JP2008290222A - プレス用コンビネーション金型 - Google Patents

Abstract

【課題】シート部材のハーフカット加工と穴加工とを加工精度を低下させることなく１つの金型で行う。
【解決手段】上型２及び下型３で構成され、上型２は、ハーフカット用切断刃６１が製品形状に倣って形成されハーフカット用切断刃６１の内側に当該ハーフカット用切断刃６１の形状に沿って抜き穴６２が貫通した切断刃プレート６と、切断刃プレート６の抜き穴内にプレスストローク方向に摺動可能な状態で配置され且つ上型２に組み込まれたパンチ５２が摺動可能なパンチ穴７ａが貫通したシェダー７と、シェダー７を下型方向に弾発する圧縮コイルばね５１と、シェダー７の下型方向に移動する距離を制限するストリッパボルト７１とを備え、下型３は、パンチ５２の刃部５２ｂが潜り込むダイ穴８ａが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明はプレス用コンビネーション金型に係り、特にシート部材のプレス加工においてハーフカット加工と穴加工とを１つの金型で行うプレス用コンビネーション金型に関する。

従来から、剥離剤が塗布されたベースフィルム材料の上に粘着材料を介して製品フィルム材料が重ね合わせて貼り合わされた多重シート部材に、ベースフィルム材料が切断されない状態でカットが行われて製品形状外形ハーフ抜きを形成すると共に、製品形状異形貫通穴及び製品形丸貫通穴を形成することができるハーフカット金型が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなハーフカット金型は図５に示すように、上型２００及び下型３００で構成され、上型２００は、パンチホルダー２０１と、パンチホルダー２０１に固定されたパンチプレート２０２と、パンチプレート２０２に連結されたストリッパプレート２０３とを備え、下型３００は、ダイホルダー３０１と、ダイホルダー３０１に固定されたダイプレート３０２とを備えている。

上型２００のパンチプレート２０２には、パンチ２０４が固定されストリッパプレート２０３に弾発力を付与する圧縮コイルばね２０５を挿入するばね穴２０２ａが貫通している。ストリッパプレート２０３には、製品形状に倣って形成されたハーフカット用切断刃２０６を有する台座２０７が固定され、この台座２０７及びストリッパプレート２０３には、それぞれパンチ２０４が摺動可能なパンチ穴２０７ａ及び２０３ａが貫通している。このストリッパプレート２０３はストリッパボルト２０９によってパンチホルダー２０１に吊り下げられ、下型方向への移動が制限されている。また、台座２０７のハーフカット用切断刃２０６の周囲には、ハーフカット時に多重シート部材を押えるために、当該ハーフカット用切断刃２０６より少しだけ高さが高いスポンジゴム２０８が設けられている。なお、下型３００のダイプレート３０２には、パンチ２０４の刃部が潜り込むダイ穴３０２ａが設けられている。

このように構成されたハーフカット金型１００で多重シート部材をプレス加工する動作について、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に基づき説明する。なお、上型２００が上死点に位置している場合には図５（Ａ）に示すように、ストリッパプレート２０３は圧縮ばね２０５の弾発力により所定位置まで下降している。また、下型３００のダイプレート３０２上には多重シート部材４００がセットされる。

この状態から図５（Ｂ）に示すように、上型２００を下降すると、スポンジゴム２０８が多重シート部材４００に接触し押圧して、当該多重シート部材４００を下型３００のダイプレート３０２と共に挟み込む。そして、図５（Ｃ）に示すように、スポンジゴム２０８が圧縮されるとハーフカット用切断刃２０６が露出して多重シート部材４００をハーフカットすると共に、パンチ２０４が多重シート部材４００にパンチ穴を明ける。

このように、ハーフカット金型１００で多重シート部材４００にパンチ貫通穴と製品形状外形ハーフ抜きとを形成後、上型２００が上昇すると、圧縮していたスポンジゴム２０８が製品化された多重シート部材４００を押えた状態で、ハーフカット用切断刃２０６及びパンチ２０４を製品化された多重シート部材４００から離すことができる。

