JPH11188698A - ダイカットロール - Google Patents
ダイカットロールInfo
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- JPH11188698A JPH11188698A JP35921597A JP35921597A JPH11188698A JP H11188698 A JPH11188698 A JP H11188698A JP 35921597 A JP35921597 A JP 35921597A JP 35921597 A JP35921597 A JP 35921597A JP H11188698 A JPH11188698 A JP H11188698A
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Abstract
た凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッ
ターと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受ける
アンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、
運転初期の、前記凸状押切刃の刃先の微少なチッピング
の発生を低減して長寿命化を図る。 【解決手段】ダイカッターの凸状押切刃の刃先に、先端
平滑部1に隣接して、先端平滑部1を形成する稜線とな
す角度ψが50〜90度、好ましくは80〜90度とな
る研削筋を有するように研削処理を施して仕上げ傾斜面
4を形成する。なお、仕上げ傾斜面4の表面粗度Raは
0.3μm以下が好ましい。もしくは、表面粗度Raが
0.1μm以下の仕上げ傾斜面4を形成する。また、ダ
イカッターの軸方向に形成された刃先の刃幅と頂角を、
同じくダイカッターの周方向に形成された刃先の刃幅と
頂角より小さく形成する。
Description
リーナプキンなどのシート状製品の裁断に使用するダイ
カットロールに関する。
うに、切断すべき製品の形状に合わせて形成した凸状押
切刃10を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッター
Aと、その下方にダイカッターの凸状押切刃の刃先を受
けるアンビルロールBとを配置したものであり、両ロー
ルの間に切断すべきシート状ワークPを走行させ、ダイ
カッターAをアンビルロールBに押圧して回転させるこ
とによって、凸状押切刃10によりシート状ワークPを
所定の形状に切断する構造とされている。
切刃10の鋭利な刃先を回転する硬質のアンビルロール
Bの表面に押圧してシート状ワークPを切断する特殊な
方式であるため、その刃先は短命である。
断性能の改善とともに長寿命化のための試みが多く行わ
れている。たとえば、特許第2593570号公報に
は、凸状押切刃の押圧先端とアンビルロールの表面との
硬さの関係がその寿命に影響することから、両方の硬度
差をHrA0.1以上とすることによってその寿命を1
0倍以上延ばすことが開示されている。
先の形状面からの長寿命化が開示されており、刃先の幅
を、回転駆動ロールの軸方向部分を周方向部分よりも小
さくすることによって長寿命化できることが開示されて
いる。
は、動径に対する刃先両斜面の角度をα、β(ここで、
頂角はα+βとなる)とすれば、α≠βとし、0≦α≦
60度、25≦β≦80度、5≦β−α≦80度とする
ことにより、切刃の強度を損なうことなく、その切れ味
を向上させる技術が開示されている。
刃先において運転初期に発生する微少なチッピング(欠
損)が、ダイカットロールの短寿命の原因となるという
観点から長寿命化の課題に取り組んだものである。
は、このような従来のダイカットロールにおける凸状押
切刃の刃先の運転初期の微少なチッピングの発生を低減
し、ダイカットロールを長寿命化することにある。
切刃の刃先の微少なチッピング発生の原因を解明してそ
れに対応する手段を確立した。
の刃先の形態を示すもので、その刃先は、20μmから
50μmの幅d1を有し、その表面粗度Raが0.3μ
m程度の先端平滑部1と、それに続く表面粗度Raが
2.0μm程度の研削傾斜面2と焼結生地面3から形成
される。また、その刃先の頂角θ1は、図3に示す回転
駆動ロールの軸方向部分a、周方向部分bのいずれにお
いても一定になっている。
