KR20160145770A

KR20160145770A - 컷팅 다이 장치

Info

Publication number: KR20160145770A
Application number: KR1020167032314A
Authority: KR
Inventors: 쇼타로 스즈키; 요시유키 와다; 켄스케 히라타; 히로노리 유이; 이타루 다이라쿠
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-12-20
Also published as: JP6299875B2; TWI611890B; CN106255578A; JPWO2016043266A1; TW201622932A; WO2016043266A1; KR102079808B1; CN106255578B

Abstract

본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는, 컷팅 다이 본체(2)와 커버(3)로 이루어진다. 컷팅 다이 본체(2)는, 베이스판(4)의 표면에 펀칭날(5)을 구비하고, 펀칭날(5)의 외측 영역에는 날 외측 탄성 부재(6)를, 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면에서 날끝(5a)까지의 돌출 높이 이상의 높이 치수로 마련하고, 펀칭날(5)의 내측 영역에는, 날 내측 탄성 부재(7)를 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면에서 날끝(5a)까지의 돌출 높이보다 작은 높이 치수로 마련한다. 컷팅 다이 본체(2)의 상측에 시트 형상 워크(W)를 셋팅하고, 그 상측에 커버(3)를 배치한 상태에서 상하 방향으로 가압하여 시트 형상 워크(W)를 펀칭날(5)에 의해 다이 컷팅하여 워크 절단편(X)을 형성한다. 이 시트 형상 워크(W)를 펀칭날(5)에 의해 다이 컷팅하는 경우에는, 시트 형상 워크(W)가 펀칭날(5)의 내측에 들어가 날끝(5a)에 용이하게 접촉하게 함으로써 시트 형상 워크(W)의 위치 어긋남을 방지한다.

Description

컷팅 다이 장치{CUTTING DIE DEVICE}

본 발명은 시트 형상 워크로부터 임의의 워크 절단편을 다이 컷팅에 의해 형성하는 경우에 이용하는 컷팅 다이 장치에 관한 것이다.

본원은, 2014년 9월 19일에 일본에 출원된 특허 출원 제2014-190793호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

시트 형상 워크로부터 임의의 외형을 가지는 워크 절단편을 형성하는 방법의 하나로서 컷팅 다이를 이용하여 절단하는 방법이 알려져 있다.

시트 형상 워크로서 예를 들면, 두께가 얇은 필름의 절단에 이용하는 컷팅 다이는, 베이스판의 표면에서 펀칭날의 내측과 외측 영역에, 펀칭날의 날끝이 숨겨지는 높이의 스펀지나 우레탄 및 고무판과 같은 탄성재를 마련하는 구성의 컷팅 다이가 종래 제안되어 있다. 또한, 이 컷팅 다이를 사용하는 경우에, 탄성재의 상측에 시트 형상 워크를 탑재하고, 시트 형상 워크의 상측에 펀칭날의 날끝을 접촉시키기 위한 개재판을 탑재한 상태로 만들고나서, 가압 롤러에 의해 가압을 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그런데, 최근, CFRP나 GFRP 등의 섬유 강화 수지에 의한 3차원 형상을 가지는 제품의 제조 방법의 하나로서, 수지를 함침시킨 섬유에 의한 시트 형상 워크로부터 외형이 조금씩 다른 워크 절단편을 컷팅 다이를 이용한 절단에 의해 형성하고, 이러한 워크 절단편을 미리 정해진 순서와 배치로 복수층으로 적층한 후 일체화하여 원하는 3차원 형상을 형성하는 방법이 개발되고 있다.

이러한 제조 방법에서, 다이 컷팅에 의해 형성되는 워크 절단편의 형상(외형)의 오차가 최종적으로 형성하는 3차원 형상에 영향을 주기 때문에, 펀칭날에 의한 워크 절단편의 다이 컷팅에는 정밀도가 요구된다.

그러나, 특허문헌 1에서, 시트 형상 워크의 절단시에 시트 형상 워크를 개재판을 개재하여 가압 롤러에 의해 가압하여도, 펀칭날의 내측과 외측에 배치되어 있는 탄성재가 모두 펀칭날의 날끝 위치 이하의 높이가 될 때까지 압축되지 않으면 시트 형상 워크는 펀칭날에 접촉하지 않는다. 그 때문에, 시트 형상 워크의 절단시에 펀칭날의 내측에 시트 형상 워크가 들어가기 어렵고, 펀칭날에 대한 시트 형상 워크의 위치가 어긋나기 쉽다.

일본 특허 공개 제2001-105396호 공보

본 발명은 시트 형상 워크의 절단시에 시트 형상 워크의 펀칭날에 대한 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있는 컷팅 다이 장치를 제공한다.

본 발명의 컷팅 다이 장치의 제1의 형태는, 베이스판의 표면에 돌출시켜 마련한 펀칭날; 상기 펀칭날의 상기 베이스판 표면으로부터 상기 펀칭날의 날끝까지의 돌출 높이 이상의 높이 치수로, 상기 베이스판의 표면에서 상기 펀칭날의 외측 영역에 마련한 날 외측 탄성 부재; 및 상기 펀칭날의 상기 베이스판 표면으로부터 상기 펀칭날의 날끝까지의 돌출 높이보다 작은 높이 치수로, 상기 베이스판의 표면에서 상기 펀칭날의 내측 영역에 마련한 날 내측 탄성 부재를 가지는 컷팅 다이 본체를 구비하고, 상기 컷팅 다이 본체의 펀칭날의 날끝측에 셋팅한 시트 형상 워크에 접촉하는 커버를 더 구비한다.

