JP2021084111A - 切断加工用プレス型および切断加工用プレス型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強度を向上した切断加工用プレス型を提供する。【解決手段】本開示の切断加工用プレス型１００は、パンチ１と、パンチ１が挿入される中空部２ａと、中空部２ａのパンチ１側の開口を画定するダイ切断部６と、を有するダイ２と、パンチ１が移動する貫通孔３ａと、貫通孔３ａの開口を画定するエッジ部１９と、を有し、ダイ２に載置された加工対象物４を押さえる材料押さえ３と、を備え、切断前において、貫通孔３ａの開口の寸法は、パンチ１の外形寸法Ｒ３よりも大きく、かつ、中空部２ａの開口の寸法は、パンチ１の外形寸法Ｒ３と中空部２ａとパンチ１との所定の隙間との合計以下であり、切断時において、中空部２ａの開口の寸法と貫通孔の開口の寸法とが略等しく、パンチ１およびダイ２うち少なくともいずれか１つは樹脂により形成されている。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、切断加工用プレス型および切断加工用プレス型の製造方法に関する。

特許文献１に記載の板金プレス用樹脂型は、ダイ肩部またはパンチ肩部の少なくとも一方に強化用繊維で形成された、変形渦巻型多層体の熱硬化性樹脂含浸硬化物で構成された強化体を形成している。図７は、特許文献１に記載された板金プレス用樹脂型を用いたプレス型２００を示す図である。図７において、強化体２０１は、強化線維性織布を渦巻状に巻いて、熱硬化性樹脂を含浸させたものをパンチおよびダイの母型に押し当てて形成されている。さらに、そこに砂または短繊維を樹脂に混合させたものが充填されている。砂または短繊維が混合された樹脂が硬化したものが、サンドコア２０２である。サンドコア２０２は、強化体２０１と一体化され、板金プレス用樹脂型のパンチ２０３またはダイ２０４が形成されている。

特開平１−１１３１３６号公報

特許文献１の板金プレス用樹脂型は、強度の向上といった点で改善の余地がある。

そこで、本開示は、強度を向上した切断加工用プレス型および切断加工用プレス型の製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様にかかる切断加工用プレス型は、
プレス加工に用いられる切断加工用プレス型であって、
パンチと、
前記パンチが挿入される中空部と、前記中空部の前記パンチ側の開口を画定するダイ切断部と、を有するダイと、
前記パンチが移動する貫通孔と、前記貫通孔の開口を画定するエッジ部と、を有し、前記ダイに載置された加工対象物を押さえる材料押さえと、
を備え、
切断前において、前記貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と前記中空部と前記パンチとの所定の隙間との合計以下であり、
切断時において、前記中空部の前記開口の寸法と前記貫通孔の前記開口の寸法とが略等しく、
前記パンチおよび前記ダイのうち少なくともいずれか１つは樹脂により形成されている。

本開示の一態様にかかる切断加工用プレス型の製造方法は、
三次元プリンタを用いて切断加工用プレス型を製造する方法であって、
前記三次元プリンタによってビルトトレイに対して樹脂材料を吹き付ける樹脂形成工程と、
前記三次元プリンタの光照射部によって光を照射して、前記樹脂材料を硬化する硬化工程と、
を含み、
前記硬化工程において、前記光照射部が水平方向に移動しながら前記樹脂材料に対して光を照射し、
前記樹脂形成工程と前記硬化工程とを繰り返すことにより、パンチ、ダイ、および材料押さえのうち、少なくともパンチまたはダイのいずれか１つを形成し、
切断前において、前記材料押さえの貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記ダイの中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と、前記中空部および前記パンチの所定の隙間との合計以下であり、
切断時において、前記中空部の開口の寸法と、前記貫通孔の開口の寸法とが略等しくなる。