特開２００５−２９７１２６号公報

しかしながら、背景技術に記載した特許文献１のハーフカット金型１００では、スポンジゴム２０８によって多重シート部材４００を押えているだけなので、多重シート部材４００をダイプレート３０２に押圧する弾発力が不足する難点があった。この場合、図６（Ａ）に示すように、パンチ２０４が多重シート部材４００に円形のパンチ穴４００ａを明けた後に上昇する際、多重シート部材４００のパンチ穴４００ａの周囲がパンチ２０４の上昇に従ってめくれることがあった。また、図６（Ｂ）に示すように、多重シート部材４００の２つの矩形状のパンチ穴４００ｂ、４００ｃが近接している場合には、その間に皺が生じたり、図６（Ｃ）に示すように、多重シート部材４００の矩形状のパンチ穴４００ｄと製品形状外形ハーフカットライン４００ｅとが近接している場合にも、その間に皺が生じたりすることがあった。さらに、製品形状外形ハーフカット加工を行った後にパンチ穴を明けるようにすると、図６（Ｄ）に示すように、多重シート部材４００の製品形状外形ハーフカットライン４００ｆと円形のパンチ穴４００ｇとが近接している場合には、パンチ２０４が多重シート部材４００に食い込むと共に製品形状外形ハーフカットライン４００ｆが引っ張られて寸法不良が発生することがあった。

また、このような難点を解消するために、多重シート部材にパンチ穴だけを明けるピアス金型と、多重シート部材にハーフカット加工だけを行うハーフカット金型とをそれぞれ設けて、２工程で多重シート材料を製品化するパンチ加工も行われている。しかしながら、パンチ加工を２つの金型で行う２工程になるので、寸法値に累積誤差が生じる虞があり、また、コスト高になっていた。

本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、シート部材のハーフカット加工と穴加工とを加工精度を低下させることなく１つの金型で行うことができるプレス用コンビネーション金型を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様であるプレス用コンビネーション金型は、上型及び下型で構成され、シート部材に穴をパンチで打ち抜き加工すると共に製品形状をハーフカット用切断刃でハーフカット加工するためにプレス機械に装着されるプレス用コンビネーション金型であって、上型は、ハーフカット用切断刃が製品形状に倣って形成されハーフカット用切断刃の内側に当該ハーフカット用切断刃の形状に沿って抜き穴が貫通した切断刃プレートと、切断刃プレートの抜き穴内にプレスストローク方向に摺動可能な状態で配置され且つ上型に組み込まれたパンチが摺動可能なパンチ穴が貫通したシェダーと、シェダーを下型方向に弾発する弾性体と、シェダーの下型方向に移動する距離を制限する移動制限ボルトとを備え、下型は、パンチの刃部が潜り込むと共にシート部材をパンチで打ち抜き加工した際の抜き滓を落とすためのダイ穴が設けられたものである。

このような第１の態様によるプレス用コンビネーション金型によれば、上型が下降すると、シェダーと下型でシート部材を挟み込んでから当該シート部材にパンチでパンチ穴を明け、切断刃プレートのハーフカット用切断刃で製品形状外形ハーフカット加工を行うことができ、その後、上型が上昇すると、シェダーと下型でシート部材を挟み込んだ状態のままでシート部材のパンチ穴からパンチを外し、ハーフカット用切断刃を製品形状外形ハーフカットラインから外すことができる。

本発明の第２の態様は第１の態様であるプレス用コンビネーション金型において、移動制限ボルトは、パンチがシェダーのシート部材に当接する面から突出しない位置までシェダーを下型方向に移動すると共に、当接する面がハーフカット用切断刃の刃先より下型方向に位置する箇所でシェダーの下型方向への移動を停止するように構成されているものである。

このような第２の態様によるプレス用コンビネーション金型によれば、上型が下降した際に、シェダーを最初にシート部材に当接することができ、このシェダーと下型でシート部材を挟み込んだ状態で、パンチでパンチ穴を明けてから切断刃プレートのハーフカット用切断刃で製品形状外形ハーフカット加工を行うことができ、また、上型が上昇した際に、シェダーと下型でシート部材を挟み込んだ状態で、シート部材のパンチ穴からパンチを外し、ハーフカット用切断刃を製品形状外形ハーフカットラインから外すことができる。

