JP2003145492A

JP2003145492A - 打抜加工用面板およびその製造方法

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Publication number: JP2003145492A
Application number: JP2001345889A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fukuzawa; 康福澤; Shigeru Nagasawa; 茂永澤; Isamu Katayama; 勇片山
Original assignee: KATAYAMA NUKIGATA SEISAKUSHO K; KATAYAMA NUKIGATA SEISAKUSHO KK; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: KATAYAMA NUKIGATA SEISAKUSHO K; KATAYAMA NUKIGATA SEISAKUSHO KK; Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単に加工でき、コストダウンを図ることが
できる打抜加工用面板およびその製造方法を提供する。【解決手段】切断刃および罫を固定した抜型を用いて
シート材を打ち抜くと共に当該シート材に罫線を形成す
る打抜機に用いられて前記抜型と相対向する受け面とな
る面板１０であって、鋼板１１からなり、少なくとも前
記切断刃に対応する部分１２がショットブラスト処理に
よる表面改質が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート材を所定の
形状に打ち抜くための打抜機の切断刃の受け面とする打
抜加工用面板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、合成樹脂製フィルム、薄紙ま
たは厚紙等のシート材から、展開した箱等の所定形状打
抜片を打ち抜くために、打抜機が用いられている。従来
の打抜機は、抜型と、これに相対向する面板とからな
り、シート材が載置された面板に抜型を圧接することに
より当該シート材を打ち抜くものである。

【０００３】図９には従来の抜型機における抜型および
面板部分の要部概略断面図を、また、図１０には抜型機
により打ち抜かれた箱用の打抜片を示す。

【０００４】図９に示すように、打抜機は、上部定盤１
００および下部スライダ２００を有し、上部定盤１００
に取り付けられるチェース３００と、下部スライダ２０
０に取り付けられるデッドプレート４００を具備する。
ここで、チェース３００は、打抜機の上部定盤１００に
精度良く位置決め固定される汎用治具の一つであり、デ
ッドプレート４００は、下部スライダ２００に精度良く
位置決め固定される汎用治具の一つである。

【０００５】上部定盤１００に固定されている抜型５０
０は、ダイボード５０１に切断刃５０２および罫５０３
が固定されたものである。ダイボード５０１は、通常ベ
ニヤ板、樹脂板あるいは金属板からなり、ダイボード５
０１には、一般にはレーザ加工により固定溝５０４が形
成されている。一方、切断刃５０２および罫５０３は帯
状の板材を所定の長さに切断後、屈曲したものであり、
ダイボード５０１に形成された固定溝５０４に挿入固定
されている。

【０００６】一方、デッドプレート４００上に固定され
て面板となるカウンタプレート６００は、約１〜１．５
ｍｍ厚の金属板材からなり、罫５０３に対応する部分に
は、凹溝６０１が形成されており、他の部分は平面状の
受け面６０２となっている。

【０００７】このような打抜機では、カウンタプレート
６００上に、合成樹脂フィルム、薄紙、厚紙等のシート
材７００を載置し、下方から下部スライダ２００を上昇
してカウンタプレート６００の受け面６０２に切断刃５
０２を圧接することにより、シート材７００を所望の形
状に打ち抜くことができる。

【０００８】このように形成される打抜片の一例が図１
０に示されるものである。この打抜片７０１は、所望の
形状を有すると同時に、所望の位置に切れ線７０２およ
び折り目となる罫線（折れ線）７０３を有する。ここ
で、切れ線７０２は、切断刃５０２の先端がカウンタプ
レート６００の受け面６０２に当接することで形成さ
れ、また、罫線７０３は、罫５０３の先端が凹溝６０１
内に挿入されることで形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したカウンタプレ
ート６００は、切断刃５０２の先端が当接するので、高
硬度のステンレス鋼板等の硬度が非常に高い（ビッカー
ス硬度５００Ｈｖ以上）材料を用いなければならない。
このため、カウンタプレート６００に凹溝６０１をマシ
ニングセンタ等で切削加工するのが困難で時間がかか
り、コストがかさむ等の不具合がある。なお、カウンタ
プレート６００は、切断刃５０２の当接により窪みが形
成されて寿命となるので、なるべくコストが低いものが
望まれる。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、簡単に
加工でき、コストダウンを図ることができる打抜加工用
面板およびその製造方法を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第１の態様は、切断刃および罫を固定した抜型を用
いてシート材を打ち抜くと共に当該シート材に罫線を形
成する打抜機に用いられて前記抜型と相対向する受け面
となる面板であって、鋼板からなり、少なくとも前記切
断刃に対応する部分がショットブラスト処理による表面
改質が施されていることを特徴とする打抜加工用面板に
ある。

