JP2006315123A - Laminated substrate cutting method and cutting die for use therein - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の箔、薄板材あるいはシート材などを多層に積層してなる積層基材の切断方法およびその切断金型に関するものである。 The present invention relates to a method for cutting a laminated base material obtained by laminating various foils, thin plate materials, sheet materials, and the like in multiple layers, and a cutting die thereof.
従来この種の積層基材の切断方法としては、ロータリー式のスリッターやダイカッターあるいはトムソン工法などによる切断加工が行われている。 Conventionally, as a method for cutting this type of laminated base material, cutting by a rotary slitter, a die cutter, a Thomson method or the like has been performed.
従来における積層基材の切断加工概要を説明するための要部断面の模式を図10に示す。図10において、1は被切断加工材である積層基材であり、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)材でなる素材、パラジウム、金あるいはニッケルなどを皮膜したPET材の素材、各種の検知材料を塗布したPET材の素材などをホットメルト(接着剤)により接着し積層したものである。
FIG. 10 shows a schematic cross-sectional view of a main part for explaining an outline of conventional cutting processing of a laminated base material. In FIG. 10,
41は積層基材1を切断加工するための上下移動自在の上刃型であり、下面に断面が鋭角の三角形であり超鋼材でなる上刃43が所定間隔で所定数設けられており、上刃43の相互間にウレタンゴムやスポンジなどでなる材料押え46が配設されている。そして、47は樹脂やゴム材などの弾性体でなり、積層基材1を載置する下敷である。
そして、図10(a)に示すように、積層基材1を下敷47の所定箇所に載置した後、図10(b)に示すように、上刃型41を降下させることにより、上刃43の先端部分が積層基材1に当接して通過し、下敷47の上面に食い込ませて積層基材1を所定形状に切断加工するのである。
Then, as shown in FIG. 10A, after the laminated
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、前記従来の積層基材の切断方法およびその上刃型(金型)では、弾性体の下敷47へ超鋼材の上刃43を食込ませて切断加工するのであり、積層基材1への加圧が均一ではなく、また積層基材1への上刃43の食込む部分(体積)が多くなり、切断加工時の被切断加工材すなわち積層基材1へのストレスが大きく、クラックの発生や、切断加工精度の劣化、さらに下敷47が切断加工毎にその位置の移動あるいは取替えが必要な消耗品となるという課題を有していた。
However, in the conventional method for cutting a laminated base material and its upper blade mold (die), the
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、被切断加工材である積層基材へ均一な加圧ができ、切断用の刃の被切断加工材への食込み部分が少なく、被切断加工材へのストレスが小さく、高精度の切断加工ができる積層基材の切断方法およびその成形金型を提供する事を目的とするものである。 The present invention is intended to solve the above-described problem, and can uniformly apply pressure to a laminated base material that is a material to be cut, and there is little biting portion of the cutting blade into the material to be cut. An object of the present invention is to provide a method of cutting a laminated base material that can reduce cutting stress with high accuracy and can perform high-precision cutting, and a molding die thereof.
前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、特に、先端断面がV形状の上刃を有する上刃型と、前記上刃型に対向する同形状構造の下刃を有する下刃型でなる金型に積層基材を移送して載置し、上刃型あるいは上刃型と下刃型の移動動作による上刃と下刃により切断加工するという構成を有しており、これにより、上下より切断加工が行われ、被切断加工材すなわち積層基材へ均一な加圧ができ、被切断加工材へのストレスが小さく、高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
The invention according to
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、弾性体でなる上材料押えおよび下材料押えで積層基材を載置および柔軟保持してなるという構成を有しており、これにより、被切断加工材をひずみやストレスを与えずに保持設定でき、高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
The invention described in
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、切断加工動作時に上刃と下刃との間に所定ギャップを設けて切断加工するという構成を有しており、これにより、被切断加工材への切断用の刃の食込み部分が少なく、各種の被切断加工材に対し最適で高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
The invention described in
本発明の請求項4に記載の発明は、特に、V形状の角度が25〜30度の上刃あるいは下刃、または上刃と下刃を使用するという構成を有しており、これにより、被切断加工材への切断用の刃の食込み量を低減でき、刃の寿命を維持し、切断加工時に被切断加工材へストレスなどを与えず高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。 The invention according to claim 4 of the present invention has a configuration in which an upper blade or a lower blade, or an upper blade and a lower blade, in which the angle of the V shape is 25 to 30 degrees, in particular, The amount of biting of the cutting blade into the workpiece can be reduced, the blade life is maintained, and there is an effect that high-precision cutting can be performed without applying stress to the workpiece at the time of cutting.