본 발명의 컷팅 다이 장치에 의하면, 시트 형상 워크의 절단시에 펀칭날에 대한 시트 형상 워크의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 컷팅 다이 장치의 일 실시 형태를 나타내며, 시트 형상 워크의 다이 컷팅 시작전부터 다이 컷팅 종료까지의 과정을 나타내는 개략적인 절단 측면도이다.
도 1b는 본 발명의 컷팅 다이 장치의 일 실시 형태를 나타내며, 시트 형상 워크의 다이 컷팅 시작전부터 다이 컷팅 종료까지의 과정을 나타내는 개략적인 절단 측면도이다.
도 1c는 본 발명의 컷팅 다이 장치의 일 실시 형태를 나타내며, 시트 형상 워크의 다이 컷팅 시작 전부터 다이 컷팅 종료까지의 과정을 나타내는 개략적인 절단 측면도이다.
도 2는 도 1a의 화살표 A-A 방향을 따라서 본 도면이다.
도 3은 절단시에 시트 형상 워크가 펀칭날 내측으로 눌려 들어가, 날 내측 탄성 부재에 접촉한 상태를 나타내는 개요도이다.
도 4는 컷팅 다이 본체에 마련한 핀을 확대하여 나타낸 측면도이다.
도 5는 날 내측 탄성 부재의 높이 치수를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1a 내지 도 5는 본 발명의 컷팅 다이 장치의 제1 실시 형태를 나타낸다.

도 1a는 컷팅 다이 본체에 시트 형상 워크와 커버를 적층하여 배치한 상태를 나타내는 개략적인 절단 측면도이고, 도 1b는 컷팅 다이 본체와 커버를 상하 방향으로 가압하여 펀칭날에 의해 시트 형상 워크를 절단한 상태를 나타내는 개략적인 절단 측면도이며, 도 1c는 워크 절단편을 형성한 후에 상하 방향의 가압이 해제된 상태를 나타내는 개략적인 절단 측면도이다. 도 2는 도 1a의 화살표 A-A 방향을 따라서 본 도면이다. 도 3은 절단시에 가압된 시트 형상 워크를 나타내는 개요도이고, 도 4는 컷팅 다이 본체에 마련한 핀을 나타내는 도면이며, 도 5는 날 내측 탄성 부재의 높이 치수를 설명하는 도면이다.

본 발명의 컷팅 다이 장치는, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 2에 부호 1로 나타내며, 컷팅 다이 본체(2)와 컷팅 다이 본체(2)의 상방에 배치하기 위한 커버(3)로 구성된다.

컷팅 다이 본체(2)는 베이스판(4), 베이스판(4)에 마련되며 표면에서 돌출된 펀칭날(5), 베이스판(4)의 표면에서 펀칭날(5)의 외측 영역에 마련한 날 외측 탄성 부재(6), 및 베이스판(4)의 표면에서 펀칭날(5)의 내측 영역에 마련한 날 내측 탄성 부재(7)를 구비한다.

펀칭날(5)은 형성해야 하는 워크 절단편(X)의 외형(윤곽)을 따라 링 형상으로 연속하는 형상이다. 또한, 펀칭날(5)은 그 날끝(5a)을 베이스판(4)의 표면으로부터 시트 형상 워크(W)의 두께 치수보다 큰 치수로 돌출시킨다.

한편, 펀칭날(5)의 형식은, 종래 이용되고 있는 톰슨날, 조각날, 에칭날 중 어느 하나일 수도 있으며, 나아가, 톰슨날, 조각날, 에칭날 중 2종 또는 3종을 부분마다 조합할 수도 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시의 형태에서는 베이스판(4)의 표면에 대략 평행 사변형의 4개의 펀칭날(5)을 마련한다.

여기서, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는, 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 나타낸 바와 같이, 후술하는 시트 형상 워크(W)로부터 워크 절단편(X)을 다이 컷팅하여 형성할 때의 가압에 있어서, 프레스 기구로서 도시 생략한 롤러 프레스를 이용한다. 또한, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는 롤러 프레스의 가압용 롤러에 대해, 도 2에 화살표 D로 나타낸 바와 같이, 직사각형의 베이스판(4)의 장변을 따르는 방향으로 상대 이동시키면서, 가압용 롤러에 의해 가압을 한다. 이 때문에, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)가 가압용 롤러로부터 가압 하중을 받는 영역은 가압용 롤러의 축심 방향을 따라 연장하는 직선 형태의 영역, 즉, 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따라 연장되는 직선 형태의 영역이 된다. 따라서, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는, 가압용 롤러에 대해 화살표 D 방향으로 상대 이동시킴에 따라, 상기 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따른 직선 형태의 가압 하중을 받는 영역이 화살표 D 방향과 역방향으로 순차적으로 이동한다. 이에 따라, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는 직사각형의 베이스판(4)의 장변을 따른 방향으로 순차적으로 가압되고, 전면(全面)에 걸친 가압이 이루어진다.

