料的方向延伸。上模具有第一上模边缘和多个第二上模边缘，第一上模边缘沿着第一下模边缘延伸，所述多个第二上模边缘设置成能够突出至第二下模边缘的竖向下方。片状基材在第一上模边缘与第一下模边缘之间被剪切以冲裁出片材。边料在第二上模边缘与第二下模边缘之间被剪切并被分割。

在根据该方面的切割装置中，首先，在下模与上模释放并彼此分开的状态下将片状基材设置在下模与上模之间。在这种状态下，下模和上模相对于彼此移动，使得下模和上模彼此靠近。因此，片状基材夹置在第一下模边缘与第一上模边缘之间，其中，第一下模边缘沿着待从片状基材冲裁出的片材的轮廓形状延伸，第一上模边缘沿着该第一下模边缘延伸。例如，第一下模边缘的延伸方向和第一上模边缘的延伸方向是与上模和下模的相对运动方向大致正交的方向。

当下模和上模在该状态下沿彼此靠近的方向相对于彼此进一步移动时，剪切应力施加在夹置于第一下模边缘与第一上模边缘之间的片状基材上，使得片状基材在第一下模边缘与第一上模边缘之间被剪切。因此，从片状基材冲裁出的片材保持在第一下模边缘上，而作为片状基材的在冲裁出片材之后留下的剩余部分的边料与片材分开并移动至第一下模边缘的下方。

片状基材的边料移动至第一下模边缘的下方并设置在第二下模边缘上，第二下模边缘设置在第一下模边缘下方，并且每个第二下模边缘沿穿过边料的方向延伸。此时，边料夹置在第二下模边缘与第二上模边缘之间。当第二上模边缘在该状态下突出至第二下模边缘下方时，剪切应力施加在夹置于第二下模边缘与第二上模边缘之间的边料上，使得边料被剪切并分段成多个小部段。

例如，每个第二下模边缘的延伸方向是与邻近于该第二下模边缘的第一下模边缘的延伸方向相交的方向，并且例如，每个第二下模边缘的延伸方向是正交于与该第二下模边缘相邻的第一下模边缘延伸方向的方向。每个第二上模边缘的延伸方向是沿着面向该第二上模边缘的第二下模边缘的延伸方向上的方向，并且例如每个第二上模边缘的延伸方向是与面向该第二上模边缘的第二下模边缘的延伸方向平行的方向。例如，第二下模边缘的延伸方向和第二上模边缘的延伸方向是与上模和下模的相对移动方向大致正交的方向。

因此，根据本发明的切割装置的上述方面，紧接在从片状基材冲裁片材出之后，片状基材的边料可以被分段成多个小部段，这可以有助于收集边料并降低制造成本。特别地，当片状基材是用于制造用于燃料电池的膜电极组件(MEA)的堆叠件并且包括气体扩散层(GDL)、微孔层(MPL)、催化剂层和聚合物电解质膜(PEM)中的两者或更多者时，可以减少包含昂贵材料的边料的产生量，从而降低燃料电池的制造成本。

在本发明的切割装置的上述方面中，下模可以具有支承部分，支承部分支承从片状基材冲裁出的片材。支承部分的上端表面的外边缘可以包括第一下模边缘。上模可以具有框架状部分，框架状部分设置成围绕第一下模边缘。框架状部分的下端表面的内边缘可以包括第一上模边缘。

在这种情况下，当下模与上模相对于彼此移动使得上模的框架状部分在片状基材设置在下模与上模之间的状态下更靠近下模的支承部分时，片状基材夹置在下模的支承部分的上端表面与上模的框架状部分的下端表面之间。当下模和上模的框架状部分在该状态下沿彼此靠近的方向相对于彼此进一步移动时，下模的支承部分的上端表面进入上模的框架状部分的下端表面的内边缘的内侧。此时，片状基材在设置于下模的支承部分的上端表面的外边缘处的第一下模边缘与设置于上模的框架状部分的下端表面的内边缘处的第一上模边缘之间被剪切。已经被冲裁出的片材保持在下模的支承部分的上端表面上，而片状基材的在冲裁出片材之后留下的边料移动至下模的支承部分的上端表面下方。

下模的支承部分的上端表面的轮廓形状是与待从片状基材冲裁出的片材的轮廓形状对应的形状。例如，当片材的轮廓形状是矩形形状时，下模的支承部分的上端表面的轮廓形状也是矩形形状，并且支承部分具有大致棱柱形形状。上模的框架状部分的形状是与下模的支承部分的形状对应的形状。因此，当下模的支承部分的上端表面的轮廓形状是矩形时，上模的框架状部分的下端表面的轮廓形状是矩形框架形状。上模的框架状部分的将下模的支承部分容纳在其中的至少一部分具有矩形管状形状。

在本发明的上述方面中，下模可以具有第三下模边缘，第三下模边缘延伸成围绕第一下模边缘。上模可以具有沿着第三下模边缘延伸的第三上模边缘。当第二上模边缘竖向向下突出时，第二上模边缘可以插入到第一下模边缘与第三下模边缘之间的间隙中，使得框架状的边料在第二上模边缘与第二下模边缘之间被剪切及分段。

在这种情况下，当下模和上模在片状基材设置在下模与上模之间的状态下相对于彼此移动以更靠近彼此时，沿着延伸成围绕第一下模边缘的第三下模边缘延伸的第三上模边缘进入该第三下模边缘的内侧。例如，第三下模边缘的延伸方向和第三上模边缘的延伸方向是与上模和下模的相对运动方向大致正交的方向。

当下模和上模在该状态下在彼此靠近的方向上相对于彼此进一步移动时，上模的从第三上模边缘向上延伸的壁表面由下模的从第三下模边缘向下延伸的壁表面引导。此时，如上所述，剪切应力施加在夹置于第一下模边缘和第一上模边缘之间的片状基材上，使得片状基材在第一下模边缘与第一上模边缘之间被剪切。片状基材的外周缘位于第三下模边缘的内侧，其中，在片状基材的外周缘与第三下模边缘之间留有间隙。

因此，从片状基材中冲裁出片材并且留下框架状边料。框架状边料向下移动通过第一下模边缘与第三下模边缘之间的间隙，并且框架状边料设置在设置于第一下模边缘下方的第二下模边缘上。此外，框架状边料在第一下模边缘和第三下模边缘之间的间隙下方夹置于第二下模边缘与第二上模边缘之间。

当第二上模边缘在该状态下突出至第二下模边缘下方时，剪切应力施加在夹置于在竖向方向上面向彼此的第二下模边缘与第二上模边缘之间的框架状边料上，使得框架状边料在多个位置处被剪切并被分段成多个小部段。