【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記表面改質が前記切断刃に対向する領域近傍のみ
に施されていることを特徴とする打抜加工用面板にあ
る。

【００１３】本発明の第３の態様は、第２の態様におい
て、前記表面改質が施された領域のビッカース硬度が、
他の領域のビッカース硬度よりＨｖ５０以上大きいこと
を特徴とする打抜加工用面板にある。

【００１４】本発明の第４の態様は、第２又は３の態様
において、前記表面改質が施された領域の裏面側にも同
様に表面改質が施されていることを特徴とする打抜加工
用面板にある。

【００１５】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記罫に対向する領域に設けられた凹
部が切削加工により形成されていることを特徴とする打
抜加工用面板にある。

【００１６】本発明の第６の態様は、切断刃および罫を
固定した抜型を用いてシート材を打ち抜くと共に当該シ
ート材に罫線を形成する打抜機に用いられて前記抜型と
相対向する受け面となる面板の製造方法であって、鋼板
の、少なくとも前記切断刃に対応する部分にショットブ
ラスト処理による表面改質を施す工程を具備することを
特徴とする打抜加工用面板の製造方法にある。

【００１７】本発明の第７の態様は、第６の態様におい
て、ショットブラスト処理を繰り返し行うことにより表
面改質を行い、当該表面改質が施された領域のビッカー
ス硬度が、他の領域のビッカース硬度よりＨｖ５０以上
大きいようにすることを特徴とする打抜加工用面板の製
造方法にある。

【００１８】本発明の第８の態様は、第６又は７の態様
において、前記表面改質を、前記切断刃に対向する領域
近傍のみに施すことを特徴とする打抜加工用面板の製造
方法にある。

【００１９】本発明の第９の態様は、第８の態様におい
て、前記表面改質が施された領域の裏面側にも同様に表
面改質を施す工程を具備することを特徴とする打抜加工
用面板の製造方法にある。

【００２０】本発明の第１０の態様は、第６〜９の何れ
かの態様において、前記罫に対向する領域に切削加工に
より凹部を形成する工程を具備することを特徴とする打
抜加工用面板の製造方法にある。

【００２１】以上のように、本発明は、面板の材料とし
ては硬度がそれほど高くなくて加工し易く安価な材質を
用い、切断刃の当接する部分のみをショットブラスト処
理で表面改質を行うことにより、高硬度が確保できると
いう新たな着想に基づいてなされたものである。

【００２２】従って、本発明の面板の材質は、ショット
ブラストで表面改質できるものであればよく、一般の鋼
板を用いることができ、例えば、ステンレス鋼板、普通
鋼、工具鋼などの合金鋼板を挙げることができ、好適に
はステンレス鋼を用いることができる。必要に応じて、
さびを防止するために表面をめっきしたものを用いても
よい。また、鋼板の厚さは、コストおよび扱い易さから
するとなるべく薄い方がよく、一般には、０．５ｍｍ〜
２ｍｍ程度が好適であるが、２〜１０ｍｍ程度の厚いも
のを用いてもよい。

【００２３】本発明において、罫の受け部となる凹溝
は、鋼板上に別途設けてもよいが、鋼板自体に直接形成
してもよい。加工方法は特に限定されないが、例えば、
フライス盤や高速エンドミルなどによる切削加工により
形成すればよく、または、エッチング、電解加工等によ
り形成してもよい。

【００２４】一方、ブラスト処理による表面改質は、鉄
粉などの金属粉や砂などの鉱石粉を噴射することにより
行う。また、ブラスト処理は乾式でも湿式でもよい。

【００２５】好適には、鉄粉、特に、比較的粒子の大き
な鉄粉を乾式で噴射するブラスト処理が好ましい。噴射
圧力、噴射距離等の条件は、処理対象の鋼板との関係で
適宜選択する必要があるが、何れにしても、鋼板の表面
を削り取ることなく、圧縮変形により加工硬化させるこ
とができる条件で行えばよく、必要に応じて、繰り返し
行い、硬度を段階的に向上することもできる。

