JPWO2010013818A1 - Thin plate shearing method - Google Patents
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Abstract
金型を精密加工してクリアランスを狭くすることなく、薄板を高品質で剪断加工できる薄板の剪断方法を提供するために、剪断加工用孔2aを有するダイ2とパンチ3との間に、非金属層1bを少なくとも一層有する薄板1を配置し、相対的にパンチ3を剪断加工用孔2aに向けて移動させることによって薄板1を剪断する薄板の剪断方法において、パンチ3が薄板1を貫通して剪断加工用孔2aに嵌合する前の段階でパンチ3の相対的な移動を止めて剪断を終える。In order to provide a thin plate shearing method capable of shearing a thin plate with high quality without narrowing the clearance by precision machining the die, a non-cutting die 2 and a punch 3 having a shearing hole 2a are provided between the die 2 and the punch 3. In the thin plate shearing method in which the thin plate 1 having at least one metal layer 1b is disposed and the thin plate 1 is sheared by relatively moving the punch 3 toward the shearing hole 2a, the punch 3 penetrates the thin plate 1. Thus, before the fitting into the shearing hole 2a, the relative movement of the punch 3 is stopped and the shearing is finished.
Description
本発明は、板厚が概ね0.5mm以下で、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板、あるいは金属製の薄板を剪断加工して製品を形成する薄板の剪断方法に関する。 The present invention relates to a thin plate shearing method for forming a product by shearing a thin plate having a thickness of approximately 0.5 mm or less and having a non-metal layer laminated on one or both sides of a metal layer, or a thin metal plate.
薄板から製品を形成する方法としては、薄板を金型(パンチとダイ)によって打ち抜く方法が最も一般的である。 The most common method for forming a product from a thin plate is to punch the thin plate with a die (punch and die).
この打ち抜き法においては、打ち抜き孔を有するダイの上に被加工板材(薄板)を載置し、打ち抜き孔の上方に配置したパンチを下降させ、パンチの先端を打ち抜き孔に嵌合させることによって被加工板材を剪断加工する。なお、パンチとダイを上下反転させてダイの下方にパンチを配置する場合もあり、パンチの代わりにダイを移動させる場合もある。 In this punching method, a processed plate material (thin plate) is placed on a die having a punching hole, the punch disposed above the punching hole is lowered, and the tip of the punch is fitted into the punching hole. The processed plate material is sheared. In some cases, the punch and the die are turned upside down so that the punch is arranged below the die, or the die is moved instead of the punch.
その加工条件については、従来から多くの研究がなされており、例えば非特許文献1には、被加工板材の板厚と、それを打ち抜くパンチとダイ(打ち抜き孔)間の隙間すなわちクリアランスとの適正な関係が示されている。これによると、被加工板材の板厚の概ね5〜10%程度が適正なクリアランスとされている。
Many researches have been made on the processing conditions. For example, Non-Patent
この被加工板材の板厚とクリアランスとの関係によれば、被加工板材の板厚が1mmではクリアランスは50〜100μm程度であり、この程度であれば金型等の製作も容易である。しかし、被加工板材の板厚が例えば20μmになると、適正なクリアランスは1〜2μmとなり、金型の精密加工が必要で製作に高度な技術を要する上に、価格も上がるという問題がある。 According to the relation between the plate thickness of the plate material to be processed and the clearance, the clearance is about 50 to 100 μm when the plate thickness of the plate material to be processed is 1 mm. However, when the plate thickness of the plate material to be processed is 20 μm, for example, the appropriate clearance is 1 to 2 μm, and there is a problem that high-precision manufacturing of the mold is required and high technology is required for manufacturing, and the price is also increased.
さらに、クリアランスを狭くして金型を製作し、打ち抜きを行うと別の問題が生じる。その一つは、パンチとダイの摩耗による寿命低下である。すなわち、クリアランスが狭ければ、パンチとダイが弾性変形の範囲で相互に接触することが多くなって摩耗が大きくなる。また、パンチとダイが接触して弾性変形の範囲を超えて変形するとチッピングの問題も発生する。 Furthermore, another problem arises when a die is manufactured with a narrow clearance and punched. One of them is a decrease in life due to wear of the punch and die. That is, if the clearance is narrow, the punch and the die often come into contact with each other in the range of elastic deformation, and wear increases. Further, if the punch and the die come into contact and deform beyond the elastic deformation range, a problem of chipping also occurs.
もう一つの大きな問題は、打ち抜きに伴い被加工板材から発生する小さなクズの問題である。この問題は、被加工板材が金属層と非金属層の積層板の場合に顕著になる。被加工板材から発生するクズは、パンチとダイ間に挟まり、打ち抜きに大きな力が必要になったり、頻繁にクリーニングが必要となるという諸問題を引き起こす。さらには、金型を破損させることもあり得る。 Another major problem is the problem of small debris generated from the processed plate material due to punching. This problem becomes prominent when the processed plate material is a laminated plate of a metal layer and a non-metal layer. Scratches generated from the plate material to be processed are sandwiched between the punch and the die and cause various problems that a large force is required for punching and frequent cleaning is required. Furthermore, the mold may be damaged.
また、従来の打ち抜き法は別の問題を有している。すなわち、被加工板材とくに金属板の打ち抜きを進めると、金型との相性もあるが、パンチに被加工板材による凝着が生じやすい。この凝着の問題は、パンチやダイをセラミックスやDLC(ダイヤモンドライクカーボン)等でコーティングすることにより、ある程度は防ぐことができるが、クリアランスの狭い金型では、パンチとダイ間の摺動による摩擦が大きく、一時的な効果しか得られない。 Further, the conventional punching method has another problem. That is, if the punching of the plate material to be processed, particularly the metal plate, proceeds with the die, it tends to adhere to the punch due to the plate material to be processed. This adhesion problem can be prevented to some extent by coating the punch and die with ceramics or DLC (diamond-like carbon), but in a mold with a narrow clearance, friction caused by sliding between the punch and the die. Is large, and only a temporary effect can be obtained.
さらに別の問題として、打ち抜かれた後の被加工板材(製品部)の外縁の品質の低下がある。これは、被加工板材が打ち抜かれた後に、ダイの内面と擦れながらパンチの死点まで行き、ダイから離れるまでの間、ずっと擦れる状態が続くからである。 As another problem, the quality of the outer edge of the processed plate material (product part) after being punched is deteriorated. This is because, after the plate material to be processed is punched out, it goes to the punch dead center while rubbing against the inner surface of the die and keeps rubbing for a long time until it leaves the die.
以上のとおり、従来の打ち抜きによる剪断加工においては、とくに被加工板材の板厚が小さくなると、様々な問題が発生していた。 As described above, in the conventional shearing by punching, various problems have occurred particularly when the plate thickness of the processed plate material is reduced.