여기서, 상술한 바와 같이, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 가압용 롤러에 의해 가압을 할 때, 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따른 직선 형태의 가압 하중을 받는 영역이 화살표 D 방향과 역방향으로 순차적으로 이동한다. 그 때문에, 예를 들면, 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따라 펀칭날(5)이 연속하는 부분이 배치되어 있는 경우에는, 그 지점에서 가압 하중에 대한 항력의 집중이 발생한다. 따라서, 베이스판(4)의 표면에서 4개의 펀칭날(5)의 배치(네스팅)는 각 펀칭날(5)에서 직선적으로 연장된 형상이 되는 부분이 화살표 D 방향의 직각 방향에 대해 어긋난 방향으로 배치되도록 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 펀칭날(5)이 배치되어 있는 부분의 가압 하중에 대한 항력을 분산시키기 위해, 각 펀칭날(5)의 직선적으로 연장된 형상이 되는 부분이 화살표 D 방향의 직각 방향이 아닌 방향으로 배치되어 있다. 이에 따라, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 가압용 롤러에 의해 가압을 할 때, 갑자기 큰 힘이 가해지는 것이 억제되기 때문에, 롤러 프레스에서의 반송을 안정시킬 수 있다.

또한, 베이스판(4)의 표면에서 각 펀칭날(5)의 외측 영역에는, 시트 형상 워크(W)로부터 워크 절단편(X)을 다이 컷팅한 후에 남는 잉여편(Y)을 취급하기 쉬운 사이즈로 절단하기 위한 잉여편 절단날(8)이 마련되며, 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같은 배치로 마련되어 있다. 잉여편 절단날(8)은 베이스판(4)의 표면으로부터 날끝까지의 돌출 높이가 각 펀칭날(5)과 동일해진다.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 잉여편 절단날(8)은, 화살표 D 방향의 직각 방향으로부터 임의의 각도로 어긋난 방향으로 연장되도록 설정되어 있다. 또한, 복수의 잉여편 절단날(8)을 마련하는 경우에, 각 잉여편 절단날(8)끼리를 화살표 D 방향으로 엇갈려 배치한다. 잉여편 절단날(8)에 대해 상기와 같은 구성으로 한 이유는, 상술한 각 펀칭날(5)의 배치와 마찬가지로, 잉여편 절단날(8)이 연속하는 부분이 배치되어 있는 지점이나, 복수의 잉여편 절단날(8)이 배치되어 있는 지점에 대해, 가압 하중에 대한 항력을 분산시키기 위함이다. 따라서, 이러한 잉여편 절단날(8)의 배치에 의해서도, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서는 가압용 롤러에 의해 가압을 할 때 갑자기 큰 힘이 가해지는 것이 억제되기 때문에, 롤러 프레스에서의 반송을 안정시킬 수 있다.

베이스판(4)의 표면에서, 각 펀칭날(5)의 외측 영역으로서 잉여편 절단날(8)과 간섭하지 않는 지점에는, 임의의 일정 높이 치수를 구비한 날 외측 탄성 부재(6)가 마련되어 있다. 날 외측 탄성 부재(6)는 스펀지나 우레탄이나 고무 등의 재질로 형성되며 상하 방향으로 압축하는 탄성 변형이 가능하다.

한편, 본 명세서에서의 높이란, 간단히 베이스판(4)의 표면으로부터 돌출되는 양을 말하며, 상하의 방향성을 포함하지 않는다.

날 외측 탄성 부재(6)의 높이 치수는 각 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면으로부터 날끝(5a)까지의 돌출 높이와 동등한 치수이거나, 또는 그보다 큰 치수로 설정되어 있다.

베이스판(4)의 표면에서 각 펀칭날(5)의 내측 영역에는, 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면으로부터 펀칭날(5)의 날끝(5a)까지의 돌출 높이보다 낮은 높이 치수를 구비한 날 내측 탄성 부재(7)가 마련되어 있다. 이에 따라, 펀칭날(5)의 날끝(5a)의 내측에는, 펀칭날(5)의 날끝(5a)과 날 내측 탄성 부재(7)의 표면의 높이 차이가 형성되어 있다.

날 내측 탄성 부재(7)는, 스펀지나 우레탄이나 고무 등의 재질로 형성되며 날 외측 탄성 부재(6)와 마찬가지로 상하 방향으로 압축되는 탄성 변형이 가능하다. 한편, 날 내측 탄성 부재(7)의 재질은 날 외측 탄성 부재(6)의 재질과 동일한 재질이거나 다른 재질일 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 날 내측 탄성 부재(7)의 높이 치수(p)는 각 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면으로부터 날끝(5a)까지의 돌출 높이를 q로 하고, 시트 형상 워크(W)의 두께 치수를 r로 하며, 후술하는 시트 형상 워크(W)를 각 펀칭날(5)에 의해 절단할 때, 각 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 커버(3)로 들어가는 양을 s로 한 경우, 이하의 식으로 산출되는 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

p=q-(s＋r)

이 설정에 의하면, 시트 형상 워크(W)의 절단시에 날 내측 탄성 부재(7)의 변형을 방지할 수 있기 때문에, 시트 형상 워크(W)를 절단하여 워크 절단편(X)을 형성하는 경우, 시트 형상 워크(W)가 날 내측 탄성 부재(7)의 상하 방향의 변형에 수반하여 위치가 어긋날 가능성을 피할 수 있다.