【００２６】本発明のブラスト処理での表面改質を行う
と、表面の硬度が上昇するが、硬度の変化の程度は、ブ
ラスト処理の時間、圧力などの条件、処理される鋼板の
種類により異なる。何れにしても、ブラスト処理を繰り
返すことにより所定の範囲まで硬度を向上させることが
できる。なお、どの程度まで硬度を上昇させなければな
らないかは、処理前の硬度、面板の用途等により異なる
が、ブラスト処理の硬化を顕著に得るためには、未処理
の硬度よりＨｖで５０以上上昇させる条件とするのが好
ましい。

【００２７】また、ブラスト処理により表面改質される
深さも、ブラスト処理の時間、圧力などの条件、処理さ
れる鋼板の種類により異なる。

【００２８】本発明のブラスト処理は、プレス加工、し
ごき加工、冷間圧延加工などの加工硬化処理と組み合わ
せて行うことができる。すなわち、このような加工硬化
処理により硬度を向上させた鋼板にブラスト処理を施し
てもよいし、ブラスト処理を施した後、加工硬化処理を
施してもよい。

【００２９】また、レーザ照射での熱処理と組み合わせ
ることもできる。この場合、レーザ熱処理により硬度を
向上させた部位に、仕上げとして、残留応力の分布の改
質並びに表面の酸化物や窒化物を除去する目的でブラス
ト処理を施してもよい。この処理によって、Ｈｖ１００
０程度まで硬化した表面部位の硬度を、例えば、Ｈｖ８
００程度に低下させる場合が考えられ、これも本発明の
ブラスト処理による表面改質の範囲である。

【００３０】ブラスト処理は、鋼板全体に行ってもよい
が、切断刃の受け面となる領域のみに行ってもよく、使
用する装置、作業コストとの関係で選択すればよい。

【００３１】鋼板として比較的薄いものを用いた場合に
は、反りの問題があるが、反りを防止するためには、必
要な部分のみに行うのが好ましい。

【００３２】なお、切断刃に対向する領域のみに表面改
質を施しても反りの問題が生じる場合には、表面改質を
施した領域の裏面にも同様なブラスト処理を行うことに
より反りをキャンセルすることができる。

【００３３】また、鋼板に直接凹溝を加工した場合に
は、凹溝を加工した領域にブラスト処理を施してもよ
い。これにより、罫に対向する領域の耐久性が向上し、
また、凹溝の縁部の角が取れて綺麗な罫線が形成できる
という効果もある。

【００３４】なお、このように切断刃及び必要に応じて
凹溝に対向する領域のみにブラスト処理を行う場合、ブ
ラスト処理の位置のデータとして、切断刃等の固定溝を
抜型のダイプレートに加工するためのＣＡＤデータの加
工データを用いることができるので、作業が非常に安易
にできるという利点がある。

【００３５】勿論、例えば、全体に、又は刃受け部にブ
ラスト処理をした後に、凹溝加工を行ってもよい。

【００３６】これにより、比較的安価な材料を用い、且
つ簡便にブラスト処理することにより面板とすることが
でき、コストダウンを実現した面板を提供できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施の形態と共
に説明する。

【００３８】図１には、本発明の一実施形態に係る面板
の斜視図を示す。図１に示すように、面板１０は、ステ
ンレス鋼板１１からなり、切断刃に対向する刃受け部１
２は、ブラスト処理での表面改質により相対的に高硬度
となっている。

【００３９】図２は、他の実施形態の面板１０Ａを示
し、刃受け部１２を形成した後、罫を受ける凹溝１３を
有する雌型１４を設けたものである。

【００４０】図３は、他の実施形態の面板１０Ｂを示
し、刃受け部１２を形成した後、罫を受けるための凹溝
１５を切削加工により形成したものである。なお、先に
凹溝１５を形成し、刃受け部１２と共に凹溝１５にもブ
ラスト処理を施してもよい。

【００４１】図４には、本発明の面板１０Ｂを用いた打
抜機の概略断面を示す。なお、従来技術の項で説明した
打抜機（図９）と同一部材には同一符号を付す。

【００４２】図４に示すように、面板１０Ｂは、下部定
盤２００のデッドプレート４００上に固定されている。
一方、上部スライダ１００にはチェース３００および抜
型５００が取り付けられている。抜型５００は、ダイボ
ード５０１に切断刃５０２および罫５０３を固定したも
のである。ダイボード５０１は、ベニヤ板からなり、ダ
イボード５０１には、炭酸ガスレーザ加工により固定溝
５０４が形成されている。また、切断刃５０２および罫
５０３は帯状の板材を屈曲したものであり、ダイボード
５０１に形成された固定溝５０４に挿入固定されてい
る。