本開示によると、強度を向上した切断加工用プレス型を提供することができる。

本開示の実施の形態１にかかる切断加工用プレス型の概略断面図である。 図１Ａの切断加工用プレス型をプレス機に固定したときの概略断面図である。 切断加工用プレス型の製造に使用する三次元プリンタを示す概略図である。 切断加工用プレス型の製造工程を示す概略図である。 切断加工用プレス型の製造工程を示す概略図である。 切断加工用プレス型の製造工程を示す概略図である。 切断加工用プレス型の製造方法を示すフローチャートである。 三次元プリンタを使用して形成したパンチおよびダイの形状の一例を示す図である。 図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、上型が上死点にある状態を示す概略断面図である。 図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、材料押さえが加工対象物を押さえ始めた状態を示す概略断面図である。 図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、パンチが加工対象物と接触した状態を示す概略断面図である。 図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、加工対象物にクラックが生じた状態を示す概略断面図である。 、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、パンチが加工対象物を切断して打ち抜いた状態を示す概略断面図である。 本開示の実施の形態２にかかる切断加工用プレス型を示す概略断面図である。 特許文献１に記載された板金プレス用樹脂型を用いたプレス型を示す図である。

（本開示に至った経緯）
特許文献１の板金プレス用樹脂型は、プレス加工機で絞り加工を実施するのに用いられる。絞り加工とは、金属板等の加工対象物を、プレス機により変形加工して、継ぎ目のない円筒、または角筒等のくぼみを得る加工のことである。

一方、プレス加工機において、切断加工が実施されることもある。切断加工は、一対の工具によって加工対象物にせん断変形を加え、加工対象物を所望の形状または寸法に分離する加工である。切断加工には、一般的に金属製の工具が用いられるが、樹脂製の工具を用いて切断加工をする場合もある。樹脂製の工具を切断加工に用いる場合、パンチ切断部にダイが接触し、パンチまたはダイが破損することがある。これは、切断加工時にパンチまたはダイに加わる応力により樹脂に歪みが発生するため、パンチの直径が大きくなること、およびダイの内径が小さくなることによる。さらに、切断加工においては、絞り加工の場合と比較して要求されるパンチおよびダイのクリアランスが小さいことも原因である。したがって、加工時の樹脂製の工具の歪みを考慮したクリアランスの設定が重要である。

さらに、特許文献１の板金プレス用樹脂型では、強化体を製作する工程、および強化体と樹脂部を一体化する工程に工数がかかるため、パンチおよびダイの製作に時間がかかるという課題もある。

そこで、本発明者らは、プレス加工による切断加工の際に、パンチとダイとの接触を抑制することにより、パンチまたはダイの破損を回避し、さらに製作コストを抑えた切断加工用プレス型を検討し、以下の発明に至った。

本開示の一態様にかかる切断加工用プレス型は、
プレス加工に用いられる切断加工用プレス型であって、
パンチと、
前記パンチが挿入される中空部と、前記中空部の前記パンチ側の開口を画定するダイ切断部と、を有するダイと、
前記パンチが移動する貫通孔と、前記貫通孔の開口を画定するエッジ部と、を有し、前記ダイに載置された加工対象物を押さえる材料押さえと、
を備え、
切断前において、前記貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と前記中空部と前記パンチとの所定の隙間との合計以下であり、
切断時において、前記中空部の前記開口の寸法と前記貫通孔の前記開口の寸法とが略等しく、
前記パンチおよび前記ダイのうち少なくともいずれか１つは樹脂により形成されている。