本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様であるプレス用コンビネーション金型において、上型は、プレス機械に固定するためのパンチホルダーと、パンチホルダーに固定されたパンチプレートとを備え、パンチはパンチプレートに固定され、弾性体はパンチプレートに貫通した弾性体挿入穴に挿入されパンチホルダーに当接することでシェダーに弾発力を付与するものである。

このような第３の態様によるプレス用コンビネーション金型によれば、上型にパンチ及び弾性体を組み込み易くなる。

本発明の第４の態様は第１の態様乃至第３の態様の何れかであるプレス用コンビネーション金型において、ハーフカット用切断刃は片刃で構成され、刃の部分がシェダー側に形成されているものである。

このような第４の態様によるプレス用コンビネーション金型によれば、シェダーをハーフカット用切断刃の刃の部分に限りなく近づけることができるので、切断精度を向上させ寸法精度を上げることができる。

本発明のプレス用コンビネーション金型によれば、上型のシェダーと下型でシート部材を適切な押圧力で挟み込んだ状態で、穴加工、ハーフカット加工の順番でプレス加工を行うことができるので、シート部材のプレス加工においてハーフカット加工と穴加工とを加工精度を低下させることなく１つの金型で行うことができる。

以下、本発明のプレス用コンビネーション金型における好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。本明細書の全体を通じて同一要素には同一参照番号を付す。

図１は、本発明のプレス用コンビネーション金型の好ましい実施の形態例を示す全体断面図で、上型と下型とが完全に開いた状態である。図２は、本発明のプレス用コンビネーション金型の上型が下降する状態を示す部分拡大図で、（Ａ）は上型と下型とが完全に開いた状態図、（Ｂ）はシェダーとダイプレートでシート部材を挟み込むと共にパンチがシート部材に食い込んでいる状態図、（Ｃ）はパンチがシート部材を打ち抜くと共にハーフカット用切断刃がシート部材に食い込んでいる状態図である。図３は、本発明のプレス用コンビネーション金型の上型が上昇する状態を示す部分拡大図で、（Ａ）はパンチがシート部材を打ち抜くと共にハーフカット用切断刃がシート部材に食い込んでいる状態図、（Ｂ）は製品化されたシート部材からハーフカット用切断刃が外れた状態図、（Ｃ）は製品化されたシート部材からパンチ及びシェダーが外れた状態図である。

本発明のプレス用コンビネーション金型１はプレス機械に装着しシート部材にシート部材に穴をパンチで打ち抜き加工すると共に製品形状をハーフカット用切断刃でハーフカット加工するもので、図１に示すように、プレス機械のスライドに取り付けられる上型２及びプレス機械のボルスターに取り付けられる下型３で構成されている。

上型２は、プレス機械のスライドに固定するためのパンチホルダー４と、パンチホルダー４に固定されたパンチプレート５と、パンチプレート５に固定された切断刃プレート６と、パンチプレート５に対して可動に取り付けられ、弾性体５１の弾発力で当該パンチプレート５から離反するシェダー７とを備えている。

パンチホルダー４はガイドピン４１が固定され、パンチプレート５及び切断刃プレート６はそれぞれガイドピン４１を挿し通すための貫通穴５ａ及び６ａが形成されている。このパンチプレート５には、パンチ５２を嵌め込むパンチ嵌合穴５ｂが貫通している。したがって、上型２にパンチ５２を組み込み易くなる。パンチ５２は鍔付きで、この鍔部５２ａを嵌め込む鍔部嵌合穴５ｃがパンチ嵌合穴５ｂと軸心が同心でパンチプレート５のパンチホルダー側に切り欠かれている。したがって、パンチ５２の刃部５２ｂをパンチプレート５のパンチホルダー側からパンチ嵌合穴５ｂに嵌め込むと、パンチ５２の鍔部５２ａを鍔部嵌合穴５ｃとパンチ嵌合穴５ｂとの間に形成される段差５ｄに引っ掛けることができる。なお、パンチプレート５はパンチホルダー４に六角穴付きボルト等（図示せず）によってねじ止めされている。