状押切刃の刃先においては、運転初期において微少なチ
ッピングが発生する。
因は、図4に示す従来の凸状押切刃の刃先の研削傾斜面
2に存在する、先端平滑部を構成する稜線と平行なミク
ロ的なノッチによるものであることがわかった。ノッチ
はマニシングセンターで稜線と平行に研削する際に形成
される。そして、ダイカットロールの運転の初期段階に
おいては、ダイカッターの軸方向に形成されている凸状
押切刃がアンビルロールと接する際に、このノッチが刃
先における微小なチッピングを誘発し、これが切断性能
の低下とともに、ダイカットロールを短寿命化に至らし
める。
短寿命の原因としては、凸状押切刃がアンビルロールと
接する際に、ダイカッターの軸方向の刃先の接触面圧
が、周方向の刃先の接触面圧に比べ、非常に小さいこと
が挙げられる。これは、軸方向の刃先の刃幅を周方向の
刃先の刃幅よりも小さくすることによって、ある程度軽
減できる。しかし、運転中、軸方向に形成する刃先の先
端平滑部が摩耗することにより、その刃幅が僅かに拡大
すると、加工物の切断に必要な接触面圧が得られず、軸
方向部分の刃先の切れ味が悪くなることがわかった。い
ずれの場合も、ダイカットロールの切断性能を維持させ
るためにおこなうアンビルロールの位置調整等による加
圧のサイクルが、特に運転初期において短くなり、結果
的に短寿命となる。特にこの傾向が著しい場合、周方向
に形成された刃先では、過大な接触面圧のために、寿命
を左右するような致命的な欠け(割れ)が発生する恐れ
がある。
接して、刃先とアンビルロールとが接する際に生じる応
力に耐え得る面を備えることが有効であり、その手段と
して、表面粗度Raが0.1μm以下の仕上げ傾斜面、
もしくは、先端平滑部を形成する稜線に対して50゜〜
90゜、好ましくは80〜90゜方向に研削筋を有する
仕上げ傾斜面を形成することが、運転初期の段階におい
て微少なチッピングの発生に効果的であることがわかっ
た。前記研削筋を有する仕上げ傾斜面を形成する場合に
は、その傾斜面の表面粗度Raは0.3μm以下が好ま
しい。
に形成される刃先の接触面圧を適正なものとし、長時間
の加圧サイクルを達成するためには、特開平8−719
99号公報に開示されているような軸方向の刃先の刃幅
を周方向の刃幅よりも小さくすることのみでは不十分で
あり、すなわちダイカッターの軸方向に形成された凸状
押切刃の刃幅と頂角が、同じくダイカッターの周方向に
形成された凸状押切刃の刃幅と頂角より小さくするこ
と、好ましくは、ダイカッターの軸方向に形成された刃
先の刃幅daと頂角θa、および、周方向に形成される
凸状押切刃の刃幅dcと頂角θcが、それぞれ、5≦d
a≦10μm、60≦θa≦120度、10≦dc≦3
0μm、80≦θc≦140度、θa≦θcの条件を満
たすことが効果的であることがわかった。これにより、
わずかに刃先が摩耗した時であっても、頂角θaが小さ
いので、軸方向部分の刃幅の拡大が小さく、したがって
切れ味を長持ちさせることが可能となる。
表面粗度Raが0.1μm以下の仕上げ傾斜面を形成
し、なおかつ、刃幅と頂度をコントロールすればより一
層の効果を奏することを見出した。特開平9−2672
99号公報には、前記の仕上げ傾斜面がなく、しかも頂
角が小さすぎる場合もあるので、このような効果は期待
できない。
構成する材料としては、WC基合金等の超硬合金、Ti
基合金等のサーメット、高速度鋼(ハイス)、Al2O3
系・ZrO2系・SiC系・Si3N4系のセラミックス
等の硬質材料を使用できるが、そのうち特にWC基合
金、Ti基合金等のカーバイドボンドの硬質材料の使用
が好ましい。
す切断すべき製品の形状に合わせて形成した凸状押切刃
10を有するダイカッターAに適用した例について説明
する。
すもので、図4に示す従来の凸状押切刃における先端平
滑部1と、マシニングセンターによって稜線と平行(同
じ方向)に研削した研削傾斜面2との間に、先端平滑部
1の長手方向に対して、直角に研削加工を施した仕上げ
傾斜面4を形成している。図1に示す実施の態様におけ
る仕上げ傾斜面4はマシニングセンターによって一旦仕
上げられた刃先をさらに先端平滑部1を形成する稜線と
垂直な方向に研削加工したものであり、仕上げ傾斜面4
は、先端平滑部1を形成する稜線に対して50゜〜90
゜の範囲の角度φで傾斜した研削筋41を有している。
前記角度φは、80゜〜90゜の範囲がより好ましい。
なお、図1における仕上げ傾斜面の表面粗度Raは0.