この構成によると、強度を向上した切断加工用プレス型を提供することができる。

前記所定の隙間は、前記加工対象物の厚みの０．０１倍以上０．２５倍以下であってもよい。

この構成によると、パンチ、およびダイの破損を防止することができる。

前記中空部の前記開口の寸法と前記貫通孔の前記開口の寸法との寸法差が、前記加工対象物の厚みの２．５％以内であってもよい。

この構成によると、切断加工時にダイとパンチとの接触によるダイまたはパンチの破損を防止することができる。

切断時における前記ダイの内壁により画定される前記中空部の寸法と、前記材料押さえの内壁により画定される前記貫通孔の寸法とが略等しくてもよい。

この構成によると、切断加工時にダイとパンチとの接触によるダイまたはパンチの破損を防止することができる。

前記中空部の寸法と、前記貫通孔の寸法との寸法差が、前記加工対象物の厚みの２．５％以内であってもよい。

この構成によると、切断加工時にダイとパンチとの接触によるダイまたはパンチの破損を防止することができる。

前記樹脂は、二液性の光硬化樹脂であってもよい。

この構成によると、さらに強度を向上した切断加工用プレス型を提供することができる。

前記パンチ、前記ダイ、または前記材料押さえは、表面と内部とで性質の異なる樹脂で形成されていてもよい。

この構成によると、さらに強度を向上した切断加工用プレス型を提供することができる。

前記パンチが前記ダイの前記中空部に挿入されたときの、前記パンチと前記ダイの前記中空部とのクリアランスが、前記加工対象物の厚さの３％以上１０％以下であってもよい。

この構成によると、加工対象物の切り口において、せん断面の割合が高くなり、高精度でくずの出にくい加工が可能である。

本開示の一態様にかかる切断加工用プレス型の製造方法は、
三次元プリンタを用いて切断加工用プレス型を製造する方法であって、
前記三次元プリンタによってビルトトレイに対して樹脂材料を吹き付ける樹脂形成工程と、
前記三次元プリンタの光照射部によって光を照射して、前記樹脂材料を硬化する硬化工程と、
を含み、
前記硬化工程において、前記光照射部が水平方向に移動しながら前記樹脂材料に対して光を照射し、
前記樹脂形成工程と前記硬化工程とを繰り返すことにより、パンチ、ダイ、および材料押さえのうち、少なくともパンチまたはダイのいずれか１つを形成し、
切断前において、前記材料押さえの貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記ダイの中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と、前記中空部および前記パンチの所定の隙間との合計以下であり、
切断時において、前記中空部の開口の寸法と、前記貫通孔の開口の寸法とが略等しくなる。

この構成によると、製造工数および製造コストを削減することができる。

以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
［全体構成］
図１Ａは、本開示の実施の形態１にかかる切断加工用プレス型の概略断面図である。図１Ｂは、図１Ａの切断加工用プレス型をプレス機に固定したときの概略断面図である。

図１Ａに示すように、切断加工用プレス型１００は、パンチ１と、パンチ１が挿入される中空部２ａを有するダイ２と、パンチ１が移動する貫通孔３ａを有し、ダイ２に載置された板状の加工対象物４を押さえる材料押さえ３とを備える。

切断加工用プレス型１００は、図１Ｂに示すように、スライド７およびボルスタ９を有するプレス機に固定されて使用される。スライド７には上型１５が配置され、ボルスタ９には下型１６が配置されている。

上型１５は、ダイセット上型８、パンチ１、材料押さえ３、およびガイドプッシュ１３を含む。ダイセット上型８には、パンチ１およびガイドプッシュ１３が固定され、さらに材料押さえ３がコイルスプリング１１を介して配置されている。

下型１６は、ダイセット下型１０、ダイ２、およびガイドポスト１２を含む。ダイセット下型１０には、ダイ２およびガイドポスト１２が固定されている。

ガイドプッシュ１３がガイドポスト１２に沿って摺動することで、水平方向（図１Ｂにおける左右方向）の位置精度を保ったまま、上型１５が上昇および下降することが可能となる。すなわち、上型１５および下型１６は、プレス方向（図１Ｂにおける上下方向）に相対的に移動することができる。

図１Ａに戻って、パンチ１の下面端部のエッジ部分であるパンチ切断部５、ダイ２の上面端部のエッジ部分であるダイ切断部６、および材料押さえ３の下面端部のエッジ部分である材料押さえエッジ部１９は、切れ刃エッジ形状に形成されている。

パンチ１、ダイ２、および材料押さえ３は樹脂により形成される。パンチ１、ダイ２、および材料押さえ３を形成する樹脂としては、例えば、三次元プリンタで使用可能な、デジタルＡＢＳ等を使用することができる。

切断前における、ダイ２のダイ切断部６で画定される中空部２ａの開口、およびダイ２の内壁により画定される中空部２ａは、どちらも寸法Ｒ１を有する。切断前における材料押さえ３の材料押さえエッジ部１９で画定される貫通孔３ａの開口、および材料押さえ３の内壁により画定される貫通孔３ａは、どちらも寸法Ｒ２を有する。また、パンチ１は、外形寸法Ｒ３を有する。加工対象物４の厚みをＴとすると、切断前の各寸法は、寸法Ｒ２が寸法Ｒ３より大きいこと、かつ寸法Ｒ１は、寸法Ｒ３と所定の隙間との合計以下であること、を満たすとよい。所定の隙間とは、加工対象物４の厚みＴの０．０１倍以上０．２５倍以下である。より好ましくは、切断前の各寸法は、Ｒ２＞Ｒ３、かつＲ１≧Ｒ３＋（Ｔ×０．０６）を満たすとよい。

