JP2005153073A

JP2005153073A - 押切ダイ

Info

Publication number: JP2005153073A
Application number: JP2003394943A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Sakan; 良照左官
Original assignee: TSUKATANI HAMONO SEISAKUSHO KK; Tsukatani Hamono Manufacturing Co Ltd
Current assignee: TSUKATANI HAMONO SEISAKUSHO KK; Tsukatani Hamono Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】線幅が細い（例えば０．７ｍｍ以下）リング状の製品を簡単かつ精度良く加工する。
【解決手段】主ベース２０の片面に所定パターンの押切刃２１が形成されているとともに、その主ベース２０に嵌合穴２２が形成されてなるダイ本体２と、ダイ本体２の嵌合穴２２に着脱自在に嵌め込まれる嵌合ベース３０の片面にダイ本体の押切刃２１に対応するパターンの押切刃３１が形成されてなる入子ダイ３によって押切ダイ１を構成する。このように、１つのベースに刃間が０．７ｍｍ以下の２条の押切刃を形成するのではなく、ダイ本体２の主ベース２０に押切刃２１を形成し、そのダイ本体２の嵌合穴２２に嵌め込む入子ダイ３の嵌合ベース３０に押切刃３１を形成することで、エッチングまたは機械加工のいずれの加工であっても、刃間が０．７ｍｍ以下の押切ダイを容易に実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、打抜き加工やハーフカットなどに用いられる押切ダイに関する。

従来、打抜き加工やハーフカットなどの加工を行う方法としては、ベニヤ板等のダイボードに、打抜きパターンに応じた溝切加工を行い、その加工した溝に帯状の刃（トムソン刃）を嵌め込んだダイを作製し、このダイをプレス加工機などに装着してプラスチックシート等の打抜き加工やハーフカットを行うという方法が採られている。

また、最近では、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に、カッティングラインの形状に応じたパターン形状の押切刃を有する押切ダイ（フラットダイまたはロータリダイ）を作製し、この押切ダイを、図１０に示すような平板プレス装置３００、あるいは図１１に示すようなロータリ加工装置４００などに装着して、プラスチックシート等の打抜き加工やハーフカットを行うという方法も採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。なお、このような押切ダイ（フレキシブルダイ）は機械加工やエッチングにて製作されており、エッチングにより製作されたものは一般にエッチングダイと呼ばれている。また、押切ダイとしてソリッドダイも一般に使用されている。
特開２０００−１９８１００号公報特開２０００−１９０２８４号公報

ところで、前記したようなフラットダイ（フレキシブルダイまたはソリッドダイ）等の押切ダイを用いた加工において、ワッシャなどのリング状の製品を打抜く場合、線幅ｄ（図９（Ａ）参照）が細い（例えば０．７ｍｍ以下）の製品を作製することが困難である。その理由を以下に説明する。

まず、リング状製品の線幅ｄは、図１２に示すように、外側押切刃５０１と内側押切刃５０２との刃間の間隔Ｄで決定されるが、その刃間の間隔Ｄを０．５ｍｍ以下にすると、エッチングダイの場合、刃間の間隔が狭いため、エッチングの際に押切刃となる部分が溶けてしまい、目的とする押切刃を形成することができない。また、刃間の間隔Ｄを最小で０．５ｍｍにすることは可能であるが、０．７ｍｍ以下において鋭利な刃先を得ることはできない。

一方、機械加工で製作される押切ダイ（機械加工ダイ）の場合、外側押切刃５０１と内側押切刃５０２との刃間に切削工具等を入れることが困難であり、機械仕上げでは刃間の間隔Ｄが０．７ｍｍ以下の押切ダイを製作することができない。また、刃の加工を行うことができたとしても、加工時に押切刃に大きな応力が作用するため、押切刃がすぐに損傷してしまう。

このように、エッチングダイ及び機械加工ダイのいずれのダイであっても、線幅が細い（例えば０．７ｍｍ以下）のリング状の製品を加工することが困難である。

そこで、従来では、図１３に示すように、大径穴用ダイ６０１と小径穴用ダイ６０２とをそれぞれ個別に作製し、それら大径穴用ダイ６０１及び小径穴用ダイ６０２をダイプレート（マグネットプレート）６０３に所定の距離Ｌをあけて装着しておき、加工を行う際には、まず（１）小径穴用ダイ６０２にてワーク（プラスチックシート等）Ｗに小径穴を打抜き加工する。次に（２）ワークＷを載置しているテーブル６０４を距離Ｌだけ移動して大径穴用ダイ６０１を、先に加工した小径穴の加工位置に合せた状態で再び打抜き加工を行う、というような加工法によってリング状の製品（ワッシャ等）を製作している。

