JP4826227B2

JP4826227B2 - ロータリーダイ

Info

Publication number: JP4826227B2
Application number: JP2005335389A
Authority: JP
Inventors: 和彦高橋; 訓明荒川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: JP2007136629A

Description

本発明は、軸線回りに回転するダイの外周面に形成された刃型とアンビルロールとの間にシート状の被加工物を挟み込んで被加工物を加工するロータリーダイに関する。

従来、シート状の被加工物を所定の形状で裁断する裁断加工や、積層した複数の被加工物を押圧して被加工物同士を圧着する圧着加工や、被加工物に凹凸のエンボスを形成するエンボス加工には、ロータリーダイが用いられている。この種のロータリーダイは、例えば図３及び図４に示すように、略円柱状に形成されたダイ１とアンビルロール２とを備え、このダイ１とアンビルロール２とが互いに軸線Ｏ１、Ｏ２を平行させつつそれぞれ軸線回りに回転可能に設けられている。そして、ダイ１の外周面１ａに形成された刃型１ｂとアンビルロール２との間にシート状の被加工物Ｓを送り込むことにより被加工物Ｓを加工することが可能とされている。

図３から図５に示した被加工物Ｓの裁断加工に用いられるロータリーダイにおいて、ダイ１の外周面１ａに形成される刃型１ｂは、軸線Ｏ１に対する径方向外側に突出しつつ被加工物Ｓの加工形状（図では、被加工物Ｓの上面側からの対向視に略矩形形状）に合うように外周面１ａに沿って延設されている。そして、先端の鋭利な刃先１ｃを回転する硬質のアンビルロール２の外周面２ａに押圧させて、ダイ１とアンビルロール２の回転とともにこの間に送り込まれた被加工物Ｓを順次切断してゆくものとされている。

このような刃型１ｂの先端側の刃先１ｃは、先端に径方向に直交する平面状に形成された先端平滑面１ｄと、この先端平滑面１ｄの幅方向の両側端側から下方に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する研削傾斜面１ｅと、研削傾斜面１ｅの下端側から下方に向かうに従い漸次外側に傾斜する焼結生地面１ｆとを備え、径方向先端側に凸となるように形成されている。また、研削傾斜面１ｅには、先端平滑面１ｄとの交差稜線と平行する図示せぬ複数の研削筋（ノッチ）が形成されている。

一方、上記の刃先１ｃにおいては、アンビルロール２に押圧される運転初期に、研削傾斜面１ｅに前記交差稜線に平行して形成された研削筋が、刃先１ｃにチッピングを誘発してしまい、ダイ１の寿命を短かくするという問題が生じていた。また、ダイ１の外周面１ａから隆起して突設された刃型１ｂで被加工物Ｓの裁断を行う際には、ダイ１の軸線Ｏ１方向に延設された刃先１ｃに比べて、ダイ１の周方向に延設された刃先１ｃの接触面圧が大きくなり、延設方向により刃先１ｃの摩耗の程度が異なって切断性能を維持することができなくなるという問題が生じていた。

これに対して、特許文献１に開示されたロータリーダイ（ダイカットロール）は、刃先の先端平滑面と研削傾斜面との間に、先端平滑面の幅方向の両側端側から研削傾斜面に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する仕上げ傾斜面が加えられて形成されている。また、この仕上げ傾斜面には、先端平滑面との交差稜線に対して５０〜９０°の角度で交差する研削筋が形成されるとともに、その表面粗度（Ｒａ）を０．１μｍとすることによって、研削筋の形成によるチッピングの誘発をなくし、刃先にチッピングが生じることを抑制することが可能とされている。また、軸線方向の刃先の幅ｄａと頂角θａ、及び周方向の刃先の幅ｄｃと頂角θｃを、それぞれ、５≦ｄａ≦１０μｍ、６０≦θａ≦１２０°、１０≦ｄｃ≦３０μｍ、８０≦θｃ≦１４０°、θａ≦θｃとすることによって、軸線方向の刃先と周方向の刃先の接触面圧差を解消して切断性能を維持することが可能とされている。
特開平１１−１８８６９８号公報

