JP5631075B2 - 発泡樹脂シートの打ち抜き具 - Google Patents

Description

この発明は、発泡樹脂シートをその切断面がテーパ形をなすように打ち抜くための打ち抜き具に関する。

独立気泡や連続気泡の発泡樹脂シートを所定の形状に打ち抜くために、それぞれプレス加工機に取り付けられる上型と下型からなる打ち抜き具（抜き型）が知られている。

具体的には図６（ａ）のように、従来の打ち抜き具２の下型１０は、フラットな基板１１の上面に平面視方環形の打ち抜き刃（トムソン刃）１３が固定され、基板１１上面の打ち抜き刃１３の方環の内外には、打ち抜き刃１３の刃先が隠れる厚みのクッション部１２が積層されて構成されている。また、上型２０はフラットな押え板２１により構成されている（特許文献１の図７等参照）。

打ち抜き加工の際には、下型１０のクッション部１２にフラットな発泡樹脂シートｓを載置し、プレス加工機を作動させて下型１０を上型２０に接近させ、図６（ｂ）のように、その押え板２１を発泡樹脂シートｓに押し付ける。すると、押え板２１の押圧によりクッション部１２が圧縮されて打ち抜き刃１３の刃先が露出し、その刃先が発泡樹脂シートｓに接触する。このようにして、打ち抜き刃１３が発泡樹脂シートｓの厚み方向に突きぬけることで、シートｓは刃１３の方環の形状通りに打ち抜かれることになる。

ところで、打ち抜いた発泡樹脂シートｓの用途に応じて、その切断面をテーパ形（発泡樹脂シートの厚み方向に対して傾斜する形状）とする要請がある。しかし、図６（ｂ）のようにして、切断面がほぼストレートに打ちぬかれたものを、さらに次工程で切断面をテーパ加工するのは手間がかかる。
また、打ち抜き時と同時に切断面がテーパ形になるような種々の試みもなされているが、安定して切断面をテーパ形にするのは困難であった。

特開平７−２３７１９６号公報

そこでこの発明の解決すべき課題は、発泡樹脂シートをその切断面がテーパ形をなすように打ち抜くための打ち抜き具を提供することである。

上記課題を解決するため、発明にかかる打ち抜き具を、上型と下型から構成し、下型は、基板と、基板上面に固定された平面視環状の打ち抜き刃と、基板上面の打ち抜き刃の環より外側に積層されたクッション材からなるクッション部とを有し、打ち抜き刃の環より内側が凹部となっている構成とし、上型は、押え板と、押え板下面に固定された押し込みブロックとを有する構成としたのである。

そして、下型のクッション部にフラットな発泡樹脂シートを載置して上型を接近させると、押し込みブロックにより発泡樹脂シートの打ち抜き刃の環より内側の部分が凹部に押し込まれ、発泡樹脂シートの打ち抜き刃に対向する箇所が反って傾斜した状態で垂直に切断されるようにしたのである。縁の部分が反って傾斜した状態で垂直に切断された発泡樹脂シートがフラットな状態に復元すると、その切断面が確実にテーパ形となる。

打ち抜き刃が平面視方環形であるなどして、その環の中途に屈曲部を有する場合には、クッション部上面の屈曲部に隣接する箇所に、打ち抜き刃の環の外側に向けて上り勾配に傾斜する楔形の反り補助部を設けるのが好ましい。クッション部上の発泡樹脂シートは、反り補助部に載せられた打ち抜き刃の屈曲部に対向する個所の反り（傾斜）が大きくなる。
そのため、打ち抜かれた際に、テーパを付けにくい角隅部分の切断面が綺麗にテーパ形となる。

押し込みブロックがフラットな底面と側面とを有する場合には、底面と側面との境界部分は面取りされて面取り部となっているのが好ましい。
面取り部を設けると、押し込みブロックのエッジ部分で合成樹脂シートが過度に反り返ることが抑制され、打ち抜き刃による切断がスムーズに行われる。