切断刃プレート６はハーフカット用切断刃６１が製品形状に倣って形成されている。このハーフカット用切断刃６１を切断刃プレート６上に形成するには、エッチングによって切断刃（腐蝕刃）を形成するピナクル型、ベースプレートに細溝を設け、その細溝と同じ形状に折り曲げた刃を埋め込んで切断刃を形成するトムソン型、エンドミル等によって切削してベースプレートに切断刃を形成する彫刻型等の切断刃形成方法が採用される。この切断刃プレート６は、ハーフカット用切断刃６１の内側に当該ハーフカット用切断刃６１に沿って抜き穴６２が貫通している。また、切断刃の刃先の形状は、両刃、片刃、２段刃、３段刃、片２段刃等があるが、本発明のプレス用コンビネーション金型１に採用するハーフカット用切断刃６１は片刃が好ましく、刃の部分６１ａをシェダー側となる抜き穴６２に沿って形成させる。このように構成することで、シェダー７をハーフカット用切断刃６１の刃の部分６１ａに限りなく近づけることができるので、切断精度を向上させ寸法精度を上げることができる。

シェダー７は、切断刃プレート６の抜き穴６２に摺動可能な状態で嵌め込むことができる形状に形成され、パンチ５２の刃部５２ｂを摺動可能な状態で貫通しているパンチ貫通穴７ａが形成されている。また、シェダー７は、切断刃プレート６の抜き穴６２内において下型方向に移動する距離を制限する移動制限ボルトであるストリッパボルト７１がパンチプレート方向に固定されている。

ストリッパボルト７１は、胴体部７１ａがパンチプレート５に貫通しているストリッパボルト嵌合穴５ｅに嵌め込まれ、頭部７１ｂがパンチホルダー４に貫通する逃げ穴４ａ内に位置するように配置されている。また、ストリッパボルト７１は、パンチ５２がシェダー７のシート部材１０に当接する面７ｂから突出しない位置までシェダー７を下型方向に移動すると共に、当接する面７ｂがハーフカット用切断刃６１の刃先より下型方向に位置する箇所でシェダー７の下型方向への移動を停止するように構成されている。ストリッパボルト７１をこのように構成することで、上型２が下降した際に、シェダー７を最初にシート部材１０に当接することができ、このシェダー７と下型３でシート部材１０を挟み込んだ状態で、パンチ５２でパンチ穴を明けてから切断刃プレート６のハーフカット用切断刃６１で製品形状外形ハーフカット加工を行うことができ、また、上型２が上昇した際に、シェダー７と下型３でシート部材１０を挟み込んだ状態で、シート部材１０のパンチ穴からパンチ５２を外し、ハーフカット用切断刃６１を製品形状外形ハーフカットラインから外すことができる。

このシェダー７に下型方向に向けて弾発力を付与する弾性体５１は、パンチプレート５に貫通した弾性体挿入穴５ｆに挿入されパンチホルダー４に当接することでシェダー７に弾発力を付与するものである。したがって、上型２に弾性体５１を組み込み易くなる。このような弾性体５１としては圧縮コイルばねが好ましい。

下型３は、切断刃プレート６及びシェダー７に対向配置されたダイプレート８と、ダイプレート８に固定されプレス機械のボルスターに固定するためのダイホルダー９を備えている。このダイプレート８及びダイホルダー９には、それぞれ上型２と下型３とを正しく嵌め合わせるために上型２のガイドピン４１を摺動可能に嵌め込むブシュ８１及び９１が固定されている。また、ダイプレート８には、パンチ５２の刃部５２ｂが潜り込むと共にシート部材をパンチ５２で打ち抜き加工した際の抜き滓を落とすためのダイ穴８ａが設けられている。なお、ダイ穴８ａに落下した抜き滓は、吸引等の様々な取除く手段によって除去することができる。