在本发明的上述方面中，下模可以具有多个桥状部并具有外周部分，每个桥状部沿与第一下模边缘的延伸方向相交的方向延伸并且位于第一下模边缘的竖向下方，外周部分围绕支承部分。在第一下模边缘的延伸方向上面向彼此的一对桥状部的上端表面的面向彼此的侧边缘可以包括第二下模边缘。外周部分的上端表面的内边缘可以包括第三下模边缘。框架状部分可以包括主体部和可突出部分，并且框架状部分的下端表面的内边缘和外边缘分别可以包括第一上模边缘和第三上模边缘。可突出部分可以设置成能够突出至主体部的竖向下方，并且当可突出部分突出时，每个可突出部分插在彼此相邻的一对桥状部之间，并且可突出部分的下端表面的与第一上模边缘的延伸方向和第三上模边缘的延伸方向相交的两个端部边缘可以包括第二上模边缘。

在这种情况下，当下模和上模在片状基材设置在下模与上模之间的状态下相对于彼此移动以更靠近彼此时，片状基材被夹置在下模的支承部分的上端表面与上模的框架状部分的下端表面之间。当下模和上模的框架状部分在该状态下进一步相对于彼此移动以更加彼此靠近时，上模的框架状部分的下端表面插入到下模的位于外周部分的上端表面与支承部分的上端表面之间的间隙中。

因此，片状基材在设置于支承部分的上端表面的外边缘处的第一下模边缘与设置在框架状部分的下端表面的内边缘处的第一上模边缘之间被剪切。此外，从设置在外周部分的上端表面的内边缘处的第三下模边缘向下延伸的壁表面引导从设置在框架状部分的下端表面的外边缘处的第三上模边缘向上延伸的壁表面。因此，片材从片状基材冲裁出，并且片状基材被分成片材和框架状边料。

每个可突出部分在主体部的各部分之间设置成能够移动至主体部的下方。然而，在可突出部分没有突出至主体部的下方的状态下，主体部的下端表面和可突出部分的下端表面是齐平的，在主体部的下端表面与可突出部分的下端表面之间没有高度差。在这种状态下，在框架状部分的下端表面的内边缘处沿圆周方向连续的第一上模边缘由作为主体部的下端表面的内边缘的边缘以及作为位于主体部的各部分之间的可突出部分的下端表面的内边缘的边缘形成。此外，在框架状部分的下端表面的外边缘处沿圆周方向连续的第三上模边缘由作为主体部的下端表面的外边缘的边缘以及作为位于主体部的各部分之间的可突出部分的下端表面的外边缘的边缘形成。

因此，在可突出部分没有突出至主体部的下方的状态下，上模的框架状部分的下端表面可以插入到下模的支承部分与外周部分之间的间隙中，从而对片状基材进行剪切并将片状基材分成片材和框架状边料。更具体地，片状基材可以通过在竖向方向上彼此面向的第一上模边缘和第一下模边缘被剪切，并且同时，从第三上模边缘向上延伸的壁表面可以在剪切位置的外侧由从第三下模边缘向下延伸的壁表面引导。从片状基材剪切割出的框架状边料向下移动通过下模的支承部分与外周部分之间的间隙并设置在桥状部上，然后夹置在桥状部的上端表面与框架状部分的主体部的下端表面之间，其中，每个桥状部沿与位于桥状部上方的第一下模边缘的延伸方向相交的方向延伸。

框架状边料夹置在位于桥状部的上端表面的侧边缘处的第二下模边缘与位于框架状部分的可突出部分的下端表面的沿框架状部分的周向方向的两个端部边缘处的第二上模边缘之间。在这种状态下，上模的框架状部分的可突出部分的下端表面突出至主体部的下端表面和桥状部的上端表面的下方，并且插入在桥状部的上端表面之间。因此，剪切应力施加在夹置于位于彼此相邻的一对桥状部的上端表面的面向彼此的侧边缘处的第二下模边缘与位于可突出部分的下端表面的两个端部边缘处的第二上模边缘之间的框架状边料上，使得框架状边料在多个位置处被剪切并被分段成多个小部段。

在本发明的上述方面中，下模可以具有多个支承部分，所述多个支承部分沿与上模和下模的相对运动方向正交的一个方向排列。每个桥状部可以从支承部分的与所述一个方向相交的侧表面沿着所述一个方向延伸。

在这种情况下，当下模与上模在片状基材设置在下模与上模之间的状态下相对于彼此移动以更靠近彼此时，片状基材夹置在下模的支承部分的上端表面与上模的框架状部分的下端表面之间。在这种状态下，上模的框架状部分朝向下模进一步相对移动。此处，例如，上模的框架状部分设置成围绕每个支承部分，并且不仅插入下模的外周部分与支承部分之间的间隙中，而且还插入沿所述一个方向排列的一个支承部分与另一支承部分之间的间隙中。

因此，片状基材在设置于下模的支承部分的上端表面的外边缘处的第一下模边缘与设置于上模的框架状部分的下端表面的内边缘处的第一上模边缘之间被剪切。此外，从设置在上模的框架状部分的下端表面的外边缘处的第三上模边缘向上延伸的壁表面由从设置在下模的外周部分的上端表面的内边缘处的第三下模边缘向下延伸的壁表面引导。结果，从片状基材一次冲裁出多个片材，并且片状基材被分成片材和框架状边料。

在本发明的上述方面中，下模可以在支承部分的侧表面上以沿着该侧表面延伸的第一下模边缘的延伸方向上的一定间距具有两个桥状部。

在这种情况下，片状基材的在冲裁出片材之后留下的框架状边料设置在从沿所述一个方向排列的支承部分中的每个支承部分的与所述一个方向相交的侧表面沿着所述一个方向延伸的两个桥状部的上端表面上。在每个支承部分的与作为支承部分的排列方向的所述一个方向相交的每个侧表面上以沿着该侧表面延伸的第一下模边缘的延伸方向上的一定间距设置有两个桥状部。

此处，框架状边料沿着作为支承部分的排列方向的一个方向延伸并且具有多个开口，这些开口在沿着所述一个方向以一定的间距冲裁出片材时形成。更具体地，框架状边料具有纵向框架部分和横向框架部分，纵向框架部分在开口的沿着与所述一个方向相交的方向上的两侧沿所述一个方向延伸，横向框架部分在每个开口的沿所述一个方向上的两侧沿与所述一个方向相交的方向延伸。

因此，框架状边料在每个横向框架部分处被两个桥状部从下方支承，所述两个桥状部在支承部分的与所述一个方向相交的侧表面上以沿着该侧表面延伸的第一下模边缘的延伸方向上的一定间距设置。在这种状态下，框架状边料的每个横向框架部分夹置在一对第二下模边缘与一对第二上模边缘之间，所述一对第二下模边缘设置在以一定间距设置的两个桥状部的上端表面的面向彼此的内边缘处，所述一对第二上模边缘设置在上模的可突出部分的下端表面的两个端部边缘处。