또한, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 날 외측 탄성 부재(6)의 상면에서 시트 형상 워크(W)를 탑재하는 영역과 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에는, 각각의 재질보다 인장 강성이 높으며 각각의 재질보다 마찰 계수가 작은 재질의 시트로서 예를 들면, 테트라플루오로에틸렌이나 그 외의 불소 수지제의 불소 수지 시트(9)가 일체로 마련되어 있다. 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서는 상술한 바와 같이, 가압용 롤러에 의해 가압을 할 때, 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따른 직선 형태의 가압 하중을 받는 영역이 화살표 D 방향의 역방향으로 순차적으로 이동한다. 그 때문에, 날 외측 탄성 부재(6) 및 날 내측 탄성 부재(7)는 모두 가압 하중을 상방으로부터 받는 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따른 직선 형태의 지점이 부분적으로 오목하게 변형되고, 이 오목한 부분이 화살표 D 방향과 역방향으로 이동한다. 이때, 날 외측 탄성 부재(6) 및 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에는, 보다 인장 강성이 높은 불소 수지 시트(9)가 일체로 마련되어 있기 때문에, 날 외측 탄성 부재(6) 및 날 내측 탄성 부재(7)가 단독의 경우에 비교해 가압 하중을 받아 부분적으로 패이는 변형을 화살표 D 방향으로 평균화시킬 수 있다. 이 때문에, 날 외측 탄성 부재(6) 및 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에 탑재되어 있는 시트 형상 워크(W)의 국소적인 변형을 억제할 수 있다. 또한, 상기와 같은 날 외측 탄성 부재(6) 및 날 내측 탄성 부재(7)가 변형될 때에는, 불소 수지 시트(9)가 시트 형상 워크(W)와의 슬라이딩을 발생시킴으로써, 시트 형상 워크(W)에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있다.

한편, 날 외측 탄성 부재(6)의 상면에 불소 수지 시트(9)를 일체로 마련한 구성으로 하는 경우에, 불소 수지 시트(9)의 두께 치수를 더한 날 외측 탄성 부재(6)의 높이 치수가 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면으로부터 펀칭날(5)의 날끝(5a)까지의 돌출 높이와 동등한 치수이거나, 그보다 큰 치수이면 바람직하다.

마찬가지로, 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에 불소 수지 시트(9)를 일체로 마련한 구성으로 하는 경우에, 불소 수지 시트(9)의 두께 치수를 더한 날 내측 탄성 부재(7)의 높이 치수가, 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면으로부터 펀칭날(5)의 날끝(5a)까지의 돌출 높이보다 낮아지면 바람직하다. 이 경우, 도 5에 나타낸 날 내측 탄성 부재(7)의 바람직한 높이 치수(p)의 값은, 도 5에서 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 불소 수지 시트(9)의 두께 치수(t)를 포함한 날 내측 탄성 부재(7)의 높이로 설정하면 무방하다.

또한, 베이스판(4)의 표면에는, 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 나타낸 바와 같이, 날 외측 탄성 부재(6)상의 시트 형상 워크(W)를 탑재하는 영역의 외측 근방이 되는 복수 지점에 커버(3)의 차이를 방지하기 위한 핀(10)이 상방으로 돌출하여 마련되어 있다.

한편, 커버(3)에는 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 컷팅 다이 본체(2)의 각 핀(10)의 배치와 대응하는 지점에, 각 핀(10)을 하방으로부터 삽입하기 위한 핀 삽입홀(11)이 상하 방향으로 마련되어 있다.

각 핀(10)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 직사각형의 시트 형상 워크(W)의 사방의 변 중 3개의 변을 따른 배치로 마련되는 것이 바람직하다. 이는, 컷팅 다이 본체(2)의 날 외측 탄성 부재(6)의 상방으로 시트 형상 워크(W)를 셋팅할 경우, 시트 형상 워크(W)를 핀(10)이 마련되지 않은 쪽으로부터 날 외측 탄성 부재(6)의 상면을 따라 배치할 수 있도록 하여 컷팅 다이 본체(2)에 대한 시트 형상 워크(W) 셋팅 작업을 용이하게 하기 위함이다. 한편, 날 외측 탄성 부재(6)는 각 핀(10)의 배치와 대응하는 지점에 핀을 삽입하기 위한 구멍 또는 노치가 마련되어 있다.

또한, 베이스판(4) 상의 핀(10)과 그에 대응하는 커버(3)측의 핀 삽입홀(11)은 화살표 D 방향으로 임의의 간격으로 복수 배열되어 마련해 있다. 이는, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 상술한 바와 같이 가압용 롤러에 의해 가압을 하면, 화살표 D 방향과 직각인 방향을 따르는 직선 형태의 가압 하중을 받는 영역이 화살표 D 방향과 역방향으로 순차적으로 이동한다. 이 때문에, 가압 하중을 받은 지점에서 커버(3)가 하방으로 만곡하도록 변형되어도, 화살표 D 방향으로 배열되어 있는 핀(10)과 핀 삽입홀(11) 중 어느 하나가 결합 상태가 되도록 하여, 커버(3)의 차이를 방지할 수 있다.