3μm以下とされている。
刃先は、先端平滑部の刃幅d、及び、先端平滑部1を挟
んで対称な仕上げ傾斜面4からなる頂角θが、それぞれ
以下の特定条件を満たすように形成される。しかも、図
4に示すダイカッターAの軸方向aにおける刃幅、頂角
をそれぞれdaとθa、同じく周方向における刃幅、頂
角をdcとθcとすると、それぞれの刃幅da及びdc
と頂角θa及びθcは異なる値に特定される必要があ
る。
a≦θc ここにおいて、ダイカッターAの軸方向aにおける刃幅
daは、必要な接触面圧を得るために小さくする必要が
あり、da≦10μmとしている。しかし、da<5μ
mであるとチッピングが生じるので上記の範囲が好まし
い。また、ダイカッターの周方向においては接触面圧が
高いためにチッピングが生じる恐れがあるので、dcを
大にする必要がある。
り拡大しないようにθa≦120度としている。一方、
θa<60度であると、チッピングを生じやすくなる。
これに対して、ダイカッターの周方向においては接触面
圧が高いためにチッピングが生じる恐れがあるので、θ
cを大にする必要がある。
のポリエチレンフィルムとし、daとdcをそれぞれ1
0μm、20μmに、また、θaとθcをそれぞれ10
0度、110度に設定した本発明のダイカットロール、
一方、d1が20mm、θ1が90度であり、軸方向及び
周方向とも同じ刃幅及び頂角である従来の刃を使用し
て、前記フィルムを図3に示す形状に切断したときの両
ダイカットロールの寿命差を図2に示す。同図は、所定
の刃先形状に形成されたWC−Co超硬合金製ダイカッ
ターとアンビルロールとの組合せにより構成された各種
ダイカットロールを製作し、テスト運転することによっ
て得たものである。同図の縦軸はアンビルロールをダイ
カッターに押圧する加圧力を、横軸にダイカットロール
の寿命を示す。同図において、ケース1とは従来のダイ
カットロールにおいて運転初期におけるミクロ的なノッ
チが発展してダイカッターの軸方向部分の切刃が破断し
た状態になったことを意味し、また、ケース2とは、従
来のダイカットロールの運転初期において、ダイカッタ
ーの軸方向部分の刃先は微細なピッチングを繰り返すが
切刃の破断までには至っていない状態を示す。
運転初期の段階で、(1) 研削傾斜面に稜線と平行にミ
クロ的なノッチが存在するため、軸方向部分の刃先がア
ンビルロールと接触する際に微細なチッピングが生じや
すく、切断性能が低下する、(2) 軸方向に形成された
刃先の先端平滑部が摩耗し、刃幅が拡大することによっ
て、切断に必要な接触面圧が不足し、切れ味が悪くな
る、等の状況が発生する。これを改善すべく、軸方向部
分の刃先の接触面圧を上げるためにアンビルロールの位
置調整を行うと、再び刃先の切断性能は向上もしくは復
帰するが、加圧のサイクルが短くなり、これは結果的に
ダイカットロールの寿命に影響する。
の接触面圧の差が大きくなることを回避すべく、短いサ
イクルのうちにアンビルロールの加圧力を極端に上げて
いこうとすれば、周方向に形成された刃先では、過大な
接触面圧が生じ、最悪の場合、寿命を決定づけるような
欠け(割れ)が生じる恐れがある。
滑部および研削傾斜面の摩耗により、研削傾斜面に存在
したミクロ的ノッチは軽減し、微細なチッピング発生率
は減少するため、アンビルロールの加圧サイクルは、運
転初期に比べれば長い。
ロールの加圧サイクルは、従来に比べ長くなり、ダイカ
ットロールの寿命は、従来のものに比べ、約1.5倍の
長寿命を達成することができた。
カッターの凸状押切刃の刃先が、先端平滑部と研削傾斜
面との間に、先端平滑部に対して、50゜〜90゜、好
ましくは80゜〜90゜の方向に研削筋を有するように
研削加工を施し、平面粗度Raが0.3μm以下の仕上
げ傾斜面を有することと、刃先の刃幅及び頂角の規定条
件とを複合したことによるものであるが、それぞれの条
件を単独に適用した場合も、程度の差こそあれ、それぞ
れに効果があることも確認されている。
部1の稜線に対して直角方向ではない場合には、表面粗
度Raを0.1μm以下とすることによっても同様の効
果を得ることができる。仕上げ傾斜面の表面粗度Raを
0.1μm以下とすることによって、微細なチッピング
を誘発するようなミクロ的なノッチが存在しなくなるた
めである。
される凸状押切刃の刃先の微少なチッピングが無くな
り、また、先端平滑部が摩耗により刃幅が拡大しても切
断性能を維持でき、ダイカットロールの長寿命が達成で
きる。
ルが長くなり、ダイカットロールの長寿命化が達成でき
る (3) 刃先の異常摩耗がなく、切れ味も持続できる。
刃幅を小さくすることによって、必要な接触面圧が得ら
れるので、従来よりも初期荷重を低く設定することがで
き、ダイカットロールの長寿命化が達成できる。
ングの防止、ダイカットロールの長寿命化を達成でき
る。
切刃の刃先を示す。
イカットロールの寿命との対比で示す。
刃の刃先を示す。
ルロール 1 先端平滑部 2 研削傾斜面 3 焼結生
地 4 仕上げ傾斜面 41 研削筋 d 先端平滑部刃幅 θ 刃先の頂角
Claims (12)
- 【請求項1】切断すべき製品の形状に合わせて形成した
凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッタ
ーと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受けるア
ンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、前
記凸状押切刃の刃先の先端平滑部に隣接して、前記先端
平滑部を構成する稜線となす角度φが50〜90度とな
る研削筋を有するように研削処理を施して仕上げ傾斜面
を形成したことを特徴とするダイカットロール。 - 【請求項2】前記角度φが80〜90度であることを特
徴とする請求項1記載のダイカットロール。 - 【請求項3】前記仕上げ傾斜面の表面粗度Raが0.3
μm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の
ダイカットロール。 - 【請求項4】切断すべき製品の形状に合わせて形成した
凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッタ
ーと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受けるア
ンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、前
記ダイカッターの軸方向に形成された凸状押切刃の刃幅
と頂角が、それぞれ、同じくダイカッターの周方向に形
成された凸状押切刃の刃幅と頂角より小さいことを特徴
とするダイカットロール。 - 【請求項5】ダイカッターの軸方向に形成された刃先の
刃幅daと頂角θa、および、周方向に形成される凸状
押切刃の刃幅dcと頂角θcが、それぞれ、以下の条件
を満たすことを特徴とする請求項4に記載のダイカット
ロール。 5≦da≦10μm、 60≦θa≦120度 10≦dc≦30μm、 80≦θc≦140度、θa
≦θc - 【請求項6】 切断すべき製品の形状に合わせて形成し
た凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッ
ターと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受ける
アンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、
前記凸状押切刃の刃先の先端平滑部に隣接する稜面に、
表面粗度Ra0.1μm以下の仕上げ傾斜面を形成した
ことを特徴とするダイカットロール。 - 【請求項7】切断すべき製品の形状に合わせて形成した
凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッタ
ーと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受けるア
ンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、 前記凸状押切刃の刃先の先端平滑部に隣接して、前記先
端平滑部を構成する稜線となす角度φが50〜90度と
なるように研削処理を施して仕上げ傾斜面を形成し、 前記ダイカッターの軸方向に形成された凸状押切刃の刃
幅と頂角を、それぞれ、同じくダイカッターの周方向に
形成された凸状押切刃の刃幅と頂角より小さくしたこと
を特徴とするダイカットロール。 - 【請求項8】前記角度φが80〜90度であることを特
徴とする請求項7記載のダイカットロール。 - 【請求項9】前記仕上げ傾斜面の表面粗度Raが0.3
μm以下であることを特徴とする請求項7又は8記載の
ダイカットロール。 - 【請求項10】ダイカッターの軸方向に形成された刃先
の刃幅daと頂角θa、および、周方向に形成される凸
状押切刃の刃幅dcと頂角θcが、それぞれ、以下の条
件を満たすことを特徴とする請求項7から9のいずれか
に記載のダイカットロール。 5≦da≦10μm、 60≦θa≦120度 10≦dc≦30μm、 80≦θc≦140度、θa
≦θc - 【請求項11】切断すべき製品の形状に合わせて形成し
た凸状押切刃を回転駆動ロールの表面に設けたダイカッ
ターと、このダイカッターの凸状押切刃の刃先を受ける
アンビルロールとからなるダイカットロールにおいて、 前記凸状押切刃の刃先の先端平滑部に隣接する稜面に、
表面粗度Ra0.1μm以下の仕上げ傾斜面を形成し、 前記ダイカッターの軸方向に形成された凸状押切刃の刃
幅と頂角を、それぞれ、同じくダイカッターの周方向に
形成された凸状押切刃の刃幅と頂角より小さくしたこと
を特徴とするダイカットロール。 - 【請求項12】ダイカッターの軸方向に形成された刃先
の刃幅daと頂角θa、および、周方向に形成される凸
状押切刃の刃幅dcと頂角θcが、それぞれ、以下の条
件を満たすことを特徴とする請求項11記載のダイカッ
トロール。 5≦da≦10μm、 60≦θa≦120度 10≦dc≦30μm、 80≦θc≦140度、θa
≦θc
Priority Applications (8)
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EP20020028763 EP1297931A3 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-24 | Die cut roll |
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