当在该状态下上模的可突出部分的下端表面突出至下模的桥状部的上端表面下方时，框架状边料的每个横向框架部分在相邻的两个桥状部的面向彼此的一对第二下模边缘与可突出部分的下端表面的一对第二上模边缘之间被剪切。结果，框架状边料被分成不包括横向框架部分的两个端部的多个横向框架边料、由每个横向框架部分的一个端部和一个纵向框架部分形成的第一纵向框架边料、由每个横向框架部分的另一端部和另一纵向部分形成的第二纵向框架边料。

由于相邻的两个桥状部之间的每个横向框架边料不被这两个桥状部支承，因此每个横向框架边料向下下落通过这两个桥状部之间的间隙并被收集。第一纵向框架边料和第二纵向框架边料在横向框架部分的端部的部分处各自由桥状部从下方支承，但是在纵向框架部分处没有被桥状部支承，使得在重力作用下，第一纵向框架边料和第二纵向框架边料朝向它们各自的纵向框架部分倾斜、下落以从桥状部上方向下滑动并被收集。因此，防止片状基材的边料保留在下模上，并且可以有效地收集边料。

在本发明的上述方面中，在支承部分的侧表面中包括有凹部，凹部位于桥状部的竖向上方。

在这种情况下，当第一纵向框架边料和第二纵向框架边料在重力作用下朝向它们各自的纵向框架部分倾斜并下落以如上文所述地从桥状部上方向下滑动时，可以通过支承部分的侧表面与第一纵向框架边料和第二纵向框架边料中的每一者之间的凹部形成间隙。因此，防止第一纵向框架边料和第二纵向框架边料粘附至支承部分的侧表面，并且允许第一纵向框架边料和第二纵向框架边料更可靠地下落并被收集。

在本发明的上述方面中，上模可以包括位于框架状部分的内侧的引导件，该引导件引导框架状部分的运动。片材可以夹置于引导件与下模的支承部分之间。引导件可以具有凸起部分，凸起部分设置在引导件的下端表面的周缘处并竖向向下突出。

在这种情况下，通过引导件可以使上模的框架状部分的运动稳定，并且在片状基材的剪切过程中，片状基材可以夹置在引导件与支承部分之间以更可靠地剪切片状基材。由于引导件具有设置在下端表面的周缘处并向下突出的凸起部分，因此可以更可靠地将待从片状基材切割出的片材的外边缘保持在凸起部分与支承部分之间，使得可以更准确且可靠地剪切片材。

本发明的第二方面涉及一种使用能够相对于彼此移动的下模和上模通过剪切从片状基材切割出片材的片材制造方法。该制造方法包括：通过在沿着片材的轮廓形状延伸的第一下模边缘与沿着第一下模边缘延伸的第一上模边缘之间对片状基材进行剪切而冲裁出片材。在冲裁出片材的过程中，通过使第二上模边缘突出至第二下模边缘的竖向下方，在多个第二上模边缘与设置在第一下模边缘的竖向下方的多个第二下模边缘之间对片状基材的冲裁出片材之后留下的边料进行剪切及分段。

在根据该方面的片材制造方法的切割步骤中，在下模和上模被释放并彼此分开的状态下将片状基材设置在下模与上模之间，并且下模和上模相对于彼此移动，使得下模与上模更靠近彼此。此时，片状基材夹置在第一下模边缘与第一上模边缘之间，其中，第一下模边缘沿着待从片状基材冲裁出的片材的轮廓形状延伸，第一上模边缘沿着该第一下模边缘延伸。

当下模和上模在该状态下沿彼此靠近的方向相对于彼此进一步移动时，剪切应力施加在夹置于第一下模边缘与第一上模边缘之间的片状基材上，使得片状基材在第一下模边缘与第一上模边缘之间被剪切。此时，片材从片状基材冲裁出并留在第一下模边缘上，而片状基材的在片材被冲裁出之后留下的剩余部分的边料与片材分开并移动至第一下模边缘的下方。

此外，片状基材的移动至第一下模边缘的下方的边料设置在第二下模边缘上，并且夹置在第二下模边缘与第二上模边缘之间，其中，第二下模边缘设置在第一下模边缘下方，并且每个第二下模边缘沿穿过边料的方向延伸。

之后，进一步执行边料分段步骤。具体地，在边料如上文所述地夹置在第二下模边缘与第二上模边缘之间的状态下，使第二上模边缘突出至第二下模边缘下方，因此，剪切应力施加在片状基材的在冲裁出片材之后留下的边料上，该边料夹置在第二下模边缘与第二上模边缘之间，使得在第二下模边缘与第二上模边缘之间对边料进行剪切及分段。

因此，根据本发明的片材制造方法的上述方面，紧接在从片状基材冲裁出片材之后，片状基材的边料可以被分段成多个小部段，这允许有效地收集边料并降低制造成本。特别地，当片状基材是用于制造用于燃料电池的MEA的堆叠件并且包括GDL、MPL、CL和PEM中的两者或更多者时，可以减少包含昂贵材料的边料的产生量，或者减少与边料一起丢弃的昂贵材料的量，或者有效地收集边料，从而降低燃料电池的制造成本。

上本发明的上述方面中，在冲裁出片材的过程中，从延伸成围绕第一下模边缘的第三下模边缘向下延伸的壁表面可以用于引导沿着第三下模边缘延伸的第三上模边缘向上延伸的壁表面。在对片状基材的边料进行剪切及分段的过程中，具有框架形状的边料可以在第二上模边缘与第二下模边缘之间被剪切及分段。

在这种情况下，抑制了下模和上模在相对于彼此移动以更靠近彼此时的移位，使得夹置在第一下模边缘与第一上模边缘之间的片状基材可以如上文所述地通过施加在片状基材上的剪切应力在第一下模边缘与第一上模边缘之间被更精确地剪切。

根据本发明的上述方面，可以提供片材切割装置和片材制造方法，使得可以通过分段而不是卷起、切割来容易地收集边料，从而减少所产生的边料的量并降低制造成本。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的实施方式1的切割装置的示意图；

图2是示出了图1所示的切割装置待切割的片材的示例的截面图；

图3是示出了图1中所示的切割装置的下模的示例的示意平面图；

图4A是示出了图1所示的切割装置的下模和上模的示例的概念性立体图；

图4B是示出了图1中所示的切割装置的下模和上模的示例的概念性立体图；

图5是示出了图1中所示的切割装置的特定示例的立体图；

图6A是图5中所示的切割装置的下模的上表面侧的立体图；

图6B是图5中所示的切割装置的下模的底表面侧的立体图；

图7A是图5中所示的切割装置的上模的下表面侧的立体图；

图7B是图示了图7A中所示的上模的结构的立体图；

图8A是示出了片材和边料的示例的平面图；

图8B是示出了片材和边料的示例的平面图；

图9A是对应于图8A的片材和边料的截面图；

图9B是对应于图8B的片材和边料的截面图；

图10是根据本发明的实施方式2的切割装置的立体图；

图11A是图10中所示的切割装置的下模的上表面侧的立体图；

图11B是图10中所示的切割装置的下模的底表面侧的立体图；

图12A是图10中所示的切割装置的上模的下表面侧的立体图；

图12B是图示了图12A中所示的上模的结构的立体图；

图13是片材和边料的示例的平面图；

图14是图11A中所示的切割装置的下模的部分XIV的放大图；

图15是图11A中所示的切割装置的下模的部分XV的放大图；

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的切割装置和片材制造方法的实施方式进行描述。

实施方式1

图1是根据本发明的实施方式1的切割装置100的示意图。图2是示出了图1所示的切割装置待切割的片材S1、S2的示例的示意性截面图。

切割装置100是包括能够相对于彼此移动的下模10和上模20并且通过剪切而从片状基材PS切割出片材S1、S2的装置。下模10和上模20设置成使得下模10和上模20能够例如通过适当的驱动机构而沿彼此靠近的方向和彼此远离的方向相对于彼此移动。