또한, 핀(10)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 원기둥 형상의 핀 축부(12) 및 핀 축부(12)의 상단측에 마련한 원뿔대 형상의 핀 헤드 부분(13)으로 이루어진다.

핀 축부(12)는 상하 방향 치수가 베이스판(4) 표면으로부터 날 외측 탄성 부재(6) 상의 불소 수지 시트(9)의 표면까지의 높이 치수와 시트 형상 워크(W)의 두께 치수의 합의 값에 대응하도록 설정되어 있다. 이에 따라, 컷팅 다이 본체(2)에서 날 외측 탄성 부재(6)의 상방에 시트 형상 워크(W)를 셋팅하는 경우에, 시트 형상 워크(W)의 단면을, 대응하는 배치의 핀(10)의 핀 축부(12)의 측면에 접촉시켜 배치할 수 있다. 따라서, 컷팅 다이 본체(2)에 셋팅된 시트 형상 워크(W)는 각 핀(10)이 배치되어 있는 방향으로의 이동이 억제된다.

또한, 이 상태에서, 각 핀(10)에서는 핀 축부(12)와 핀 헤드 부분(13) 사이의 단차부(14)에 의해, 날 외측 탄성 부재(6)와의 사이에 시트 형상 워크(W)의 테두리끝을 끼울 수 있다. 이에 따라, 컷팅 다이 본체(2)에 셋팅된 시트 형상 워크(W)의 테두리 끝의 들뜸이 방지된다.

핀 헤드 부분(13)을 원뿔대 형상으로 한 것은, 핀 헤드 부분(13)의 외주의 경사면에 의해, 컷팅 다이 본체(2)에 셋팅한 시트 형상 워크(W)의 상방에 커버(3)를 탑재하는 경우, 커버(3)의 각 핀 삽입홀(11)에 대응하는 배치의 핀(10)의 삽입을 용이하게 하기 위함이다.

핀(10)이 베이스판(4)의 표면에서 돌출되는 치수와 커버(3)의 두께는, 시트 형상 워크(W)를 각 펀칭날(5)에 의해 절단하기 위해 커버(3)를 각 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 커버(3)의 하면에 들어가는 위치까지 하강시킨 상태일 때, 핀(10)의 꼭대기부가 커버(3)의 상방으로 돌출되지 않도록 설정되어 있다.

컷팅 다이 본체(2)에 핀(10)을 구비하고, 커버(3)에 핀 삽입홀(11)을 구비한 구성에 의하면, 핀(10)이 핀 삽입홀(11)에 삽입된 상태에서 컷팅 다이 본체(2)에 대한 커버(3)의 수평 방향의 상대 위치가 구속된다. 이에 따라, 시트 형상 워크(W)나 워크 절단편(X)의 위치가, 그 상면측에 접촉하고 있는 커버(3)에 동반되어 수평 방향으로 위치가 어긋날 가능성을 해소할 수 있다.

또한, 각 펀칭날(5)의 내측에 배치되어 있는 날 내측 탄성 부재(7), 그 상면에 마련되어 있는 불소 수지 시트(9), 및 베이스판(4)에서 각 펀칭날(5)의 내측이 되는 지점에는, 상하 방향으로 관통하는 흡착홀(15)이 마련되어 있다. 이에 따라, 컷팅 다이 본체(2)에서, 흡착홀(15)의 하단측에 접속된 도시 생략한 흡인 장치에 의해 흡착홀(15)을 통한 흡인을 함으로써, 시트 형상 워크(W)로부터 펀칭날(5)에 의해 다이 컷팅되는 워크 절단편(X)을 날 내측 탄성 부재(7)의 상측에 흡착하여 유지할 수 있다. 흡착홀(15)은, 펀칭날(5)의 외측이며 잉여편(Y)이 배치되는 지점에도 날 외측 탄성 부재(6)와 그 상면에 마련되어 있는 불소 수지 시트(9), 및 베이스판(4)에 상하 방향으로 관통되도록 마련되어 있다. 이에 따라, 컷팅 다이 본체(2)에서는 워크 절단편(X)과 분리된 잉여편(Y)도 흡착홀(15)을 통한 흡인에 의해 날 외측 탄성 부재(6)의 상측에 흡착되어 유지된다.

이상의 구성을 가지는 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)를 사용하는 경우에, 미리, 컷팅 다이 본체(2)의 상방의 떨어진 위치에 커버(3)을 배치하거나, 컷팅 다이 본체(2)의 상방에 걸리지 않는 위치에 커버(3)를 이동시킨 상태에서, 날 외측 탄성 부재(6)의 상면에 시트 형상 워크(W)를 셋팅한다. 이때, 각 핀(10)의 핀 축부(12)에 시트 형상 워크(W)의 대응하는 단면을 접촉하여 배치한다.

다음으로, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 컷팅 다이 본체(2)에 셋팅된 시트 형상 워크(W)의 상측에 커버(3)를 셋팅한다. 이에 따라, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에 시트 형상 워크(W)가 셋팅된 상태가 된다.

계속하여, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)를, 도시 생략한 롤러 프레스의 가압용 롤러에 대해 도 2에 나타낸 화살표 D 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 가압용 롤러에 의해 컷팅 다이 본체(2)와 커버(3)를 상하 방향의 양측 또는 편측으로부터 가압시킨다.

