专利名称：薄板的剪切方法
技术领域：
本发明涉及一种对板厚大致在0. 5mm以下，在金属层的单面或双面上层叠了非金 属层的薄板或金属制的薄板进行剪切加工，形成制品的薄板的剪切方法。
背景技术：
作为从薄板形成制品的方法，最一般的是用模具(冲头和冲模)冲切薄板的方法。在此冲切法中，将被加工板材(薄板)载置在具有冲切孔的冲模上，使配置在冲切 孔的上方的冲头下降，使冲头的前端嵌合于冲切孔，由此对被加工板材进行剪切加工。另 外，也有使冲头和冲模上下反转，在冲模的下方配置冲头的情况，还有替代冲头使冲模移动 的情况。作为其加工条件，以往已进行了大量的研究，例如，非专利文献1中公开了被加工 板材的板厚和对其进行冲切的冲头与冲模(冲切孔)之间的缝隙即间隙的适当的关系。根 据该文献，被加工板材的板厚的大致5 10%的程度被作为适当的间隙。根据此被加工板材的板厚和间隙的关系，在被加工板材的板厚为Imm时，间隙为 50 100 μ m的程度，若为此程度，则模具等的制作也容易。但是，若被加工板材的板厚例如 达到20 μ m,则适当的间隙为1 2 μ m，存在不仅需要进行模具的精密加工，在制作方面需 要高度的技术，而且价格也上升的问题。进而，若使间隙变窄地制作模具进行冲切，则产生其它的问题。其一是冲头和冲模 的因磨损造成的寿命降低。即，若间隙变窄，则冲头和冲模在弹性变形的范围内相互接触的 情况增多，磨损增大。另外，若冲头和冲模接触，超过弹性变形的范围地变形，则还产生崩刃 的问题。另一个大的问题是伴随着冲切从被加工板材产生小的切屑的问题。此问题在被加 工板材为金属层和非金属层的层叠板的情况下变得显著。从被加工板材产生的切屑夹在冲 头和冲模之间，引起在冲切中需要大的力或需要频繁清理这样的各种问题。进而，还有可能 使模具破损。另外，以往的冲切法具有其它的问题。S卩，若进行被加工板材特别是金属板的冲 切，还存在与模具的适应性，但是，冲头容易产生因被加工板材造成的附着。此附着问题通 过用陶瓷、DLC(金刚石类碳)等涂覆冲头、冲模，能够在某种程度上防止，但是，在间隙窄的 模具中，因冲头和冲模之间的滑动造成的摩擦大，只能得到暂时的效果。进而，作为其它的问题，有冲切后的被加工板材(制品部)的外缘的品质降低。这 是因为被加工板材在被冲切后，一面与冲模的内面摩擦，一面行至冲头的死点，在截止到从 冲模离开的期间，一直持续摩擦的状态。如上所述，在基于以往的冲切的剪切加工中，特别是如果被加工板材的板厚变小， 则产生各种各样的问题。在先技术文献非专利文献
非专利文献1 (日本)桥本明著，《冲压作业和模具工作法新版》，第七版，日刊工 业新闻社，昭和50年4月30日，p35。
发明内容
发明所要解决的课题本发明是鉴于以往的基于冲切的剪切加工所存在的上述各问题而做出的发明，其 课题是提供一种能够长期以高品质对薄板进行剪切加工，而且不一定需要进行使用的模具 的精密加工，能够在装置、工序方面均以低成本极其良好地进行薄板的剪切的方法。为了解决课题的手段本发明者对薄板的剪切加工进行了反复研究，结果发现，当在金属层的单面或双 面层叠了非金属层的薄板的情况下，在冲头贯通薄板而嵌合于冲模的剪切加工用孔前的阶 段中，薄板被完全地剪切。本发明是根据此发现而做出的发明，在具有剪切加工用孔的冲模和冲头之间，配 置在金属层的单面或双面层叠了非金属层的薄板，通过相对地使冲头向剪切加工用孔移 动，剪切上述薄板，其特征在于，在冲头贯通薄板而嵌合于剪切加工用孔前的阶段中，停止 冲头的相对的移动，结束剪切。这样，在本发明中，由于冲头不与冲模嵌合，所以，不需要像使冲头与冲模嵌合的 以往的冲切法那样严格调整间隙，通常的正间隙当然可以，也可以是零间隙、冲头的直径大 的负间隙。即，在本发明中，不需要精密加工模具(冲头和冲模)地严格调整间隙，能够容 易制作模具，还能够降低制作成本。另外，因为冲头不与冲模嵌合，所以，冲头和冲模均不易磨损，模具的寿命也延长。 进而，被加工板材的剪切后的移动少，与之相伴的切屑的产生也变少。另外，在以往的方法 中，伴随着冲头的上下，存在进行接触的被加工板材的金属部分附着的问题。除去附着的金 属成分是困难的，若欲锉掉或用药品除去，则会损伤冲头或表面粗糙度提高或因腐蚀导致 表面变质。而且，因为此现象即使在长的情况下也每百次冲切就产生，而如果短则仅每5 10次冲切就产生，所以，明显损害了生产性。在本发明的方法中，因为能够不使冲头与被加 工板材中的金属部分直接接触地进行剪切，所以，还能够防止被加工板材附着在冲头的情 况。因此，能够一直良好地维持剪切加工的状态，能够以高品质剪切加工薄板，另一方 面，作为模具，不需要制作难以制造且成本高的将间隙缩窄到极限的模具，在模具制作中不 需要高成本。另外，在冲切加工的技术领域中，不是通过一次冲头动作来冲切被加工板材，而是 通过首先在一个方向进行半冲加工，然后从相反方向冲回，来冲切被加工板材的方法已被 公知(例如，参见日本特开2004-167547号公报及日本特开2001-300647号公报)，本发明 的剪切方法在通过一次剪切操作将被加工板材完全剪切这点与上述的半冲、冲回的以往技 术在本质上不同。