しかしながら、上記の特許文献１に開示されたロータリーダイにおいては、先端平滑面と仕上げ傾斜面、研削傾斜面、焼結生地面がそれぞれ平面とされているため、各面が連接する部分には、交差稜線が画成されてエッジが形成されることになる。このように、平面同士の交差稜線に画成されたエッジを有する刃先においては、被加工物の裁断時に生じる接触圧がエッジ部分に集中して大きく作用することになり、このエッジ部分にチッピングが生じやすくなってしまうという問題があった。

また、上記の特許文献１に開示されるようなロータリーダイにおいては、該特許文献１にも記載されているように、マシニングセンタによって一旦仕上げられた極小の刃先の先端平滑面と研削傾斜面との間に、さらに仕上げ傾斜面を研削加工によって形成し、かつ交差稜線に対する交差角度を規定した研削筋をも形成することになるため、その精度を機械加工で確保することが困難で、例えば顕微鏡を用いた手作業による形成が必要とされる。このような場合には、刃型の製作労力の増大、ひいては製造コストの増大を招くという問題があった。

本発明は、上記事情を鑑み、チッピングが発生しにくく耐久性に優れ、機械加工によっても形成可能な刃型を備えたロータリーダイを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のロータリーダイは、軸線回りに回転される円柱状のダイの外周面に、この外周面から隆起するように形成された刃型が延設され、該刃型と前記ダイの外周面に対向して設けられるアンビルロールとの間で被加工物を挟み込んで前記被加工物を加工するロータリーダイにおいて、前記刃型の先端側が刃先とされ、該刃先には、その先端に先端平滑面が設けられており、該先端平滑面と前記刃型の側面との間には連接部が設けられ、前記連接部は、前記刃型の延設方向に垂直な断面において外側に凸の曲面に形成されていることを特徴とする。

本発明のロータリーダイによれば、先端平滑面と刃型の側面とが刃型の外側に凸の曲面を介して連接されていることにより、従来のロータリーダイと比較して、被加工物の裁断時に接触圧をこの曲面で分散させて受けることができるため、エッジ部分に接触圧が集中的に大きく作用して刃先にチッピングが生じることを防止でき、刃型の耐久性を向上させることができる。

また、刃型の先端平滑面と側面とを曲面を介して連接させる場合には、例えば機械加工で刃先を形成することも可能になり、刃型の製作労力を軽減し、ひいては製造コストの削減を図ることが可能になる。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、シート状の被加工物を所定の形状で裁断する裁断加工に用いられるロータリーダイに関するものである。なお、本実施形態のロータリーダイは、前述の図３及び図４に示したロータリーダイに対して刃先の形状を変えたものである。

本実施形態のロータリーダイは、前述と同様、図３及び図４に示すように、略円柱状に形成されたダイ１とアンビルロール２とが主な構成要素とされ、このダイ１とアンビルロール２は、それぞれの軸部１ｇ、２ｂが図示せぬベアリングボックスに支持され、かつ図示せぬ駆動装置に少なくとも一方の軸部１ｇ（２ｂ）が連結されて矢印Ｒ１、Ｒ２方向にそれぞれ回転可能に設けられている。

また、ダイ１には、その外周面１ａに、外周面１ａから軸線Ｏ１に対する径方向外側に突出するように隆起した刃型１ｂが裁断される被加工物の形状に合わせて延設され、この刃型１ｂの径方向外側の先端部分が刃先１ｃとされている。

ここで、本実施形態の刃型１ｂの刃先１ｃには、図１及び図２に示すように、該刃型１ｂの延設方向に垂直な断面において、先端に平面状に形成された先端平滑面１ｄが設けられている。また、刃型１ｂの側面１ｈは、刃型１ｂの突出方向先端側から後端に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する傾斜面とされている。

そして、先端平滑面１ｄと側面１ｈは、前記断面において刃型１ｂの外側に向けて凸の曲面１ｉを介して連接され、この曲面１ｉは、先端平滑面１ｄ及び側面１ｈの少なくとも一方と接することなく交差稜線を画成するように設けられている。また、この曲面１ｉは、前記断面において、例えば半径５〜５０μｍの円弧状とされる。