이에 따라, 가압용 롤러에 의해 가압 하중을 받는 영역이 도 2의 화살표 D 방향과는 역방향으로 이동함에 따라, 가압 하중을 받고 있는 영역에서는 도 1b에 나타낸 바와 같이, 컷팅 다이 본체(2)에 대해 커버(3)의 하면에 각 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 들어가는 위치까지 커버(3)는 상대적으로 하강된다. 커버(3)에 의해 눌리는 시트 형상 워크(W)는 각 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 순차적으로 들어감으로써 절단된다. 이때, 펀칭날(5)의 상면에 위치하고 있는 시트 형상 워크(W)는 가압용 롤러에 의한 가압 하중을 받으면, 도 3에 나타낸 바와 같이 하방으로 눌려 펀칭날(5)의 내측으로 들어가, 펀칭날(5)의 날끝(5a)에 용이하게 접촉하게 된다. 시트 형상 워크(W)는 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 들어가면, 그 날끝(5a)이 들어간 지점은 펀칭날(5)에 의해 펀칭날(5)과의 상대 변위가 구속된다. 이 때문에, 시트 형상 워크(W)는 가압용 롤러에 의한 가압 하중을 받아 순서대로 절단되어 가는 과정에서, 펀칭날(5)에 대해 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 이와 같이 하여 시트 형상 워크(W)가 펀칭날(5)에 의해 절단됨으로써, 각 펀칭날(5)의 내측에는 다이 컷팅된 워크 절단편(X)이 형성된다. 워크 절단편(X)은 각 펀칭날(5)의 내측에서, 날 내측 탄성 부재(7)에 의해 받아진다.

이때, 시트 형상 워크(W)로부터, 동시에 각 펀칭날(5)의 외측에 잉여편(Y)이 형성된다. 잉여편(Y)은 잉여편 절단날(8)에 의해 취급하기 쉬운 사이즈로 절단된다.

본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 흡착홀(15)을 흡인 장치에 의해 흡인하고, 워크 절단편(X)을 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에, 잉여편(Y)을 날 외측 탄성 부재(6)의 상면에 각각 흡착시킨다.

한편, 도 1b에서는 도시 편의상, 커버(3)가 전체적으로 눌러 내려진 상태로 나타내었으나, 실제로는 커버(3)에서 가압용 롤러에 의한 가압 하중이 작용하는 영역이 화살표 D 방향(도 2 참조)과 역방향으로 순차적으로 이동하기 때문에, 커버(3)에 펀칭날(5)의 날끝(5a)이 들어가는 위치까지 확실히 커버(3)가 가압되는 지점도 화살표 D 방향과 역방향으로 순차적으로 이동한다. 따라서, 시트 형상 워크(W)의 각 펀칭날(5)에 의한 절단도, 실제로는 화살표 D 방향과 역방향을 향해 순차적으로 이루어지므로, 흡착홀(15)에 의한 워크 절단편(X)의 흡착과 잉여편(Y)의 흡착은 워크 절단편(X)과 잉여편(Y)이 형성된 시점에서 순차적으로 실시한다.

그 후, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에 대한 가압용 롤러에 의한 가압이 종료되면, 커버(3)는 날 외측 탄성 부재(6)가 상하 방향으로 압축된 상태로부터 초기 형상으로 복원할 때의 복원력에 의해, 도 1c에 나타낸 바와 같이 컷팅 다이 본체(2)의 상방의 처음 위치까지 밀어 올려진다.

이때, 날 내측 탄성 부재(7)의 높이 치수가 각 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면에서 날끝(5a)까지의 돌출 높이보다 낮게 설정되어 있기 때문에, 상기한 바와 같이 시트 형상 워크(W)가 절단될 때까지 시트 형상 워크(W)는 펀칭날(5)의 내측으로 눌려 들어감으로써, 절단시의 시트 형상 워크(W)의 위치의 어긋남 방지를 도모할 수 있다. 시트 형상 워크(W)의 절단 후, 워크 절단편(X)은 펀칭날(5)의 내측에 유지된다. 한편, 잉여편(Y)은 날 외측 탄성 부재(6)가 초기 형상으로 복원됨에 따라, 각 펀칭날(5)의 날끝(5a)보다 상방 위치까지 이동된다.

또한, 이때, 워크 절단편(X)을 흡착홀(15)의 흡인에 의해 날 내측 탄성 부재(7)의 상면에 흡착된 상태로 만들면, 커버(3)가 날 외측 탄성 부재(6)에 의해 밀어 올려졌을 때, 정전기에 의한 흡착이나 진공 흡착에 의한 커버(3)에 추종하는 워크 절단편(X)의 이동을 보다 확실히 방지할 수 있다.

그러한 후, 워크 절단편(X)은 커버(3)를 컷팅 다이 본체(2)의 상방의 떨어진 위치에 배치하거나, 컷팅 다이 본체(2)의 상방에 걸리지 않는 위치로 이동시킨 상태에서, 도시 생략한 픽업 장치에 의해 각 펀칭날(5)의 내측으로부터 픽업된다. 또한, 잉여편(Y)은 도시 생략한 다른 픽업 장치를 이용하여 날 외측 탄성 부재(6)의 상방으로부터 제거된다.