本発明の請求項5に記載の発明は、特に、先端断面がV形状の上刃を先端に有する上刃型、前記上刃型先端を挿通させかつ積層基材を押圧保持するストリッパープレート、積層基材を柔軟保持するための弾性体でなる上材料押え、上刃型の先端を密接挿通させるポンチプレート、ポンチプレートの一面と上刃型の一端面を固着する上バッキングプレート、および上バッキングプレートの一面を固着するポンチホルダーでなる上下移動自在な上型と、前記上刃と対向した先端断面がV形状の下刃を先端に有する下刃型、前記下刃型先端を挿通させかつ積層基材を載置し保持するノックアウトプレート、積層基材を柔軟保持し載置するための弾性体でなる下材料押え、下刃型の先端を密接挿通させるダイプレート、ダイプレートの一面と下刃型の一端面を固着する下バッキングプレート、下バッキングプレートの一面を固着するダイホルダー、そして前記上型の移動動作を規制ガイドする一端をダイホルダーに固着させたガイドポストでなる下型で構成してなるという構成を有しており、これにより、上下より切断加工が行われ、特別な金型の動作や操作が不要であり、被切断加工材すなわち積層基材へ均一な加圧ができ、被切断加工材へのストレスが小さく、高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
The invention according to
本発明の請求項6に記載の発明は、特に、V形状の角度が25〜30度の上刃あるいは下刃、または上刃と下刃を使用してなるという構成を有しており、これにより、被切断加工材への切断用の刃の食込み量を低減でき、刃の寿命を維持し、切断加工時に被切断加工材へストレスなどを与えず高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
The invention described in
本発明の請求項7に記載の発明は、特に、上材料押えおよび下材料押えを、ストリッパープレートおよびノックアウトプレートの上刃型および下刃型の先端が挿通する箇所に配設してなるという構成を有しており、これにより、被切断加工材を柔軟に保持あるいは載置でき、切断加工時に被切断加工材へストレスなどを与えず高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
In the invention according to
本発明の請求項8に記載の発明は、特に、下刃突出量調整ブロックをダイプレート内に配設し、前記下刃突出量調整ブロックの上先端面とノックアウトプレート下面との当接により、積層基材への下刃の突出量を調整および設定可能としてなるという構成を有しており、これにより、上刃とのギャップ設定など下刃の突出量が自在に設定でき、各種の被切断加工材に対し最適で、後加工精度の良い高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。
In the invention according to
本発明の請求項9に記載の発明は、特に、上型バンパーと下型バンパーをポンチホルダーの下面とダイホルダーの上面に配設し、上型バンパーと下型バンパーの先端面の当接により、積層基材への上刃の突出量を調整および設定可能としてなるという構成を有しており、これにより、下刃とのギャップ設定など上刃の突出量が自在に設定でき、各種の被切断加工材に対し最適で、後加工精度の良い高精度の切断加工ができるという作用効果を有する。 According to the ninth aspect of the present invention, in particular, the upper bumper and the lower bumper are disposed on the lower surface of the punch holder and the upper surface of the die holder, and the tip surface of the upper bumper and the lower bumper are brought into contact with each other. The amount of protrusion of the upper blade to the laminated base material can be adjusted and set, so that the amount of protrusion of the upper blade can be set freely such as setting the gap with the lower blade. It is optimal for cutting materials and has the effect of being able to perform high-precision cutting with good post-processing accuracy.
本発明の積層基材の切断方法およびその切断金型は、所定のギャップを設定した切断加工動作ができる上刃と下刃をそれぞれ有する上刃型と下刃型でなる構成であり、被切断加工材である積層基材へのストレスが軽減でき、切断バリや被切断加工材の変形が防止できて高精度の切断加工が可能で、各種の被切断加工材の条件に最適な切断加工ができるという効果を有する。 The method for cutting a laminated substrate of the present invention and the cutting die thereof are composed of an upper blade mold and a lower blade mold each having an upper blade and a lower blade capable of performing a cutting operation with a predetermined gap, and are to be cut. The stress to the laminated base material, which is a work material, can be reduced, cutting burr and deformation of the work material to be cut can be prevented, and high-accuracy cutting work is possible. It has the effect of being able to.
