具有改善的對準(zhǔn)裝置的化學(xué)蝕刻模具的制作方法
【專利摘要】一種具有改善的對準(zhǔn)裝置的化學(xué)蝕刻模具，所述化學(xué)蝕刻模具與壓機(jī)（例如滾壓機(jī)）組合使用以切出被印刷在片材上的形狀。所述模具包括外側(cè)邊框，所述外側(cè)邊框包圍穿過模具的內(nèi)側(cè)開口。內(nèi)側(cè)開口的尺寸對應(yīng)于待切割的形狀的尺寸。切削刃（即刀片）從模具的外側(cè)邊框突出以便包圍通過模具的內(nèi)側(cè)開口。切削刃被定位在模具的外側(cè)邊框和內(nèi)側(cè)開口的界面處，由此外側(cè)邊框的任何部分都不延伸超過切削刃并且外側(cè)邊框的任何部分都不處于切削刃和內(nèi)側(cè)開口之間。因此，當(dāng)所述形狀被模具的外側(cè)邊框包圍時，模具的切削刃將與待切割的印刷形狀精確地對準(zhǔn)。
【專利說明】具有改善的對準(zhǔn)裝置的化學(xué)蝕刻模具
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請涉及在2011年7月15日提交的臨時專利申請N0.61/572，672和2012年6月26日提交的美國專利申請N0.13/533,074。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及如下類型的化學(xué)蝕刻模具，所述化學(xué)蝕刻模具可與壓機(jī)(例如滾壓機(jī))組合使用以由片材生產(chǎn)模切成形件。所述模具具有切削刃，所述切削刃能夠通過使用者與印刷在片材上的圖案準(zhǔn)確地對準(zhǔn)，所述成形件將從所述片材切出。
【背景技術(shù)】
[0004]長期以來，教育工作者、銷售專家以及在本領(lǐng)域和行業(yè)中的那些人使用模具來生產(chǎn)各種各樣的成形件和設(shè)計構(gòu)造，響應(yīng)于由沖壓機(jī)產(chǎn)生并且施加到模具以推動模具的切削刃(即，刀片)穿過所述片材的力，所述成形件和設(shè)計構(gòu)造被從片材切割。參考美國設(shè)計專利N0.D607, 910和N0.D585, 081，其作為手動操作滾壓機(jī)以及機(jī)動化滾壓機(jī)的示例，所述手動操作滾壓機(jī)以及機(jī)動化滾壓機(jī)適應(yīng)于接收一個或更多個模具以切穿片材。
[0005]在一些情況下，待模切的指定圖案被印刷在片材上。使用者通常地試圖將模具的切割刀片與在片材上的印刷圖案對準(zhǔn)。如果對準(zhǔn)是準(zhǔn)確的并且模具和片材一起延伸穿過壓機(jī)，則對應(yīng)于印刷圖案的準(zhǔn)確的成形件將被從材料切割。然而，如果使用者不能夠看到切割刀片或知道切割刀片在模具上的精確位置，則模具可能無法與印刷圖案適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)。因此，模切成形件可能不像預(yù)期的那樣準(zhǔn)確。
[0006]參考美國專利N0.7，055，427，其作為化學(xué)蝕刻模具的示例，當(dāng)模具處在片材上并且延伸穿過壓機(jī)時，所述化學(xué)蝕刻模具可能遇到以上所描述的對準(zhǔn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]公開一種化學(xué)蝕刻模具，所述化學(xué)蝕刻模具用于在模具和片材被一起移動通過壓機(jī)(例如滾壓機(jī))時從片材切出成形件。所述模具包括包圍穿過模具的內(nèi)側(cè)開口的扁平外側(cè)邊框，所述內(nèi)側(cè)開口限定待從片材切割的成形件。薄切削刃(即，刀片)從外側(cè)邊框突出以圍繞穿過模具的內(nèi)側(cè)開口延伸。響應(yīng)于由沖壓機(jī)產(chǎn)生并施加到模具的壓縮力，切削刃被推動穿過片材。作為重要的特征，切削刃包圍模具的內(nèi)側(cè)開口使得外側(cè)邊框的任何部分都不處在切削刃和內(nèi)側(cè)開口之間。也就是說，切削刃精確地處在穿過模具的內(nèi)側(cè)開口的周邊處以便準(zhǔn)確地限定待從片材切割的成形件。當(dāng)受到由沖壓機(jī)產(chǎn)生的力時，為穩(wěn)定模具以克服扭曲和改變模具的形狀，外側(cè)邊框設(shè)有至少2.5mm的寬度。