例如，片状基材PS是用于制造用于燃料电池的膜电极组件(MEA)的矩形片材堆叠件，并且片状基材PS例如借助于合适的输送装置被输送至下模10与上模20之间。从片状基材PS切割出的片材S1、S2借助于适当的输送装置从下模10与上模20之间取出。

更具体地，例如，片状基材PS是如下堆叠件：在该堆叠件中，阳极催化剂层S12、阳极微孔层S13和阳极气体扩散层S14堆叠在矩形聚合物电解质膜(PEM)S11的一侧的特定区域中，并且比阳极催化剂层S12小一个尺寸的阴极催化剂层S15在与形成阳极催化剂层S12的区域重叠的区域中堆叠在PEM S11的另一侧。

在这种情况下，从片状基材PS切割出的片材S1是阳极气体扩散层S14、阳极微孔层S13、阳极催化剂层S12、PEM S11和阴极催化剂层S15的堆叠件。替代性地，片状基材PS可以是阴极气体扩散层S22堆叠在矩形阴极微孔层S21的特定区域中的堆叠件。在这种情况下，从片状基材PS切割出的片材S2是阴极微孔层S21和阴极气体扩散层S22的堆叠件。例如，可以通过将这两种类型的片材S1、S2接合在一起来制造用于燃料电池的MEA。

图3是示出了图1所示的切割装置100的下模10的示例的示意平面图。图4A和图4B是示出了图1所示的切割装置100的下模10和上模20的示例的概念性立体图。

如上所述，切割装置100是包括能够相对于彼此移动的下模10和上模20并且通过剪切而从片状基材PS切割出片材S1的装置。下模10具有：第一下模边缘11，该第一下模边缘11沿着片材S1的轮廓形状延伸；以及多个第二下模边缘12，所述多个第二下模边缘12设置在第一下模边缘11下方并且各自沿横穿片状基材PS的在冲裁出片材S1之后留下的边料L(参见图8A)的方向延伸。上模20具有：第一上模边缘21，该第一上模边缘21沿着第一下模边缘11延伸，并且片状基材PS在该第一上模边缘21与第一下模边缘11之间被剪切以冲裁出片材S1；以及多个第二上模边缘22，所述多个第二上模边缘22设置成能够突出至第二下模边缘12的下方，并且边料L在所述多个第二上模边缘22与第二下模边缘12之间被剪切和分段。

例如，第一下模边缘11和第一上模边缘21的延伸方向是与下模10和上模20的相对移动方向RD基本上正交的方向。例如，每个第二下模边缘12的延伸方向是与邻近于该第二下模边缘12的第一下模边缘11的延伸方向相交的方向，并且例如是与邻近于该第二下模边缘12的第一下模边缘11的延伸方向正交的方向。每个第二上模边缘22的延伸方向是沿着面向该第二上模边缘22的第二下模边缘12的延伸方向的方向，并且例如是与面向该第二上模边缘22的第二下模边缘12的延伸方向平行的方向。例如，第二下模边缘12和第二上模边缘22的延伸方向是与下模10和上模20的相对移动方向RD基本上正交的方向。

更具体地，例如，下模10具有支承部分14，该支承部分14支承从片状基材PS冲裁出的片材S1。下模10的支承部分14的上端表面14a的外边缘形成第一下模边缘11。上模20具有设置成围绕第一下模边缘11的框架状部分24。上模20的框架状部分24的下端表面24b的内边缘形成第一上模边缘21。例如，下模10的支承部分14具有棱柱形状，其中，上端表面14a具有与片材S1的形状相对应的矩形形状。例如，上模20的框架状部分24具有与下模10的支承部分14的形状相对应的矩形框架形状或矩形管状形状，并且在框架状部分24的内侧具有供支承部分14紧密地配合的空间。

例如，下模10具有延伸成围绕第一下模边缘11的第三下模边缘13。上模20具有沿着第三下模边缘13延伸的第三上模边缘23。例如，第三下模边缘13和第三上模边缘23的延伸方向是与下模10和上模20的相对移动方向RD基本上正交的方向。当向下突出时，第二上模边缘22插入到第一下模边缘11与第三下模边缘13之间的间隙中，使得框架状边料Lf在第二上模边缘22与第二下模边缘12之间被剪切和分段。

更具体地，例如，下模10具有：多个桥状部15，每个桥状部15各自沿与位于该桥状部15上方的第一下模边缘11的延伸方向相交的方向延伸；以及围绕支承部分14的外周部分16。在第一下模边缘11的延伸方向上面向彼此的一对桥状部15的上端表面15a的面向彼此的侧边缘形成第二下模边缘12。下模10的外周部分16的上端表面16a的内边缘形成第三下模边缘13。上模20的框架状部分24包括主体部25和可突出部分26，并且主体部25的下端表面24b的内边缘和外边缘分别形成第一上模边缘21和第三上模边缘23。框架状部分24的可突出部分26设置成能够突出至主体部25下方，并且可突出部分26在突出时各自插入彼此相邻的一对桥状部15之间，并且每个可突出部分26的下端表面的在第一上模边缘21和第三上模边缘23的延伸方向上的两个端部边缘形成第二上模边缘22。

图5是示出了图1所示的切割装置100的具体示例的立体图。图6A是图5所示的切割装置100的下模10的上表面侧的立体图。图6B是图5所示的切割装置100的下模10的底表面侧的立体图。图7A是图5所示的切割装置100的上模20的下表面侧的立体图。图7B是示出了图7A所示的上模20的结构的立体图。

图5、图6A、图6B、图7A和图7B所示的切割装置100是图3、图4A和图4B的概念性立体图所示的切割装置100的更具体表示。图5所示的切割装置100是从如图1所示的具有矩形片状形状的片状基材PS切割出矩形片材S1的装置的示例，矩形片材S1比片状基材PS小一个尺寸。在这种情况下，切割装置100的下模10不需要具有图3所示的外周部分16。

如图6A所示，例如，下模10具有板状的下模座17、结合在下模座17中的矩形框架状的模架18、以及结合在模架18的内侧的模具19。下模10的模具19具有：作为第一模具的支承部分14，该支承部分14设置在中心部分处并且从片状基材PS切割出片材S1并支承片材S1；以及第二模具19a，该第二模具19a围绕支承部分14设置并支承片状基材PS的边料L。