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項1〜9に記載の発明について図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、背景の技術において説明した説明したものと同じ構成部材などについては、同じ符号を付与し詳細な説明は省略する。 It should be noted that the same components as those described in the background art are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図1は、本発明の実施の形態における切断加工を説明するための要部模式図、図2(a)は同切断用の刃の要部断面拡大図、図2(b)は同じく切断部分拡大図、図3〜図9は同切断加工における概要動作工程図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a main part for explaining the cutting process according to the embodiment of the present invention, FIG. 2A is an enlarged sectional view of a main part of the cutting blade, and FIG. FIG. 3 to FIG. 9 are enlarged operation process diagrams in the cutting process.
切断加工機構である金型の要部基本構成について説明する。図1および図2において、1は積層基材(被切断加工材)、2は鋼材や超硬材などでなり移動自在な上刃型、そして3は超硬材でなり例えば25〜35度、好ましくは30度程度のV形状断面の上刃であり、切断加工形状および寸法(ピッチ)にて所定数が上刃型2の下先端部に一体、あるいは別個に製作したものを固着して形成されている。
A basic configuration of a main part of a mold that is a cutting mechanism will be described. 1 and 2, 1 is a laminated base material (a material to be cut), 2 is a movable upper blade type made of steel or cemented carbide, and 3 is a cemented carbide and is, for example, 25 to 35 degrees. Preferably, it is an upper blade having a V-shaped cross section of about 30 degrees, and a predetermined number of cutting shapes and dimensions (pitch) are integrally formed on the lower tip portion of the
なお、上刃3の付け根(下端)部分は直線傾斜ではなく、強度や製作加工性のために曲線傾斜としても良く、また最先端は例えば0.01〜0.02mm幅すなわち微細幅の面構造となっている。
Note that the base (lower end) portion of the
6は上材料押えであり、ウレタンゴムやスポンジなどの弾性体でなり、上刃3の部分が挿通するスリット8を有しており、上片面にて上刃型2における上刃3の無い部分の下面に装着されている。
そして、上刃型2、上刃3、上材料押え6そしてスリット8のそれぞれと対応する下刃型4、下刃5、下材料押え7そしてスリット9であり、同じ材料、形状および構成により対応して配設、すなわち上刃3と下刃5は対向あるいは一直線状に配置されており、また下刃型4は固定あるいは移動自在となっている。
The lower blade mold 4, the
次に、本発明における積層基材を所定形状に切断加工する切断金型の例について、図面を参照しながら説明する。図3〜図9において、38は被切断加工材である積層基材1を保持し、所定形状に切断加工する切断金型の所定位置に搬送し維持する移送機構における積層基材チャックであり、切断金型の所定位置で上下移動自在となっている。
Next, an example of a cutting die for cutting the laminated base material into a predetermined shape in the present invention will be described with reference to the drawings. 3 to 9,
2aは鋼材や超硬材などでなる上刃型であり、上部を取付けボルトにより金属材でなる上バッキングプレート13の下面に固着されており、下部には超硬材でなり例えば30度程度のV形状断面の上刃3aが、切断加工形状および寸法(ピッチ)にて所定数を上刃型2aに一体形成、あるいは別個に製作したものが固着されている。
2a is an upper blade type made of steel, cemented carbide or the like, and the upper part is fixed to the lower surface of the
3bは上刃型2aの下端における上刃3aの相互間に設けられた溝であり、鋼材でなるストリッパープレート11における上刃型2aの下部が挿通する中央部の孔の下端部に配設され、ウレタンゴムやスポンジなどの弾性体でなる上材料押え6aが挿入し、上刃型2aの移動により上材料押え6aを圧縮する。
19は金属材でなり、下部をストリッパープレート11の一端に固着したストリッパーガイドポスト、12は金属材でなるポンチプレートであり、片側にストリッパーガイドポスト19を中心部において摺動自在に挿通しガイドする鋼材でなるストリッパーガイドブッシュ20を嵌め込んでおり、他側には下部をストリッパープレート11の上面に捻じ込んだボルト15を挿通させる金属材でなるスリーブ14を貫通かつ挿通する孔を、そして中央部に上刃型2aの上部を嵌め込んでおり、上面を上バッキングプレート13の下面に固着させている。