[0008]通過將切削刃精確地定位在內(nèi)側(cè)開口的周邊處，當(dāng)模具被翻轉(zhuǎn)并且抵靠片材放置時，使用者將知道切削刃的位置。由于上述特征，使用者將能夠準(zhǔn)確地將模具的切削刃與被印刷在待切割的片材上的圖案對準(zhǔn)。因而，成形件從片材對應(yīng)于被印刷在其上的圖案位置的預(yù)期位置處被切割?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是示出本發(fā)明的具有改善的對準(zhǔn)裝置的化學(xué)蝕刻模具的一個示例的頂視圖；
[0010]圖2是在圖1中示出的模具的底部透視圖，所述模具具有位于內(nèi)側(cè)開口的周邊處的切削刃以實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點，所述內(nèi)側(cè)開口穿過模具；
[0011]圖3是沿著圖2的線3-3截取的橫截面；
[0012]圖4是圖3中符號A所指的模具的切削刃的放大細(xì)節(jié)；
[0013]圖5示出具有改善的對準(zhǔn)裝置的化學(xué)蝕刻模具的另一個示例；
[0014]圖6是在圖5中示出的模具的頂部透視圖，所述模具具有位于內(nèi)側(cè)開口的周邊處的切削刃以實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點，所述內(nèi)側(cè)開口穿過模具；
[0015]圖7是沿著圖6的線7-7截取的模具的橫截面；
[0016]圖8示出圖1的模具，所述模具朝向片材移動使得模具的切削刃將與待從片材切割的成形件準(zhǔn)確地對準(zhǔn)；并且
[0017]圖9示出與圖1所示類似的、一個被嵌套在另一個內(nèi)的一套化學(xué)蝕刻模具?！揪唧w實施方式】
[0018]首先參考附圖中的圖1和5，兩個示例示出化學(xué)蝕刻模具I和3，所述化學(xué)蝕刻模具I和3可與沖壓機(jī)(例如滾壓機(jī))組合使用，從而能夠在由紙張、塑料、薄金屬等(在圖8中最佳地示出)制成的適合的片材中切出成形件。模具I和3優(yōu)選地由經(jīng)過傳統(tǒng)化學(xué)蝕刻工藝處理的扁鋼制造。模具I和3的形狀(對應(yīng)于待從片材切割的成形件)能夠在不同的設(shè)計、符號、字母、數(shù)字中變化以適合使用者的需要。在圖1和5的示例中，化學(xué)蝕刻模具I具有正方形或窗戶的形狀，而化學(xué)蝕刻模具3具有花朵的形狀。然而模具I和3的準(zhǔn)確形狀不認(rèn)為是本發(fā)明的限制。
[0019]圖1的模具I和圖5的模具3中的每個模具都具有扁平的外側(cè)邊框5，所述外側(cè)邊框5包圍穿過模具的內(nèi)側(cè)開口 7。待從片材切割的模切成形件與穿過模具I或3的內(nèi)側(cè)開口 7的形狀匹配。如在圖2至4、6和7中最佳示出的，薄切削刃9從每個模具I和3的圍繞其內(nèi)側(cè)開口 7的外側(cè)邊框5的頂部向外地突出。切削刃9提供能夠響應(yīng)與由壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮力而切穿片材的刀片，模具被安裝到所述壓機(jī)中。
[0020]依照本發(fā)明的重要特征，每個模具I和3的切削刃9都位于外側(cè)邊框5與內(nèi)側(cè)開口 7的界面處。如在圖4和7中最佳示出的，切削刃9包圍內(nèi)側(cè)開口 7使得外側(cè)邊框5的任何部分都不向內(nèi)延伸超過切削刃9并且外側(cè)邊框5的任何部分都不處于切削刃9和內(nèi)側(cè)開口 7之間。換言之，切削刃9精確地處在模具I和3的內(nèi)側(cè)開口 7的周邊處以便準(zhǔn)確地限定由內(nèi)側(cè)開口表示的待從片材切割的成形件。