下模10的作为第一模具的支承部分14具有大致呈四棱柱形的形状，并且支承部分14的矩形上端表面14a的外边缘形成沿着从片状基材PS待冲裁出的片材S1的轮廓形状延伸的第一下模边缘11。下模10的第二模具19a的上端表面位于作为第一模具的支承部分14的上端表面14a的下方。下模10的第二模具19a具有桥状部15，桥状部15中的每个桥状部沿与支承部分14的位于该桥状部15上方的第一下模边缘11的延伸方向相交的方向延伸。在支承部分14的第一下模边缘11的延伸方向上面向彼此的每一对桥状部15的上端表面15a的面向彼此的侧边缘形成第二下模边缘12。

下模10的模具19具有孔19h，孔19h设置于在第一下模边缘11的延伸方向上面向彼此的每一对桥状部15之间，以及设置在支承部分14的四个拐角处，并且片状基材PS的在冲裁出片材S1之后留下的边料L穿过孔19h落下。如图6B所示，孔19h与设置在下模座17中的孔17h连通，并且分段的边料L穿过孔17h落下。

如图7A所示，例如，上模20具有板状的上模座27、通过背板27a安装至上模座27的冲头保持件27b、以及作为由冲头保持件27b保持的冲头的框架状部分24。例如，上模20还具有围绕框架状部分24设置的卸料板28、以及设置在框架状部分24的内侧的作为冲头引导件的引导件29。

作为冲头的框架状部分24包括主体部25和可突出部分26，并且主体部25的下端表面24b的内边缘形成第一上模边缘21。与图4A和图4B中所示的可突出部分26相似，可突出部分26设置成能够突出至主体部25下方，并且可突出部分26在突出时各自插入彼此相邻的一对桥状部15之间，并且每个可突出部分26的下端表面的与第一上模边缘21的延伸方向相交的两个端部边缘形成第二上模边缘22。

图7B示出了图7A所示的上模20的卸料板28以及框架状部分24的主体部25被移除的状态。上模20包括位于框架状部分24的内侧的引导件29，引导件29引导框架状部分24的运动，并且切割的片材S1夹置在引导件29与下模10的支承部分14之间。引导件29的下端表面29a的周缘的内侧是凹进的，因此引导件29具有设置在下端表面29a的周缘处并向下突出的凸起部分29b。

下面，将描述根据本发明的实施方式1的片材制造方法。

图8A和图8B是示出了通过根据本发明的实施方式1的片材制造方法切割的片材S1和边料L的示例的平面图。图9A是与图8A相对应的片材S1和边料L的截面图，并且图9B是与图8B相对应的片材S1和边料L的截面图。

本实施方式的片材S1的制造方法是通过使用能够相对于彼此移动的下模10和上模20进行剪切而从片状基材PS切割出片材S1来制造片材S1的方法。例如，该制造方法可以通过使用切割装置100来实现。片材S1的制造方法具有切割步骤，在该切割步骤中，通过在沿着片材S1的轮廓形状延伸的第一下模边缘11与沿着第一下模边缘11延伸的第一上模边缘21之间对片状基材PS进行剪切来冲裁出片材S1。该切割步骤还包括边料分段步骤。边料分段步骤是通过使第二上模边缘22突出至第二下模边缘12下方而在第二上模边缘22与设置在第一下模边缘11下方的第二下模边缘12之间对片状基材PS的在冲裁出片材S1之后留下的边料L(框架状的边料Lf)进行剪切和分段的步骤。

为了在切割步骤中通过切割装置100从片状基材PS切割出片材S1，首先，在下模10与上模20被释放并彼此分离的状态下将片状基材PS设置在下模10与上模20之间。例如，如图1所示，矩形的片状基材PS被输送并设置在下模10的支承部分14的上端表面14a上。此时，矩形的片状基材PS的外边缘设置成突出至下模10的支承部分14的上端表面14a的外边缘的外侧，但是位于下模10的外周部分16的内边缘的内侧，并且与该内边缘隔开微小的间隙。

在该状态下，下模10和上模20相对于彼此移动，使得下模10与上模20彼此靠近，并且片状基材PS夹置在沿着待从片状基材PS冲裁出的片材S1的轮廓形状延伸的第一下模边缘11与沿着第一下模边缘11延伸的第一上模边缘21之间。更具体地，在片状基材PS设置于下模10与上模20之间的状态下，下模10和上模20相对于彼此移动，使得上模20的框架状部分24更靠近下模10的支承部分14，并且片状基材PS夹置在下模10的支承部分14的上端表面14a与上模20的框架状部分24的下端表面24b之间。当上模20具有如图7A所示的引导件29时，片状基材PS夹置在上模20的引导件29与下模10的支承部分14之间。

在该状态下，下模10和上模20进一步沿彼此靠近的方向相对于彼此移动。更具体地，上模20的框架状部分24与下模10的支承部分14相对于彼此移动，直到下模10的支承部分14的上端表面14a进入上模20的框架状部分24的下端表面24b的内边缘的内侧并且上模20的框架状部分24的下端表面24b位于下模10的支承部分14的上端表面14a的下方为止。因此，剪切应力施加在夹置于设置在支承部分14的上端表面14a的外边缘处的第一下模边缘11与设置在框架状部分24的下端表面24b的内边缘处的第一上模边缘21之间的片状基材PS上，从而在第一下模边缘11与第一上模边缘21之间对片状基材PS进行剪切，并且从片状基材PS冲裁出片材S1。

在此，如上所述，上模20的框架状部分24包括主体部25和可突出部分26。可突出部分26各自在主体部25的各部分之间设置成能够移动至主体部25下方并且设置成能够突出至主体部25下方。然而，如图4A和图7A所示，在可突出部分26未突出至主体部25下方的状态下，主体部25的下端表面与可突出部分26的下端表面齐平，主体部25的下端表面与可突出部分26的下端表面之间没有高度差。

在这种状态下，在框架状部分24的下端表面24b的内边缘处沿周向方向连续的第一上模边缘21由作为主体部25的下端表面的内边缘的边缘以及作为位于主体部25的各部分之间的可突出部分26的下端表面的内边缘的边缘形成。因此，在可突出部分26没有突出至主体部25下方的状态下，上模20的框架状部分24的下端表面24b可以移动至下模10的支承部分14的上端表面14a下方以如图9A所示的那样从片状基材PS切下框架状边料Lf。

当上模20具有如图7A所示的引导件29时，上模20的框架状部分24的移动可以通过引导件29来稳定，并且片状基材PS可以夹置在引导件29与支承部分14之间以更可靠地剪切片状基材PS。由于引导件29具有设置在下端表面29a的周缘处并向下突出的凸起部分29b，因此待从片状基材PS切割出的片材S1的外边缘可以较可靠地保持在凸起部分29b与支承部分14之间，因此可以较精确且可靠地切割片材S1。