なお、スリーブ14の上端は鍔広となっており、上バッキングプレート13の上面位置(ポンチホルダー18の下面)に設定され、ボルト15によるストリッパープレート11への締め付けにより、ポンチホルダー18とストリッパープレート11との距離を一定、すなわちスリーブ14の下長さに設定している。
Note that the upper end of the
上バッキングプレート13には前記のストリッパーガイドポスト19およびボルト15を挿通したスリーブ14を貫通し挿通する孔を設けており、上面を金属材でなるポンチホルダー18の下面に固着させている。
The
21は金属材でなり、ポンチホルダー18の下面の片側あるいは両側にボルトで固定された上型バンパー、そしてスプリング16およびスクリュープラグ17により、ボルト15すなわちストリッパープレート11をポンチプレート12とは所定のギャップを有する下方向に付勢している。
21 is made of a metal material, and the
35は鋼材でなるブッシュであり、中にボールリテーナ34を挿入しており、ポンチホルダー18の片側に嵌め込み固着されている。以上で切断金型における上下移動自在な上型を構成している。
A
22は鋼材でなりストリッパープレート11に対応したノックアウトプレートであり、下刃型4a、下刃5a、溝5b、下材料押え7a、ノックアウトガイドポスト30およびノックアウトガイドブッシュ31は、それぞれ上刃型2a、上刃3a、溝3b、上材料押え6a、ストリッパーガイドポスト19およびストリッパーガイドブッシュ20と対応しており、同じ材料、同一あるいは相似した形状および構成により対向して配設されている。
22 is a knockout plate made of steel and corresponding to the
また、下型バンパー32、ダイホルダー26、ダイプレート23、下バッキングプレート24、スリーブ27、ボルト37、スプリング28およびスクリュープラグ29は、それぞれ上型バンパー21、ポンチホルダー18、ポンチプレート12、上バッキングプレート13、スリーブ14、ボルト15、スプリング16およびスクリュープラグ17と対応しており、同じ材料、同一あるいは相似した形状および構成により対向して配設されている。
Further, the
25は鋼材でなる下刃突出量調整ブロックであり、下端を下バッキングプレート24の上面に当接しダイプレート23内に埋設され、上端がダイプレート23の上面より突出している。
なお、ボルト37、スリーブ27などはボルト15、スリーブ14などとは本実施の形態では加工動作部分である上刃3a、下刃5aを中心に対称位置としている。
In this embodiment, the
33は鋼材でなるガイドポストであり、下端をダイホルダー26の片側あるいは両側に固着しており、上型を上方向に付勢するスプリング36の中を挿通し、上端はボールリテーナ34内を密接挿通するのである。以上で切断金型における下型を構成している。
なおまた、各スプリングの付勢力は、スプリング36>スプリング16>スプリング28に設定されている。
The urging force of each spring is set such that
次に切断加工動作について説明する。まず図3に示すように上型をスプリング36の付勢および駆動機構(図示せず)により上部方向の上死点位置とし、積層基材搬送機構(図示せず)により被切断加工材である積層基材1を所定位置に移送し、積層基材チャック38により保持し維持する。
Next, the cutting operation will be described. First, as shown in FIG. 3, the upper die is set to a top dead center position in the upper direction by a biasing and driving mechanism (not shown) of a
その際、ストリッパープレート11はスプリング16の付勢によりポンチプレート12より最も離脱したギャップがある位置であり、ノックアウトプレート22はスプリング28の付勢によりダイプレート23より最も離脱したギャップがある位置となっている。
At that time, the
従って、上刃3aはストリッパープレート11の孔内であり、上材料押え6aは上刃3aの先端部分で溝3bの外あるいはほとんど外となっており、同様に下刃5aはノックアウトプレート22の孔内であり、下材料押え7aは下刃5aの先端部分で溝5bの外あるいはほとんど外となっている。
Accordingly, the
さらに、上型バンパー21の下面と下型バンパー32の上面、そして下刃突出量調整ブロック25の上先端面とノックアウトプレート22の下面とは当接せずギャップのある状態となっている。
Furthermore, the lower surface of the
次に図4に示すように、駆動機構によりスプリング36の付勢力に逆らいスプリング36を圧縮させながら上型を下降させることにより、ストリッパープレート11の下面および上材料押え6aの下面が積層基材1の上面に当接する。
Next, as shown in FIG. 4, the upper die is lowered while compressing the
上型をさらに下降させることにより、図5に示すように積層基材1も降下して、積層基材1の下面にノックアウトプレート22および下材料押え7aの上面が当接する。
When the upper mold is further lowered, the
そして、上型をさらに下降させることにより、図6に示すようにノックアウトプレート22がスプリング28の付勢力に逆らってスプリング28を圧縮しながら降下し、下刃5aの上先端が積層基材1の下面に当接すると共に、下材料押え7aが降下してその下部が溝5bに進入する。
Then, by further lowering the upper die, the
さらに上型を下降させることにより、図7に示すように、下材料押え7aの下端が溝5bの底に当接して圧縮されたわんで積層基材1を柔軟に支持し、下刃5aの先端は積層基材1の下面に食込む(切断加工動作工程)が、下刃突出量調整ブロック25の上端面がノックアウトプレート22の下面に当接し、それ以上のノックアウトプレート22の降下を阻止することになる。