ついで、上記の構成からなるロータリーダイの作用及び効果について説明する。

ダイ１とアンビルロール２を、少なくとも一方の軸部１ｇ（２ｂ）が駆動部に接続された図示せぬ駆動装置の駆動によって、それぞれ軸線Ｏ１、Ｏ２回りに矢印Ｒ１、Ｒ２方向に回転させる。そして、回転するダイ１とアンビルロール２の間に、シート状の被加工物Ｓを送り込むことによって、ダイ１とアンビルロール２の回転とともにこの間を被加工物Ｓが走行することとなり、この間、刃型１ｂの刃先１ｃとアンビルロール２の外周面２ａとで被加工物Ｓが押圧されつつ挟み込まれて刃型１ｂで所定の形状をなす裁断が行われる。

ここで、本実施形態のロータリーダイにおいては、刃型１ｂの刃先１ｃの先端平滑面１ｄと刃型１ｂの側面１ｈとが、刃型１ｂの外側に向けて凸の曲面１ｉを介して連接されているため、曲面１ｉと、先端平滑面１ｄ及び側面１ｈとの連接部分に交差稜線が画成されてエッジが形成されている場合においても、従来のロータリーダイの刃先１ｃよりもエッジが鈍角とされ、被加工物Ｓに切り込まれる刃先１ｃに作用する接触圧がエッジ部分に集中して作用することがなく、刃先１ｃの曲面１ｉ全体で接触圧を受け止め、これを分散させることが可能とされる。このため、本実施形態のロータリーダイにおいては、従来の刃型のようにエッジ部分に応力集中が生じることによって刃先１ｃにチッピングが発生することを防止できる。

したがって、上記のロータリーダイによれば、先端平滑面１ｄと刃型１ｂの側面１ｈとが曲面１ｉを介して連接されていることにより、刃型１ｂの耐久性を高めることができる。よって、ロータリーダイの耐久性の向上を図ることが可能になる。

また、先端平滑面１ｄと刃型１ｂの側面１ｈとを連接させる刃型１ｂの外側に凸の曲面１ｉは、例えば機械加工で容易に形成することが可能であり、刃型１ｂの製作労力の軽減、ひいては製造コストの削減を図ることが可能になる。

以上、本発明に係るロータリーダイの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、刃型１ｂの先端平滑面１ｄと側面１ｈの間に曲面１ｉが設けられ、これらの連設部分に交差稜線が画成されてエッジが形成されているものとしたが、この曲面１ｉと、先端平滑面１ｄ及び側面１ｈとが滑らかに連接されてエッジが形成されていなくてもよく、この場合には、さらに接触圧を分散させることが可能とされ、刃先１ｃにチッピングが発生することをより確実に防止することが可能とされる。

本発明の一実施形態のロータリーダイの刃先を示す図である。本発明の一実施形態のロータリーダイの刃先を示す斜視図である。本発明の一実施形態のロータリーダイを示す斜視図である。図３のダイを示す正面図である。従来のロータリーダイの刃型の刃先を示す図である。

符号の説明

１ダイ
１ａ外周面
１ｂ刃型
１ｃ刃先
１ｄ先端平滑面
１ｇ軸部
１ｈ側面
１ｉ曲面
２アンビルロール
２ａ外周面
２ｂ軸部
Ｏ１ダイの軸線
Ｏ２アンビルロールの軸線
Ｓ被加工物

Claims

軸線回りに回転される円柱状のダイの外周面に、この外周面から隆起するように形成された刃型が延設され、該刃型と前記ダイの外周面に対向して設けられるアンビルロールとの間で被加工物を挟み込んで前記被加工物を加工するロータリーダイにおいて、
前記刃型の先端側が刃先とされ、該刃先には、その先端に先端平滑面が設けられており、該先端平滑面と前記刃型の側面との間には連接部が設けられ、前記連接部は、前記刃型の延設方向に垂直な断面において外側に凸の曲面に形成されていることを特徴とするロータリーダイ。