在本发明中，优选使冲头相对于薄板的板厚在金属层的厚度以上且非金属层的总 厚度以下的位置停止。若使冲头停止的位置不到金属层的厚度，则薄板的冲切不结束的可 能性变高。另一方面，若超过了非金属层的总厚度，则可以看到冲头及冲模的崩刃的产生、切屑的产生增加、冲头和薄板金属成分的熔敷，存在不能充分得到本发明的效果的情况。另外，根据本发明者的实验，可知本发明的剪切方法也能够适用于将多张薄板重 叠了的情况。在此情况下，将多张薄板重叠配置在冲头和冲模之间，在冲头贯通所有的薄板 而与剪切加工用孔嵌合前的阶段中，停止冲头的相对的移动，结束剪切。由此，由于能够同 时剪切加工多张薄板，所以，生产性提高。另外，例如，像锂离子电池的电极板那样，在原本 将多张薄板层叠使用的情况下，通过同时剪切加工多张薄板，能够省略在加工后进行层叠 的工序。但是，能够同时剪切加工的张数从被加工板材的切断面的品质的方面出发最大为 十张左右。因为若超过了这个数量，则切断面逐渐地开始粗糙，所以，难以在要求高品质的 领域中使用。另外，在将多张薄板重叠同时进行剪切加工的情况下，优选使冲头相对于多张 重叠的薄板的总厚度在金属层的总厚度(多张重叠的薄板中的金属层的厚度的总和)以上 且非金属层的总厚度(多张重叠的薄板中的非金属层的厚度的总和)以下的位置停止。本发明的剪切方法不仅可适用于由上述的冲头和冲模进行的剪切，还适用于由冲 刀和砧辊进行的剪切。即，在将凸状剪切刃设置在表面的冲刀和在与上述凸状剪切刃对应 的位置设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插在金属层的单面或双面层叠了非金属层的 薄板，在通过将冲刀的凸状剪切刃旋转推压在砧辊的剪切加工用凹部剪切上述薄板时，不 使冲刀的凸状剪切刃贯通薄板且没有使之与砧辊的剪切加工用凹部嵌合地剪切薄板。通过 此剪切方法，也起到与由冲头和冲模进行的上述的剪切方法相同的效果。即，在冲刀的凸状 剪切刃贯通薄板而与砧辊的剪切加工用凹部嵌合前的阶段中薄板被完全地剪切。在此由冲刀和砧辊进行的剪切方法中，优选使冲刀的凸状剪切刃相对于薄板的板 厚进入到金属层的厚度以上且非金属层的总厚度以下的位置。另外，在由冲刀和砧辊进行的剪切方法中，为了更确实地剪切作为被加工板材的 薄板，能够在薄板和冲刀之间穿插至少具有一层非金属层的中间板。通过像这样使用中间 板，能够依靠由中间板的塑性流动产生的推入效果，更确实地剪切薄板。在此情况下，优选 使冲刀的凸状剪切刃相对于薄板和中间板的总厚度进入到薄板的金属层的厚度以上、薄板 的非金属层及中间板的总厚度以下的位置。另外，在本发明中，也可以替代在表面设置了凸状剪切刃的冲刀，使用没有在表面 设置凸状剪切刃的推压辊。即，在推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插在金属 层的单面或双面层叠了非金属层的薄板，在通过用推压辊将此薄板推入砧辊的剪切加工用 凹部剪切上述薄板时，在上述薄板和冲刀之间穿插至少具有一层非金属层的中间板，没有 将上述薄板超过该薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪切。在此情况下，在 薄板被完全地推入砧辊的剪切加工用凹部前的阶段中薄板被完全地剪切。另外，在此情况 下，优选将薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到金属层的厚度以上且薄板的非金属层的厚 度以下的位置。在这样的由冲刀或推压辊和砧辊进行的剪切方法中，通过将多张薄板重叠地穿插 在冲刀或推压辊和砧辊之间，也能够同时剪切多张重叠的薄板。具体地说，在使用冲刀的情 况下，将多张薄板重叠地穿插在冲刀和砧辊之间，不使冲刀的凸状剪切刃贯通薄板的整体， 而且没有使之与砧辊的剪切加工用凹部嵌合地剪切所有的薄板。在此情况下，优选使冲刀 的凸状剪切刃相对于多张重叠的薄板的总厚度进入到金属层的总厚度以上且非金属层的 总厚度以下的位置。另外，在使用中间板的情况下，优选使冲刀的凸状剪切刃相对于多张重叠的薄板和中间板的总厚度进入到多张重叠的薄板的金属层的总厚度以上且薄板的非金 属层及中间板的总厚度以下的位置。另外，在使用推压辊的情况下，将多张薄板重叠地穿插在推压辊和砧辊之间，并且 在上述多张重叠的薄板和推压辊之间穿插至少具有一层非金属层的中间板，没有将上述多 张重叠的薄板超过上述多张重叠的薄板的总厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪 切。在此情况下，优选将多张重叠的薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到多张重叠的薄板 的金属层的总厚度以上且多张重叠的薄板的非金属层的总厚度以下的位置。