By further lowering the upper die, as shown in FIG. 7, the lower end of the
すなわち、下刃5aの突出量(切断加工動作の食込み深さ)を、積層基材1に最適な設定値とするのであり、また前記で説明したように、スプリング16>スプリング28の付勢力であり、ノックアウトプレート22が不要な働きをして、たわみなどが発生することはない。
That is, the amount of protrusion of the
さらに上型を下降させることにより、図8に示すように、スプリング16の付勢力に逆らって、すなわちスプリング16をたわませながら上型が降下し、上刃3aの下先端が積層基材1の上面部に当接する。なお、この際前記で説明したように下刃5aの位置は維持されたままであり、それ以上下刃5aの上先端が積層基材1に食込むことはない。
When the upper die is further lowered, the upper die is lowered against the urging force of the
そしてさらに上型を下降させると、図9に示すように、スプリング16をたわませながら上型が降下し、上刃3aの下先端が積層基材1の上面に食込む(切断加工動作工程)が、上型バンパー21の下面と下型バンパー32の上面が当接した位置である下死点にて停止する。
When the upper die is further lowered, as shown in FIG. 9, the upper die is lowered while the
すなわち、上刃3aの突出量(切断加工動作の食込み深さ)を、積層基材1に最適な設定値とするのであり、下刃5aの上先端とは当接せずに、図2(b)に示すように、後工程における各種の加工動作などが最適であるように、例えば0.04〜0.09mmのギャップとなるように設定しているのである。
That is, the amount of protrusion of the
続いて駆動機構により上型を元の位置に復帰させ、その後積層基材1を次の工程位置に移送させて切断加工動作の1工程を終了するのである。
Subsequently, the upper mold is returned to the original position by the drive mechanism, and then the
なお、本実施の形態は上型が移動自在の構成例について説明したが、下型も移動自在とする構成とし、双方の移動により切断加工しても良い。 In this embodiment, an example in which the upper mold is movable has been described. However, the lower mold may be movable, and cutting may be performed by moving both of the upper mold.
以上、本発明の積層基材の切断方法およびその切断金型は、下刃突出量調整ブロック25および上型バンパー21と下型バンパー32の調整設定により、上刃3aと下刃5aの各種積層基材1への最適食込み量(上刃3aと下刃5aとのギャップを含む)に自在に設定できるのであり、1層や2層あるいはそれ以上の多層品種や、フィルムや箔、非金属材、各種の検知材料塗布された樹脂材料とそれらの複合材料など各種の積層基材の特性に合わせて最適に調整することができるのである。
As mentioned above, the cutting method of the laminated base material of the present invention and its cutting die are various laminations of the
本発明にかかる積層基材の切断方法およびその切断金型は、被切断加工材である積層基材へのストレスが軽減でき、切断バリや積層基材の変形が防止できて高精度の切断加工が可能で、各種の積層基材に最適な切断加工ができるという効果を有し、各種の薄板材や同積層基材の切断加工などの用途として有用である。 The method for cutting a laminated substrate and its cutting die according to the present invention can reduce stress on the laminated substrate that is a material to be cut, prevent cutting burrs and deformation of the laminated substrate, and perform high-precision cutting. It is possible to perform an optimal cutting process on various laminated substrates, and is useful as an application for various thin plate materials and cutting processes on the laminated substrates.
1 積層基材(被切断加工材)
2、2a 上刃型
3、3a 上刃
3b、5b 溝
4、4a 下刃型
5、5a 下刃
6、6a 上材料押え
7、7a 下材料押え
8、9 スリット
11 ストリッパープレート
12 ポンチプレート
13 上バッキングプレート
14、27 スリーブ
15、37 ボルト
16、28、36 スプリング
17、29 スクリュープラグ
18 ポンチホルダー
19 ストリッパーガイドポスト
20 ストリッパーガイドブッシュ
21 上型バンパー
22 ノックアウトプレート
23 ダイプレート
24 下バッキングプレート
25 下刃突出量調整ブロック
26 ダイホルダー
30 ノックアウトガイドポスト
31 ノックアウトガイドブッシュ
32 下型バンパー
33 ガイドポスト
34 ボールリテーナ
35 ブッシュ
38 積層基材チャック
41 上刃型
43 上刃
46 材料押え
47 下敷
1 Laminated substrate (material to be cut)
2, 2a
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