[0021]因為模具I和3的外側(cè)邊框5完全處于切削刃9的一側(cè)(即，外側(cè))，所以外側(cè)邊框5必須具有足夠的寬度(由圖1和5中的W表示)以防止當(dāng)受到由沖壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮力時模具扭曲和改變模具的形狀，模具被使用在所述沖壓機(jī)中。也就是說，選擇外側(cè)邊框的尺寸(即寬度)，使得在模具移動通過在其力產(chǎn)生裝置下方的壓機(jī)時，模具I或3的所有側(cè)面將被平衡并且維持形狀穩(wěn)定性。為此目的，優(yōu)選的是包圍模具I和3的內(nèi)側(cè)開口 7的外側(cè)邊框5的寬度W為至少2.5mm，使得模具的原始形狀在壓力下不改變以便確保相應(yīng)地從片材切割的準(zhǔn)確的成形件。外側(cè)邊框5的寬度W隨著模具的尺寸增加而增加。
[0022]由于將模具I和3的切削刃9精確地定位在內(nèi)側(cè)開口 7的周邊處，所以當(dāng)模具處在片材上時使用者將知道切削刃9的位置，并且當(dāng)模具和片材一起移動通過壓機(jī)時，切削刃被迫穿過片材以從片材切割成形件。在這點上參考附圖的圖8，為了切割成形件，關(guān)于在圖1中示出的模具的位置翻轉(zhuǎn)模具(例如I)，使得從外側(cè)邊框5的頂部延伸并且現(xiàn)在面對片材25的切削刃9對于使用者是看不見的。因為切削刃9的位置精確地跟隨穿過模具的內(nèi)側(cè)開口 7的、對于使用者一直保持可見的周邊，所以相應(yīng)地知道切削刃9的位置。
[0023]當(dāng)使用者想要將模具I或3的切削刃與被印刷在待切割的片材25上的圖案精密地對齊或?qū)?zhǔn)時，知道切削刃的位置的優(yōu)點尤為重要。同樣在這點上，一些常規(guī)的模具具有處在圍繞開口延伸的邊框上的切削刃，由此邊框延伸到與切削刃相反的側(cè)面并且切削刃與開口向外地隔開并遠(yuǎn)離。在該情況下，當(dāng)翻轉(zhuǎn)常規(guī)模具使得該模具的切削刃面對片材并且對于使用者是不可見的時，使用者只能猜測切削刃的位置。因此，常規(guī)模具的切削刃與被印刷在片材上的圖案的準(zhǔn)確的對準(zhǔn)不可以輕易地實現(xiàn)，這可能導(dǎo)致偏移的模切而不是那些預(yù)期的模切。
[0024]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖的圖9，已示出一套同樣的化學(xué)蝕刻模具12、14、16、18和20，所述化學(xué)蝕刻模具12、14、16、18和20具有逐一縮小的尺寸以便一個能夠被嵌套在另一個內(nèi)。圖9的模具套中的每個模具(例如20)具有與圖1的模具I的構(gòu)造類似的正方形或矩形的構(gòu)造。然而，模具20以及剩余的嵌套模具12、14、16和18的形狀僅用于示例的目的，并且模具可以具有任何其他的適合的形狀。每個模具(例如20)都具有扁平外側(cè)邊框30、內(nèi)側(cè)開口 32以及切削刃34，外側(cè)邊框30圍繞所述內(nèi)側(cè)開口 32延伸，切削刃34向外突出，所述切削刃34以和先前在參考圖1至4時描述的方式相同的方式處在外側(cè)邊框30與內(nèi)側(cè)開口 32的界面處。
[0025]相互間隔開的嵌套化學(xué)蝕刻模具12、14、16、18和20被示出在圖9中。像圖1的模具I和圖5的模具3 —樣，能夠借助于常規(guī)的化學(xué)蝕刻工藝形成所述嵌套模具套裝。然而，所有模具都能夠同時從單板扁鋼方便地制造(即蝕刻)。在該情況下，所述板被蝕刻以生產(chǎn)嵌套模具12、14、16、18和20的套裝，使得每個在后的模具處在先前的模具內(nèi)側(cè)并且與先前的模具間隔開。
【權(quán)利要求】
1.一種模具，所述模具響應(yīng)于施加到其上的壓力而從所述模具壓靠的片材切割具有預(yù)定形狀的成形件，所述模具包括內(nèi)側(cè)開口、外側(cè)邊框以及切削刃，所述內(nèi)側(cè)開口對應(yīng)于待從所述片材切割的所述成形件，所述外側(cè)邊框包圍所述內(nèi)側(cè)開口，所述切削刃從所述外側(cè)邊框突出以從所述片材切割所述成形件，所述切削刃位于所述外側(cè)邊框上使得所述切削刃包圍所述模具的所述內(nèi)側(cè)開口，由此所述外側(cè)邊框的任何部分都不延伸超過所述切削刃并且所述外側(cè)邊框的任何部分都不處于所述切削刃和所述內(nèi)側(cè)開口之間，使得當(dāng)所述模具被定位在所述片材