本発明は、従来の打ち抜きによる剪断加工が抱える上述の諸問題に鑑みてなされたもので、その課題は、薄板を高品質で長期にわたり剪断加工でき、しかも用いる金型の精密加工を必ずしも必要とせずに、装置、工程ともに低コストにて極めて良好に薄板の剪断を行うことができる方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of conventional shearing by punching, and the problem is that a thin plate can be sheared with high quality over a long period of time, and the precision machining of the mold to be used is not necessarily required. It is another object of the present invention to provide a method capable of shearing a thin plate very well at low cost in both apparatus and process.
本発明者は、薄板の剪断加工に関し研究を重ねた結果、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板の場合、パンチが薄板を貫通してダイの剪断加工用孔に嵌合する前の段階で、薄板が完全に剪断されることを知見した。 As a result of repeated research on the thin plate shearing process, the present inventor, in the case of a thin plate with a non-metal layer laminated on one or both sides of the metal layer, the punch penetrates the thin plate and fits into the shearing hole of the die. It was found that the thin plate was completely sheared in the previous stage.
本発明は、この知見に基づきなされたもので、剪断加工用孔を有するダイとパンチとの間に、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板を配置し、相対的にパンチを剪断加工用孔に向けて移動させることによって前記薄板を剪断する薄板の剪断方法において、パンチが薄板を貫通して剪断加工用孔に嵌合する前の段階でパンチの相対的な移動を止めて剪断を終えることを特徴とするものである。 The present invention has been made on the basis of this finding. A thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of a metal layer is disposed between a die having a shearing hole and a punch, and the punch is relatively punched. In the thin plate shearing method in which the thin plate is sheared by moving it toward the shearing hole, the relative movement of the punch is stopped before the punch passes through the thin plate and is fitted into the shearing hole. The shearing is finished.
このように、本発明では、パンチがダイに嵌合しないので、パンチをダイに嵌合させていた従来の打ち抜き法のようにクリアランスを厳しく調整する必要がなく、通常のプラスのクリアランスはもちろん、ゼロクリアランスやパンチ径の方が大きいマイナスクリアランスでもよい。すなわち本発明では、金型(パンチとダイ)を精密加工してクリアランスを厳しく調整する必要がなく、金型を容易に製作でき、製作コストも低減できる。 In this way, in the present invention, since the punch does not fit into the die, it is not necessary to adjust the clearance strictly as in the conventional punching method in which the punch is fitted to the die, and of course the normal plus clearance, Zero clearance or negative clearance with a larger punch diameter may be used. That is, in the present invention, it is not necessary to precisely process the mold (punch and die) and adjust the clearance strictly, the mold can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.
また、パンチがダイに嵌合しないので、パンチもダイも摩耗しにくく、金型の寿命も長くなる。さらに、被加工板材の剪断後の移動が少なく、それに伴ってクズの発生も少なくなる。また、従来の方法ではパンチの上下に伴い、接触する被加工板材の金属部分が凝着するという問題がある。凝着した金属成分を除去するのは困難であり、こすったり薬品で除去しようとすると、パンチにキズが入ったり、面粗さが高くなったり、腐食して表面が変質したりする。しかもこの現象は、長い場合でも100ショット、短ければわずか5〜10ショットごとに生じるために、生産性を著しく損ねている。本発明の方法では、パンチを被加工板材中の金属部分と直接接触させずに剪断を行うことが可能となるために、パンチに被加工板材が凝着することも防止できる。 Further, since the punch does not fit into the die, the punch and the die are not easily worn, and the life of the mold is prolonged. Furthermore, there is little movement of the plate material to be processed after shearing, and accordingly, generation of scraps is reduced. Further, in the conventional method, there is a problem that the metal part of the plate material to be contacted adheres as the punch moves up and down. It is difficult to remove the adhered metal component, and if it is rubbed or removed with chemicals, the punch will be scratched, the surface roughness will increase, or the surface will deteriorate due to corrosion. Moreover, since this phenomenon occurs every 100 shots even if it is long and only 5 to 10 shots if it is short, productivity is significantly impaired. In the method of the present invention, since it is possible to perform shearing without bringing the punch into direct contact with the metal portion in the processed plate material, it is possible to prevent the processed plate material from adhering to the punch.
そのために、剪断加工の状態を良好なまま維持でき、薄板を高品質で剪断加工できる一方で、金型としては製造が難しく、かつ高コストであるクリアランスを極限まで狭めた金型を作製する必要がなく、金型作製に高コストを要しない。 Therefore, it is necessary to produce a mold that can maintain the state of shearing in good condition and can shear a thin plate with high quality, but is difficult to manufacture as a mold and has a high clearance, which has a high clearance. There is no need for high cost for mold production.
なお、打ち抜き加工の技術分野において、1回のパンチ動作で被加工板材を打ち抜くのではなく、まず一方向に半抜き加工をし、その後反対方向から抜き返すことによって被加工板材を打ち抜く方法が知られているが(例えば特開2004−167547号公報及び特開2001−300647号公報参照)、本発明の剪断方法は、1回の剪断操作によって被加工板材を完全に剪断する点で、上記の半抜き・抜き返しの従来技術とは本質的に異なる。 In the technical field of punching, there is known a method of punching a processed plate material by first half-punching in one direction and then punching it back in the opposite direction instead of punching the processed plate material by a single punching operation. However, the shearing method of the present invention is the above-described method in that the plate material to be processed is completely sheared by a single shearing operation (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-167547 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-300647). This is essentially different from the half-punch / pull-out prior art.
本発明においてパンチは、薄板の板厚に対し金属層の厚さ以上かつ非金属層の総厚さ以下の位置で止めることが好ましい。パンチを止める位置が金属層の厚さ未満であると、薄板の打ち抜きが終了しない可能性が高くなる。一方、非金属層の総厚さを超えると、パンチ及びダイのチッピングの発生や切りくずの発生増加や、パンチと薄板金属成分との溶着が見られ、本発明による効果が十分には得られないことがある。 In the present invention, the punch is preferably stopped at a position not less than the thickness of the metal layer and not more than the total thickness of the non-metal layer with respect to the thickness of the thin plate. If the punch stop position is less than the thickness of the metal layer, there is a high possibility that punching of the thin plate will not be completed. On the other hand, if the total thickness of the non-metallic layer is exceeded, the occurrence of chipping of the punch and die, the generation of chips, and the welding of the punch and the sheet metal component are observed, and the effects of the present invention are sufficiently obtained. There may not be.