在本发明中，在使用推压辊的情况下，可以替代使用中间板的情况，在推压辊的表 面覆盖至少具有一层非金属层的层。具体地说，在将至少具有一层非金属层的层覆盖在表 面的推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插在金属层的单面或双面层叠了非金 属层的薄板或金属制的薄板，在通过由推压辊将此薄板推入砧辊的剪切加工用凹部剪切上 述薄板时，没有将上述薄板超过该薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪切。 在此情况下，优选将薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到金属层的厚度以上且薄板的非金 属层的厚度以下的位置。另外，在此结构中，在将多张薄板重叠地穿插进行剪切的情况下， 没有将多张重叠的薄板超过上述多张重叠的薄板的总厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部 地进行剪切。优选将多张重叠的薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到多张重叠的薄板的金 属层的总厚度以上且多张重叠的薄板的非金属层的总厚度以下的位置。虽然本发明的剪切方法如上所述，适用于在金属层的单面或双面层叠了非金属层 的薄板，但本发明的剪切方法也可以适用于金属制的薄板的剪切。即，在使用冲模和冲头的 情况下，将金属制的薄板配置在具有剪切加工用孔的冲模和冲头之间，通过使冲头相对地 向剪切加工用孔移动来剪切上述金属制的薄板，在这种薄板的剪切方法中，将至少具有一 层非金属层的中间板配置在上述金属制的薄板和冲头之间，在冲头贯通中间板之前的阶段 中停止冲头的相对的移动，结束上述金属制的薄板的剪切。在此情况下，优选使冲头的相对 的移动相对于薄板和中间板的总厚度在薄板的厚度以上、中间板的厚度以下的位置停止。在使用冲刀和砧辊的情况下，在将凸状剪切刃设置在表面的冲刀和在与上述凸状 剪切刃对应的位置设置了剪切加工用凹部的砧辊之间穿插金属制的薄板，在通过将冲刀的 凸状剪切刃旋转推压在砧辊的剪切加工用凹部来剪切上述薄板时，将至少具有一层非金属 层的中间板穿插在上述薄板和冲刀之间，不使冲刀的凸状剪切刃贯通中间板且没有使之与 砧辊的剪切加工用凹部嵌合地剪切薄板。在此情况下，优选使冲刀的凸状剪切刃相对于薄 板和中间板的总厚度进入到薄板的厚度以上、中间板的厚度以下的位置。在使用推压辊和砧辊的情况下，在推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之间穿 插金属制的薄板，在通过由推压辊将此薄板推入砧辊的剪切加工用凹部来剪切上述薄板 时，在上述薄板和冲刀之间穿插至少具有一层非金属层的中间板，没有将上述薄板超过该 薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪切。另外，在将至少具有一层非金属层 的层覆盖在表面的推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之间穿插金属制的薄板，在通过 由推压辊将此薄板推入砧辊的剪切加工用凹部剪切上述薄板时，还可以没有将上述薄板超 过该薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪切。在上述说明的本发明的剪切方法中，在使用冲刀或推压辊和砧辊且使用中间板的 情况下，以能够反复利用该中间板的方式，可以将中间板做成环状，在使该中间板穿插到薄板和冲刀或推压辊之间后，使之在辊之间通过，进行推压，然后，再次使之穿插在薄板和冲 刀或推压辊之间。另外，在本发明中，作为砧辊，能够使用将它的剪切加工用凹部的周缘部由比其它 的部分硬度高的材料形成的砧辊。由此，能够防止成为剪切部位的剪切加工用凹部的周缘 部的崩刃等，还能够确实地进行剪切。进而，还能够在砧辊的剪切加工用凹部的旋转方向前后隔着规定的间隔设置切 口。由此，能够防止在剪切加工用凹部的旋转方向前后薄板被过度推压而损伤的情况。发明的效果根据本发明的剪切方法，因为在对在金属层的单面或双面层叠了非金属层的薄 板、或金属制的薄板进行的剪切加工中，能够长期以高品质对薄板进行剪切加工，而且，也 能够以比较低的成本制作模具，所以，能够高品质且廉价地对薄板进行剪切加工。
图1表示本发明的剪切方法的基本工序。图2表示本发明的其它实施例。图3表示本发明的另一实施例。图4表示本发明的另一实施例。图5表示图4的实施例的变形例。图6表示本发明的另一实施例。图7表示冲刀的凸状剪切刃的形状例，(b)表示(a)的A-A截面，(d)表示(c)的 B-B截面，(f)表示(e)的C-C截面。图8表示本发明的另一实施例。图9表示图8的实施例的变形例。图10表示本发明的另一实施例。图11表示本发明的另一实施例。图12表示本发明的另一实施例。