このように構成されたプレス用コンビネーション金型１によるプレス動作について、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して説明する。なお、シート部材には、多重シート部材であるラベル、ステッカー及びシールやプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガスケット、パッキン等が該当するが、ここでは表面基材、粘着剤、剥離紙が積層されたシール用の多重シート部材に基づき説明する。

プレス機械に装着された上型２と下型３が閉じた状態のプレス用コンビネーション金型１でプレス加工を開始すると、上型２がスライドによって上昇する。上型２は下型３から離れていくと図２（Ａ）に示すように、まず、シェダー７が弾性体５１の弾発力により、ストリッパボルト７１で移動制限されている位置までパンチプレート５から離される。このような位置でシェダー７が停止すると、パンチ５２はシェダー７の多重シート部材１０に当接する面７ｂから若干奥まった所に位置し、ハーフカット用切断刃６１の刃先はシェダー７の多重シート部材１０に当接する面７ｂからさらにパンチ５２の刃先より奥まった所に位置することになる。

上型２が上死点まで移動するとスライドは下降を開始するので図２（Ｂ）に示すように、上型２のシェダー７は位置決めされた多重シート部材１０に当接し、さらに上型２が下降することでシェダー７は弾性体５１の弾発力に抗してパンチプレート５に向かって移動することになる。この際、シェダー７と下型３のダイプレート８とは多重シート部材１０を挟みこんでいるので、上型２が下降することでシェダー７がパンチプレート５に向かって移動すると、パンチ５２の刃先がシェダー７のシート部材１０に当接する面７ｂから突出して多重シート部材１０に食い込むことになる。

さらに、上型２が下降すると、シェダー７がパンチプレート５に向かって移動すると共に、パンチ５２の刃先が多重シート部材１０に食い込んでいくので図２（Ｃ）に示すように、パンチ５２は当該多重シート部材１０にパンチ穴１０ａを明けることができる。なお、抜き滓１０ｃはダイプレート８のダイ穴８ａに落下する。そして、さらに、上型２が下降すると、シェダー７がパンチプレート５に向かって移動するので、切断刃プレート６のハーフカット用切断刃６１の刃先がシェダー７の多重シート部材１０に当接する面７ｂから突出して多重シート部材１０に食い込むことになる。この食い込み量は製品形状外形ハーフカットライン１０ｂになった時点で上型２の下降が停止する。具体的には、多重シート部材１０の表面基材及び粘着剤のみに製品形状外形ハーフカットライン１０ｂを形成させることになる。

したがって、上型２が下降すると、シェダー７とダイプレート８で多重シート部材１０を挟み込んでから当該多重シート部材１０にパンチ５２でパンチ穴１０ａを明け、切断刃プレート６のハーフカット用切断刃６１で製品形状外形ハーフカット加工を行うことができる。

その後、図３（Ａ）に示す状態から上型２が上昇すると図３（Ｂ）に示すように、シェダー７とダイプレート８で多重シート部材１０を挟み込んだ状態のままで、多重シート部材１０の製品形状外形ハーフカットライン１０ｂからハーフカット用切断刃６１を外し、さらに図３（Ｃ）に示すように、多重シート部材１０のパンチ穴１０ａからパンチ５２を外すことになる。

このように、多重シート部材１０を適切な押圧力で挟み込んだ状態でハーフカット加工と穴加工とを行うことができるので、製品化された多重シート部材１０に、めくれ、皺、寸法不良等が発生しなくなる。したがって、多重シート部材１０のハーフカット加工と穴加工とを加工精度を低下させることなく１つの金型で行うことができる。したがって、パンチ加工を１つの金型を使用してシングルモーションで行うことになるので、寸法値に累積誤差が生じることはない。