【００４３】面板１０Ｂは、約１ｍｍ厚のステンレス鋼
を材料とし、罫５０３に対応する部分には、凹溝１５が
形成されており、切断刃５０２に対応する部分には、刃
受け部１２が形成されている。ここで、刃受け部１２
は、上述したようにブラスト処理により表面改質を行っ
たものである。

【００４４】（実施例１）ステンレス鋼板であるＳＵＳ
３０４に対し、１５０メッシュパスの鉄粉（平均粒径約
０．１７ｍｍ）を、３０ｍｍの距離から所定の噴出圧力
で噴出した。また、１０ｍｍ／ｓｅｃの定速で移動しな
がら照射時間を調整した。

【００４５】０．４ＭＰａの噴出圧力で照射時間を３０
秒としたもの、０．６ＭＰａの噴出圧力で照射時間を３
０秒としたもの、及び０．６ＭＰａの噴出圧力で照射時
間を６０秒としたものについて、ビッカース硬度を、負
荷荷重を変化させて測定した。また、このときの圧痕の
深さを測定した。この結果を図５（ａ）、（ｂ）に示
す。なお、無処理の鋼板についてのビッカース硬度を併
せて示す。

【００４６】この結果、ビッカース硬度Ｈｖ２００のＳ
ＵＳ３０４にブラスト処理を施すと、ビッカース硬度を
著しく向上させることができ、例えば、３００ｇ荷重で
Ｈｖ５５０〜６００という硬度が得られた。

【００４７】また、圧痕の深さが１００ｇ荷重まで変化
がないことから、ブラスト処理の条件の変化による硬度
変化は深さが０．０３ｍｍ以上の深さの硬度に影響を与
えていることがわかった。

【００４８】（実施例２）ＳＵＳ３０４の代わりに工具
鋼であるＳＫ材を用いた以外は実施例１と同様にブラス
ト処理を行った結果を図６（ａ）、（ｂ）に示す。

【００４９】この結果、ビッカース硬度Ｈｖ１８０のＳ
Ｋ材にブラスト処理を施すと、ビッカース硬度を著しく
向上させることができ、例えば、３００ｇ荷重でＨｖ３
００〜５００という硬度が得られた。なお、ＳＫ材で
は、加工時間が同じなら高い噴出圧力の方が表面近傍の
硬度が上昇し、同一の噴出圧力なら加工時間が長い方が
内部の硬度が高くなることがわかった。

【００５０】また、圧痕の深さが１００ｇ荷重まで変化
がないことから、ブラスト処理の条件の変化による硬度
変化は深さが０．０３ｍｍ以上の深さの硬度に影響を与
えていることがわかった。

【００５１】（実施例３）図７に示すように、厚さ１．
５ｍｍで、１４０ｍｍ×１８０ｍｍのステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ３０４）２１に平均粒径０．１７ｍｍの鉄粉を、３
０ｍｍの距離から０．６ＭＰａの圧力で照射しながら、
１０〜２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動しながらブラスト
処理を行った。このブラスト処理を３〜５回繰り返し、
幅１０〜１５ｍｍで、長さ８０ｍｍの刃受け部２２を形
成した試験面板２０を得た。

【００５２】この試験面板２０を打抜試験機にセット
し、切断刃（塚谷社製ＤＨ７０）を用い、打抜加重２０
ｋＮ／ｍ、打抜速度５ｒｐｍで、板紙公称坪量３５０ｇ
／ｍ^２の板紙を１０００枚打ち抜いた。

【００５３】使用した試験面板２０を観察したところ、
摩耗やへこみはほとんど見られなかった。

【００５４】その後、使用した試験面板の刃受け部２２
について、長さ方向に亘ったの４カ所で、幅方
向に亘ったビッカース硬度を測定した。この結果を図８
に示す。なお、未処理部分のビッカース硬度は１８０Ｈ
ｖであった。また、図７には、刃痕２３を示した。