具体实施例方式用于实施发明的方式下面，基于附图所示的实施例，说明本发明的实施方式。实施例1图1是表示本发明的剪切方法的基本工序的说明图。在图1的实施例中，被加工板材1是在由铜或铝构成的金属层Ia的双面层叠了活 性物质(非金属层)Ib的锂离子电池的电极板。其板厚合计是180 μ m，其中金属层Ia为 20 μ m，非金属层Ib为80μπι。如图1 (a)所示，将此被加工板材1载置并固定在具有剪切加工用孔2a的冲模2 上。然后，如图1(b)所示，通过使配置在剪切加工用孔2a的上方的冲头3下降来剪切被加 工板材1。在实施例中，在冲头3接触到被加工板材1的表面后，在使冲头3下降到了 30 μ m的位置即被加工板材1的板厚的17%的位置的阶段，停止冲头3。其结果，确认了被加工板 材1被完全地剪切。被剪切的被加工板材的制品部分，通过从上方或下方推压或吸附该部 分，能够简单地取出。另外，在实施例中，冲头-冲模间的间隙为lOym。ΙΟμπι是在制造模 具时没有特殊困难的值。这样，在本实施例中，由于冲头3没有与处于被加工板材1的中央的金属层Ia直 接接触地剪切被加工板材1，所以，还不存在来自金属层Ia的金属附着在冲头3上对剪切加 工造成不良影响的情况。另外，也不存在产生剪切面的表面粗糙的问题的情况。另外，在图1的实施例中，表示了对将非金属层Ib层叠在金属层Ia的双面的被加 工板材1进行剪切的例子，但是，也可以同样进行在金属层的单面层叠了非金属层的被加 工板材的剪切。在此情况下，优选使非金属层为上侧，使冲头接触非金属层。另外，在图1的实施例中，在冲模2的上方配置了冲头3，但是，也可以上下反转， 在冲模的下方配置冲头。进而，在图1的实施例中，使冲头3上下，但是，也可以使冲模2上 下。实施例2图2表示本发明的其它实施例。此实施例是将多张被加工板材重叠地剪切的例子。被加工板材1与前面的实施例同样，是板厚为180 μ m的锂离子电池的电极板，将 它重叠八张。即，被加工板材1的整体的厚度为1. 44mm。在实施例中，相对于八张重叠的被加工板材1，在冲头3接触到被加工板材1的表 面后，在使冲头3下降到200 μ m的位置即八张重叠的被加工板材1的整体的厚度的14%的 位置的阶段，使冲头3停止。其结果，确认了所有的八张被加工板材1被完全地剪切。实施例3图3表示本发明的另一实施例。此实施例是使用冲头和冲模，剪切金属制的薄板 的例子。首先，如图3(a)所示，作为被加工板材7，将金属制的薄板载置在冲模2上，进而， 在被加工板材7上载置至少具有一层非金属层的中间板8。在实施例中，使被加工板材7为 板厚20 μ m的钛板，作为中间板8使用厚度为150 μ m的聚丙烯板。作为中间板8的材质， 除聚丙烯外，还可以使用丙烯树脂、PET、聚碳酸酯、酚醛树脂、塑料、氟化树脂、环氧树脂、聚 氨酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、氯化乙烯、硬质橡胶、纸、玻璃板、浙青、合成纤维等非金属 层，另外，也可以使用这些非金属层的层叠材或这些非金属层和金属层的层叠材。如图3(b)所示，通过使配置在冲模的剪切加工用孔2a的上方的冲头3下降，剪切 被加工板材7。在实施例中，在冲模3接触到中间板8的表面后，在使冲头3下降至40 μ m的位置 即虽然是在被加工板材7 (金属制的薄板)的厚度以上但是是在中间板8的厚度以下地不 贯通中间板8的位置的阶段，停止冲头3。其结果，确认了被加工板材7被完全地剪切。被 剪切的被加工板材的制品部分，通过从上方或下方推压或吸附该部分，能够简单地取出。
像本实施例的这样，在经中间板8剪切金属制的薄板的情况下，优选在冲头3接触 到中间板8的表面后，最小在与金属制的薄板的厚度相同的距离，最大在冲头3贯通中间板 8之前的阶段停止。换言之，优选使冲头3与中间板8的表面接触后的刺入深度在被加工板材(金属制的薄板)的厚度以上，中间材料的厚度以下。另外，在此情况下，前提是中间板 的厚度比被加工板材(金属制的薄板)的厚度大。实施例4图4表示本发明的另一实施例。此实施例是将本发明适用于基于由冲刀和砧辊构 成的模切辊的剪切方法的例子。另外，被加工板材是与前面的实施例1同样的被加工板材。如图4所示，在冲刀4的表面，在与砧辊的剪切加工用凹部5a对应的位置设置了 凸状剪切刃4a。然后，在分别在箭头方向旋转的冲刀4和砧辊5之间穿插被加工板材1，通 过将冲刀的凸状剪切刃4a向砧辊的凹部5a旋转推压，剪切被加工板材1。在此剪切工序中，在本实施例中，如图4所示，没有使冲刀的凸状剪切刃4a贯通被 加工板材1，且没有与砧辊的凹部5a嵌合地剪切被加工板材1。在实施例中，使凸状剪切刃 4a的前端从被加工板材1的表面接近到20 μ m的位置即被加工板材1的板厚的11%的位 置。其结果，与前面的实施例1同样，确认了被加工板材1被完全地剪切。被剪切的被加工 板材的制品部分，通过从上方或下方推压或吸附该部分，能够简单地取出。