また、本発明者の実験によると、本発明の剪断方法は、薄板を複数枚重ねた場合にも適用できることがわかった。この場合、パンチとダイの間に薄板を複数枚重ねて配置し、パンチがすべての薄板を貫通して剪断加工用孔に嵌合する前の段階でパンチの相対的移動を止めて剪断を終える。これによって、複数枚の薄板を同時に剪断加工することができるので、生産性が向上する。また、例えばリチウムイオン電池の電極板のように、もともと複数枚の薄板を積層して使用する場合には、複数枚の薄板を同時に剪断加工することで、加工後に積層する工程を省略することができる。ただし、同時に剪断加工できる枚数は、被加工板材の切断面の品質の面から最大で10枚程度である。これを超えると、徐々に切断面が粗れはじめるために、高品質が要求される分野では用いるのが難しくなる。なお、薄板を複数枚重ねて同時に剪断加工する場合、パンチは、複数枚重ねた薄板の総厚さに対し金属層の総厚さ(複数枚重ねた薄板における金属層の厚さの総和)以上かつ非金属層の総厚さ(複数枚重ねた薄板における非金属層の厚さの総和)以下の位置で止めることが好ましい。 Further, according to the experiment by the present inventor, it was found that the shearing method of the present invention can be applied even when a plurality of thin plates are stacked. In this case, a plurality of thin plates are arranged between the punch and the die, and the shearing is finished by stopping the relative movement of the punches before the punch passes through all the thin plates and fits into the shearing hole. . Thereby, since a plurality of thin plates can be sheared simultaneously, productivity is improved. In addition, when using a plurality of thin plates originally, such as an electrode plate of a lithium ion battery, the step of laminating after processing may be omitted by simultaneously shearing the plurality of thin plates. it can. However, the maximum number of sheets that can be sheared simultaneously is about 10 in terms of the quality of the cut surface of the processed plate material. Beyond this, the cut surface gradually begins to roughen, making it difficult to use in fields where high quality is required. When multiple sheets are stacked and sheared simultaneously, the punch is equal to or greater than the total thickness of the metal layers relative to the total thickness of the stacked sheets (the total thickness of the metal layers in the stacked sheets). And it is preferable to stop at a position equal to or less than the total thickness of the non-metal layers (the total thickness of the non-metal layers in the stacked thin plates).
本発明の剪断方法は、上述のパンチとダイによる剪断だけでなく、ダイカッターとアンビルロールによる剪断にも適用できる。すなわち、凸状押切刃を表面に設けたダイカッターと、前記凸状押切刃と対応する位置に剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板を挿通し、ダイカッターの凸状押切刃をアンビルロールの剪断加工用凹部に回転押圧することによって前記薄板を剪断する際に、ダイカッターの凸状押切刃を、薄板を貫通させず、しかもアンビルロールの剪断加工用凹部に嵌合させることなく薄板を剪断する。この剪断方法によっても、パンチとダイによる上述の剪断方法と同様の効果を奏する。つまり、ダイカッターの凸状押切刃が薄板を貫通してアンビルロールの剪断加工用凹部に嵌合する前の段階で薄板が完全に剪断される。 The shearing method of the present invention can be applied not only to the above-described shearing with a punch and die, but also to shearing with a die cutter and an anvil roll. That is, a non-metal layer is provided on one or both sides of a metal layer between a die cutter having a convex pressing blade on the surface and an anvil roll having a shearing recess at a position corresponding to the convex pressing blade. When the thin plate is sheared by inserting the laminated thin plate and rotating the die cutter's convex pressing blade into the shearing recess of the anvil roll, the die cutter's convex pressing blade is passed through the thin plate. Furthermore, the thin plate is sheared without being fitted into the recess for shearing of the anvil roll. This shearing method also has the same effect as the above-described shearing method using a punch and a die. That is, the thin plate is completely sheared before the convex pressing blade of the die cutter penetrates the thin plate and fits into the recess for shearing of the anvil roll.
このダイカッターとアンビルロールによる剪断方法においては、薄板の板厚に対し金属層の厚さ以上かつ非金属層の総厚さ以下の位置までダイカッターの凸状押切刃を進入させることが好ましい。 In this shearing method using a die cutter and an anvil roll, it is preferable that the convex cutting blade of the die cutter is advanced to a position that is not less than the thickness of the metal layer and not more than the total thickness of the nonmetal layer with respect to the thickness of the thin plate.
また、ダイカッターとアンビルロールによる剪断方法において、被加工板材である薄板をより確実に剪断するには、薄板とダイカッターとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通することができる。このように中間板を使用することで、中間板の塑性流動による押し込み効果によって薄板をより確実に剪断できる。この場合、薄板と中間板の総厚さに対し薄板の金属層の厚さ以上薄板の非金属層及び中間板の総厚さ以下の位置までダイカッターの凸状押切刃を進入させることが好ましい。 Further, in the shearing method using a die cutter and an anvil roll, in order to shear a thin plate as a processed plate material more reliably, an intermediate plate having at least one non-metal layer may be inserted between the thin plate and the die cutter. it can. By using the intermediate plate in this way, the thin plate can be more reliably sheared by the indentation effect due to the plastic flow of the intermediate plate. In this case, it is preferable that the convex pressing blade of the die cutter is advanced to a position not less than the total thickness of the thin metal plate and the intermediate plate with respect to the total thickness of the thin plate and the intermediate plate. .
また、本発明では凸状押切刃を表面に設けたダイカッターに代えて、表面に凸状押切刃を設けていない押圧ロールを使用することもできる。すなわち、押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板とダイカッターとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。この場合、薄板がアンビルロールの剪断加工用凹部に完全に押し込まれる前の段階で薄板が完全に剪断される。またこの場合、薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に金属層の厚さ以上かつ薄板の非金属層の厚さ以下の位置まで押し込むことが好ましい。 Moreover, in this invention, it can replace with the die cutter which provided the convex pressing blade on the surface, and can also use the press roll which does not provide the convex pressing blade on the surface. That is, a thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of a metal layer is inserted between a pressing roll and an anvil roll provided with a recess for shearing, and the thin plate is sheared by the pressing roll. When the thin plate is sheared by being pushed into the concave portion, an intermediate plate having at least one non-metal layer is inserted between the thin plate and the die cutter, and the thin plate is inserted into the shearing concave portion of the anvil roll. Shear without pushing beyond the thickness of the. In this case, the thin plate is completely sheared before the thin plate is completely pushed into the shearing recess of the anvil roll. In this case, it is preferable that the thin plate is pushed into the recess for shearing processing of the anvil roll to a position not less than the thickness of the metal layer and not more than the thickness of the non-metal layer of the thin plate.
このようなダイカッター又は押圧ロールとアンビルロールによる剪断方法においても、ダイカッター又は押圧ロールとアンビルロールとの間に薄板を複数枚重ねて挿通することにより、複数枚重ねた薄板を同時に剪断することができる。具体的には、ダイカッターを使用する場合、ダイカッターとアンビルロールとの間に薄板を複数枚重ねて挿通し、ダイカッターの凸状押切刃を、薄板の全体を貫通させず、しかもアンビルロールの剪断加工用凹部に嵌合させることなく薄板のすべてを剪断する。この場合、複数枚重ねた薄板の総厚さに対し金属層の総厚さ以上かつ非金属層の総厚さ以下の位置までダイカッターの凸状押切刃を進入させることが好ましい。なお、中間板を使用する場合、複数枚重ねた薄板と中間板の総厚さに対し、複数枚重ねた薄板の金属層の総厚さ以上薄板の非金属層及び中間板の総厚さ以下の位置までダイカッターの凸状押切刃を進入させることが好ましい。 Even in such a shearing method using a die cutter or a pressing roll and an anvil roll, by simultaneously inserting a plurality of thin plates between the die cutter or the pressing roll and the anvil roll, the plurality of stacked thin plates can be sheared simultaneously. Can do. Specifically, when using a die cutter, a plurality of thin plates are inserted between the die cutter and anvil roll, and the convex cutter of the die cutter does not penetrate the entire thin plate, and the anvil roll All of the thin plate is sheared without being fitted into the shearing recess. In this case, it is preferable to make the convex pressing blade of the die cutter enter a position not less than the total thickness of the metal layer and not more than the total thickness of the non-metal layer with respect to the total thickness of the stacked thin plates. In addition, when using an intermediate plate, the total thickness of the thin metal plate and the intermediate plate is equal to or greater than the total thickness of the metal layers of the thin plate and the total thickness of the thin non-metal layer and the intermediate plate with respect to the total thickness of the thin plate and the intermediate plate. It is preferable to make the convex pressing blade of the die cutter enter the position.
