CN1118342C - 电连接器金属壳体的制造方法及其成品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电连接器金属壳体的制造方法，首先在板料上拉伸出底部封闭的金属壳体框口，然后将其底部切除，再将其底侧边缘处壁厚较薄的部分去除，并修剪所形成的毛刺，使该金属壳体的框口四周侧壁的壁厚均匀且侧壁断面光滑，再将该框口底侧边缘部分向外侧翻转弯曲而形成连续翻边的喇叭口形状，最后进行后续成型工序而获得完整的金属壳体产品。采用该制造方法可获得具有光滑、连续的翻边框口结构的金属壳体。

Description

电连接器金属壳体的制造方法及其成品

【技术领域】

本发明有关一种电连接器金属壳体的制造方法及其成品，尤其是指一种应用在各种类型计算机及其接口设备以及其它电子设备上的埠口型电连接器的金属壳体的制造方法及其成品。

【背景技术】

埠口型电连接器是各类计算机以及其它电子信息处理设备上必不可少的一种信号输入/输出端口，常见的埠口型连接器如用于连接计算机主机与显示器的D形连接器、用于连接主机与键盘及鼠标的USB(Universal Serial Bus，通用串行汇流总线)型连接器以及近年新推出的IEEE1394(由Institute of Electrical &Electronic Engineers，即电气和电子工程师协会制定信息传输标准界面)型连接器等等。这些埠口型电连接器通常具有一个共同特点，即其外露的插接口均是由制成中空框口状的金属壳体所形成，以容纳对接插头并提供良好的遮蔽与接地效果以保证二者之间的对接可靠。

目前这类电连接器所使用的金属壳体大体有两种制造方式，一种是以平面板材连续弯折数次之后将其两侧自由状态的边缘扣接在一起，从而形成一多边形框口状的金属壳体，且其框口端缘处的边缘各自朝外侧弯折一定角度而形成翻边结构的喇叭口形状，以利于对接插头进入。如图1所示，多数USB型连接器的金属壳体即采用这种方式制成。但这种方式仅靠金属板材本身的厚度相互扣接，当两侧边缘之间稍有翘曲变形或位置移动，就可能造成二者松脱而使金属壳体失去框口构形。且该金属壳体4框口处的翻边结构42只能在平直的边缘41上形成，对于框口的拐角部位43则受限于制造工艺，只能将其切除而并不能形成翻边结构，如此既会影响到连接器的外观，亦存在影响对接插头插拔的可能。

另一种制造方式是在平面板材上以拉伸技术成型出侧壁为连续的一体结构的金属壳体框口，如D形连接器、微型IEEE1394型连接器等的金属壳体大多采用这种方式制造。这种制造方式虽可克服前一种方式的缺点而制造出侧壁为连续的一体结构的金属壳体5，但以现在的技术和工艺水平，在该金属壳体5的框口端缘51处成型翻边结构52时，不可避免地会产生如图2所示的角部53裂开的缺陷，从而影响到电连接器的插拔使用性能，且角部开裂所形成的毛刺不利于使用者的操作安全，亦有碍于其外形的美观。

【发明内容】

本发明的目的之一是提供一种电连接器金属壳体的制造方法，它可以突破现有金属壳体制造方法的瓶颈，有效避免金属壳体产生松脱、切角或角部开裂等缺陷，而可制造出具有光滑、连续翻边结构的一体式电连接器用金属壳体。

本发明的另一目的在于提供一种埠口型电连接器的金属壳体，其入口处周围具有光滑、连续的翻边结构，从而可达到改善埠口型电连接器插拔使用性能的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：电连接器金属壳体的制造方法包括拉伸成型步骤、侧向修边步骤、翻边成型步骤及后续成型步骤。其中(1)拉伸成型步骤是在金属板料上以拉伸技术连续冲压拉伸若干次，直至获得完全成型且底部切除的金属壳体框口；(2)侧向修边步骤，将经过上一步骤所获得的金属壳体框口底侧边缘处壁厚较薄的部分去除，并修剪在去除过程所形成的毛刺，使该金属壳体的框口四周侧壁的壁厚均匀且侧壁断面光滑；(3)翻边成型步骤，以头部设有倒角的冲头连续冲击上述金属壳体框口的底侧边缘若干次，使该框口底侧边缘部分向外侧翻转弯曲而形成连续的喇叭口状翻边结构；(4)后续成型步骤，冲制成型金属壳体的其它部分，直至获得完整的金属壳体产品。

其中，拉伸成型步骤又包括：板材裁切步骤，依照所设计的金属壳体的形状，在板材上裁切出足够成型该金属壳体所需面积的板料；连续拉伸步骤，在裁切所得的板料上以拉伸技术连续冲压拉伸若干次，在拉伸过程中所使用的冲头形状按连续冲压的顺序逐渐接近于所设计的金属壳体的框口形状，直至获得完全成型且底部封闭的金属壳体框口；以及冲切底部步骤，以冲切技术将拉伸形成的金属壳体框口的底部切除，从而形成一中空形状的金属壳体框口。