另外，虽未图示，但将两张重叠的被加工板材1穿插在冲刀4和砧辊5之间，使冲 刀的凸状剪切刃4a从被加工板材1的表面进入到130 μ m的位置即两张重叠的被加工板材 1的整体的厚度的36%的位置时，与前面的实施例2同样，确认了所有的八张被加工板材1 被完全地剪切。另外，在图4的实施例中，表示了对在金属层Ia的双面层叠了非金属层Ib的被加 工板材1进行剪切的例子，但是，也能够同样地进行在金属层的单面层叠了非金属层的被 加工板材的剪切。在此情况下，优选使非金属层接触冲刀4。图5表示图4的实施例的变形例。在图5的例子中，在被加工板材1和冲刀4之 间，穿插了至少具有一层非金属层的中间板6。这样，通过夹设中间板6，能够依靠由中间板 6的塑性流动产生的推入效果更确实地剪切被加工板材1。作为中间板6，具体可以使用丙烯树脂、PET、聚碳酸酯、酚醛树脂、塑料、氟化树脂、 环氧树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、氯化乙烯、硬质橡胶、纸、玻璃板、浙 青、合成纤维等非金属层，另外，也可以使用这些非金属层的层叠材或这些非金属层和金属 层的层叠材。实施例5图6表示本发明的另一实施例。此实施例是使用冲刀和砧辊来剪切金属制的薄板 的例子。如图6所示，在冲刀4的表面，在与砧辊的剪切加工用凹部5a对应的位置设置了 凸状剪切刃4a。在此结构中，在分别在箭头方向旋转的冲刀4和砧辊5之间，作为被加工板 材7，穿插金属制的薄板，并且在被加工板材7和冲刀4之间穿插至少具有一层非金属层的 中间板6。然后，将冲刀的凸状剪切刃4a向砧辊的凹部5a旋转推压，通过由冲刀4的凸状 剪切刃4a将被加工板材7经中间板6向砧辊的凹部5a推压来剪切被加工板材7。在此剪 切工序中，没有使冲刀4的凸状剪切刃4a贯通中间板6及被加工板材7，且不用与砧辊的凹 部5a嵌合地剪切被加工板材7。另外，像本实施例这样，在由模切辊经中间板6剪切被加工板材7 (金属制的薄板) 的情况下，优选与实施例3同样，根据基准，冲刀4和砧辊5的间隔(空隙)以被加工板材(金属制的薄板)以及中间板的向砧辊的剪切加工用凹部5a的刺入深度在被加工板材的 厚度以上、中间板的厚度以下的方式设定。换言之，优选冲刀4和砧辊5的间隔(空隙)在 [(被加工板材的厚度+中间板的厚度)_被加工板材的厚度]以下、被加工板材的厚度以 上。另外，在此情况下，前提是中间板的厚度比被加工板材(金属制的薄板)的厚度大。在使用了以上的冲刀4和砧辊5的实施例4及5中，根据本发明者的实验，优选冲 刀的凸状剪切刃4a的外轮廓形状与砧辊的剪切加工用凹部5a的外轮廓形状相同或略大一 些。具体地说，如图4所示，若设凸状剪切刃4a的外轮廓形状的一边的长度为A，对应的剪 切加工用凹部5a的外轮廓形状的一边的长度为B，则优选B < A < 1. 1B。其理由是，若A 比B小，则容易在剪切部中引起飞边等，剪切面的品质劣化。反之，因为若A比1. IB大，则 推压部变宽，按压被加工板材的部分变宽，所以，被加工板材的品质劣化。接着，说明在本发明中使用的冲刀的凸状剪切刃4a的形状。通常，在由冲刀进行 剪切加工的情况下，冲刀的凸状剪切刃4a如图7(a)及(b)所示，仅使外轮廓部分突出，将 其前端做成锐角状，但是，在本发明中，因为是使用了剪切的加工方法，所以，不一定做成图 7(a)及(b)那样的锐角状的前端形状，也可以如图7 (c)及(d)所示，使整体突出，将其前端 做成直角状，或如图7(e)及(f)所示，使整体突出，将其前端做成钝角状。进而，也可以如 在图7(d)及(f)中由虚线所示的那样，对前端实施R加工。实施例6图8表示本发明的另一实施例。此实施例是使用推压辊和砧辊来剪切的例子。被 加工板材1是与前面的实施例1相同的被加工板材。如图8所示，在推压辊9的表面没有形成凸状剪切刃，其表面平滑。而且，在与此 推压辊9相向的砧辊5的表面，与应切断的制品的形状一致地设置剪切加工用凹部5a。在 此结构中，在分别在箭头方向旋转的推压辊9和砧辊5之间穿插被加工板材1，并且在被加 工板材1和推压辊9之间穿插至少具有一层非金属层的中间板6。然后，通过由推压辊9将被加工板材1推入砧辊的剪切加工用凹部5a来剪切被加 工板材1。在此剪切工序中，没有将被加工板材1超过被加工板材1的厚度地推入砧辊的剪 切加工用凹部5a地进行剪切。具体地说，将被加工板材1向砧辊的剪切加工用凹部5a推 入到金属层Ia的厚度以上且被加工板材1的非金属层Ib的厚度以下的位置。实际上，在 将被加工板材1向砧辊的剪切加工用凹部5a推入20 μ m进行剪切后，确认了被加工板材1 被完全地剪切。另外，虽未图示，但将两张重叠的被加工板材1穿插在推压辊9和砧辊5之间，将 两张重叠的被加工板材1向砧辊的剪切加工用凹部5a推入SOym进行剪切后，确认了所有 的两张被加工板材1被完全地剪切。图9表示图8的实施例的变形例。在图9的例子中，将金属制的薄板作为被加工 板材7来剪切。即，通过由推压辊9经中间板6将被加工板材7向砧辊的凹部5a推压来剪 切被加工板材7。具体地说，将被加工板材7做成板厚20 μ m的铝箔，作为中间板6使用了板厚 500 μ m的PET树脂。然后，将推压辊9和砧辊5之间的间隔(空隙)设定成500 μ m。其结 果，确认了被加工板材7被完全地剪切。实施例7
