(57)【要約】【課題】当て板やキャリアシートを使用しなくても、シート部材を打抜き刃で打ち抜くことができるようにする。【解決手段】上型２及び下型３で構成され、上型は、シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃２３ａが一体化されて下型に向かって設けられている鉄鋼材料から成るパンチプレート２３を備え、下型は、パンチプレートに対向配置され、打抜き刃のシート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝３１ａが形成されている鉄鋼材料から成るダイプレート３１を備え、打抜き刃用溝は、上型及び下型によるプレス加工時に打抜き刃が嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃の押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械のスライドに着脱自在に固定される上型、及び前記プレス機械のボルスターに着脱自在に固定される下型で構成され、シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃でプレス打ち抜き加工するために前記上型が前記スライドによって上下動されるシート部材の打抜き装置であって、
前記上型は、前記打抜き刃が一体化されて前記下型に向かって設けられている鉄鋼材料から成るパンチプレートを備え、
前記下型は、前記パンチプレートに対向配置され、前記打抜き刃の前記シート部材に前記製品の前記輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝が形成されている鉄鋼材料から成るダイプレートを備え、
前記打抜き刃用溝は、前記上型及び前記下型によるプレス加工時に前記打抜き刃が嵌まり込んで前記シート部材を打ち抜く際、前記シート部材が前記打抜き刃の押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されていることを特徴とするシート部材の打抜き装置。
【請求項２】
前記下型は、前記上型の前記パンチプレートに対して弾発力を付与する複数の弾性体を備え、当該複数の弾性体は、前記パンチプレートの型合わせ面に当接する際、前記パンチプレートをバランスよく支持して当該パンチプレートと前記ダイプレートとの平行度を保つように配置されていることを特徴とする請求項１記載のシート部材の打抜き装置。
【請求項３】
前記パンチプレートには、プレス加工時に前記シート部材を押さえるための押圧部材が固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシート部材の打抜き装置。
【請求項４】
前記弾性体は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載のシート部材の打抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄い紙やプラスチックシート等のシート部材を、製品の所定の輪郭線に沿って打ち抜くのに使用されるシート部材の打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、薄い紙やプラスチックシート等のシート部材を、所定の輪郭線に沿って打ち抜くのに使用されるシート部材の打抜き装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この打抜き装置は、プレス機械でシート部材を打ち抜く際、打抜き刃の刃先が磨耗したり損傷を受け易くなったりしないようにするために、打抜き刃がシート部材を打ち抜いた後に、打抜き刃の刃先を保護することができる合成樹脂から成る当て板に当たるように構成されている。即ち、打抜き刃が設けられたプレートと対向配置されるプレート上に当て板を配置して、この両プレートでプレス加工することでシート部材を打抜き刃で打ち抜くものである。
【０００３】
このようなシート部材の打抜き装置は、プレス加工時に打抜き刃がシート部材を打ち抜くと、当該打抜き刃を合成樹脂から成る当て板に食い込ませることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３３９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、背景技術に記載したシート部材の打抜き装置では、打抜き刃でシート部材を打ち抜く際、その都度、合成樹脂から成る当て板に食い込ませていることから、打抜き刃の刃先が除々に摩耗して切れ味が悪くなっていくので、当て板は、ある程度使用すると交換しなければならなかった。
【０００６】
また、このような当て板を上型及び下型から成るプレス金型の下型に設けた場合、シート部材に孔を打ち抜くパンチや、シート部材をハーフカットするハーフカット用切断刃を組み込むことが難しかった。これは、当て板が合成樹脂なので、パンチの場合、当て板に設けられたパンチ穴の切れ味が低下することになり、ハーフカット用切断刃の場合、温度や湿度によって当て板の厚みが変化してハーフカットの深さが変化してしまうことになるからである。ハーフカットの深さが変化すると、剥離剤が塗布されたベースフィルム材料の上に粘着材料を介して製品フィルム材料が重ね合わせて貼り合わされた多重シート部材の場合、製品フィルム材料だけを正確に切り抜くことができなくなる。
