JP2024067873A - シート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状ワークの厚さや材質に応じて罫線刃に対する打抜き刃の高さを簡易、かつ短時間に調整することができ、打抜き作業を効率化する打抜き刃高さ調整方法を提供する。【解決手段】型板に、基準刃又はステ刃を打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形量に応じた低い高さで取り付けると共に罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付ける。製品シートの打抜き作業に先立って面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動し、面盤に対して打抜き刃を、基準刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行する。【選択図】図４

Description

本発明は、紙、ダンボール、プラスチックシート等のシート状ワークから製品シートを打ち抜く打抜き装置に取付けられるシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法に関する。

シート状ワーク打抜き装置の定盤（上プラテン）に取付けられる打抜き型に設けられる打抜き刃にあっては、シート状ワークから製品展開形状の製品シートを、切り残しがないように、また刃先が損傷しないように打抜くには、シード状ワークがセットされる面板（下プラテン）に対して打抜き刃の刃先全体が均一に圧接するように、型板からの高さが一定になるように高さ調整する必要がある。

本出願人は、特許文献１において平板状木型から突出する打抜き刃全体の高さムラをなくしてシート状ワークから製品シートを切り残しなく、また刃先が損傷しないように切断することができるようにするため、打抜き刃の基端部（刃先の反対側）を変形容易化し、その変形に応じて高さ調整可能な打抜き刃を提案した。

しかし、特許文献１の打抜き刃にあっては、打抜き刃全体の高さ調整を簡易に行うことができるが、罫線刃との関係においても高さ調整する必要があった。

すなわち、製品シートを折り畳んで製品に組み立てる際の折り目になる罫線溝にあっては、シートの材質や厚さに応じて溝深さ、従って打抜き刃に対する罫線刃の高さを調整する必要がある。例えば浅い罫線溝を形成するには、打抜き刃の刃先と罫線刃の先端との間隔が広くなるように、反対に深い罫線溝を形成するには、打抜き刃の刃先と罫線刃の先端との間隔が狭くなるようにそれぞれ調整する必要がある。

また、シート状ワークに対して罫線溝が深過ぎる場合には、背割れが発生して製品品質を悪くする恐れがあり、反対に浅過ぎる場合には、製品シートを有効に折り畳むことが困難になっている。

これを解決するため、従来は、打抜き作業を開始するにあたって試し打ちを繰り返して罫線刃に対する打抜き刃の高さがシート状ワークの厚さや材質に応じた最適の間隔になるように調整していたが、この調整作業に手間と時間が掛かり、打抜き作業効率が悪かった。

特許第７０６４７２９号公報

解決しようとする問題点は、罫線刃に対する打抜き刃の高さがシート状ワークの厚さや材質に応じた所定の間隔になるように調整するには、打抜き作業を開始するにあたって試し打ちを繰り返して打抜き刃に対する罫線刃の高さを調整しなければならず、この調整作業に手間と時間が掛かり、打抜き作業効率が悪い点にある。

本発明の請求項１に係る発明は、型板には、基準刃を上記打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形量に応じた低い高さで取り付けると共に罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付け、製品シートの打抜き作業に先立ってシート状ワーク打抜き装置の面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動して試し打ちする際に、面盤に対して打抜き刃を、基準刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行することを最も主要な特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明は、上記型板には、シート状ワークから製品シートが打抜かれたスクラップシートを少なくとも２個に分割するステ刃を上記打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形量に応じた低い高さで取り付けると共に製品シートに罫線溝を形成する罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付け、製品シートの打抜き作業に先立ってシート状ワーク打抜き装置の面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動して試し打ちする際に、面盤に対して打抜き刃を、ステ刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行することを最も主要な特徴とする。

本発明は、シート状ワークの厚さや材質に応じて打抜き刃に対する罫線刃の高さを簡易、かつ短時間に調整することができ、打抜き作業を効率化することができる。

シート状ワーク打抜き装置に取り付けられるシート状ワーク打抜き型を下方から見た底面図である。 打抜き刃の略体斜視図である。 打抜き刃、基準刃及び罫線刃の高さの相互関係を示す説明図である。 面盤に対する打抜き刃の片当たり状態を示す説明図である。 脆弱部の塑性変形による打抜き刃の高さ調整状態を示す説明図である。 打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整状態を示す説明図である。 シート状ワークの打抜き状態及び罫線溝の形成上を示す説明図である。

型板に、基準刃又はステ刃を打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形量に応じた低い高さで取り付けると共に罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付け、製品シートの打抜き作業に先立ってシート状ワーク打抜き装置の面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動して試し打ちする際に、面盤に対して打抜き刃を、基準刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行することを最良の実施形態とする。