图10表示本发明的另一实施例。在前面说明的图5、图6、图8及图9的例子中， 将穿插在被加工板材1 (7)和冲刀4或推压辊9之间的中间板6作为一次性使用的中间板， 但在本实施例中，能够反复使用中间板6。具体地说，如图10所示，将中间板6做成环状，在将该中间板6穿插在被加工板材 1 (7)和冲刀4之间，用于剪切后，使之通过辊10、10之间，进行推压，然后，再次穿插在被加 工板材1(7)和冲刀4之间。由此，即使在用于剪切后的中间板6中伴随着剪切时的推压产 生了与砧辊的凹部fe(冲刀的凸状剪切刃4a)对应的塑性变形，此后，使之在辊10、10之间 通过进行推压，由此，中间板6也大致恢复到使用前的形状，因此，能够反复使用，在成本方 面也有利。另外，在反复使用中间板6时，为了容易使中间板6恢复到原来的形状，优选其材 质为橡胶那样具有柔软性的材质。另外，在图10中，表示了使用冲刀4的例子，但当然也可 以替代冲刀4，使用推压辊。实施例8图11表示本发明的另一实施例。此实施例是替代将中间板穿插在被加工板材 1(7)和推压辊9之间的情况，在推压辊9的表面覆盖了至少具有一层非金属层的外层9a的 例子。根据本实施例，能够进行与将中间板穿插在被加工板材1(7)和推压辊9之间的情 况同样的剪切，并且能够避免中间板的一次性使用。在剪切时，没有将被加工板材1(7)超 过被加工板材1(7)的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部如地进行剪切。另外，外层9a的 材质，为了容易恢复到原来的形状，优选是橡胶那样的具有柔软性的材质。实施例9图12表示本发明的另一实施例。此实施例是在砧辊的凹部fe的旋转方向前后， 隔着规定的间隔设置了切口恥的例子。通过像这样设置切口 5b，能够避免直到为了剪切被加工板材1(7)所不需要的部 分在冲刀4、砧辊5之间被推压的情况。换言之，砧辊的凹部fe和切口恥之间的长度L的 砧辊外周部分是为了剪切被加工板材1(7)所需要的部分，通过留下该部分设置切口 5b，能 够进行被加工板材1(7)的剪切，并且能够避免直到该剪切所不需要的部分在冲刀4、砧辊 5之间被推压的情况。由此，能够防止被加工板材1(7)因无用的推压而损伤的情况。特别 是，在像在前面的实施例1中使用的那样的表面具有活性物质(非金属层)的被加工板材 的情况下，由于该活性物质脆，容易损伤，所以，本实施例有效。另外，上述长度L虽然也由砧辊的直径确定，但是，0.5 2mm是适当的。在不足 0. 5mm时，存在损伤剪切面周边的被加工板材表面的可能性。另外，若超过2mm，则因为推压 部变宽，按压被加工板材的部分变宽，所以，被加工板材的损伤变大。即，使上述长度L为 0. 5 2mm，不存在损伤被加工板材表面的情况，且推压部最小，最合适。另外，在图12中， 表示了使用冲刀4的例子，但当然也可以替代刀具4，使用推压辊。在上述的实施例中，在使用砧辊的情况下，优选其剪切加工用凹部的周缘部由比 其它部分硬度高的材料形成。例如，剪切加工用凹部的周缘部可以由超硬合金、陶瓷、DLC覆 层形成。由此，能够防止成为剪切部位的剪切加工用凹部的周缘部的崩刃等，也能够确实地 进行剪切。
另外，优选冲刀、推压辊以及砧辊主体的材质为容易产生加工精度且杨氏模量在 150GPa以上的材质。符号说明1 被加工板材(含有非金属层的薄板)；Ia 金属层；Ib 非金属层；2 冲模；2a 剪切加工用孔；3 冲头；4 冲刀；4a 凸状剪切刃；5 砧辊；5a 剪切加工用凹部；5b 切口 ； 6 中间板；7 被加工板材(金属制的薄板)；8 中间板；9 推压棍；9a 外层；10 辊。
权利要求
1.一种薄板的剪切方法，在具有剪切加工用孔的冲模和冲头之间，配置在金属层的单 面或双面层叠了非金属层的薄板，通过相对地使冲头向剪切加工用孔移动，剪切上述薄板， 其特征在于，在冲头贯通薄板而嵌合于剪切加工用孔前的阶段中，停止冲头的相对的移动，结束剪切。
2.根据权利要求1所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的金属层的厚度比非金 属层的总厚度小，使上述冲头的相对的移动相对于薄板的板厚在金属层的厚度以上且非金 属层的总厚度以下的位置停止。
3.根据权利要求1所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将多张薄板重叠配置，在冲头 贯通所有的薄板而嵌合于剪切加工用孔前的阶段中停止冲头的相对的移动，结束剪切。
4.根据权利要求3所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的金属层的厚度比非金 属层的总厚度小，使上述冲头的相对的移动相对于多张重叠的薄板的总厚度在金属层的总 厚度以上且非金属层的总厚度以下的位置停止。