【０００７】
なお、当て板の代わりにキャリアシートを使用することがあるが、キャリアシートの場合、１枚のシート部材に１枚のキャリアシートを貼り付けて、打抜き刃でシート部材を打ち抜くので、作業者の手間がかかると共に、材料費が上がってしまうという難点があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、当て板やキャリアシートを使用しなくても、シート部材を打抜き刃で打ち抜くことができるシート部材の打抜き装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、パンチやハーフカット用切断刃を組み込んでも、パンチ穴の切れ味の低下を防ぐことができ、シート部材をハーフカット用切断刃で正確にハーフカットすることができるシート部材の打抜き装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成する本発明の第１の態様であるシート部材の打抜き装置は、プレス機械のスライドに着脱自在に固定される上型、及びプレス機械のボルスターに着脱自在に固定される下型で構成され、シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃でプレス打ち抜き加工するために上型がスライドによって上下動されるシート部材の打抜き装置であって、上型は、打抜き刃が一体化されて下型に向かって設けられている鉄鋼材料から成るパンチプレートを備え、下型は、パンチプレートに対向配置され、打抜き刃のシート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝が形成されている鉄鋼材料から成るダイプレートを備え、打抜き刃用溝は、上型及び下型によるプレス加工時に打抜き刃が嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃の押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されているものである。
【００１１】
このような第１の態様であるシート部材の打抜き装置によれば、鉄鋼材料から成るパンチプレートに、シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃が一体化されて形成され、鉄鋼材料から成るダイプレートに、打抜き刃の製品の輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝が形成され、而も打抜き刃用溝が、上型及び下型によるプレス加工時に打抜き刃が嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃の押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されているので、当て板やキャリアシートを使用しなくても、シート部材を打抜き刃で確実に打ち抜くことができる。したがって、作業者の工数が増えたり、材料費が上がったりしてしまうことを防ぐことができ、また、パンチやハーフカット切断刃を設けた場合に、パンチ穴の切れ味が低下したり、ハーフカットの深さが変化したりすることを防ぐことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は第１の態様であるシート部材の打抜き装置において、下型は、上型のパンチプレートに対して弾発力を付与する複数の弾性体を備え、当該複数の弾性体は、パンチプレートの型合わせ面に当接する際、パンチプレートをバランスよく支持して当該パンチプレートとダイプレートとの平行度を保つように配置されているものである。
【００１３】
このような第２の態様であるシート部材の打抜き装置によれば、複数の弾性体で下型側からパンチプレートをバランスよく支持して当該パンチプレートとダイプレートとの平行度を保つように配置されていることから、上型及び下型によるプレス加工時に打抜き刃が嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃の押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されている打抜き刃用溝内に、打抜き刃を正確に導くことができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様であるシート部材の打抜き装置において、パンチプレートには、プレス加工時にシート部材を押さえるための押圧部材が固定されているものである。
【００１５】