しかしながら、このような加工法では、大径穴用ダイ６０１及び小径穴用ダイ６０２のダイプレート６０３への装着時の位置合せ（大径穴用ダイ６０１と小径穴用ダイ６０２とのセンタ合せ及びダイ間の距離Ｌのセッティング等）が非常に困難であり、線幅ｄの寸法精度が良好な製品を得ることが難しい。また、小径穴を打ち抜いたときにワークＷが変形することがある。さらに、ワークを正確に送るための高精度のテーブル移動機構が必要である上、小径穴の加工後（もしくは大径穴の加工後）に必ずテーブルを移動する必要があり、どうしても加工工数が多くなることから、製品コストが高くなるという問題がある。

なお、以上のような問題は、打抜き加工に限られることなく、シール商品などのハーフカットを行う場合においても同様なことが言える。

本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、線幅が細い（例えば０．７ｍｍ以下）リング状の製品などを簡単かつ精度良く加工することが可能な押切ダイを提供することを目的とする。

本発明の押切ダイは、主ベースの片面に所定パターンの押切刃が形成されているとともに、その主ベースに嵌合穴が形成されてなるダイ本体と、前記ダイ本体の嵌合穴に着脱自在に嵌め込まれる嵌合ベースの片面に前記ダイ本体の押切刃に対応するパターンの押切刃が形成されてなる入子ダイとを備え、前記入子ダイの嵌合ベースを前記ダイ本体の嵌合穴に嵌め込んだ状態で、前記ダイ本体の押切刃と前記入子ダイの押切刃とが所定の間隔をあけて互いに対向するように構成されていることによって特徴づけられる。

本発明によれば、１つのベースに刃間が０．７ｍｍ以下の２条の押切刃（内側刃と外側刃）を形成するのではなく、ダイ本体の主ベースに押切刃（外側押切刃）を形成し、そのダイ本体の嵌合穴に嵌め込む入子ダイの嵌合ベースに押切刃（内側押切刃）を形成しているので、外側押切刃と内側押切刃とを個別に加工することが可能となり、エッチングまたは機械加工のいずれの加工であっても、刃間が０．７ｍｍ以下の押切ダイを容易に実現することができる。さらに、ダイ本体の嵌合穴に入子ダイの嵌合ベースを嵌め込むだけで、外側の押切刃と内側の押切刃との位置合せを正確に行うことができる。

本発明において、嵌合ベースに形成する内側押切刃の内径が異なる複数種の入子ダイを作製しておき、それら複数の入子ダイのうち、ダイ本体に嵌め込む入子ダイを適宜選択することにより、線幅ｄが異なる複数種の製品を１種類のダイ本体で加工することも可能になる。

なお、本発明は、ワッシャ等の円形リング状の製品を加工する押切ダイに限られることなく、例えば図９（Ｂ）に示すような、一様な線幅（例えばｄ＝０．５ｍｍ）の環状パターンの製品Ｓ２の加工、あるいは、図９（Ｃ）に示すような開放パターンＰ（例えばｄ＝０．５ｍｍ）の打抜き加工など、線状の輪郭を有する任意形状のパターンの製品を加工する押切ダイに適用することができる。さらに、線状の輪郭を有する任意形状のパターンをハーフカットする押切ダイにも本発明を適用することができる。

ここで、本発明の押切ダイは、帯鋼などを母材としてエッチング処理にて押切刃を形成する方法、あるいは、切削加工や研削加工などの機械加工により押切刃を形成する方法のいずれの方法で製作してもよい。

本発明の押切ダイによれば、主ベースの片面に所定パターンの押切刃が形成されているとともに、その主ベースに嵌合穴が形成されてなるダイ本体と、ダイ本体の嵌合穴に着脱自在に嵌め込まれる嵌合ベースの片面にダイ本体の押切刃に対応するパターンの押切刃が形成されてなる入子ダイとによって構成されているので、線幅が０．７ｍｍ以下のリング状の製品を簡単かつ精度良く加工することが可能になる。また、ダイ本体の嵌合穴に入子ダイの嵌合ベースを嵌め込むだけで、外側の押切刃と内側の押切刃との位置合せを正確に行うことができる。しかも１度の打抜き加工（もしくはハーフカット加工）によって線幅が０．７ｍｍ以下のリング状の製品を得ることができるので、生産工数を従来の加工法に比して削減することができ、製品のコストダウンを達成できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２はそれぞれ本発明の押切ダイの一例を示す要部断面図及び分解斜視図である。

この例の押切ダイ１は、図１０に示すような平板プレス装置３００などに適用されるフラットダイ（もしくは図１１に示すようなロータリ加工装置４００などに適用されるロータリダイ）であって、ダイ本体２と入子ダイ３によって構成されている。