如图8A和图9A所示，从片状基材PS冲裁出的片材S1保留在第一下模边缘11、即下模10的支承部分14的上端表面14a上。同时，作为片状基材PS的在冲裁出片材S1之后留下的剩余部分的框架状边料Lf与片材S1分离，被移动至第一下模边缘11下方，并且设置在设置于第一下模边缘11下方的第二下模边缘12上、即设置在桥状部15的上端表面15a上。此外，框架状边料Lf在第一下模边缘11下方被夹置在设置于桥状部15的上端表面15a的侧边缘处的第二下模边缘12与设置于框架状部分24的可突出部分26的下端表面上的第二上模边缘22之间。

在本实施方式的片材S1的制造方法的切割步骤中，如图4A所示，从延伸成围绕第一下模边缘11的第三下模边缘13向下延伸的壁表面13w可以用于引导从沿着第三下模边缘13延伸的第三上模边缘23向上延伸的壁表面23w。因此，可以使下模10与上模20的相对运动稳定，并且可以通过在竖向方向上面向彼此的第一上模边缘21和第一下模边缘11从如图1所示的矩形的片状基材PS更精确地切割出如图8A所示的片材S1和具有矩形框架形状的框架状边料Lf。

更具体地，在片状基材PS设置于下模10与上模20之间的状态下，下模10与上模20相对于彼此移动而彼此靠近，并且从沿着延伸成围绕第一下模边缘11的第三下模边缘13延伸的第三上模边缘23向上延伸的壁表面由从第三下模边缘13向下延伸的壁表面13w引导。在该状态下，下模10和上模20沿彼此靠近的方向相对于彼此进一步移动。以这种方式，如上所述的夹置在第一下模边缘11与第一上模边缘21之间的片状基材PS通过施加在片状基材PS上的剪切应力而在第一下模边缘11与第一上模边缘21之间被剪切，同时防止下模10和上模20的移位。

更具体地，上模20的框架状部分24的下端表面24b插入到下模10的位于外周部分16的上端表面16a与支承部分14的上端表面14a之间的间隙中，并且片状基材PS在设置于支承部分14的上端表面14a的外边缘处的第一下模边缘11与设置于框架状部分24的下端表面24b的内边缘处的第一上模边缘21之间被剪切。另外，从设置在框架状部分24的下端表面24b的外边缘处的第三上模边缘23向上延伸的壁表面23w由从设置在外周部分16的上端表面16a的内边缘处的第三下模边缘13向下延伸的壁表面13w引导。

因此，如图1所示，从矩形的片状基材PS冲裁出片材S1，并且切割出图8A所示的框架状边料Lf。框架状边料Lf例如向下移动通过第一下模边缘11与第三下模边缘13之间的间隙、即下模10的外周边部分16与支承部分14之间的间隙。然后，如图9A所示，框架状边料被夹置在设置于桥状部15的上端表面15a的侧边缘处的第二下模边缘12与设置于框架状部分24的可突出部分26的下端表面上的第二上模边缘22之间。

如上所述，当从片状基材PS切割出片材S1时产生图8A所示的框架状边料Lf。如图9A所示，框架状边料Lf被夹置在设置于桥状部15的上端表面15a的侧边缘处的第二下模边缘12与设置于框架状部分24的可突出部分26的下端表面上的第二上模边缘22之间。在本实施方式的片材S1的制造方法的切割步骤中，进一步执行边料分段步骤。

具体地，在框架状边料Lf如图9A所示的那样夹置于第二下模边缘12与第二上模边缘22之间的状态下，第二上模边缘22如图9B所示的那样突出至第二下模边缘12下方。更具体地，上模20的框架状部分24的可突出部分26的下端表面突出至主体部25的下端表面和桥状部15的上端表面15a的下方，并且各自插入到桥状部15的上端表面15a之间的间隙中。然后，剪切应力施加在夹置于位于彼此相邻的每一对桥状部15的上端表面15a的面向彼此的侧边缘处的第二下模边缘12与位于可突出部分26的下端表面的两个端部边缘处的第二上模边缘22之间的框架状边料Lf上。

结果，如图8B所示，框架状边料Lf在多个位置处被剪切并且例如分段成I形小部段Lf1和L形小部段Lf2。如图9B所示，在被分段的框架状边料Lf的小部段Lf1、Lf2中，I形小部段Lf1落入设置在下模10的桥状部15之间的孔19h中并被收集。如图9B所示，在被分段的框架状边料Lf的小部段Lf1、Lf2中，各个L形小部段Lf2的两个端部位于下模10的桥状部15的上端表面15a上，但是L形小部段Lf2的重心位于L形状的拐角处。因此，当下模10和上模20通过在彼此远离的方向上相对于彼此移动而释放时，如图9B中的双点划线所示，每个L形小部段Lf2以两个端部作为支承点转动，落入下模10的孔19h中并被收集。

如上所述，根据本实施方式的切割装置100和片材制造方法，片状基材PS的边料L可以紧接在从片状基材PS冲裁出片材S1之后被分段成小部段Lf1、Lf2，从而可以消除对通过卷起边料L来收集边料L的需求，因此可以有利于收集边料L并降低制造成本。特别地，当片状基材PS是用来制造用于燃料电池的MEA的堆叠件并且包括GDL、MPL、催化剂层和PEM中的两者或更多者时，可以减少含有昂贵材料的边料L的产生量，或者减少与边料L一起丢弃的昂贵材料的量，或者有效地收集边料L，从而降低燃料电池的制造成本。

在一些情况下，通过本实施方式的片材制造方法制造的片材S1在外边缘处形成较小的突起。例如，由于上模20的框架状部分24包括主体部25和可突出部分26，因此在对应于主体部25与可突出部分26之间的间隙的位置处、即在对应于图8B所示的框架状边料Lf的I形小部段Lf1与L形小部段Lf2之间的间隙的位置处可以形成从片材S1的外边缘朝向外侧突出的小突起。然而，这样的突起可以限制为例如不大于20μm、更优选地不大于5μm的尺寸，因此不会影响片材S1的质量。具体地，如图8B所示，片材S1的在框架状边料Lf的L形小部段Lf2之间的尺寸X与片材S1的在框架状边料Lf的I形小部段Lf1之间的尺寸Y的公差可以限制为例如不大于20μm、更优选地不大于5μm。

实施方式2

在下文中，将参照图10、图11A、图11B、图12A、图12B、图13和图14并通过引述图9A和图9B来描述根据本发明的实施方式2的切割装置的实施方式。本实施方式的切割装置100A与实施方式1的切割装置100的不同之处在于：下模10A具有多个支承部分14。本实施方式的切割装置100A的与实施方式1的切割装置100相同的部分将用相同的附图标记表示，在适当时将省略其描述。