5.一种薄板的剪切方法，在具有剪切加工用孔的冲模和冲头之间配置金属制的薄板， 通过相对地使冲头向剪切加工用孔移动，剪切上述薄板，其特征在于，在上述薄板和冲头之间，配置至少具有一层非金属层的中间板，在冲头贯通中间板前 的阶段中停止冲头的相对的移动，结束上述薄板的剪切。
6.根据权利要求5所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的厚度比中间板的厚度 小，使上述冲头的相对的移动相对于薄板和中间板的总厚度在薄板的厚度以上、中间板的 厚度以下的位置停止。
7.一种薄板的剪切方法，其特征在于，在将凸状剪切刃设置在表面的冲刀和在与上述 凸状剪切刃对应的位置设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插在金属层的单面或双面层 叠了非金属层的薄板，在通过将冲刀的凸状剪切刃向砧辊的剪切加工用凹部旋转推压来剪 切上述薄板时，不使冲刀的凸状剪切刃贯通薄板，且没有与砧辊的剪切加工用凹部嵌合地 剪切薄板。
8.根据权利要求7所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的金属层的厚度比非金 属层的总厚度小，使冲刀的凸状剪切刃相对于薄板的板厚进入到金属层的厚度以上且非金 属层的总厚度以下的位置。
9.根据权利要求7所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将多张上述薄板重叠地穿插 在冲刀和砧辊之间，不使冲刀的凸状剪切刃贯通薄板的整体，且没有使之与砧辊的剪切加 工用凹部嵌合地剪切所有的薄板。
10.根据权利要求9所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的金属层的厚度比非金 属层的总厚度小，使冲刀的凸状剪切刃相对于多张重叠的薄板的总厚度进入到金属层的总 厚度以上且非金属层的总厚度以下的位置。
11.根据权利要求7或9所述的薄板的剪切方法，其特征在于，在上述薄板和冲刀之间 穿插至少具有一层非金属层的中间板。
12.根据权利要求11所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的金属层的厚度比薄 板的非金属层以及中间板的厚度小，使冲刀的凸状剪切刃相对于薄板和中间板的总厚度进 入到薄板的金属层的总厚度以上、薄板的非金属层以及中间板的总厚度以下的位置。
13.根据权利要求11或12所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将上述中间板做成环 状，在使该中间板穿插到上述薄板和冲刀之间后，使之在辊之间通过并进行推压，然后，再 次使之穿插在上述薄板和冲刀之间。
14.根据权利要求7 13中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是将它 的剪切加工用凹部的周缘部由比其它的部分硬度高的材料形成的砧辊。
15.根据权利要求7 14中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是在它 的剪切加工用凹部的旋转方向前后隔着规定的间隔设置了切口的砧辊。
16.一种薄板的剪切方法，其特征在于，在将凸状剪切刃设置在表面的冲刀和在与上述 凸状剪切刃对应的位置设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插金属制的薄板，在通过将 冲刀的凸状剪切刃向砧辊的剪切加工用凹部旋转推压来剪切上述薄板时，在上述薄板和冲 刀之间穿插至少具有一层非金属层的中间板，不使冲刀的凸状剪切刃贯通中间板，且没有 与砧辊的剪切加工用凹部嵌合地剪切薄板。
17.根据权利要求16所述的薄板的剪切方法，其特征在于，薄板的厚度比中间板的厚 度小，使冲刀的凸状剪切刃相对于薄板和中间板的总厚度进入到薄板的厚度以上、中间板 的厚度以下的位置。
18.根据权利要求16或17所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将上述中间板做成环 状，在使该中间板穿插到上述薄板和冲刀之间后，使之在辊之间通过，进行推压，然后，再次 使之穿插在上述薄板和冲刀之间。
19.根据权利要求16 18中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是将 它的剪切加工用凹部的周缘部由比其它的部分硬度高的材料形成的砧辊。
20.根据权利要求16 19中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是在 它的剪切加工用凹部的旋转方向前后隔着规定的间隔设置了切口的砧辊。