また、押圧ロールを使用する場合、押圧ロールとアンビルロールとの間に薄板を複数枚重ねて挿通すると共に、前記複数枚重ねた薄板と押圧ロールとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、前記複数枚重ねた薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に前記複数枚重ねた薄板の総厚さを超えて押し込むことなく剪断する。この場合、複数枚重ねた薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に、複数枚重ねた薄板の金属層の総厚さ以上かつ複数枚重ねた薄板の非金属層の総厚さ以下の位置まで押し込むことが好ましい。 When using a press roll, a plurality of thin plates are inserted between the press roll and the anvil roll, and at least one non-metal layer is interposed between the stacked thin plates and the press roll. The plate is inserted, and the plurality of stacked thin plates are sheared without being pushed into the shearing recess of the anvil roll beyond the total thickness of the plurality of stacked thin plates. In this case, a plurality of stacked thin plates are pushed into a shearing recess of the anvil roll to a position not less than the total thickness of the stacked metal plates and not more than the total thickness of the stacked non-metal layers. It is preferable.
本発明では、押圧ロールを使用する場合において、中間板を使用する代わりに押圧ロールの表面に非金属層を少なくとも一層有する層を被覆することができる。具体的には、表面に非金属層を少なくとも一層有する層を被覆した押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板、又は金属製の薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。この場合、薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に金属層の厚さ以上かつ薄板の非金属層の厚さ以下の位置まで押し込むことが好ましい。なお、この構成において、薄板を複数枚重ねて挿通して剪断する場合、複数枚重ねた薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に前記複数枚重ねた薄板の総厚さを超えて押し込むことなく剪断する。好ましくは、複数枚重ねた薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に、複数枚重ねた薄板の金属層の総厚さ以上複数枚重ねた薄板の非金属層の総厚さ以下の位置まで押し込む。 In this invention, when using a press roll, it can coat | cover the layer which has at least one layer of a nonmetallic layer on the surface of a press roll instead of using an intermediate | middle board. Specifically, a non-metallic layer was laminated on one or both sides of a metal layer between a pressing roll coated with a layer having at least one non-metallic layer on the surface and an anvil roll provided with a recess for shearing. When the thin plate is sheared by inserting a thin plate or a metal thin plate and pressing the thin plate into the shearing recess of the anvil roll by a pressing roll, the thin plate is inserted into the shearing recess of the anvil roll. Shear without pushing beyond the thickness. In this case, it is preferable to push the thin plate into the shearing recess of the anvil roll to a position not less than the thickness of the metal layer and not more than the thickness of the non-metal layer of the thin plate. In this configuration, when a plurality of thin plates are inserted and sheared, the plurality of thin plates are sheared without being pushed into the anvil roll shear recess without exceeding the total thickness of the plurality of thin plates. To do. Preferably, a plurality of stacked thin plates are pushed into a shearing recess of the anvil roll to a position equal to or greater than the total thickness of the plurality of stacked thin metal layers and not more than the total thickness of the stacked non-metallic layers.
以上、本発明の剪断方法は、上述のとおり、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板に適用されるが、本発明の剪断方法は、金属製の薄板の剪断にも適用可能である。すなわち、ダイとパンチを使用する場合は、剪断加工用孔を有するダイとパンチとの間に金属製の薄板を配置し、相対的にパンチを剪断加工用孔に向けて移動させることによって前記金属製の薄板を剪断する薄板の剪断方法において、前記金属製の薄板とパンチとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を配置し、パンチが中間板を貫通する前の段階でパンチの相対的な移動を止めて前記金属製の薄板の剪断を終える。この場合、パンチの相対的な移動は、薄板と中間板の総厚さに対し薄板の厚さ以上中間板の厚さ以下の位置で止めることが好ましい。 As described above, the shearing method of the present invention is applied to a thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of a metal layer as described above, but the shearing method of the present invention is also applied to shearing a metal thin plate. Is possible. That is, when a die and a punch are used, a metal thin plate is disposed between the die having a shearing hole and the punch, and the punch is relatively moved toward the shearing hole to thereby move the metal. In the thin plate shearing method for shearing a thin plate made of metal, an intermediate plate having at least one non-metal layer is disposed between the metal thin plate and the punch, and the punch is inserted before the punch penetrates the intermediate plate. Relative movement is stopped and shearing of the metal sheet is finished. In this case, it is preferable that the relative movement of the punch is stopped at a position not less than the thickness of the thin plate and not more than the thickness of the intermediate plate with respect to the total thickness of the thin plate and the intermediate plate.
ダイカッターとアンビルロールを使用する場合は、凸状押切刃を表面に設けたダイカッターと、前記凸状押切刃と対応する位置に剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に金属製の薄板を挿通し、ダイカッターの凸状押切刃をアンビルロールの剪断加工用凹部に回転押圧することによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板とダイカッターとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、ダイカッターの凸状押切刃を、中間板を貫通させず、しかもアンビルロールの剪断加工用凹部に嵌合させることなく薄板を剪断する。この場合、薄板と中間板の総厚さに対し薄板の厚さ以上中間板の厚さ以下の位置までダイカッターの凸状押切刃を進入させることが好ましい。 When using a die cutter and an anvil roll, a metal cutter is provided between a die cutter having a convex pressing blade on the surface and an anvil roll having a shearing recess at a position corresponding to the convex pressing blade. When the thin plate is sheared by inserting the thin plate and rotating and pressing the convex cutter blade of the die cutter into the shearing recess of the anvil roll, at least one non-metal layer is interposed between the thin plate and the die cutter. The thin plate is sheared without inserting the intermediate plate having the convex cutter blade of the die cutter through the intermediate plate and without being fitted into the shearing concave portion of the anvil roll. In this case, it is preferable to make the convex pressing blade of the die cutter enter a position not less than the thickness of the thin plate and not more than the thickness of the intermediate plate with respect to the total thickness of the thin plate and the intermediate plate.