切断時の応力により、中空部２ａの開口は、寸法Ｒ１より小さくなる方向に変形する。同様に、切断時の応力により、貫通孔３ａの開口は、寸法Ｒ２より小さくなる方向に変形する。このとき、中空部２ａの開口の寸法と貫通孔３ａの開口の寸法は略等しい。中空部２ａの開口の寸法と貫通孔３ａの開口の寸法とが略等しいとは、例えば、寸法誤差が加工対象物４の板厚の１０％以内であるということである。好ましくは、切断時における、中空部２ａの開口と貫通孔３ａの開口との寸法差が、加工対象物４の板厚の２．５％以下であるとよい。より好ましくは、中空部２ａの開口と貫通孔３ａの開口との寸法差が、加工対象物４の板厚の１％以下であるとよい。なお、中空部２ａの開口と貫通孔３ａの開口との寸法差は０でもよい。中空部２ａの開口、および貫通孔３ａの開口は、切断時の応力による変形が最小となる部分である。

切断時の応力により、ダイ２の中空部２ａの内壁は、切断前の中空部２ａの寸法Ｒ１より小さくなる方向に変形する。同様に、材料押さえ３の貫通孔３ａの内壁は、切断前の貫通孔３ａの寸法Ｒ２より小さくなる方向に変形する。その結果、切断時における、中空部２ａの寸法と貫通孔３ａの寸法とは略等しい。中空部２ａの寸法と貫通孔３ａの寸法とが略等しいとは、例えば、寸法誤差が加工対象物４の板厚の１０％以内であるということである。好ましくは、切断時における中空部２ａと貫通孔３ａとの寸法差が、加工対象物４の板厚の２．５％以下であるとよい。より好ましくは、中空部２ａと貫通孔３ａとの寸法差が、加工対象物４の板厚の１％以下であるとよい。なお、中空部２ａと貫通孔３ａとの寸法差は０でもよい。

また、切断時の応力により、パンチ１は、切断前のパンチ１の外形寸法Ｒ３よりも大きくなる方向に変形する。

切断時において、パンチ１とダイ２とのクリアランスは、加工対象物４の板厚の３％以上７％以下であるとよい。この場合、加工対象物４を小さいクリアランスで切断することができ、それによりせん断面の割合が大きい断面を得ることができる。したがって、切断した加工対象物４の断面を、破断面が少なくくずが出にくくすることができる。

［製造方法］
図２Ａ〜図２Ｄ、図３、および図４を参照して、切断加工用プレス型１００の製造方法を説明する。

図２Ａは、切断加工用プレス型１００の製造に使用する三次元プリンタを示す概略図である。図２Ｂは、切断加工用プレス型１００の製造工程を示す概略図である。図２Ｃは、切断加工用プレス型１００の製造工程を示す概略図である。図２Ｄは、切断加工用プレス型１００の製造工程を示す概略図である。図３は、切断加工用プレス型１００の製造方法を示すフローチャートである。図４は、三次元プリンタを使用して形成したパンチおよびダイの形状の一例を示す図である。

図２Ａに示すように、本開示の切断加工用プレス型１００は、マテリアルジェッティング方式の三次元プリンタ４０を使用することができる。三次元プリンタ４０は、プリントヘッド４１と、ビルトトレイ４４と、テーブル４５とを有する。プリントヘッド４１は、ＵＶライト照射部４２と、ジェットヘッド４３とで構成される。テーブル４５の上にビルトトレイ４４が固定されており、ビルトトレイ４４に切断加工用プレス型１００を造形する。なお、ここでは、パンチ１の製造方法を説明するが、ダイ２または材料押さえ３も、三次元プリンタ４０により同じ方法で製造することができる。