このような第３の態様であるシート部材の打抜き装置によれば、プレス加工時にシート部材がずれてしまうことを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は第１の態様乃至第３の態様のうち何れか１つの態様であるシート部材の打抜き装置において、弾性体は、圧縮コイルばねである。このような第４の態様であるシート部材の打抜き装置によれば、パンチプレートをバランスよく支持して当該パンチプレートとダイプレートとの平行度を保つように弾発力を付与することが容易になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のシート部材の打抜き装置によれば、当て板やキャリアシートを使用しなくても、シート部材を打抜き刃で打ち抜くことができるようになる。
【００１８】
また、本発明のシート部材の打抜き装置によれば、パンチ穴の切れ味の低下を防ぐことができ、シート部材をハーフカット用切断刃で正確にハーフカットすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のシート部材の打抜き装置における好ましい実施の形態例を示す全体断面図で、（Ａ）は上型と下型が開いた状態の図、（Ｂ）は上型が移動中の状態の図、（Ｃ）は上型が下死点に到達した状態の図である。
【図２】（Ａ）は図１の打抜き装置における上型の平面図、（Ｂ）は図１の打抜き装置における下型の平面図である。
【図３】（Ａ）は図１（Ｂ）の一点鎖線の円で囲んだ部分の拡大図、（Ｂ）は図１（Ｃ）の一点鎖線の円で囲んだ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のシート部材の打抜き装置を実施するための形態例について図面を参照して説明する。本発明のシート部材の打抜き装置は、例えばプレス機械に装着してシート部材をプレス加工するもので、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、プレス機械のスライドに取り付けられる上型２及びプレス機械のボルスターに取り付けられる下型３で構成されているプレス用金型１である。このプレス用金型１は、多重シート部材に製品の輪郭線と、所定形状のパンチ穴とを打ち抜くと共に、多重シート部材の製品フィルム材料をハーフカットするものである。
【００２１】
上型２は、プレス機械のスライドに着脱自在に固定するためのパンチホルダー２１と、パンチホルダー２１にスペーサ２２を介して固定され、多重シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃２３ａが一体化されて下型に向かって設けられたパンチプレート２３とを備えている。スペーサ２２は六角穴付きボルト等のねじ止め部材２４によってパンチホルダー２１に対して積層状態で当該パンチホルダー２１に固定され、パンチプレート２３は六角穴付きボルト等のねじ止め部材２５によってスペーサ２２に対して積層状態でパンチホルダー２１に固定されている。なお、図２（Ａ）では、ねじ止め部材２４を４本、ねじ止め部材２５を８本使用してパンチホルダー２１にスペーサ２２及びパンチプレート２３を固定しているが、本数は適宜変更できるものである。
【００２２】
パンチホルダー２１にはガイドピン２６を挿し通すための貫通穴２１ａが形成されている。なお、このガイドピン２６は、パンチホルダー２１の貫通穴２１ａに脱落することがないように圧入されている。
【００２３】
パンチプレート２３に設けられた打抜き刃２３ａの平面形状は、例えば、四角形で四隅がＲ形状に形成されている。また、パンチプレート２３の打抜き刃２３ａの内側には、例えば、４本の円形の第１のパンチ２３ｂと、１つの四角形の一部が切り欠かれた形状の第２のパンチ２３ｃとが設けられている。第１のパンチ２３ｂは鍔付きなので図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パンチプレート２３にはこの鍔部２３ｂ’を嵌め込む鍔部嵌合穴２３ｄが、貫通穴２３ｅと軸心が同心でスペーサ２２側に切り欠かれている。さらに、パンチプレート２３には、打抜き刃２３ａが多重シート部材を打ち抜く前に当該多重シート部材をハーフカットするハーフカット用切断刃２３ｆが、下型３に向かって設けられている。このハーフカット用切断刃２３ｆの平面形状は図２（Ａ）に示すように、例えば、四角形で四隅がＲ形状に形成され、打抜き刃２３ａと、第１のパンチ２３ｂ及び第２のパンチ２３ｃとの間に配置されている。
【００２４】
下型３は図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ｂ）に示すように、パンチプレート２３に対向配置され、打抜き刃２３ａの多重シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝３１ａが形成されているダイプレート３１と、ダイプレート３１に固定されプレス機械のボルスターに着脱自在に固定するためのダイホルダー３２とを備えている。ダイプレート３１は、六角穴付きボルト等のねじ止め部材３３によってダイホルダー３２に対して積層状態で当該ダイホルダー３２に固定されている。なお、図２（Ｂ）では、ねじ止め部材３３を４本使用してダイホルダー３２にダイプレート３１を固定しているが、本数は適宜変更できるものである。