押圧ロールとアンビルロールを使用する場合は、押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に金属製の薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板とダイカッターとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。また、表面に非金属層を少なくとも一層有する層を被覆した押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に金属製の薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断することもできる。 When using a pressure roll and an anvil roll, a metal thin plate is inserted between the pressure roll and the anvil roll provided with the shearing recess, and this thin plate is used as a shearing recess for the anvil roll by the press roll. When shearing the thin plate by pushing, an intermediate plate having at least one non-metal layer is inserted between the thin plate and the die cutter, and the thin plate is inserted into the shearing recess of the anvil roll. Shear without pushing beyond. In addition, a metal thin plate is inserted between a pressing roll whose surface is coated with a layer having at least one non-metal layer and an anvil roll provided with a recess for shearing, and the thin plate is sheared by the pressing roll. When the thin plate is sheared by being pushed into the processing recess, the thin plate can be sheared without being pushed into the shearing recess of the anvil roll beyond the thickness of the thin plate.
以上説明した本発明の剪断方法のうち、ダイカッター又は押圧ロールとアンビルロールを使用し、かつ中間板を使用する場合、その中間板を繰り返し利用できるように、中間板をエンドレスとし、当該中間板を薄板とダイカッター又は押圧ロールとの間に挿通させた後にロール間を通過させて押圧し、その後、再度薄板とダイカッター又は押圧ロールとの間に挿通させるようにすることができる。 Among the shearing methods of the present invention described above, when using a die cutter or a press roll and an anvil roll and using an intermediate plate, the intermediate plate is made endless so that the intermediate plate can be used repeatedly, and the intermediate plate Can be inserted between the thin plate and the die cutter or the pressing roll, then passed between the rolls and pressed, and then inserted again between the thin plate and the die cutter or the pressing roll.
また本発明において、アンビルロールとしては、その剪断加工用凹部の周縁部を他の部分よりも硬度の高い材料で形成したものを使用することができる。これによって、剪断箇所となる剪断加工用凹部の周縁部のチッピング等を防止でき、剪断も確実に行うことができる。 Moreover, in this invention, what formed the peripheral part of the recessed part for shear processing with the material whose hardness is higher than another part can be used as an anvil roll. As a result, chipping or the like of the peripheral edge portion of the shearing concave portion that becomes the shearing portion can be prevented, and shearing can be performed reliably.
さらに、アンビルロールの剪断加工用凹部の回転方向前後に、所定の間隔をおいて切欠きを設けることもできる。これによって、剪断加工用凹部の回転方向前後で薄板が過度に押圧されて損傷することを防止できる。 Furthermore, a notch can also be provided in the rotation direction of the recessed part for shear processing of an anvil roll at predetermined intervals. Accordingly, it is possible to prevent the thin plate from being excessively pressed and damaged before and after the rotational direction of the recess for shearing.
本発明の剪断方法によれば、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板、あるいは金属製の薄板の剪断加工において、薄板を高品質で長期にわたり剪断加工でき、しかも金型も比較的低コストで製作することができることから、薄板を高品質かつ安価に剪断加工できる。 According to the shearing method of the present invention, a thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of a metal layer, or a metal thin plate can be sheared with a high quality over a long period of time. Since it can be manufactured at a relatively low cost, the thin plate can be sheared at high quality and at low cost.
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
図1は、本発明の剪断方法の基本工程を示す説明図である。
図1の実施例において、被加工板材1は、銅又はアルミニウムからなる金属層1aの両面に活物質(非金属層)1bを積層したリチウムイオン電池の電極板である。その板厚は、金属層1aが20μm、非金属層1bが80μm、合計で180μmである。FIG. 1 is an explanatory view showing the basic steps of the shearing method of the present invention.
In the embodiment of FIG. 1, the
図1(a)に示すように、この被加工板材1を、剪断加工用孔2aを有するダイ2の上に載置し固定する。そして、図1(b)に示すように、剪断加工用孔2aの上方に配置したパンチ3を下降させることによって被加工板材1を剪断する。
As shown to Fig.1 (a), this to-be-processed board |
実施例では、パンチ3が被加工板材1の表面に接触してから30μmの位置、すなわち被加工材1の板厚の17%の位置までパンチ3を下降させた段階でパンチ3を止めた。その結果、被加工板材1は完全に剪断されていることが確認された。剪断された被加工板材の製品部分は、その部分を上方又は下方から押圧あるいは吸着することで、簡単に取り出すことができる。なお、実施例ではパンチ−ダイ間のクリアランスは10μmとした。10μmというのは金型を製造する上で特段の困難を要しない値である。
In the example, the punch 3 was stopped when the punch 3 was lowered to a position of 30 μm after the punch 3 contacted the surface of the
このように、本実施例では、被加工板材1の中央にある金属層1aにパンチ3が直接接触することなく被加工板材1が剪断されるので、金属層1aからの金属がパンチ3に凝着して剪断加工に悪影響を及ぼすこともない。また、剪断面の面粗れの問題が生じることもない。
As described above, in this embodiment, since the punch plate 3 is sheared without the punch 3 being in direct contact with the
なお、図1の実施例では、金属層1aの両面に非金属層1bを積層した被加工板材1を剪断する例を示したが、金属層の片面に非金属層を積層した被加工板材の剪断も同様に可能である。この場合、非金属層を上側にして非金属層にパンチを接触させるようにすることが好ましい。
In the embodiment of FIG. 1, an example of shearing the processed
また、図1の実施例では、ダイ2の上方にパンチ3を配置したが、上下反転させてダイの下方にパンチを配置してもよい。さらに、図1の実施例では、パンチ3を上下させるようにしたが、ダイ2を上下させるようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the punch 3 is disposed above the
図2に本発明の他の実施例を示す。この実施例は、被加工板材を複数枚重ねて剪断する例である。 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of processed plate materials are stacked and sheared.
被加工板材1は、先の実施例と同じ板厚180μmのリチウムイオン電池の電極板とし、これを8枚重ねた。すなわち、被加工板材1の全体の厚みは1.44mmである。
The
実施例では、8枚重ねた被加工板材1に対して、パンチ3が被加工板材1の表面に接触してから200μmの位置、すなわち8枚重ねた被加工板材1の全体の厚みの14%の位置までパンチ3を下降させた段階でパンチ3を止めた。その結果、8枚の被加工板材1のすべてが完全に剪断されていることが確認された。
In the embodiment, with respect to the
図3は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、パンチとダイを使用して金属製の薄板を剪断する例である。 FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a metal thin plate is sheared by using a punch and a die.