なお、上述した実施例においては、上型２が下降すると、多重シート部材１０に対してパンチ５２が食い込んでからハーフカット用切断刃６１を食い込ましていたが、これに限らず、多重シート部材１０に同時に食い込ましても、また、ハーフカット用切断刃６１が食い込んでからパンチ５２が食い込ましてもよい。このようにパンチ５２及びハーフカット用切断刃６１の食い込みタイミングを自由に設定できるのは、多重シート部材１０を適切な押圧力で挟み込んだ状態でプレス加工を行うからである。また、シェダー７とダイプレート８でシート部材を挟み込んだ状態のままで多重シート部材１０のパンチ穴１０ａからパンチ５２を外すことができるので、多重シート部材１０の製品形状外形ハーフカットライン１０ｂとパンチ穴１０ａとが近接している場合においても、パンチ５２が多重シート部材１０に食い込むことで、製品形状外形ハーフカットライン１０ｂが引っ張られて寸法不良になることはない。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明のプレス用コンビネーション金型における好ましい実施の形態例を示す全体断面図である。 本発明のプレス用コンビネーション金型の上型が下降する状態を示す部分拡大図である。 本発明のプレス用コンビネーション金型の上型が上昇する状態を示す部分拡大図である。 従来のプレス用コンビネーション金型を示す全体断面図である。 従来のプレス用コンビネーション金型の上型が下降する状態を示す部分拡大図で、（Ａ）は上型と下型が開いた状態図、（Ｂ）は上型が下降中の状態図、（Ｃ）は上型の下降が停止した状態図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は従来のプレス用コンビネーション金型でプレス加工した製品化された多重シート部材の状態を示す説明図である。

符号の説明

１……プレス用コンビネーション金型
２……上型
４……パンチホルダー
５……パンチプレート
５ｄ……弾性体挿入穴
５１……圧縮コイルばね（弾性体）
５２……パンチ
５２ｂ……刃部
６……切断刃プレート
６１……ハーフカット用切断刃
６１ａ……刃の部分
６２……抜き穴
７……シェダー
７ａ……パンチ穴
７ｂ……シェダーの多重シート部材に当接する面
７１……ストリッパボルト（移動制限ボルト）

３……下型
８ａ……ダイ穴

１０……多重シート部材
１０ｃ……抜き滓

Claims (4)

1. 上型及び下型で構成され、シート部材に穴をパンチで打ち抜き加工すると共に製品形状をハーフカット用切断刃でハーフカット加工するためにプレス機械に装着されるプレス用コンビネーション金型であって、
   前記上型は、前記ハーフカット用切断刃が前記製品形状に倣って形成され前記ハーフカット用切断刃の内側に当該ハーフカット用切断刃の形状に沿って抜き穴が貫通した切断刃プレートと、前記切断刃プレートの前記抜き穴内にプレスストローク方向に摺動可能な状態で配置され且つ前記上型に組み込まれた前記パンチが摺動可能なパンチ穴が貫通したシェダーと、前記シェダーを前記下型方向に弾発する弾性体と、前記シェダーの前記下型方向に移動する距離を制限する移動制限ボルトとを備え、
   前記下型は、前記パンチの刃部が潜り込むと共に前記シート部材を前記パンチで打ち抜き加工した際の抜き滓を落とすためのダイ穴が設けられたことを特徴とするプレス用コンビネーション金型。
2. 前記移動制限ボルトは、前記パンチが前記シェダーの前記シート部材に当接する面から突出しない位置まで前記シェダーを前記下型方向に移動すると共に、前記当接する面が前記ハーフカット用切断刃の刃先より前記下型方向に位置する箇所で前記シェダーの前記下型方向への移動を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のプレス用コンビネーション金型。
3. 前記上型は、前記プレス機械に固定するためのパンチホルダーと、前記パンチホルダーに固定されたパンチプレートとを備え、前記パンチは前記パンチプレートに固定され、前記弾性体は前記パンチプレートに貫通した弾性体挿入穴に挿入され前記パンチホルダーに当接することで前記シェダーに弾発力を付与することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス用コンビネーション金型。
4. 前記ハーフカット用切断刃は片刃で構成され、刃の部分が前記シェダー側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載のプレス用コンビネーション金型。

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