図２Ｂに示すように、ジェットヘッド４３からビルトトレイ４４に対して、樹脂材料４７を吹き付ける。三次元プリンタ４０によってビルトトレイ４４に対して樹脂材料４７を吹き付ける工程が、樹脂材料形成工程である（図３のステップＳ１０１）。その後、ＵＶライト照射部（光照射部）４２からＵＶライト（光）４６を照射して、樹脂材料４７を硬化させる。ＵＶライト照射部４２によって、ＵＶライト４６を照射して樹脂材料４７を硬化させる工程が、効果工程である（図３のステップＳ１０２）。このとき、プリントヘッド４１が水平方向に移動しながら、ＵＶライト４６を照射する。

ＵＶライト４６を照射すると、樹脂材料４７が硬化し、図２Ｃに示すように第１樹脂層４８ａが形成される。第１樹脂層４８ａの上に、ジェットヘッド４３からさらに樹脂材料４７を吹き付け、ＵＶライト照射部４２からＵＶライト４６を照射し、樹脂材料４７を硬化させる。このとき、プリントヘッド４１が水平方向に移動しながら、ＵＶライト４６を照射する。

ＵＶライト４６を照射すると、図２Ｄに示すように、第１樹脂層４８ａの上に第２樹脂層４８ｂが積層される。このように樹脂材料形成工程と硬化工程とを繰り返す（図３のステップＳ１０３）ことで、パンチ１を形成することができる。

上述した方法により、例えば、図４に示すようなパンチ５１およびダイ５２を製造することができる。なお、図４に示すパンチ５１およびダイ５２の形状は、一例であり、他の形状であってもよい。

なお、切断加工用プレス型１００の製造に使用する三次元プリンタは、マテリアルジェッティング方式に限らず、材料押出堆積方式、光造形方式、または粉末焼結積層方式等の三次元プリンタを使用してもよい。

三次元プリンタを使用することで、例えば、切断加工用プレス型１００を金属により形成する場合と比較して、製造工数を削減することができる。

また、三次元プリンタ等により、例えば、外側を硬度の高い樹脂、内側を靭性の高い樹脂により、切断加工用プレス型を形成することができ、これによりパンチ、ダイ、および材料押さえの破損を抑制することができる。これは、例えば、二液性の光硬化性樹脂を用いて実現することができる。好ましくは、デジタルＡＢＳを使用するとよい。デジタルＡＢＳは、最大引張り強さ５５〜６０ＭＰａ、弾性率２．６〜３．０ＧＰａ、破断伸び率２５〜４０％、および衝撃強さ６５〜７５Ｊ／ｍの機械特性を持つ。切断加工用プレス型の形成に使用する樹脂は、デジタルＡＢＳの期待特性に近い値を持つ樹脂であれば、デジタルＡＢＳに限らない。

切断加工用プレス型１００を樹脂により形成すると、金属の場合と比較して材料表面の硬度が低く、パンチ１、ダイ２、または材料押さえ３と加工対象物４との接触の際に生じる傷または打痕を抑制することができる。さらにプレス時の騒音を抑制する効果がある。

従来の切断加工用プレス型には、例えばＳＫＤ（Ｓｔｅｅｌ Ｋｏｇｕ Ｄｉｃｅ）またはＳＫＳ（Ｓｔｅｅｌ Ｋｏｇｕ Ｓｐｅｃｉａｌ）等の金属材料が用いられている。樹脂材料は金属材料と比較して、比重が低く軽いため、樹脂材料により形成された切断加工用プレス型は、運搬またはプレス機の取り付けが容易である。例えば、ＳＫＤ１１の比重が７．８ｇ／ｃｍ^３であるのに対し、デジタルＡＢＳの比重は１．１７〜１．１８ｇ／ｃｍ^３である。

［動作］
図５Ａ〜図５Ｅを参照して、切断加工用プレス型１００の動作を説明する。

図５Ａは、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、上型が上死点にある状態を示す概略断面図である。図５Ｂは、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、材料押さえが加工対象物を押さえ始めた状態を示す概略断面図である。図５Ｃは、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、パンチが加工対象物と接触した状態を示す概略断面図である。図５Ｄは、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、加工対象物にクラックが生じた状態を示す概略断面図である。図５Ｅは、図１Ａの切断加工用プレス型の切断加工工程において、パンチが加工対象物を切断して打ち抜いた状態を示す概略断面図である。

図５Ａに示すように、スライド７（図１Ｂ参照）が上昇した状態のとき、プレス方向において、材料押さえ３の下端は、パンチ１の下端と同じ位置、またはパンチ１の下端よりも低い位置にある。