まず、図3(a)に示すように、被加工板材7として金属製の薄板をダイ2の上に載置し、さらに被加工板材7の上に、非金属層を少なくとも一層有する中間板8を載置する。実施例では、被加工板材7を板厚20μmのチタン板とし、中間板8としては、厚さ150μmのポリプロピレン板を使用した。中間板8の材質としてはポリプロピレンのほか、アクリル樹脂、PET、ポリカーボネート、ベークライト、プラスチック、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレン、塩化ビニル、硬質ゴム、紙、ガラス板、アスファルト、合成繊維等の非金属層を使用することができ、また、これらの非金属層の積層材あるいはこれらの非金属層と金属層の積層材を使用することもできる。
First, as shown in FIG. 3A, a metal thin plate is placed on the
図3(b)に示すように、ダイの剪断加工用孔2aの上方に配置したパンチ3を下降させることによって被加工板材7を剪断する。
As shown in FIG. 3 (b), the processed
実施例では、パンチ3が中間板8の表面に接触してから40μmの位置、すなわち被加工板材7(金属製の薄板)の厚さ以上であるが中間板8の厚さ以下であって、中間板8を貫通しない位置までパンチ3を下降させた段階でパンチ3を止めた。その結果、被加工板材7は完全に剪断されていることが確認された。剪断された被加工板材の製品部分は、その部分を上方又は下方から押圧あるいは吸着することで、簡単に取り出すことができる。
In the embodiment, the position of 40 μm after the punch 3 contacts the surface of the
本実施例のように中間板8を介して金属製の薄板をせん断する場合は、パンチ3が中間版8の表面に接してから、最小では金属製の薄板の厚さと同じ距離、最大ではパンチ3が中間板8を貫通する前の段階で止めるようにすることが好ましい。言い換えれば、パンチ3が中間板8の表面に接してからの突っ込み深さは、被加工板材(金属製の薄板)の厚さ以上、中間材の厚さ以下にすることが好ましい。なお、この場合、中間板の厚さが被加工板材(金属製の薄板)の厚さより大きいことが前提である。
When the metal thin plate is sheared via the
図4は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、本発明をダイカッターとアンビルロールとからなるダイカットロールによる剪断方法に適用した例である。なお、被加工板材は、先の実施例1と同じものである。 FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a shearing method using a die cut roll including a die cutter and an anvil roll. The plate material to be processed is the same as in the first embodiment.
図4に示すように、ダイカッター4の表面には、アンビルロールの剪断加工用凹部5aと対応する位置に凸状押切刃4aが設けられている。そして、それぞれ矢印方向に回転するダイカッター4とアンビルロール5の間に被加工板材1を挿通し、ダイカッターの凸状押切刃4aをアンビルロールの凹部5aに回転押圧することによって被加工板材1を剪断する。
As shown in FIG. 4, a convex
この剪断工程において、本実施例では図4に示すように、ダイカッターの凸状押切刃4aを、被加工板材1を貫通させることなく、しかもアンビルロールの凹部5aに嵌合させることなく被加工板材1を剪断する。実施例では、凸状押切刃4aを、その先端が被加工板材1の表面から20μmの位置、すなわち被加工材1の板厚の11%の位置まで接近させた。その結果、先の実施例1と同様に被加工板材1は完全に剪断されていることが確認された。剪断された被加工板材の製品部分は、その部分を上方又は下方から押圧あるいは吸着することで、簡単に取り出すことができる。
In this shearing step, as shown in FIG. 4, in this shearing process, the convex
また図示しないが、2枚重ねた被加工板材1をダイカッター4とアンビルロール5の間に挿通し、被加工板材1の表面から130μmの位置、すなわち2枚重ねた被加工板材1の全体の厚みの36%の位置までダイカッターの凸状押切刃4aを進入させたところ、先の実施例2と同様に、8枚の被加工板材1のすべてが完全に剪断されていることが確認された。
Although not shown in the drawing, the two stacked
なお、図4の実施例では、金属層1aの両面に非金属層1bを積層した被加工板材1を剪断する例を示したが、金属層の片面に非金属層を積層した被加工板材の剪断も同様に可能である。この場合、非金属層をダイカッター4に接触させるようにすることが好ましい。
In the embodiment of FIG. 4, an example of shearing the processed
図5は、図4の実施例の変形例を示す。図5の例では、被加工板材1とダイカッター4との間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板6を挿通するようにした。このように、中間板6を介在させることで、中間板6の塑性流動による押し込み効果によって被加工板材1をより確実に剪断できる。
FIG. 5 shows a modification of the embodiment of FIG. In the example of FIG. 5, the
中間板6としては、具体的にはアクリル樹脂、PET、ポリカーボネート、ベークライト、プラスチック、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、硬質ゴム、紙、ガラス板、アスファルト、合成繊維等の非金属層を使用することができ、また、これらの非金属層の積層材あるいはこれらの非金属層と金属層の積層材を使用することもできる。
Specifically, as the
図6は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、ダイカッターとアンビルロールを使用して金属製の薄板を剪断する例である。 FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a metal thin plate is sheared using a die cutter and an anvil roll.
図6に示すように、ダイカッター4の表面には、アンビルロールの剪断加工用凹部5aと対応する位置に凸状押切刃4aが設けられている。この構成において、それぞれ矢印方向に回転するダイカッター4とアンビルロール5の間に被加工板材7として金属製の薄板を挿通すると共に、被加工板材7とダイカッター4との間に非金属層を少なくとも一層有する中間板6を挿通する。そして、ダイカッターの凸状押切刃4aをアンビルロールの凹部5aに回転押圧し、被加工板材7をダイカッター4の凸状押切刃4aによって中間板6を介してアンビルロールの凹部5aに押圧することによって被加工板材7を剪断する。この剪断工程においては、ダイカッターの凸状押切刃4aを、中間板6及び被加工板材7を貫通させることなく、しかもアンビルロールの凹部5aに嵌合させることなく被加工板材7を剪断する。
As shown in FIG. 6, a convex
なお、本実施例のようにダイカットロールによって中間板6を介して被加工板材7(金属製の薄板)を剪断する場合、実施例3と同様に基準に基づき、ダイカッター4とアンビルロール5の間隔(ギャップ)は、アンビルロールの剪断加工用凹部5aへの被加工板材(金属製の薄板)及び中間板の突っ込み深さが、被加工板材の厚さ以上、中間板の厚さ以下になるように設定することが好ましい。言い換えれば、ダイカッター4とアンビルロール5の間隔(ギャップ)は、[(被加工板材の厚み+中間板の厚み)−被加工板材の厚み]以下で、被加工板材の厚み以上とすることが好ましい。なお、この場合、中間板の厚さが被加工板材(金属製の薄板)の厚さより大きいことが前提である。
In addition, when shearing the processed plate material 7 (metal thin plate) via the
以上のダイカッター4とアンビルロール5を使用した実施例4及び5において、ダイカッターの凸状押切刃4aの外郭形状は、本発明者の実験によると、アンビルロールの剪断加工用凹部5aの外郭形状と同じか若干大きくすることが好ましい。具体的には、図4に示すように凸状押切刃4aの外郭形状の一辺の長さをA、対応する剪断加工用凹部5aの外郭形状の一辺の長さをBとすると、B≦A≦1.1Bとすることが好ましい。その理由は、AがBより小さくなると、剪断部でカエリ等が起こりやすくなり、剪断面の品質が劣化する。逆にAが1.1Bより大きくなると、押圧部が広くなり、被加工板材を押さえる部分が広くなるため、被加工板材の品質が劣化する。
In Examples 4 and 5 using the
次に、本発明で使用するダイカッターの凸状押切刃4aの形状について説明する。通常、ダイカッターによる剪断加工の場合、ダイカッターの凸状押切刃4aは、図7(a)及び(b)に示すように外郭部分のみを突出させ、その先端を鋭角状とするが、本発明では、剪断を用いた加工方法であるため、必ずしも図7(a)及び(b)のような鋭角状の先端形状とする必要はなく、図7(c)及び(d)に示すように全体を突出させて、その先端を直角状、あるいは図7(e)及び(f)に示すように全体を突出させて、その先端を鈍角状にすることもできる。さらに、図7(d)及び(f)に破線で示すように先端にR加工を施してもよい。
Next, the shape of the convex
図8は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、押圧ロールとアンビルロールを使用して剪断する例である。被加工板材1は、先の実施例1と同じものである。
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, shearing is performed using a pressing roll and an anvil roll. The processed