以下、本発明に係るシート状ワークの打抜き型における切断刃の高さ調整方法を図に従って説明する。
先ず、図１－図３に示すようにシート状ワーク打ち抜き装置（図示せず）の定盤１ｂに取付けられる打抜き型の概略について説明すると、打抜き型1は、ベニヤ合板等の型板としての平板状木型１ａに紙、ダンボール、プラスチックシート等のシート状ワーク３から打抜かれる製品シート(図示せず)の展開形状に一致して折り曲げ形成された打抜き刃７、製品シートが打抜かれたシート状ワーク３の残りであるスクラップシート（抜きカスシート、スケルトン、図示せず）を切断して細分化するステ刃９、打抜き刃7の高さ調整用の基準刃１１及び製品シート5の折り目に対応する溝を形成する罫線刃１３がそれぞれ取付けられる。

打抜き刃７（図1において実線で示す）は、例えば先端部に焼入れ処理により高硬度化された刃部７ａを有した長さ（高さ）Ｌ１（長手直交方向幅）が２４ｍｍ、厚さが０．７－１．５ｍｍの帯状鋼板から形成され、基端部に脆弱部７ｂが形成される。該脆弱部７ｂとしては、打抜き刃７の基端部が基端に向かって所定の角度で徐々に幅狭になるテーパ状で、例えば刃厚が０．７ｍｍの場合には、基端面厚が０－０．６ｍｍ、刃厚が０．９ｍｍの場合には、基端面厚が０－０．８ｍｍ、刃厚が１．４ｍｍの場合には、基端面厚が０－１．３ｍｍになるように形成される。

また、上記脆弱部７ｂには、多数の切欠き（スリット）７ｃが長手方向に対して適宜の間隔をおいて形成される。上記切欠き７ｃとしては、例えば基端面からの深さが０．０５－３ｍｍ、長手方向幅が０．１－５ｍｍ、長手方向に対して４－１３０／ｉｎｃｈの配置数になるように形成される。
脆弱部７ｂとしては、上記構成の他に打抜き刃７の基端部を焼き戻ししたり、テーパ形状にして低硬度化することにより変形可能な構成としてもよい。
なお、上記打抜き刃７の詳細な説明や変更実施例に付いては、特許文献１（特許第７０６４７２９号公報）の記載を援用し、その援用した説明を以下に記載する。

「図３に示すように、上記打抜き刃５は、例えば高さ２３．６ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの帯状鋼板からなり、その先端部には所定の刃先高さ及び刃先角度（例えば、４０°～５０°）の刃部５ａが、また基端部には所定のテーパ角（例えば１０°～２０°）、長さで、厚さが徐々に減少して基端面厚さが０～０．６ｍｍになるテーパ部５ｂが形成されている。該テーパ部５ｂは打抜き刃５の塑性変形特性に応じてそのテーパ角や基端面厚さが任意に選択される。
なお、上記基端面厚さは打抜き刃５の刃厚が０．７ｍｍの場合についての数値を示したが、刃厚が０．９ｍｍでは基端面厚さが０～０．８ｍｍ、刃厚が１．４ｍｍでは基端面厚さが０～１．３ｍｍの範囲で選択すればよい。
また、該テーパ部５ｂとしては、図示する基端に向かって徐々に厚さが減少する直線形状の他に、図４に示すように基端に向かって徐々に湾曲状に厚さが減少する形状、図５に示すように基端に向かって徐々に段差状に厚さが減少する形状のいずれであってもよい。
なお、上記打抜き刃5の高さや厚みは上記に限定されるものではなく、打抜こうとするシー状ワークの厚さやシート状ワークの積層数（一回の打抜き作業により打抜かれるシー状ワークの枚数）に応じて任意に選択される。
上記打抜き刃５の刃部５ａを含む先端部は高周波加熱等による焼入れ処理されて高硬度化されている。一方、テーパ部５ｂを含む基端部は焼入れ処理されておらず、先端部に比べて低硬度で、塑性変形しやすい金属特性になっている。
そして上記テーパ部５ｂには多数の切欠き１５が長手方向へ所定の間隔をおいて形成される。各切欠き１５は、例えば深さ（基端からの深さ）が０．０５～３ｍｍ、長手方向幅が０．１～５ｍｍで、長手方向に対して４～１３０／ｉｎｃｈの配置数になる間隔をおいて形成される。
上記テーパ部５ｂのテーパ角や長さ及び基端面厚さや該テーパ部５ｂに形成される切欠き１５の深さ、長手方向幅、単位当たりの個数は、テーパ部５ｂの塑性変形可能な力がシート状ワークに対する剪断力より高く、刃先の損傷可能力より低くなる範囲で適宜設定される。」