図５Ｂに示すように、スライド７（図１Ｂ参照）を下降させると、それに伴い上型１５（図１Ｂ参照）が下降する。その結果、材料押さえ３が加工対象物４に接触する。コイルスプリング１１（図１Ｂ参照）の弾性力により、加工対象物４がダイ２に押し付けられた状態となる。

図５Ｃに示すように、スライド７（図１Ｂ参照）をさらに下降させると、上型１５（図１Ｂ参照）もさらに下降し、パンチ１が加工対象物４と接触する。このとき、加工対象物４の塑性変形が始まる。

図５Ｄに示すように、上型１５（図１Ｂ参照）がさらに下降し、加工対象物４に対するパンチ１への圧力が大きくなる。このため、加工対象物４とパンチ１のパンチ切断部５との接触部分から加工対象物４とダイ２のダイ切断部６との接触部分にかけて、クラック１８が生じる。このとき、プレス方向（図５Ｄの下方向）の応力により、パンチ１、ダイ２、および材料押さえ３はそれぞれ、樹脂の歪みにより変形する。例えば、パンチ１は、外形寸法Ｒ３が大きくなる方向に変形する。

切断前において、ダイ２の開口と中空部２ａとはともに寸法Ｒ１を有し、材料押さえ３の開口と貫通孔３ａとはともに寸法Ｒ２を有する。切断時の応力により、ダイ２および材料押さえ３は、中空部２ａの寸法Ｒ１および貫通孔３ａの寸法Ｒ２が小さくなる方向に変形する。

図５Ｅに示すように、さらに上型１５（図１Ｂ参照）が下降すると、パンチ１が加工対象物４を切断する。パンチ１のプレス方向（図５Ｅの下方向）の応力が減少し、パンチ１の歪みが解消される。その結果、図４Ｄに示す外形寸法Ｒ３が大きくなる方向に変形したパンチ１は、切断加工前の形状に戻る。一方、ダイ２と材料押さえ３へのプレス方向への応力は、上型１５（図１Ｂ参照）が下死点に達した後、上昇を開始するまで増加し続ける。応力が上昇している間、ダイ２の内壁２０、および材料押さえ３の内壁２１は、内側に歪みが発生する。すなわち、ダイ２の内壁２０により画定される中空部２ａの寸法および材料押さえ３の内壁２１により画定される貫通孔３ａの寸法が小さくなる方向に歪む。

［効果］
上述した実施の形態によると、プレス加工による切断の際に、パンチ１がダイ２および材料押さえ３の内壁に接触することを防止し、パンチ１およびダイ２の破損を抑制することができるため、強度を向上した切断加工用プレス型を提供することができる。また、パンチ１またはダイ２を樹脂により構成することで、金属製の場合と比較して、パンチまたはダイの製作工数を削減することができる。

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２にかかる切断加工用プレス型について説明する。なお、実施の形態２においては、実施の形態１と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載は省略する。

図６は、本開示の実施の形態２にかかる切断加工用プレス型を示す概略断面図である。

本開示の実施の形態２にかかる切断加工用プレス型１１０は、パンチ３１が金属材料により形成されている点が実施の形態１と異なる。例えば、パンチ３１は、ＳＫＤ等の金属材料により形成されている。ダイ２および材料押さえ３は、実施の形態１と同様に樹脂により形成されている。

加工対象物４と、パンチ３１の下面端部であるパンチ切断部３５との接触部、または加工対象物４とダイ切断部６との接触部のうちいずれか一方にクラックが生じると、加工対象物４を切断することができるため、樹脂に比較して硬度が高い金属により形成されたパンチ３１を使用すると、加工対象物４がより硬度の高い材料である場合も、容易に切断することができる。

なお、上述した実施の形態に示す切断加工用プレス型の構成は一例であり、上述した実施の形態によって限定されるものではない。

例えば、上述した実施の形態では、パンチ、ダイ、および材料押さえが樹脂で形成されている構成について説明したが、パンチおよびダイ材料押さえのうち少なくともいずれか１つが樹脂で形成されていればよい。