21.一种薄板的剪切方法，其特征在于，在推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之 间，穿插在金属层的单面或双面层叠了非金属层的薄板或金属制的薄板，在通过由推压辊 将此薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入来剪切上述薄板时，在上述薄板和冲刀之间穿插至 少具有一层非金属层的中间板，没有将上述薄板超过该薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工 用凹部地进行剪切。
22.根据权利要求21所述的薄板的剪切方法，其特征在于，上述薄板是在金属层的单 面或双面层叠了非金属层的薄板，将此薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到金属层的厚度 以上且薄板的非金属层的厚度以下的位置。
23.根据权利要求21所述的薄板的剪切方法，其特征在于，上述薄板是在金属层的单 面或双面层叠了非金属层的薄板，将多张上述薄板重叠地穿插在推压辊和砧辊之间，并且 在上述多张重叠的薄板和推压辊之间穿插至少具有一层非金属层的中间板，没有将上述多 张重叠的薄板超过上述多张重叠的薄板的总厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪 切。
24.根据权利要求23所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将上述多张重叠的薄板向 砧辊的剪切加工用凹部推入到上述多张重叠的薄板的金属层的总厚度以上且上述多张重 叠的薄板的非金属层的总厚度以下的位置。
25.根据权利要求21 24中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将上述中间板做成环状，在使该中间板穿插到上述薄板和推压辊之间后，使之在辊之间通过，进行推 压，然后，再次使之穿插在上述薄板和推压辊之间。
26.根据权利要求21 25中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是将 它的剪切加工用凹部的周缘部由比其它的部分硬度高的材料形成的砧辊。
27.根据权利要求21 26中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是在 它的剪切加工用凹部的旋转方向前后隔着规定的间隔设置了切口的砧辊。
28.—种薄板的剪切方法，其特征在于，在将至少具有一层非金属层的层覆盖在表面的 推压辊和设置了剪切加工用凹部的砧辊之间，穿插在金属层的单面或双面层叠了非金属层 的薄板或金属制的薄板，在通过由推压辊将此薄板推入砧辊的剪切加工用凹部来剪切上述 薄板时，没有将上述薄板超过该薄板的厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部地进行剪切。
29.根据权利要求28所述的薄板的剪切方法，其特征在于，上述薄板是在金属层的单 面或双面层叠了非金属层的薄板，将此薄板向砧辊的剪切加工用凹部推入到金属层的厚度 以上且薄板的非金属层的厚度以下的位置。
30.根据权利要求28所述的薄板的剪切方法，其特征在于，上述薄板是在金属层的单 面或双面层叠了非金属层的薄板，将多张上述薄板重叠地穿插在推压辊和砧辊之间，没有 将上述多张重叠的薄板超过上述多张重叠的薄板的总厚度地推入砧辊的剪切加工用凹部 地进行剪切。
31.根据权利要求30所述的薄板的剪切方法，其特征在于，将上述多张重叠的薄板向 砧辊的剪切加工用凹部推入到上述多张重叠的薄板的金属层的总厚度以上、上述多张重叠 的薄板的非金属层的总厚度以下的位置。
32.根据权利要求28 31中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是将 它的剪切加工用凹部的周缘部由比其它的部分硬度高的材料形成的砧辊。
33.根据权利要求28 32中的任一项所述的薄板的剪切方法，其特征在于，砧辊是在 它的剪切加工用凹部的旋转方向前后隔着规定的间隔设置了切口的砧辊。
全文摘要
一种薄板的剪切方法，不用精密加工模具缩窄间隙地就能够以高品质剪切加工薄板，在具有剪切加工用孔(2a)的冲模(2)和冲头(3)之间，配置至少具有一层非金属层(1b)的薄板(1)，通过相对地使冲头(3)向剪切加工用孔(2a)移动来剪切薄板(1)。其中，在冲头(3)贯通薄板(1)而嵌合于剪切加工用孔(2a)前的阶段中停止冲头(3)的相对的移动，结束剪切。
文档编号B21D28/12GK102112249SQ20098012947
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者出原畅之, 坂本龙一, 押野孝明, 指宿耕一, 松尾繁, 江口庄司, 船引真 申请人:日本钨合金株式会社