图10是根据本发明的实施方式2的切割装置100A的立体图。图11A和图11B分别是图10所示的切割装置100A的下模10A的上表面侧和下表面侧的立体图。图12A是图10所示的切割装置100A的上模20A的下表面侧的立体图。图12B是示出了图12A所示的上模20A的结构的立体图。图12B示出了图12A所示的上模20A的卸料板28以及框架状部分24A的主体部25被移除的状态。

如图10和图11A所示，本实施方式的切割装置100A的下模10A具有两个支承部分14，这两个支承部分14在与下模10A和上模20A的相对移动方向RD正交的一个方向D1上排列。支承部分14的数目可以是大于一的任何数目并且可以是三或更大。下模10A的桥状部15分别从支承部分14的与作为支承部分14的排列方向的一个方向D1相交的侧表面沿着所述一个方向D1延伸。下模10A在每个支承部分14的与所述一个方向D1相交的每个侧表面上以沿着该侧表面延伸的第一下模边缘11的延伸方向上的一定间距具有两个桥状部15。下模10A在一个支承部分14与另一支承部分14之间也具有两个桥状部15。

然而，该实施方式的切割装置100A的下模10A在支承部分14的沿着作为支承部分14的排列方向的一个方向D1延伸的侧表面上不具有桥状部15。下模10A的模具19A具有孔19h，孔19h设置在支承部分14的在与一个方向D1相交的方向D2上的两侧以及设置在每一对桥状部15之间，并且片状基材PS的边料L通过孔19h落下。如图11B所示，下模10A的模具19A的孔19h与延伸穿过下模座17的孔17h连通。

如图12A和图12B所示，该实施方式的切割装置100A的上模20A包括两个引导件29以及围绕引导件29设置的框架状部分24A。框架状部分24A具有主体部25和可突出部分26。可突出部分26设置在两个引导件29之间以及设置在两个引导件29的在作为引导件29的排列方向的一个方向D1上的两侧。主体部25设置在两个引导件29的在与一个方向D1相交的方向D2上的两侧。例如，上模20A的框架状部分24A设置成围绕下模10A的每个支承部分14。

在该实施方式的切割装置100A中，当下模具10A和上模具20A在片状基材PS设置于下模10A与上模20A之间的状态下相对于彼此移动而彼此靠近时，片状基材PS夹置在下模10A的支承部分14的上端表面14a与上模20A的引导件29的下端表面29a和框架状部分24A的下端表面24b之间。当上模20A的框架状部分24A在该状态下进一步朝向下模10A相对移动时，上模20A的框架状部分24A的下端表面24b移动至下模10A的两个支承部分14的上端表面14a下方、围绕支承部分14及位于支承部分14之间。

因此，片状基材PS在设置于下模10A的支承部分14的上端表面14a的外边缘处的第一下模边缘11与设置于上模20A的框架状部分24A的下端表面24b的内边缘处的第一上模边缘21之间被剪切。结果，从片状基材PS一次冲裁出多个片材S1，并且片状基材PS被分成片材S1和边料L(框架状边料Lf)。

下模10A可以具有如图3所示那样围绕支承部分14的外周部分16。在这种情况下，如在图4A所示的示例中那样，在从设置于上模20A的框架状部分24A的下端表面24b的外边缘处的第三上模边缘23向上延伸的壁表面23w由从设置于下模10A的外周部分16的上端表面的内边缘处的第三下模边缘13向下延伸的壁表面13w引导的状态下，对片状基材PS进行剪切并且切割出框架状边料Lf。例如，矩形的片状基材PS的输送方向是与作为支承部分14的排列方向的一个方向D1正交的方向D2。

根据该实施方式的切割装置100A，下模具10A具有多个支承部分14，这允许从片状基材PS同时切割出多个片材S1，并且由此可以提高片材S1的生产率。

片状基材PS的在冲裁出片材S1之后留下的边料L(框架状边料Lf)设置在从沿一个方向D1排列的支承部分14的与一个方向D1相交的侧表面沿着一个方向D1延伸的一对桥状部15的上端表面15a上。在每个支承部分14的与作为支承部分14的排列方向的一个方向D1相交的每个侧表面上以沿着该侧表面延伸的第一下模边缘11的延伸方向上的一定间距设置有两个桥状部15。此后，执行对框架状边料Lf进行分段的边料分段步骤。

图13是示出了使用本实施方式的切割装置100A进行的边料分段步骤之后的片材S1和框架状边料Lf的示例的平面图。框架状边料Lf沿作为支承部分14的排列方向的一个方向D1延伸并且具有多个开口，所述多个开口在以一个方向D1上的一定间距冲裁出片材S1时形成。更具体地，框架状边料Lf具有纵向框架部分Lfa和横向框架部分Lfb，纵向框架部分Lfa在开口的与一个方向D1相交的方向上的两侧沿一个方向D1延伸，横向框架部分Lfb在每个开口的在一个方向D1上的两侧以及在两个开口之间沿与一个方向D1相交的方向D2延伸。

因此，如图9A所示，框架状边料Lf在每个横向框架部分Lfb处通过两个桥状部15从下方支承，所述两个桥状部15以沿着支承部分14的与一个方向D1相交的侧表面延伸的第一下模边缘11的延伸方向上的一定间距设置在该侧表面上。在这种状态下，框架状边料Lf的每个横向框架部分Lfb夹置在一对第二下模边缘12与一对第二上模边缘22之间，所述一对第二下模边缘12设置于以一定间距设置的两个桥状部15的上端表面15a的面向彼此的内边缘处，所述一对第二上模边缘22设置在上模20A的可突出部分26的下端表面的两个端部边缘处。

当上模20A的可突出部分26的下端表面在该状态下如图9B所示的那样突出至下模10A的桥状部15的上端表面15a的下方时，框架状边料Lf的横向框架部分Lfb在相邻的两个桥状部15的面向彼此的一对第二下模边缘12与可突出部分26的下端表面的一对第二上模边缘22之间被剪切。结果，如图13所示，框架状边料Lf被分成除了横向框架部分Lfb的两个端部之外的多个横向框架边料Lf3、由每个横向框架部分Lfb的一个端部和一个纵向框架部分Lfa形成的第一纵向框架边料Lf4、以及由每个横向框架部分Lfb的另一端部和另一纵向框架部分Lfa形成的第二纵向框架边料Lf5。

如图9B所示，相邻的两个桥状部15之间的每个横向框架边料Lf3并不由两个桥状部15支承，使得每个横向框架边料Lf3穿过两个桥状部15之间的间隙落下并被收集。此外，第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5各自在横向框架部分Lfb的端部的部分处由桥状部15从下方支承，但是在纵向框架部分Lfa处没有被桥状部15支承，使得在重力作用下，第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5朝向其各自的纵向框架部分Lfa倾斜、下落以从桥状部15上方向下滑动并被收集。因此，防止片状基材PS的边料L余留在下模10A上，并且可以有效地收集边料L。