また、上述した実施の形態では、加工対象物が板状である場合について説明したが、加工対象物は板状のものに限定されない。

本開示の切断加工用プレス型は、モータコア、シャーシ、電池部品等の様々な部品の切断加工に広く適用することができる。

１ パンチ
２ ダイ
２ａ 中空部
３ａ 貫通孔
４ 加工対象物
５ パンチ切断部
６ ダイ切断部
７ スライド
８ ダイセット上型
９ ボルスタ
１０ ダイセット下型
１１ コイルスプリング
１２ ガイドポスト
１３ ガイドプッシュ
１５ 上型
１６ 下型
１８ クラック
１９ エッジ部
２０ 内壁
２１ 内壁
３１ パンチ
３５ パンチ切断部
４０ 三次元プリンタ
４１ プリントヘッド
４２ ライト照射部
４３ ジェットヘッド
４４ ビルトトレイ
４５ テーブル
４６ ライト
４７ 樹脂材料
４８ａ 第１樹脂層
４８ｂ 第２樹脂層
５１ パンチ
５２ ダイ
１００ 切断加工用プレス型
１１０ 切断加工用プレス型
２００ プレス型
２０１ 強化体
２０２ サンドコア
２０３ パンチ
２０４ ダイ

Claims (9)

1. プレス加工に用いられる切断加工用プレス型であって、
   パンチと、
   前記パンチが挿入される中空部と、前記中空部の前記パンチ側の開口を画定するダイ切断部と、を有するダイと、
   前記パンチが移動する貫通孔と、前記貫通孔の開口を画定するエッジ部と、を有し、前記ダイに載置された加工対象物を押さえる材料押さえと、
   を備え、
   切断前において、前記貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と前記中空部および前記パンチの所定の隙間との合計以下であり、
   切断時において、前記中空部の前記開口の寸法と前記貫通孔の前記開口の寸法とが略等しく、
   前記パンチおよび前記ダイのうち少なくともいずれか１つは樹脂により形成されている、
   切断加工用プレス型。
2. 前記所定の隙間は、前記加工対象物の厚みの０．０１倍以上０．２５倍以下である、
   請求項１に記載の切断加工用プレス型。
3. 切断前における前記中空部の前記開口の寸法と前記貫通孔の前記開口の寸法との寸法差が、前記加工対象物の厚みの２．５％以下である、
   請求項１または２に記載の切断加工用プレス型。
4. 切断時における前記ダイの内壁により画定される前記中空部の寸法と、前記材料押さえの内壁により画定される前記貫通孔の寸法とが略等しい、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の切断加工用プレス型。
5. 切断前における前記中空部の寸法と、前記貫通孔の寸法との寸法差が、前記加工対象物の厚みの２．５％以下である、
   請求項４に記載の切断加工用プレス型。
6. 前記樹脂は、二液性の光硬化樹脂である、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の切断加工用プレス型。
7. 前記パンチ、前記ダイ、または前記材料押さえのうち、少なくとも１つは表面と内部とで性質の異なる樹脂で形成されている、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の切断加工用プレス型。
8. 前記パンチが前記ダイの前記中空部に挿入されたときの、前記パンチと前記ダイの前記中空部とのクリアランスが、前記加工対象物の厚さの３％以上１０％以下である、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載の切断加工用プレス型。
9. 三次元プリンタを用いて切断加工用プレス型を製造する方法であって、
   前記三次元プリンタによってビルトトレイに対して樹脂材料を吹き付ける樹脂形成工程と、
   前記三次元プリンタの光照射部によって光を照射して、前記樹脂材料を硬化する硬化工程と、
   を含み、
   前記硬化工程において、前記光照射部が水平方向に移動しながら前記樹脂材料に対して光を照射し、
   前記樹脂形成工程と前記硬化工程とを繰り返すことにより、パンチ、ダイ、および材料押さえのうち、少なくともパンチまたはダイのいずれか１つを形成し、
   切断前において、前記材料押さえの貫通孔の寸法は、前記パンチの外形寸法よりも大きく、かつ、前記ダイの中空部の寸法は、前記パンチの前記外形寸法と、前記中空部および前記パンチの所定の隙間との合計以下であり、
   切断時において、前記中空部の開口の寸法と、前記貫通孔の開口の寸法とが略等しくなる、
   切断加工用プレス型の製造方法。

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