【００５５】この結果、ブラスト処理を行った刃受け部
２２の幅方向中央はビッカース硬度３５０〜５８０Ｈｖ
と高く、中央で切断刃を受ければよく、刃受け部として
十分な硬さを有していることがわかった。なお、刃受け
部２２の長さ方向両端部の硬度が大きいのは、ブラスト
処理の照射の送りを手動長さ方向に往復させて行ったた
めに、両端部での照射時間が長かったためと推測され
る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
材料として安価で且つ加工しやすいものを用い、且つ切
断刃に対応する部分のみをブラスト処理で表面改質する
ことにより、容易に高硬度の刃受け部が形成でき、安価
で耐久性のある面板が実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の面板の概略斜視図であ
る。

【図２】本発明の他の実施形態の面板の概略断面であ
る。

【図３】本発明の他の実施形態の面板の概略断面であ
る。

【図４】本発明の一実施形態の面板を用いた打抜機の概
略断面図である。

【図５】本発明の実施例１の結果を示す図である。

【図６】本発明の実施例２の結果を示す図である。

【図７】本発明の試験面板の刃受け部を示す図である。

【図８】本発明の試験面板の刃受け部の表面のビッカー
ス硬度を測定した結果を示す図である。

【図９】従来技術に係る打抜機の概略断面図である。

【図１０】従来技術の打抜機で打ち抜かれた打抜片の一
例を示す平面図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ面板１１ステンレス鋼板１２刃受け部１３凹溝１４雌型１５凹溝

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１１月１９日（２００１．１１．
１９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】また、圧痕の深さが１００ｇ荷重まで変化
がないことから、ブラスト処理の条件の変化による硬度
変化は深さが０．０３ｍｍ以下の深さの硬度に影響を与
えていることがわかった。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】また、圧痕の深さが１００ｇ荷重まで変化
がないことから、ブラスト処理の条件の変化による硬度
変化は深さが０．０３ｍｍ以下の深さの硬度に影響を与
えていることがわかった。

フロントページの続き (72)発明者片山勇東京都新宿区東五軒町３−７株式会社片山抜型製作所内Ｆターム(参考） 3C060 AA20 BA01 BB05 BB18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切断刃および罫を固定した抜型を用いて
シート材を打ち抜くと共に当該シート材に罫線を形成す
る打抜機に用いられて前記抜型と相対向する受け面とな
る面板であって、鋼板からなり、少なくとも前記切断刃
に対応する部分がショットブラスト処理による表面改質
が施されていることを特徴とする打抜加工用面板。
【請求項２】請求項１において、前記表面改質が前記
切断刃に対向する領域近傍のみに施されていることを特
徴とする打抜加工用面板。
【請求項３】請求項２において、前記表面改質が施さ
れた領域のビッカース硬度が、他の領域のビッカース硬
度よりＨｖ５０以上大きいことを特徴とする打抜加工用
面板。
【請求項４】請求項２又は３において、前記表面改質
が施された領域の裏面側にも同様に表面改質が施されて
いることを特徴とする打抜加工用面板。
【請求項５】請求項１〜４の何れかにおいて、前記罫
に対向する領域に設けられた凹部が切削加工により形成
されていることを特徴とする打抜加工用面板。
【請求項６】切断刃および罫を固定した抜型を用いて
シート材を打ち抜くと共に当該シート材に罫線を形成す
る打抜機に用いられて前記抜型と相対向する受け面とな
る面板の製造方法であって、鋼板の、少なくとも前記切
断刃に対応する部分にショットブラスト処理による表面
改質を施す工程を具備することを特徴とする打抜加工用
面板の製造方法。
【請求項７】請求項６において、ショットブラスト処
理を繰り返し行うことにより表面改質を行い、当該表面
改質が施された領域のビッカース硬度が、他の領域のビ
ッカース硬度よりＨｖ５０以上大きいようにすることを
特徴とする打抜加工用面板の製造方法。
【請求項８】請求項６又は７において、前記表面改質
を、前記切断刃に対向する領域近傍のみに施すことを特
徴とする打抜加工用面板の製造方法。
【請求項９】請求項８において、前記表面改質が施さ
れた領域の裏面側にも同様に表面改質を施す工程を具備
することを特徴とする打抜加工用面板の製造方法。
【請求項１０】請求項６〜９の何れかにおいて、前記
罫に対向する領域に切削加工により凹部を形成する工程
を具備することを特徴とする打抜加工用面板の製造方
法。