発明にかかる打ち抜き具を以上のように構成したので、発泡樹脂シートをその切断面が確実にテーパ形をなすように打ち抜くことが可能となった。

実施形態の打ち抜き具の斜視図 実施形態の打ち抜き具の下型の平面図 図２のIII−III線断面図 実施形態の打ち抜き具の打ち抜き工程を示す横断面図 打ち抜かれた発泡樹脂シートの（ａ）は横断面図、（ｂ）は斜視図 従来の打ち抜き具の打ち抜き工程を示す横断面図

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施形態について説明する。
実施形態の打ち抜き具（抜き型）１は、それぞれプレス加工機に取り付けられる下型１０および上型２０からなり、下型１０に発泡樹脂シートｓを載せ、上型２０を近づけてプレスすることで、発泡樹脂シートｓをその切断面がテーパ形をなすように打ち抜いて発泡樹脂製品ｐを形成する。

まず下型１０は、図１から図３に示すように、基板１１と、クッション部１２と、打ち抜き刃１３と、凹部１４と、反り補助部１５と、からなる。
ベニヤ板などからなる平面視矩形のフラットな基板１１は、その上面に金属製の打ち抜き刃１３が固定されている。打ち抜き刃１３は、平面視した場合の４箇所で約９０度屈曲してほぼ方環形をなしており、かつその方環の長辺のうち一方は、若干外方に膨んでゆるやかな弧状をなしている。

また、基板１１上面の打ち抜き刃１３の方環より外側には、ポリエチレンフォームをはじめとする独立気泡の発泡樹脂などからなるクッション材が積層されてクッション部１２となっている。クッション部１２の厚みは打ち抜き刃１３の刃の長さよりも若干大きいため、打ち抜き刃１３の刃先はクッション部１２に隠れるようになっている。
一方、基板１１上面の打ち抜き刃１３の方環より内側には、クッション材は積層されておらず、そのためクッション部１２の上面から窪んで凹部１４となっている。凹部１４の深さは当然クッション部１２の厚みとほぼ等しく、凹部１４の平面視形状は、その外縁が打ち抜き刃１３の方環に対応し、長辺の一辺が弧状に膨らんだ矩形をなしている。

さらに、クッション部１２上面の打ち抜き刃１３の方環の屈曲部（４隅）に隣接する箇所には、反り補助部１５が固定されている。反り補助部１５は、全体がほぼ楔形をなしており、打ち抜き刃１３の方環の内側から外側に向けて上り勾配に傾斜している。反り補助部１５の打ち抜き刃１３の屈曲部に対応する箇所は刃との干渉を防ぐため平面視Ｖ字型に切り欠かれている。
この反り補助部１５の素材としては、独立気泡の発泡樹脂などからなるクッション材（弾性材）が用いられるが、発泡度等を調節することでクッション部１２よりも圧縮されにくいものとなっている。

次に上型２０は、図１に示すように、押え板２１と、押し込みブロック２２と、からなる。
ベニヤ板や合成樹脂板などからなる平面視矩形のフラットな押え板２１は、その下面に押し込みブロック２２が固定されている。

押し込みブロック２２は、平面視が下型１０の凹部１４とほぼ同じ矩形をなしており、その厚みは凹部１４の深さとほぼ等しくなっている。
押し込みブロック２２は、略矩形のフラットな底面と４つの側面とを有しており、底面と側面との境界部分（エッジ部分）は面取りが施されて傾斜する面取り部２２ａとなっている。
押し込みブロック２２の素材としては、独立気泡の発泡樹脂などからなるクッション材（弾性材）が用いられるが、反り補助部１５と同様に、クッション部１２よりも圧縮されにくいものとなっている