ダイ本体２は、主ベース（フレキシブルベース）２０の片面に円形リング状の外側押切刃２１が形成されている。その外側押切刃２１にて囲われる領域内の主ベース２０には、円形の嵌合穴（貫通穴）２２が加工さている。

入子ダイ３は、ダイ本体２の主ベース２０の嵌合穴２２に嵌り込む円形の嵌合ベース３０と、その嵌合ベース３０の片面に形成された円形リング状の内側押切刃３１とによって構成されている。入子ダイ３の嵌合ベース３０は主ベース２０の嵌合穴２２に隙間無く嵌合できる形状寸法に加工されている。また、嵌合ベース３０は嵌合穴２２に着脱自在に取り付けることができる。

そして、この例の押切ダイ１においては、ダイ本体２の円形リング状の外側押切刃２１の中心と円形の嵌合穴２２の中心とが一致している。また、入子ダイ３の円形リング状の内側押切刃３１の中心と円形の嵌合ベース３０の中心とが一致しており、入子ダイ３の嵌合ベース３０をダイ本体２の嵌合穴２２に嵌め込んだ状態で、ダイ本体２の円形リング状の外側押切刃２１の中心と入子ダイ３の円形リング状の内側押切刃３１の中心とが一致する。

さらに、入子ダイ３の内側押切刃３１の直径に対し、ダイ本体２の外側押切刃２１の直径が１．０ｍｍだけ大きくなるように設定されており、入子ダイ３の嵌合ベース３０を主ベース２０の嵌合穴２２に嵌め込んだ状態で、内側押切刃３１と外側押切刃２１とが一定の間隔（Ｄ＝０．５ｍｍ）をあけた状態で互いに対向するようになっている。従って、この例の押切ダイ１を用いてワーク（例えばプラスチックシートや金属フィルム等）の加工を行うと、図９（Ａ）に示すような線幅ｄが０．５ｍｍのワッシャＳ１を得ることができる。

なお、この例の押切ダイ１を用いて加工を行う際には、図１０に示すような平板プレス装置３００のダイプレート（マグネットプレート）４に、ダイ本体２を位置決めした状態で吸着し、次いで、ダイ本体２の嵌合穴２２に入子ダイ３を嵌め込んでダイプレート４に吸着するという手順で押切ダイ１のセッティングを行う。

ここで、図１及び後述する図３に示すような構造の押切ダイ１，２０１では、外側押切刃２１，２２１と内側押切刃３１，２３１との刃間の間隔Ｄ（製品の線幅ｄ）の寸法を、従来の押切ダイの限界値である０．７ｍｍから０．１ｍｍまでの範囲（０．７ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲）に設定することが可能である。

以上の実施形態において、図３に示すように、嵌合ベース１３０に形成する内側押切刃１３１の内径が図１のものとは異なる入子ダイ１０３を別途作製しておけば、ダイ本体２に嵌め込む入子ダイ３または１０３を選択することにより、刃間の間隔Ｄを変更することができ、線幅ｄが異なる２種の製品を１種類のダイ本体２で加工することが可能になる。また、そのような内側押切刃の内径が異なる入子ダイを複数製作しておけば、線幅ｄが異なる３種以上の製品を１種類のダイ本体で加工することも可能になる。

なお、ダイ本体は図１及び図３に示すような構造に限定されず、例えば図４に示すように、ダイ本体２０２の外側押切刃２２１の内側面と嵌合穴２２２の内周面とが一致する構造であってもよい。また、入子ダイについても、同じく図４（または図３）に示すように、嵌合ベース２３０の一部が内側押切刃２３１の外側に突出する構造の入子ダイ２０３であってもよい。

次に、図１及び図２に示す押切ダイの製造方法の一例を説明する。

まず、ダイ本体２の製造方法を図５を参照しながら説明する。

（１）図６に示す露光パターン１２ａつまり図１及び図２に示す外側押切刃２１に対応する円形リング状の露光パターン１２ａを有するフォトマスク（ネガフィルム）１２を製版しておく。

（２）図５（Ａ）に示すように、金属板１１として強磁性体で弾性材料である鋼板（例えば厚さ：０．５ｍｍ）を用い、その金属板１１の表面にフォトレジストを一様に塗布してフォトレジスト膜１３を形成する。

（３）図５（Ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１３の上面にフォトマスク１２を配置・位置決めした状態で露光を行い、さらにフォトレジスト膜１３の現像を行って、金属板１１の表面上に、図７に示すような円形リング状のレジストパターン１４を形成する（図５（Ｃ））。

（４）レジストパターン１４をマスクとして金属板１１のエッチングを開始し、そのエッチングの進行が、所定深さ（外側押切刃２１の刃高を考慮した深さ）に達した時点でエッチングを停止する。このエッチングにより、図５（Ｄ）に示すように、主ベース（フレキシブルベース）２０が形成されるとともに、その主ベース２０上に断面台形状で円形リング状の突条１０が形成される。