上記ステ刃９（図1において短破線で示す）は、例えば先端部に刃部を有し、上記打抜き刃７に対し、すべての打抜き刃7の刃先が面盤１ｃに圧接する際における脆弱部７ｂの変形長さに応じた短い長さ（高さ）Ｌ２で厚さ０．７－１．５ｍｍの帯状鋼板から形成され、シート状ワーク３における製品シートの抜き穴から外側に位置してスクラップシート５ａを複数に分断する箇所に取付けられる。

また、基準刃１１（図1において長破線で示す）は、例えば必要に応じて先端部に刃部を有し、上記ステ刃９と一致する長さ（高さ）Ｌ２で厚さが０．７－１．５ｍｍの帯状鋼板から形成され、例えば１枚のシート状ワーク３から２個の製品シートを打ち抜きする場合にあっては、シート状ワーク３における製品シート間の等分箇所、好ましくは、シート状ワーク３における長手方向中央部の複数箇所にて長手方向及び長手直交方向へそれぞれ延出するように取付けられる。

なお、上記基準刃１１に付いては、その取付け箇所によっては、上記ステ刃９を基準刃１１として使用してもよい。また、上記ステ刃９、基準刃１１及び罫線刃１３は、焼き入れ処理により高硬度化されており、従ってその基端部は、特に脆弱化されていない。更に、上記打抜き刃７とステ刃9及び基準刃11の高さは、差δ１に設定される。

上記罫線刃１３（図1において短一点鎖線で示す）は、例えば先端面が平面状、湾曲面状、半球面状で、上記ステ刃９及び基準刃１１に対し、製品シートに形成される罫線溝３ａの深さＤと板厚の差δ２分、短い長さ（高さ）Ｌ３で厚さが０．７－１．５ｍｍの帯状鋼板から形成され、上記罫線溝３ａに相対する箇所に取付けられる。

上記罫線溝３ａの深さＤは、シート状ワーク３の材質や厚さ、折り曲げ角度の緩急等で背割れが発生しない範囲で任意に設定されるもので、一般的にはシート状ワーク３の厚さの１／２以下の範囲内である。

すなわち、打抜き刃７、ステ刃９、基準刃１１及び罫線刃１３の長さ（高さ）は、平板状木型１ａに対し、図３に示す高さの関係で取り付けられる。

次に、上記のように構成された打抜き型１による打抜き刃７の高さ調整方法に付いて説明する。

打抜き型１を使用してシート状ワークから製品シートを打抜き加工するのに先立って打抜き装置の面盤１ｃ上にシート状ワーク３が載置されていない状態又は載置された状態で打抜き型１が取付けられた定盤１ｂを面盤１ｃに向かって移動し、打抜き刃７の刃先を面盤１ｃの上面に押し当てるムラ取り作業のための試し打ち作業を行う。

なお、定盤1ａに打抜き型1を取り付けた際には、打抜き刃７の脆弱部７ｂは基端面が定盤１ｂに対して非変形状態で当接するように取付けられている。

上記試し打ち作業は、製品シートの外形状に対応して折り曲げられた打抜き刃７においては、非折り曲げ箇所に対し、折り曲げ箇所の高さが低くなったり、定盤１ｂや面盤１ｃの平行度や平面度、平板状木型１ａに打抜き刃７を取り付ける際の高さの微妙なばらつきにより面盤１ｃに対して打抜き刃７全体を均一に圧接させることができず、面板１ｂに対する打抜き刃７の押し当て力が不均一になって打抜き不良になったり、刃先が損傷するのを防止するために行われる。（図４参照）

この試し打ち作業において一部の刃部７ａが面盤１ｃの上面に対して過度に押し当る高さむらがある場合には、面盤１ｃに対する刃先の押し当てに伴って過度に押し当った箇所の打抜き刃７は、その脆弱部７ｂが過度な押し当てに応じた力で塑性変形される。その際に脆弱部７ｂには多数の切欠き１５が形成されて更に脆弱化させられているため、刃部７ａが損傷する前に脆弱部７ｂが容易に塑性変形して打抜き刃７の高さを低くさせる。（図５参照）

そして上記面盤１ｃに対する定盤１ｂを、打抜き刃７の脆弱部７ｂを塑性変形させながら基準刃１１又はステ刃９の先端が面盤１ｃに圧接するまで移動することにより打抜き刃７全体の高さを基準刃１１又はステ刃９の高さになるように打抜き刃７全体の高さが均一になるように調整される。