実施形態の打ち抜き具１の構成は以上のようであり、次に図４を参照して発泡樹脂シートｓを打ち抜く工程について説明する。
いま図４（ａ）および（ｂ）のように、上型２０と下型１０が離反した状態で、下型１０のクッション部１２の上にフラットな発泡樹脂シートｓを載置する。クッション部１２上には楔形の反り補助部１５が設けられているため、発泡樹脂シートｓは、打ち抜き刃１３の屈曲部に対向する箇所を含めて全体的に図４（ｂ）のようにゆるやかに反って変形した状態になる。
このとき、打ち抜き刃１３の刃先はクッション部１２に隠れているため、発泡樹脂シートｓは打ち抜き刃１３に切断されることはない。

次にプレス加工機を作動させて図４（ｃ）のように下型１０に上型２０を接近させる。すると、上型２０の押さえ板２１が下型１０上にある発泡樹脂シートｓの打ち抜き刃１３より外側の部分を押え付け、当該部分をほぼフラットな状態に戻してクッション部１２へと押し付ける。
これと同時に上型２０の押し込みブロック２２が、発泡樹脂シートｓの打ち抜き刃１３より内側の部分を凹部１４へと押し込んでゆく。
したがって、下型１０に上型２０が接近した状態で、発泡樹脂シートｓは、全体的にはほぼフラットであるが、打ち抜き刃１３に対向する箇所だけが、押し込みブロック２２の面取り部２２ａの傾斜に沿って反って変形した状態となる。

このとき、下型１０のクッション部１２は、発泡樹脂シートｓを介し、また場合により反り補助部１５も介して、上型２０の押え板２１により押圧されるため、圧縮されてその厚みが小さくなる。したがって、この押圧によりクッション部１２に隠れていた打ち抜き刃１３の刃先が露出して、合成樹脂シートｓの対向箇所へと当接する。
上型２０の下降が進行すると、打ち抜き刃１３が合成樹脂シートｓの対向箇所をつきぬけてこれを切断するが、上述のように合成樹脂シートｓの対向箇所は反っているため、打ち抜き刃１３に対して傾斜した状態で垂直方向に切断されることになる。

切断が終了して上型２０が上昇すると、合成樹脂シートｓは押え板２１や押し込みブロック２２の圧力から開放されるため、反って変形した状態からもとのフラットな状態に復元する。
その切断箇所は、上述のように打ち抜き刃１３に対して傾斜した状態で垂直方向に切断されているのであるから、傾斜部分がフラットに復元すると、逆に切断面が垂直方向に対して傾斜した状態になる。したがって、図５のように、切断面がテーパ形の発泡樹脂製品ｐが、簡単な構造の打ち抜き具１により確実に得られることになる。

打ち抜き刃１３の平面視形状は、実施形態の方環形に限られない。たとえば平行四辺形、ひし形、５角形、６角形などの多角形型としてもよい。
打ち抜き刃１３が鋭角の屈曲部と鈍角の屈曲部を有する場合には、すくなくとも鋭角な屈曲部に隣接するクッション部１２上に、反り補助部１５を設けておくとよい。
このようにすると、切断面がもっともテーパになりにくい鋭角な屈曲部に対応する箇所が、反り補助部１５によって発泡樹脂シートｓに大きな反りが生じるため、確実にテーパが付けられるようになる。なお、鈍角な屈曲部に隣接するクッション部１２上にも、反り補助部１５を設けてもよいことは無論である。

下型１０の反り補助部１５は、打ち抜き刃１３が平面視円環形、平面視楕円環形などのように屈曲部が存在しない場合には、省略可能である。
上型２０の押し込みブロック２２の面取り部２２ａも、発泡樹脂シートｓの材質や打ち抜いた発泡樹脂製品ｐの切断面に要求されるテーパ角などに応じて、適宜省略可能である。