（５）ＮＣ加工機を使用して、断面台形状の突部１０の両側面を切削工具にて切削して刃先加工を行うことによって、図１及び図２に示すような円形リング状の外側押切刃２１を得る。

（６）ワイヤー放電加工装置を使用して、円形リング状の外側押切刃２１にて囲われる領域内の主ベース２０に円形の嵌合穴２２を加工することにより、図１及び図２に示すようなダイ本体２を製作する。

なお、以上の製造工程では、ダイ本体２の嵌合穴２２をワイヤー放電加工にて加工しているが、これに替えてエッチング法を用いて嵌合穴２２を形成するようにしてもよい。その具体的な例を図８を参照しながら以下に説明する。

（１１）図１に示す円形の嵌合穴２２のみを除去する露光パターン１６ａを有するフォトマスク（ポジフィルム）１６を製版しておく。

（１２）図８（Ａ）に示すように、金属板１１の表面にフォトレジストを一様に塗布し、さらに金属板１１の裏面にフォトレジストを一様に塗布して、金属板１１の表面及び裏面にそれぞれフォトレジスト膜１３，１５を形成する。

（１３）図８（Ｂ）に示すように、金属板１１の表面のフォトレジスト膜１３上にフォトマスク（ネガフィルム）１２（図６参照）を配置・位置決めするとともに、金属板１１の裏面のフォトレジスト膜１５上に前記フォトマスク（ポジフィルム）１６を配置・位置決めする。

（１４）金属板１１の表裏のフォトレジスト１２，１５の露光と現像を行ってレジストパターンを形成した後、その表裏のレジストパターンをマスクとして金属板１１のエッチングを行って、図８（Ｃ）に示すように、主ベース（フレキシブルベース）２０及び断面台形状の円形リング状の突条１０を形成するとともに、突条１０にて囲われる領域内に円形の嵌合穴２２を形成する。

入子ダイ３の製作については、形状寸法が小さくて、上記したようなエッチング加工法を適用することが難しいので、ワイヤー放電加工もしくは切削工具等を用いた機械加工にて製作する。

以上の例では、円形リング状の製品に加工用の押切ダイについて説明したが、本発明はこれに限られることなく、例えば図９（Ａ）に示すような一様な線幅（例えばｄ＝０．５ｍｍ）の環状パターンの製品Ｓ２の加工、あるいは、図９（Ｂ）に示すような開放パターンＰ（例えばｄ＝０．５ｍｍ）の打抜き加工など、線状の輪郭を有する任意形状のパターンの製品を加工する押切ダイに適用することができる。さらに、線状の輪郭を有する任意形状のパターンの製品をハーフカットにて製作する際の押切ダイにも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、打抜き加工のほか、ハーフカット用の押切ダイにも適用できる。

本発明の押切ダイは、ワッシャなどの線幅が細い（例えば０．７ｍｍ以下）のリング状の製品等の打抜き加工やハーフカット等の加工に有効に利用できる。

本発明の押切ダイの一例を示す要部断面図である。図１の押切ダイの分解斜視図である。図１の押切ダイの変形例を示す要部断面図である。本発明の押切ダイの他の例を示す要部断面図である。図１の押切ダイの製造方法の一例を模式的に示す図である。図５の製造方法に使用するフォトマスクを模式的に示す図である。図５の製造方法において形成するレジストパターンを模式的に示す平面図である。図１の押切ダイの製造方法の他の例を模式的に示す図である。加工パターンの例を示す平面図である。平板プレス装置の一例を模式的に示す正面図である。ロータリ加工装置の一部を模式的に示す斜視図である。従来の押切ダイの一例を示す要部断面図である。線幅が細いリング状の製品を加工する従来の方法の一例を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１押切ダイ
２ダイ本体
２０主ベース
２１外側押切刃
２２嵌合穴
３入子ダイ
３０嵌合ベース
３１内側押切刃
４ダイプレート（マグネットプレート）

Claims

主ベースの片面に所定パターンの押切刃が形成されているとともに、その主ベースに嵌合穴が形成されてなるダイ本体と、前記ダイ本体の嵌合穴に着脱自在に嵌め込まれる嵌合ベースの片面に前記ダイ本体の押切刃に対応するパターンの押切刃が形成されてなる入子ダイとを備え、前記入子ダイの嵌合ベースを前記ダイ本体の嵌合穴に嵌め込んだ状態で、前記ダイ本体の押切刃と前記入子ダイの押切刃とが所定の間隔をあけて互いに対向するように構成されていることを特徴とする押切ダイ。