図8に示すように、押圧ロール9の表面には凸状押切刃は形成されておらず、その表面は平滑である。そして、この押圧ロール9と対向するアンビルロール5の表面に、切断すべき製品の形状に合わせて剪断加工用凹部5aが設けられている。この構成において、それぞれ矢印方向に回転する押圧ロール9とアンビルロール5の間に被加工板材1を挿通すると共に、被加工板材1と押圧ロール9との間に非金属層を少なくとも一層有する中間板6を挿通する。
As shown in FIG. 8, the convex pressing blade is not formed on the surface of the
そして、被加工板材1を押圧ロール9によってアンビルロールの剪断加工用凹部5aに押し込むことによって被加工板材1を剪断する。この剪断工程においては、被加工板材1をアンビルロールの剪断加工用凹部5aに被加工板材1の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。具体的には、被加工板材1をアンビルロールの剪断加工用凹部5aに金属層1aの厚さ以上かつ被加工板材1の非金属層1bの厚さ以下の位置まで押し込む。実際に、被加工板材1をアンビルロールの剪断加工用凹部5aに20μm押し込むようにして剪断したところ、被加工板材1が完全に剪断されていることが確認された。
And the to-be-processed board |
また、図示しないが、2枚重ねた被加工板材1を押圧ロール9とアンビルロール5の間に挿通し、2枚重ねた被加工板材1をアンビルロールの剪断加工用凹部5aに80μm押し込むようにして剪断したところ、2枚の被加工板材1のすべてが完全に剪断されていることが確認された。
Although not shown, the two stacked
図9は、図8の実施例の変形例を示す。図9の例では、金属製の薄板を被加工板材7として剪断する。すなわち、被加工板材7を押圧ロール9によって中間板6を介してアンビルロールの凹部5aに押圧することによって被加工板材7を剪断する。
FIG. 9 shows a modification of the embodiment of FIG. In the example of FIG. 9, a thin metal plate is sheared as the processed
具体的には、被加工板材7を板厚20μmのアルミ箔とし、中間板6としては、板厚500μmのPET樹脂を使用した。そして、押圧ロール9とアンビルロール5間の間隔(ギャップ)を500μmとなるように設定した。その結果、被加工板材7は完全に剪断されていることが確認された。
Specifically, the processed
図10は本発明のさらに他の実施例を示す。先に説明した図5、図6、図8及び図9の例では被加工板材1(7)とダイカッター4又は押圧ロール9との間に挿通する中間板6を使い捨てとしていたが、本実施例では、中間板6を繰り返し使用できるようにした。
FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention. In the example of FIG. 5, FIG. 6, FIG. 8 and FIG. 9 described above, the
具体的には、図10に示すように、中間板6をエンドレスとし、その中間板6を被加工板材1(7)とダイカッター4との間に挿通し剪断に使用した後にロール10,10間を通過させて押圧し、その後、再度被加工板材1(7)とダイカッター4との間に挿通する。これにより、剪断に使用した後の中間板6に、剪断時の押圧に伴いアンビルロールの凹部5a(ダイカッターの凸状押切刃4a)に対応する塑性変形が生じたとしても、その後、ロール10,10間を通過させて押圧することにより、中間板6はほぼ使用前の形状に戻るので繰り返し使用することができ、コスト的にも有利である。
Specifically, as shown in FIG. 10, the
なお、中間板6を繰り返し使用するにあたっては、中間板6がもとの形状に戻りやすいように、その材質はゴムのような柔軟性を有する材質とすることが好ましい。また、図10では、ダイカッター4を使用した例を示したが、ダイカッター4に代えて押圧ロールを使用できることは言うまでもない。
When the
図11は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、被加工板材1(7)と押圧ロール9との間に中間板を挿通する代わりに、押圧ロール9の表面に非金属層を少なくとも一層有する外層9aを被覆したものである。
FIG. 11 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of inserting an intermediate plate between the plate material 1 (7) to be processed and the
本実施例によっても、被加工板材1(7)と押圧ロール9との間に中間板を挿通する場合と同様の剪断を行うことができると共に、中間板の使い捨てを回避できる。剪断の際には、被加工板材1(7)をアンビルロールの剪断加工用凹部5aに被加工板材1(7)の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。なお、外層9aの材質は、もとの形状に戻りやすいようにゴムのような柔軟性を有する材質とすることが好ましい。
Also according to this embodiment, it is possible to perform the same shearing as in the case where the intermediate plate is inserted between the workpiece plate 1 (7) and the
図12は本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は、アンビルロールの凹部5aの回転方向前後に、所定の間隔をおいて切欠き5bを設けたものである。
FIG. 12 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment,
このように切欠き5bを設けたことで、被加工板材1(7)を剪断するのに不必要な部分までがダイカッター4、アンビルロール5間で押圧されることを回避できる。言い換えれば、アンビルロールの凹部5aと切欠き5bとの間の長さLのアンビルロール外周部分が被加工板材1(7)を剪断するのに必要な部分であり、この部分を残して切欠き5bを設けることで、被加工板材1(7)の剪断を可能とすると共に、その剪断に不必要な部分までがダイカッター4、アンビルロール5間で押圧されることを回避できる。これによって、被加工板材1(7)が無用の押圧によって損傷することを防止できる。とくに、先の実施例1で使用したような、表面に活物質(非金属層)を有する被加工板材の場合、その活物質は脆くて損傷しやすいので、本実施例が有効である。
By providing the
なお、前記長さLは、アンビルロールの直径にもよるが、0.5〜2mmが適当である。0.5mm未満では剪断面周辺の被加工板材表面に傷をつける恐れがある。また、2mmを超えると押圧部が広くなり、被加工板材を押さえる部分が広くなるため、被加工板材の損傷が大きくなる。すなわち、前記長さLは0.5〜2mmとすることが、被加工板材表面に傷をつけることなく、かつ押圧部が最小となり、最も適している。なお、図12では、ダイカッター4を使用した例を示したが、ダイカッター4に代えて押圧ロールを使用できることは言うまでもない。
In addition, although the said length L is based also on the diameter of an anvil roll, 0.5-2 mm is suitable. If it is less than 0.5 mm, there is a risk of scratching the surface of the processed plate material around the shear surface. Further, when the thickness exceeds 2 mm, the pressing portion becomes wide, and the portion for pressing the work plate material becomes wide, so that the work plate material is greatly damaged. That is, it is most suitable that the length L is 0.5 to 2 mm without damaging the surface of the processed plate material and minimizing the pressing portion. In addition, although the example which used the
以上の実施例において、アンビルロールを使用する場合、その剪断加工用凹部の周縁部は他の部分よりも硬度の高い材料で形成することが好ましい。例えば、剪断加工用凹部の周縁部は、超硬合金、セラミックス、DLCコートによって形成することができる。これによって、剪断箇所となる剪断加工用凹部の周縁部のチッピング等を防止でき、剪断も確実に行うことができる。 In the above embodiment, when an anvil roll is used, it is preferable that the peripheral edge portion of the shearing recess is formed of a material having higher hardness than other portions. For example, the peripheral edge of the recess for shearing can be formed of cemented carbide, ceramics, or DLC coating. As a result, chipping or the like of the peripheral edge portion of the shearing concave portion that becomes the shearing portion can be prevented, and shearing can be performed reliably.