上并且所述模具的所述外側(cè)邊框包圍待切割的所述成形件時，所述切削刃與待切割的所述成形件對準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其中，從所述模具的所述外側(cè)邊框突出的所述切削刃是切割刀片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其中，所述切削刃位于所述模具的所述外側(cè)邊框上以便精確地處在所述模具的被所述外側(cè)邊框包圍的所述內(nèi)開口的周邊處，由此所述切削刃精確地限定待從所述片材切割的所述成形件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其中，所述模具的所述切削刃位于所述內(nèi)側(cè)開口與所述外側(cè)邊框的界面處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其中，所述模具的所述外側(cè)邊框具有至少2.5mm的寬度。
6.一種用于從片 材切割具有預(yù)定形狀的成形件的方法，所述方法包括如下步驟: 將待切割的所述成形件的形狀印刷在所述片材上； 形成至少一個第一模具，所述至少一個第一模具具有內(nèi)側(cè)開口、外側(cè)邊框以及切削刃，所述內(nèi)側(cè)開口對應(yīng)于待從所述片材切割的所述成形件，所述外側(cè)邊框包圍所述內(nèi)側(cè)開口，所述切削刃從所述外側(cè)邊框突出以從所述片材切割出所述成形件； 將所述切削刃定位在所述模具的所述外側(cè)邊框上使得所述切削刃包圍所述模具的所述內(nèi)側(cè)開口，由此所述外側(cè)邊框的任何部分都不延伸超過所述切削刃并且所述外側(cè)邊框的任何部分都不處于所述切削刃和所述內(nèi)側(cè)開口之間； 將所述模具定位在所述片材上使得所述模具的所述外側(cè)邊框包圍被印刷在所述片材上的所述形狀，使得所述模具的所述切削刃與所述形狀對準(zhǔn)；并且 將力施加到所述模具，以用于推動所述模具的所述切削刃穿過所述片材而從所述片材向外切割出所述成形件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下附加的步驟:將所述切削刃定位在所述第一模具的所述外側(cè)邊框上，使得所述切削刃精確地處在所述模具的被所述外側(cè)邊框包圍的所述內(nèi)側(cè)開口的周邊處，由此所述切削刃與印刷在所述片材上的所述形狀及待從所述片材切割的所述成形件自動地對準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下附加的步驟:將所述第一模具的所述切削刃定位在所述模具的所述內(nèi)側(cè)開口與所述外側(cè)邊框的界面處，使得所述切削刃與印刷在所述片材上的所述形狀精確地對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下附加的步驟:形成所述第一模具，使得所述第一模具的所述外側(cè)邊框具有至少2.5mm的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下附加的步驟:借助于沖壓機(jī)將所述力施加到所述第一模具以推動所述切削刃穿過所述片材。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括如下附加的步驟:通過對扁平金屬件進(jìn)行化學(xué)蝕刻而形成所述第一模具。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括如下附加的步驟:通過對所述扁平金屬件進(jìn)行化學(xué)蝕刻而形成至少一個第二模具，使得所述第二模具被嵌套在所述第一模具內(nèi)，并且與所述第一模具間隔開以便處于所述第一模具的內(nèi)側(cè)開口處，由此所述第一模具的內(nèi)側(cè)開口的尺寸大于所述第二模具的內(nèi)側(cè)開口的尺寸。
【文檔編號】B26F1/38GK103538107SQ201210246535
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】凱文·L·科科倫 申請人:埃里森教育器材公司