反り補助部１５の上面の傾斜角度は特に限定されないが、水平に対して１０度〜３０度が例示できる。傾斜角度が大きすぎると発泡樹脂シートｓが過度に反って、打ち抜き刃１３によりスムーズに切断できなくなり、傾斜角度が小さすぎると発泡樹脂シートｓの反りを補助する効果がほとんど得られないからである。
また、反り補助部１５の幅（傾斜方向の長さ）も特に限定されないが、５ｍｍ〜１５ｍｍが例示できる。幅が大きすぎると発泡樹脂シートｓのクッション材からの浮き上がりが大きすぎて、打ち抜き刃１３によりスムーズに切断できなくなり、幅が小さすぎると発泡樹脂シートｓの反りを補助する効果がほとんど得られないからである。

面取り部２２ａの傾斜角度は特に限定されないが、上述した反り補助部１５の傾斜角度を設定する場合と同様の理由から、水平に対して２０度〜５０度が例示できる。
面取り部２２ａの幅（傾斜方向の長さ）も特に限定されないが、上述した反り補助部１５の幅を設定する場合と同様の理由から、５ｍｍ〜１０ｍｍが例示できる。

また、下型１０の凹部１４は打ち抜き刃１３の環の内側の全域である必要はなく、部分的に設けてもよい。これにより、発泡樹脂製品ｐの切断面の全周をテーパ形にするのではなく、部分的にテーパ形とすることも可能である。
凹部１４内にも別の打ち抜き刃を設けて、ドーナツ型（環状）の発泡樹脂製品ｐを形成することも可能であり、その場合は、内周の切断面はストレート形状に、外周の切断面はテーパ形となる。

発泡樹脂シートｓの材質は特に限定されず、ポリウレタンフォームなどの連続気泡の発泡樹脂、ポリエチレンフォームなどの独立気泡の発泡樹脂が例示できる。発泡樹脂シートｓの厚みも、打ち抜き刃１３により打ち抜き可能である限りにおいて、特に限定されない。打ち抜き刃１３の刃渡り（周長）、重ね（厚み）、刃幅等も特に限定されない。クッション部１２の厚みは常態において打ち抜き刃１３の刃先が隠れる限りにおいて、特に限定されないが、１０ｍｍ〜３０ｍｍが例示できる。

１ 実施形態の打ち抜き具
２ 従来の打ち抜き具
１０ 下型
１１ 基板
１２ クッション部
１３ 打ち抜き刃
１４ 凹部
１５ 反り補助部
２０ 上型
２１ 押え板
２２ 押し込みブロック
２２ａ 面取り部
ｓ 発泡樹脂シート
ｐ 発泡樹脂製品

Claims (2)

1. フラットな発泡樹脂シートを切断面がテーパ形となるように打ち抜くための打ち抜き具であって、
   基板、基板上面に固定された平面視環状の打ち抜き刃、および基板上面の打ち抜き刃の環より外側に積層されたクッション材からなるクッション部を有し、打ち抜き刃の環より内側が凹部となっている下型と、
   押え板および押え板下面に固定された押し込みブロックを有する上型と、からなり、
   前記下型はさらに、
   前記打ち抜き刃が、その環の中途に屈曲部を有し、
   前記クッション部上面の前記屈曲部に隣接する箇所に、前記打ち抜き刃の環の内側から外側に向けて上り勾配に傾斜する楔形の反り補助部を有し、
   前記下型のクッション部および反り補助部に前記発泡樹脂シートを載置し前記上型を接近させると、前記押し込みブロックにより前記発泡樹脂シートの前記打ち抜き刃の環より内側の部分が前記凹部に押し込まれることおよび前記反り補助部に載せられたことにより、前記発泡樹脂シートの前記打ち抜き刃に対向する箇所が反って傾斜した状態で垂直に切断され、ここから発泡樹脂シート全体がフラットに復元することでその切断面がテーパ形となる打ち抜き具。
2. 前記押し込みブロックは、フラットな底面と側面とを有し、底面と側面との境界部分は面取りされて面取り部となっている請求項１に記載の打ち抜き具。

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