이때, 워크 절단편(X)의 픽업보다 잉여편(Y)의 제거를 먼저 하도록 하면, 설령 날 외측 탄성 부재(6)의 상측에서 잉여편(Y)에 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 워크 절단편(X)의 픽업을 잉여편(Y)에 간섭하지 않고 실시할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에 의하면, 펀칭날(5)의 내측에 마련한 날 내측 탄성 부재(7)의 상면의 위치가 펀칭날(5)의 날끝(5a)의 높이보다 낮기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 시트 형상 워크(W)는 펀칭날(5)의 내측에 오목한 형상으로 들어갈 수 있으며, 날 내측 탄성 부재(7)가 수용하도록 할 수 있다. 이 상태에서, 시트 형상 워크(W)는 대응하는 펀칭날(5)에 접촉하고 있기 때문에, 시트 형상 워크(W)가 절단될 때 대응하는 펀칭날(5)에 대한 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 시트 형상 워크(W)로부터 절단되어 형성되는 워크 절단편(X)은 펀칭날(5)의 내측에 유지되며, 이 상태에서 워크 절단편(X)의 외주끝이 대응하는 펀칭날(5)에 접촉하고 있다. 이 때문에, 워크 절단편(X)의 위치가 펀칭날(5)에 의해 구속되므로, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)에서, 형성한 워크 절단편(X)에 대하여, 대응하는 펀칭날(5)에 대한 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는, 제2 실시 형태로서, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)의 상하를 반전시킨 구성으로서 가압용 롤러에 의해 가압하여, 상기 실시 형태와 마찬가지로 시트 형상 워크(W)의 위치 어긋남 방지를 도모하면서 절단하여 다이 컷팅할 수 있다.

즉, 이 실시 형태에서, 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 나타내는 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)를 반전시켜, 롤러 프레스의 가압용 롤러(도시 생략)에 의해 컷팅 다이 본체(2)와 커버(3)를 상하 방향의 양측 또는 편측으로부터 가압하여, 상기와 마찬가지로, 가압용 롤러에 의해 가압 하중을 받는 영역을 순차적으로 이동시키면서 펀칭날(5)을 시트 형상 워크(W)에 들어가게 하여 절단한다.

이때, 하향의 펀칭날(5)의 하측에 위치하고 있는 시트 형상 워크(W)는 가압용 롤러에 의한 가압 하중을 받는 영역의 이동에 의해 커버(3)를 개재하여 눌리기 때문에, 펀칭날(5)의 내측에 위치하는 부분의 시트 형상 워크(W)는 펀칭날(5)의 내측으로 눌려 들어간 상태에서 순차적으로 절단된다.

이 경우에도, 시트 형상 워크(W)는 가압용 롤러에 의한 가압 하중을 하방으로부터 받으면, 펀칭날(5)의 내측으로 들어가 펀칭날(5)의 날끝(5a)에 용이하게 접촉된다.

이에 따라, 시트 형상 워크(W)는 펀칭날(5)에 의해 절단되어 다이 컷팅되는 과정에서 위치가 어긋나지 않고 절단된다. 동시에, 잉여편(Y)은 잉여편 절단날(8)에 의해 절단된다.

이와 같이, 시트 형상 워크(W)에 대해서 컷팅 다이 본체(2)가 상방에 위치하는 자세에서 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)의 프레스가 끝나면, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는 다시 반전되어, 도 1a, 도 1b 및 도 1c와 같이, 컷팅 다이 본체(2)의 상방에 시트 형상 워크(W), 커버(3)가 위치하는 구성이 된다.

이후의 조작은, 도 1a 내지 도 5에 나타낸 제1 실시 형태와 동일하다.

한편, 본 발명은, 상기 각 실시의 형태에 한정되지 않으며, 날 내측 탄성 부재(7)의 높이 치수는 펀칭날(5)의 베이스판(4) 표면에서 날끝(5a)까지의 돌출 높이보다 작은 치수로 설정되어 있으며, 날 내측 탄성 부재(7)의 표면과 펀칭날(5)의 날끝(5a)의 단차에 의해 시트 형상 워크(W)가 펀칭날(5)의 내측으로 들어갈 수 있으면, 날 내측 탄성 부재(7)의 높이 치수를 적절히 변경할 수도 있다.

컷팅 다이 본체(2)에 구비되는 펀칭날(5)의 형상, 갯수 및 배치는, 도시 생략한 것 이외의 임의의 형상, 갯수, 배치로 설정할 수도 있다. 또한, 잉여편 절단날(8)의 형상, 배치 및 갯수는 펀칭날(5)의 형상, 갯수 및 배치에 따라 자유로이 설정할 수 있다.

컷팅 다이 본체(2)에 구비되는 핀(10)은, 도 4에 나타낸 바와 같이 핀 축부(12)의 상측에 원뿔대 형상의 핀 헤드 부분(13)을 구비한 구성 대신, 상단으로부터 하단까지를 원기둥 형상으로 한 구성으로 할 수도 있다. 이 구성이어도, 커버(3)의 컷팅 다이 본체(2)에 대한 수평 방향의 상대 변위를 방지하는 효과 및 컷팅 다이 본체(2)에 셋팅하는 시트 형상 워크(W)의 단면을 접촉시킴으로써 시트 형상 워크(W)의 위치가 어긋나는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 컷팅 다이 본체(2)에 구비하는 핀(10)은, 컷팅 다이 본체(2)와 커버(3)의 어긋남을 방지하는 효과를 얻는 것만을 목적으로 하는 경우에는, 컷팅 다이 본체(2) 상에 탑재하는 시트 형상 워크(W)와 간섭되지 않는 임의의 위치에 설치할 수도 있다.