また、上記打抜き刃７全体の高さが基準刃１１又はステ刃９の高さになるように調整された際には、上記基準刃１１又はステ刃９の高さと罫線刃１３の高さの差が、該罫線刃１３により形成しようとする罫線溝３ａの深さＤに設定されているため、打抜き刃７の高さと罫線刃１３の高さの差が常に一定の差δ２になるように設定される。（図６参照）

上記のように試し打ちされて高さ調整された打抜き刃７、ステ刃９及び罫線刃１３により面盤１ｃ上に載置されたシート状ワーク３から製品シートを打ち抜く際には、面盤１ｃに対する定盤１ｂの移動に伴って面盤１ｃに全体が均一に圧接するように高さ調整された打抜き刃７によりシート状ワーク３から製品シートを切り残しがない状態で打抜くことができる。

その際には、打抜き刃７の刃先と罫線刃１３の先端との間隔が罫線溝３ａの差δ２になるため、打抜き動作と共に形成される罫線溝３ａを、常にシート状ワーク３の厚さや材質に応じて予め設定された一定の深さＤ（シート状ワークの板厚－δ２）で形成することができ、背割れ等を防止して高品質の罫線溝３ａを形成することができる。（図７参照）

また、上記打抜き動作と共に製品シート5が打抜かれたスクラップシートは、刃先が面盤１ｃに圧接するステ刃９により複数に分断して細分化されるため、打抜き作業後に面盤１ｃから取り出す際の作業を容易に行うことができる。

１ 打抜き型
１ａ 型板としての平板状木型
１ｂ 定盤
１ｃ 面板
３ シート状ワーク
３ａ 罫線溝
７ 打抜き刃
７ａ 刃部
７ｂ 脆弱部
７ｃ 切欠き
９ ステ刃
１１ 基準刃
１３ 罫線刃
δ 変形長さ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 長さ
δ１、δ２ 差
Ｄ 深さ

Claims (7)

1. シート状ワーク打抜き装置の定盤に、先端部に刃部が設けられると共に基端部に定盤に対する圧接により塑性変形可能な脆弱部が設けられた帯板鋼板の打抜き刃が設けられた型板を取付けたシート状ワークから製品シートを打ち抜く打抜き型において、
   上記型板には、基準刃を上記打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形長さに応じた低い高さで取り付けると共に罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付け、
   製品シートの打抜き作業に先立ってシート状ワーク打抜き装置の面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動して試し打ちする際に、面盤に対して打抜き刃を、基準刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行する打抜き刃高さ調整方法。
2. シート状ワーク打抜き装置の定盤に、先端部に刃部が設けられると共に基端部に定盤に対する圧接により塑性変形可能な脆弱部が設けられた帯板鋼板の打抜き刃が設けられた型板を取付けたシート状ワークから製品シートを打ち抜く打抜き型において、
   上記型板には、シート状ワークから製品シートが打抜かれたスクラップシートを少なくとも２個に分断するステ刃を上記打抜き刃の取付け高さに対し、脆弱部の塑性変形量に応じた低い高さで取り付けると共に製品シートに罫線溝を形成する罫線刃を上記基準刃の取付け高さに対し、製品シートに形成される罫線溝深さ分、低くして取付け、
   製品シートの打抜き作業に先立ってシート状ワーク打抜き装置の面盤に対して定盤に取付けられた型板を近づく方向へ移動して試し打ちする際に、面盤に対して打抜き刃を、ステ刃が面盤に当接する位置まで圧接させて上記脆弱部を塑性変形させて打抜き刃を高さ調整すると同時に打抜き刃に対する罫線刃の高さ調整を実行する打抜き刃高さ調整方法。
3. 請求項１及び２のいずれかにおいて、
   上記脆弱部は、焼き戻し処理により低硬度化したシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法。
4. 請求項１及び２のいずれかにおいて、
   上記脆弱部は、基端に向かって徐々に厚さが減少する直線状の傾斜面としたシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法。
5. 請求項１及び２のいずれかにおいて、
   上記脆弱部は、基端に向かって徐々に厚さが減少する湾曲状の傾斜面としたシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法。
6. 請求項１及び２のいずれかにおいて、
   上記テーパ部は、基端に向かって徐々に厚さが減少する段差状としたシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法。
7. 請求項３乃至６のいずれかにおいて、
   上記脆弱部には、基端から所定深さの切欠きを打抜き刃の長手方向へ所定の間隔をおいて形成したシート状ワーク打抜き型の打抜き刃高さ調整方法。

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