【００２５】
ダイプレート３１に設けられた打抜き刃用溝３１ａは、上型２及び下型３によるプレス加工時に打抜き刃２３ａが嵌まり込んで多重シート部材を打ち抜く際、多重シート部材が打抜き刃２３ａの押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されている。この溝幅は、シート部材の材質、厚み、打抜き刃の刃先角度によって異なる。
【００２６】
また、下型３は、上型２のパンチプレート２３に対して弾発力を付与する複数の弾性体３４を備え、当該複数の弾性体３４は、パンチプレート２３の型合わせ面に当接する際、パンチプレート２３をバランスよく支持して当該パンチプレート２３とダイプレート３１との平行度を保つように配置されている。なお、弾性体３４は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パンチプレート２３をバランスよく支持するために４つ配置されているが、これに限らず、パンチプレート２３をバランスよく支持することができればいくつでもよい。
【００２７】
ダイプレート３１は、上型２のガイドピン２６を摺動可能に案内する滑り軸受け用ブッシュ３５を嵌め込んで固定するための貫通穴３１ｅと、第１のパンチ２３ｂが挿入する第１のパンチ穴３１ｂと、第２のパンチ２３ｃが挿入する第２のパンチ穴３１ｃと、弾性体３４を収容するための貫通穴３１ｄ（図３（Ａ）、（Ｂ）参照。）とが形成されている。
【００２８】
ダイホルダー３２は、ガイドピン２６を緩やかに挿入するための貫通穴３２ａと、多重シート部材を第１のパンチ２３ｂで打ち抜き加工した際の抜き滓を落とすための貫通穴３２ｂと、多重シート部材を第２のパンチ２３ｃで打ち抜き加工した際の抜き滓を落とすための貫通穴３２ｃと、弾性体３４を収容するための座ぐり穴３２ｄ（図３（Ａ）、（Ｂ）参照。）とが形成されている。なお、ダイホルダー３２の貫通穴３２ｂ及び貫通穴３２ｃに落下した抜き滓は、吸引等の様々な取除く手段によって除去することができる。
【００２９】
弾性体３４は、ダイプレート３１の貫通穴３１ｄ及びダイホルダー３２の座ぐり穴３２ｄに組み込み易い圧縮コイルばねが好ましく、この場合、ダイプレート３１の貫通穴３１ｄ及びダイホルダー３２の座ぐり穴３２ｄに収容した圧縮コイルばね３４は、ストリッパーボルト３６ａ及びワッシャ３６ｂによって下型３に組み込まれている。具体的には図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ストリッパーボルト３６ａの軸部がダイホルダー３２に設けられたボルト挿入孔３２ｅに、図中下方から挿通され、ストリッパーボルト３６ａの頭部がボルト挿入孔３２ｅの段差部に係止されている。このダイホルダー３２のボルト挿入孔３２ｅから突出したストリッパーボルト３６ａの軸部には圧縮コイルばね３４が嵌め込まれ、その軸部端の雄ねじ部にワッシャ３６ｂの雌ねじ部が螺合されることで、圧縮コイルばね３４はダイホルダー３２及びワッシャ３６ｂ間に装着される。
【００３０】
このようにして下型３に備えられた４つの圧縮コイルばね３４は、上型２がスライドによるプレス加工時の上死点から下降して、パンチプレート２３の型合わせ面に当接する際、パンチプレート２３をバランスよく支持して当該パンチプレート２３とダイプレート３１との平行度を保つように弾発力を付与することができるように、ストリッパーボルト３６ａがダイホルダー３２のボルト挿入孔３２ｅの段差部によって移動制限されている。
【００３１】
また、このような４つの圧縮コイルばね３４は、上型２がスライドによるプレス加工時の上死点から下降した際、第１のパンチ２３ｂが第１のパンチ穴３１ｂに、第２のパンチ２３ｃが第２のパンチ穴３１ｃにそれぞれ潜り込む前に、ワッシャ３６ｂを介してパンチプレート２３に当接して当該パンチプレート２３が有する第１のパンチ２３ｂ及び第２のパンチ２３ｃがそれぞれ第１のパンチ穴３１ｂ及び第２のパンチ穴３１ｃとの間に挿入方向の位置ずれを起こさないように弾発力を付与することができる。
【００３２】
このように、４つの弾性体３４が下型側からパンチプレート２３をバランスよく支持して当該パンチプレート２３とダイプレート３１との平行度を保つように配置されていることから、上型２及び下型３によるプレス加工時に打抜き刃２３ａが嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃２３ａの押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されている打抜き刃用溝３１ａ内に、打抜き刃２３ａを正確に導くことができる。したがって、打抜き刃２３ａが打抜き刃用溝３１ａの壁面に当たって刃先を損傷させてしまうことを防ぐことができ、また、製品の輪郭線が複雑な形状でも確実にシート部材を打ち抜くことができる。
【００３３】
このように構成されたシート部材の打抜き装置１のプレス動作について、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。なお、下型３のダイプレート３１上の所定位置に多重シート部材がセットされている。