图14是图11A所示的切割装置100A的下模10A的部分XIV的放大图。图15是图11A所示的切割装置100A的下模10A的部分XV的放大图。在该实施方式的切割装置100A中，例如在支承部分14的侧表面中、在桥状部15上方形成凹部14b。例如，凹部14b在沿下模10A和上模20A的相对移动方向RD观察时设置在桥状部15的上端表面15a的第二下模边缘12与支承部分14的上端表面14a的第一下模边11之间，并且凹部14b从相邻的两个桥状部15的上端表面15a的内边缘沿着支承部分14的上端表面14a的第一下模边缘11形成。在图14和图15所示的示例中，每个凹部14b设置在四棱柱形的支承部分14的侧表面之间的拐角处。

在这种情况下，当第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5在重力作用下朝向其各自的纵向框架部分Lfa倾斜并下落以从桥状部15的上方向下滑动时，可以通过支承部分14的侧表面与第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5中的每一者之间的凹部14b形成间隙。因此，防止第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5粘附至支承部分14的侧表面，并且允许第一纵向框架边料Lf4和第二纵向框架边料Lf5较可靠地落下并且被收集。

尽管上面使用附图具体地描述了本发明的实施方式，但是具体构型不限于这些实施方式。在本发明的要旨的范围内的任何设计变化等都包括在本发明中。

Claims (8)

1.一种切割装置，所述切割装置通过剪切从片状基材中切割出片材，所述切割装置的特征在于包括：

下模；和

能够相对于所述下模移动的上模，其中：

所述下模具有第一下模边缘和多个第二下模边缘，所述第一下模边缘沿着所述片材的轮廓形状延伸，所述多个第二下模边缘设置在所述第一下模边缘的竖向下方，并且每个所述第二下模边缘沿着穿过所述片状基材的在冲裁出所述片材之后留下的边料的方向延伸；

所述上模具有第一上模边缘和多个第二上模边缘，所述第一上模边缘沿着所述第一下模边缘延伸，所述多个第二上模边缘设置成能够突出至所述第二下模边缘的竖向下方；

所述片状基材在所述第一上模边缘与所述第一下模边缘之间被剪切以冲裁出所述片材；

所述边料在所述第二上模边缘与所述第二下模边缘之间被剪切并被分割，

所述下模具有支承部分，所述支承部分支承从所述片状基材冲裁出的所述片材，并且所述支承部分的上端表面的外边缘包括所述第一下模边缘；

所述上模具有框架状部分，所述框架状部分设置成围绕所述第一下模边缘，并且所述框架状部分的下端表面的内边缘包括所述第一上模边缘，

所述下模还具有第三下模边缘，所述第三下模边缘延伸成围绕所述第一下模边缘；

所述上模还具有沿着所述第三下模边缘延伸的第三上模边缘；

当所述第二上模边缘竖向向下突出时，所述第二上模边缘插入到所述第一下模边缘与所述第三下模边缘之间的间隙中，使得具有框架形状的所述边料在所述第二上模边缘与所述第二下模边缘之间被剪切及分段，

所述下模具有多个桥状部，每个所述桥状部沿着与所述第一下模边缘的延伸方向相交的方向延伸并且定位在所述第一下模边缘的竖向下方；

在所述第一下模边缘的延伸方向上面向彼此的一对所述桥状部的上端表面的面向彼此的侧边缘包括所述第二下模边缘；以及

所述框架状部分包括主体部和多个可突出部分，所述可突出部分设置成能够突出至所述主体部的竖向下方，所述可突出部分的下端表面的与所述第一上模边缘和所述第三上模边缘的延伸方向相交的两个端部边缘包括所述第二上模边缘，并且当所述可突出部分突出时，每个所述可突出部分插在彼此相邻的一对所述桥状部之间。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于：

所述下模还具有外周部分，所述外周部分围绕所述支承部分；

所述外周部分的上端表面的内边缘包括所述第三下模边缘；以及

所述框架状部分的下端表面的外边缘包括所述第三上模边缘。

3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于：

所述下模具有多个支承部分，所述多个支承部分沿着与所述上模和所述下模的相对运动方向正交的一个方向排列；以及

每个所述桥状部从所述支承部分的与所述一个方向相交的侧表面沿着所述一个方向延伸。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述下模在所述支承部分的所述侧表面上以沿着该侧表面延伸的所述第一下模边缘的延伸方向上的一定间距具有两个所述桥状部。

5.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，在所述支承部分的所述侧表面中包括有凹部，所述凹部位于所述桥状部的竖向上方。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的切割装置，其特征在于：

所述上模包括位于所述框架状部分的内侧的引导件，所述引导件引导所述框架状部分的运动，所述片材夹置于所述引导件与所述下模的所述支承部分之间；以及

所述引导件具有凸起部分，所述凸起部分设置在所述引导件的下端表面的周缘处并竖向向下突出。

7.一种通过剪切从片状基材切割出片材的片材制造方法，所述片材制造方法的特征在于包括：

使用能够相对于彼此移动的上模和下模通过在沿着所述片材的轮廓形状延伸的第一下模边缘与沿着所述第一下模边缘延伸的第一上模边缘之间对所述片状基材进行剪切从而冲裁出所述片材；以及

在冲裁出所述片材的过程中，通过使多个第二上模边缘突出至设置在所述第一下模边缘的竖向下方的多个第二下模边缘的竖向下方，在所述多个第二上模边缘与所述多个第二下模边缘之间对所述片状基材的在冲裁出所述片材之后留下的边料进行剪切及分段，

其中，当所述多个第二上模边缘竖向向下突出时，所述多个第二上模边缘插入到所述第一下模边缘与延伸成围绕所述第一下模边缘的第三下模边缘之间的间隙中，使得具有框架形状的所述边料在所述多个第二上模边缘与所述多个第二下模边缘之间被剪切及分段，

其中，所述下模具有多个桥状部，每个所述桥状部沿着与所述第一下模边缘的延伸方向相交的方向延伸并且定位在所述第一下模边缘的竖向下方；

在所述第一下模边缘的延伸方向上面向彼此的一对所述桥状部的上端表面的面向彼此的侧边缘包括所述第二下模边缘；

所述上模具有框架状部分，所述框架状部分设置成围绕所述第一下模边缘，并且所述框架状部分的下端表面的内边缘包括所述第一上模边缘；

所述上模还具有沿着所述第三下模边缘延伸的第三上模边缘；

所述框架状部分包括主体部和多个可突出部分，所述可突出部分设置成能够突出至所述主体部的竖向下方，并且所述可突出部分的下端表面的与所述第一上模边缘和所述第三上模边缘的延伸方向相交的两个端部边缘包括所述第二上模边缘；以及

在冲裁出所述片材的过程中，所述边料设置在所述桥状部的所述上端表面上，使每个所述可突出部分向下突出并插在彼此相邻的一对所述桥状部之间。

8.根据权利要求7所述的片材制造方法，其特征在于：

在冲裁出所述片材的过程中，从所述第三下模边缘竖向向下延伸的壁表面用于引导从所述第三上模边缘竖向向上延伸的壁表面。

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