또한, 본 발명의 컷팅 다이 장치(1)는, 시트 형상 워크(W)로부터 워크 절단편(X)을 절단하기 위한 가압 하중을 작용시키는 프레스 기구로서, 롤러 프레스 대신 컷팅 다이 본체(2)의 베이스판(4)과 커버(3)을 전면에 걸쳐 균등하게 가압하는 형식의 프레스 기구로 사용하도록 할 수도 있다. 이 경우에는, 컷팅 다이 본체(2)에 마련하는 핀(10)의 갯수를 줄일 수도 있다.

그 외, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 여러 가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 의하면, 시트 형상 워크를 다이 컷팅 절단할 때의 펀칭날에 대한 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

1: 컷팅 다이 장치 2: 컷팅 다이 본체
3: 커버 4: 베이스판
5: 펀칭날 5a: 날끝
6: 날 외측 탄성 부재 7: 날 내측 탄성 부재
8: 잉여편 절단날 9: 불소 수지 시트
10: 핀 11: 핀 삽입홀
12: 핀 축부 13: 핀 헤드 부분
15: 흡착홀 W: 시트 형상 워크
X: 워크 절단편

Claims

베이스판의 표면에 돌출시켜 마련한 펀칭날;
상기 펀칭날의 상기 베이스판 표면으로부터 상기 펀칭날의 날끝까지의 돌출 높이 이상의 높이 치수로, 상기 베이스판의 표면에서 상기 펀칭날의 외측 영역에 마련한 날 외측 탄성 부재; 및
상기 펀칭날의 상기 베이스판 표면으로부터 상기 펀칭날의 날끝까지의 돌출 높이보다 작은 높이 치수로, 상기 베이스판의 표면에서 상기 펀칭날의 내측 영역에 마련한 날 내측 탄성 부재를 가지는 컷팅 다이 본체를 구비하고,
상기 컷팅 다이 본체의 펀칭날의 날끝측에 셋팅한 시트 형상 워크에 접촉하는 커버를 더 구비하는 컷팅 다이 장치.
제1항에 있어서,
상기 날 외측 탄성 부재의 표면과 상기 날 내측 탄성 부재의 표면에 불소 수지 시트를 마련한 컷팅 다이 장치.
제1항에 있어서,
상기 컷팅 다이 본체는 상기 시트 형상 워크를 셋팅하는 영역의 외측 근방이 되는 복수 지점에 핀을 돌출시켜 마련하고,
상기 커버는 상기 컷팅 다이 본체의 각 핀과 대응하는 지점에 상기 각 핀을 삽입하기 위한 핀 삽입홀을 마련한 컷팅 다이 장치.
제2항에 있어서,
상기 컷팅 다이 본체는 상기 시트 형상 워크를 셋팅하는 영역의 외측 근방이 되는 복수 지점에 핀을 돌출시켜 마련하고,
상기 커버는 상기 컷팅 다이 본체의 각 핀과 대응하는 지점에 상기 각 핀을 삽입하기 위한 핀 삽입홀을 마련하는 컷팅 다이 장치.
제3항에 있어서,
상기 컷팅 다이 본체의 핀은 상하 방향으로 연장되는 원기둥 형상의 핀 축부의 선단측에 원뿔대 형상의 핀 헤드부를 구비하고,
상기 핀 축부의 상하 방향 치수는 상기 날 외측 탄성 부재의 높이 치수와 상기 시트 형상 워크의 두께 치수의 합의 값에 대응하는 치수로 하는 컷팅 다이 장치.
제4항에 있어서,
상기 컷팅 다이 본체의 핀은 상하 방향으로 연장되는 원기둥 형상의 핀 축부의 선단측에 원뿔대 형상의 핀 헤드부를 구비하고,
상기 핀 축부의 상하 방향 치수는 상기 날 외측 탄성 부재의 높이 치수와 상기 시트 형상 워크의 두께 치수의 합의 값에 대응하는 치수로 하는 컷팅 다이 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컷팅 다이 본체는 상기 베이스판의 표면에서 상기 펀칭날의 외측 영역에 잉여편 절단날을 구비하고,
상기 잉여편 절단날은 상기 시트 형상 워크를 셋팅하여 적층 배치한 상태의 상기 컷팅 다이 본체 및 커버를 이동시키면서 상하 방향의 가압 하중을 작용시킬 때의 이동 방향의 직각 방향으로부터 어긋난 방향으로 배치하는 컷팅 다이 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날 내측 탄성 부재와 베이스판에, 상기 날 내측 탄성 부재의 상측에 배치되는 워크 절단편을 흡착하기 위한 흡착홀을 마련한 컷팅 다이 장치.
제7항에 있어서,
상기 날 내측 탄성 부재와 베이스판에 상기 날 내측 탄성 부재의 상측에 배치되는 워크 절단편을 흡착하기 위한 흡착홀을 마련한 컷팅 다이 장치.