【００３４】
プレス機械に装着された上型２と下型３が閉じた状態のプレス用金型１（図１（Ｃ）、図３（Ｂ）参照。）でプレス加工を開始すると、上型２がスライドによって上昇する。上型２は下型３から離れていくと図１（Ｂ）、図３（Ａ）に示すように、まず、４つのワッシャ３６ｂ（図２（Ｂ）参照。）が圧縮コイルばね３４の弾発力によりダイプレート３１の型合わせ面から突出する。４つのワッシャ３６ｂのダイプレート３１の型合わせ面から突出する突出量Ｃは、プレス金型のストローク長さを短くするために、２〜３ｍｍに設定するとよい。また、各ワッシャ３６ｂの突出量の寸法誤差は、下型３の４つの圧縮コイルばね３４がパンチプレート２３の型合わせ面をバランスよく支持するように弾発することができる値、例えば±０．２ｍｍがよい。
【００３５】
上型２が上死点まで移動すると（図１（Ａ）参照。）スライドは下降を開始するので図１（Ｂ）、図３（Ａ）に示すように、上型２のパンチプレート２３の型合わせ面が下型３のワッシャ３６ｂに当接する。さらに、上型２が下降してワッシャ３６ｂが圧縮コイルばね３４の弾発力に抗してダイプレート３１の型合わせ面方向へと移動すると、上型２のパンチプレート２５に設けられた第１のパンチ２３ｂ及び第２のパンチ２３ｃの刃先が多重シート部材に食い込んで打ち抜くと共にハーフカット用切断刃２３ｆが多重シート部材をハーフカットする。ここで多重シート部材のハーフカットとは、多重シート部材の表面基材及び粘着剤のみにハーフカット用切断刃２３ｆが食い込んで多重シート部材にハーフカットラインを形成させることである。
【００３６】
さらに、上型２が下降すると図１（Ｃ）、図３（Ｂ）に示すように、多重シート部材に打抜き刃２３ａの刃先が食い込んで、製品の輪郭線を打ち抜くことができる。この際、上型２の打抜き刃２３ａが嵌まり込む下型３の打抜き刃用溝３１ａは、多重シート部材が打抜き刃２３ａの押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されているので、多重シート部材を確実に製品の輪郭線で打ち抜くことができる。
【００３７】
また、パンチプレート２３に、プレス加工時にシート部材を押さえるための押圧部材（図示せず。）を固定させるとよい。この押圧部材はウレタン、ゴム等のパッドが好適で、打抜き刃２３ａ、第１のパンチ２３ｂ、第２のパンチ２３ｃ及びハーフカット用切断刃２３ｆの付近に配置することで、プレス加工時にシート部材がずれてしまうことを防ぐことができる。
【００３８】
このように構成され且つプレス加工動作する本発明のシート部材の打抜き装置１によれば、パンチプレート２３に、シート部材に製品の輪郭線を打ち抜く形状で形成された打抜き刃２３ａが一体化されて形成され、ダイプレート３１に、打抜き刃２３ａの製品の輪郭線を打ち抜く形状から成る輪郭に沿った打抜き刃用溝３１ａが形成され、而も打抜き刃用溝３１ａが、上型２及び下型３によるプレス加工時に打抜き刃２３ａが嵌まり込んでシート部材を打ち抜く際、シート部材が打抜き刃２３ａの押圧力によって撓んで打ち抜き不良にならないような溝幅で形成されているので、当て板やキャリアシートを使用しなくても、シート部材を打抜き刃２３ａで確実に打ち抜くことができる。
【００３９】
したがって、作業者の工数が増えたり、材料費が上がったりしてしまうことを防ぐことができ、また、打抜き刃２３ａが一体化されて形成されるパンチプレート２３及び打抜き刃用溝３１ａが形成されるダイプレート３１に鉄鋼材料を用いることができ、さらに、パンチ穴の切れ味が低下したり、ハーフカットの深さが変化したりすることを防ぐことができる。
【００４０】
このように、打抜き刃２３ａが一体化されて形成されるパンチプレート２３及び打抜き刃用溝３１ａが形成されるダイプレート３１に鉄鋼材料を用いることができことから、上型２のパンチプレート２３に設けられた打抜き刃２３ａ、第２のパンチ２３ｃ及びハーフカット用切断刃２３ｆと、下型３の打抜き刃用溝３１ａとは、エンドミル等によって切削して金型の鉄鋼材料から成るプレートに形成させる彫刻型等の切断刃形成方法が採用される切削加工が、加工精度を高める点で好適であるが、その加工精度によっては研削加工、型彫放電加工、ワイヤーカット放電加工及びレーザ加工でもよく、ワイヤーカット放電加工及びレーザ加工の場合、入れ子を嵌め合わせることで打抜き刃用溝３１ａを形成することができる。
【００４１】
なお、上述したシート部材の打抜き装置１では、多重シート部材をプレス加工していたが、これに限らず、ガスケット、パッキン等の単層のシート部材にも使用することができる。
【００４２】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００４３】
１……シート部材の打抜き装置
２……上型
２３……パンチプレート
２３ａ……打抜き刃
３……下型
３１……ダイプレート
３１ａ……打抜き刃用溝
３４……弾性体
【図１】
2011251361.tif 000003
【図２】
2011251361.tif 000004
【図３】
2011251361.tif 000005