また、ダイカッター、押圧ロール及びアンビルロール本体の材質は、加工精度が出しやすく、かつヤング率が150GPa以上の材質とすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the material of the die cutter, the pressing roll, and the anvil roll main body is a material that is easy to obtain processing accuracy and has a Young's modulus of 150 GPa or more.
1 被加工板材(非金属層を含む薄板)
1a 金属層
1b 非金属層
2 ダイ
2a 剪断加工用孔
3 パンチ
4 ダイカッター
4a 凸状押切刃
5 アンビルロール
5a 剪断加工用凹部
5b 切欠き
6 中間板
7 被加工板材(金属製の薄板)
8 中間板
9 押圧ロール
9a 外層
10 ロール1 Workpiece plate (thin plate including non-metal layer)
DESCRIPTION OF
また、本発明では凸状押切刃を表面に設けたダイカッターに代えて、表面に凸状押切刃を設けていない押圧ロールを使用することもできる。すなわち、押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に、金属層の片面又は両面に非金属層が積層された薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板と押圧ロールとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。この場合、薄板がアンビルロールの剪断加工用凹部に完全に押し込まれる前の段階で薄板が完全に剪断される。またこの場合、薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に金属層の厚さ以上かつ薄板の非金属層の厚さ以下の位置まで押し込むことが好ましい。 Moreover, in this invention, it can replace with the die cutter which provided the convex pressing blade on the surface, and can also use the press roll which does not provide the convex pressing blade on the surface. That is, a thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of a metal layer is inserted between a pressing roll and an anvil roll provided with a recess for shearing, and the thin plate is sheared by the pressing roll. When the thin plate is sheared by being pushed into the concave portion, an intermediate plate having at least one nonmetallic layer is inserted between the thin plate and the pressing roll, and the thin plate is inserted into the shearing concave portion of the anvil roll. Shear without pushing beyond the thickness of the. In this case, the thin plate is completely sheared before the thin plate is completely pushed into the shearing recess of the anvil roll. In this case, it is preferable that the thin plate is pushed into the recess for shearing processing of the anvil roll to a position not less than the thickness of the metal layer and not more than the thickness of the non-metal layer of the thin plate.
押圧ロールとアンビルロールを使用する場合は、押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に金属製の薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板と押圧ロールとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を挿通し、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断する。また、表面に非金属層を少なくとも一層有する層を被覆した押圧ロールと、剪断加工用凹部を設けたアンビルロールとの間に金属製の薄板を挿通し、この薄板を押圧ロールによってアンビルロールの剪断加工用凹部に押し込むことによって前記薄板を剪断する際に、前記薄板をアンビルロールの剪断加工用凹部に当該薄板の厚さを超えて押し込むことなく剪断することもできる。 When using a pressure roll and an anvil roll, a metal thin plate is inserted between the pressure roll and the anvil roll provided with the shearing recess, and this thin plate is used as a shearing recess for the anvil roll by the press roll. When shearing the thin plate by pushing, an intermediate plate having at least one non-metallic layer is inserted between the thin plate and the pressing roll, and the thin plate is inserted into the shearing recess of the anvil roll. Shear without pushing beyond. In addition, a metal thin plate is inserted between a pressing roll whose surface is coated with a layer having at least one non-metal layer and an anvil roll provided with a recess for shearing, and the thin plate is sheared by the pressing roll. When the thin plate is sheared by being pushed into the processing recess, the thin plate can be sheared without being pushed into the shearing recess of the anvil roll beyond the thickness of the thin plate.
また図示しないが、2枚重ねた被加工板材1をダイカッター4とアンビルロール5の間に挿通し、被加工板材1の表面から130μmの位置、すなわち2枚重ねた被加工板材1の全体の厚みの36%の位置までダイカッターの凸状押切刃4aを進入させたところ、先の実施例2と同様に、2枚の被加工板材1のすべてが完全に剪断されていることが確認された。
Although not shown in the drawing, the two stacked
Claims (33)
パンチが薄板を貫通して剪断加工用孔に嵌合する前の段階でパンチの相対的な移動を止めて剪断を終える薄板の剪断加工方法。Between the die having a shearing hole and the punch, a thin plate in which a non-metal layer is laminated on one side or both sides of the metal layer is disposed, and the punch is relatively moved toward the shearing hole. In the thin plate shearing method of shearing the thin plate,
A thin plate shearing method that stops shearing by stopping the relative movement of the punch before the punch penetrates the thin plate and fits into the shearing hole.
The thickness of the metal layer of the thin plate is smaller than the total thickness of the non-metal layer, and the relative movement of the punch is greater than the total thickness of the metal layer with respect to the total thickness of the stacked thin plates and the non-metal layer. The thin plate shearing method according to claim 3, wherein the thin plate is stopped at a position below the total thickness.
前記薄板とパンチとの間に、非金属層を少なくとも一層有する中間板を配置し、パンチが中間板を貫通する前の段階でパンチの相対的な移動を止めて前記薄板の剪断を終える薄板の剪断方法。In the thin plate shearing method, a metal thin plate is disposed between a die having a shearing hole and a punch, and the punch is sheared by relatively moving the punch toward the shearing hole.
An intermediate plate having at least one non-metal layer is disposed between the thin plate and the punch, and the shear of the thin plate is finished by stopping the relative movement of the punch before the punch penetrates the intermediate plate. Shearing method.
The thickness of the thin plate is smaller than the thickness of the intermediate plate, and the relative movement of the punch is stopped at a position not less than the thickness of the thin plate and not more than the thickness of the intermediate plate with respect to the total thickness of the thin plate and the intermediate plate. 2. A method for shearing a thin plate according to 1.
The thin plate shearing method according to any one of claims 7 to 14, wherein the anvil roll is provided with notches at a predetermined interval before and after the rotational direction of the shearing recess.
The thin plate shearing method according to any one of claims 16 to 19, wherein the anvil roll is provided with notches at predetermined intervals before and after the rotational direction of the shearing recess.
27. The thin plate shearing method according to any one of claims 21 to 26, wherein the anvil roll is provided with notches at predetermined intervals before and after the rotational direction of the shearing recess.
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