依照上述方法所制造的金属壳体，其至少包括有框口部分，该框口部分组装在电连接器上而提供一收容空间以容纳对接连接器，其具有沿该框口的端缘连续分布且朝外侧弯曲之边缘，从而该框口的端缘形成一喇叭口形状的翻边结构。

与现有技术相比，采用本发明制造电连接器的金属壳体时由于先经过侧向修边处理，因而所制造的金属壳体具有光滑、连续的翻边框口结构，完全克服了现有制造方法中需要切角或角部开裂的缺陷，而有效改善了埠口型电连接器的插拔使用性能，且有利于成品外形的美观。

【附图说明】

图1是采用现有制造方法之一生产的USB型连接器的金属壳体的立体图。

图2是采用另一种现有制造方法生产的电连接器金属壳体的立体图。

图3是本发明电连接器金属壳体的制造方法的流程图。

图4是本发明的拉伸成型步骤结束后金属壳体的平面局部剖视图。

图5是本发明的冲切底部步骤结束后金属壳体的平面局部剖视图。

图6是本发明的侧向修边步骤结束后金属壳体的平面局部剖视图。

图7是本发明的翻边成型步骤结束后金属壳体的平面局部剖视图。

图8是采用本发明制造方法所制造的金属壳体的立体图。

【具体实施方式】

如图3所示，本发明电连接器金属壳体的制造方法依次包括拉伸成型步骤、侧向修边步骤、翻边成型步骤以及后续成型步骤，其中拉伸成型步骤又包括板材裁切步骤、连续拉伸步骤及冲切底部步骤。以下对各个步骤作详细说明。

板材裁切步骤是依照所设计的金属壳体的形状，在板材上裁切出足够成型该金属壳体所需面积的板料。在本实施例中，依照微型IEEE1394型连接器金属壳体(参照图8)的构形，该步骤在金属料带上裁切所得的板料长、宽大致为24*12mm，同时因该金属壳体的框口接近于等腰梯形的形状，考虑到成型时金属板料的拉伸变形需要足够的预留量，因此可在该板料纵长边侧预留出适当宽度的边料，且整块板料在其四周角部位置处分别由一弧形片与料带相连，以提供成型过程良好的定位及足够的变形空间。

连续拉伸步骤，是在上述裁切所得的板料1’上以拉伸技术连续冲压拉伸若干次，在拉伸过程中，每一次拉伸所使用的冲头形状依照其次序逐渐接近于所设计的金属壳体的框口形状，直至获得完全成型且底部封闭的金属壳体框口。本实施中使用横截面近于等腰梯形的冲头连续拉伸而获得如图4所示的完全成型且具有封闭底部26’的金属壳体框口20’。其中，该框口20’的底部26’与其侧壁端缘2 2’相交界处形成半径为r的圆弧过渡区。

冲切底部步骤，对于上述步骤所获得的底部封闭的金属壳体框口20’，使用端缘具有刃口的冲头将其底部26’冲切除掉，而获得中空形状的金属壳体框口，如图5所示。由机械制造的常识容易得知，金属板料在拉伸、冲压过程中，弯折的部位受到的应力以及产生的应变量最大，因此，在切去该框口的底部26’后，其底端侧壁端缘22’部分的壁厚会比侧壁的其它部位薄，而且越靠近端缘22’处壁厚就会越薄，如图5中放大部分所显示。这样，若直接对该金属壳体框口的端缘作翻边处理，则不可避免地会导致框口端缘角部位置处会产生开裂现象。因此，在进行翻边处理之前必须先进行侧向修边处理。

侧向修边步骤，是将上述切除了底部的金属壳体框口20’底端边缘处壁厚较薄的部分去除，并修剪在该过程中所形成的毛刺，使该金属壳体的框口20’四周侧壁的壁厚均匀且侧壁断面光滑。侧向修边过程可以采用磨削方式去除壁薄的边缘部分，也可以采用侧向剪切方式将其切除。去除金属壳体框口底端边缘部分的长度至少等于金属板材本身的厚度。因该尺寸与金属板材本身的厚度、金属壳体框口拉伸的长度以及前述圆弧过渡部分的半径r的大小有关，理论上较佳切除长度是等于r。但考虑到实际作业中存在比该半径值r大的应力集中区，因此在实际侧向修边时需要切除掉大于理论值的长度。请参照图6，经过上述处理，使得金属壳体框口四周侧壁的壁厚均匀且框口端缘侧壁的断面光滑，从而可提供足够的壁厚以完成后续的翻边成型工序。

翻边成型步骤，是以头部设有倒角的冲头连续冲击上述金属壳体框口的底端边缘24’若干次，使该框口底端边缘部分向外侧翻转弯曲变形而形成喇叭口形状。本实施例中，采用了内、外侧相向压迫的方式对金属壳体框口的底端边缘以外的其它部分进行定位，即在框口内紧贴内侧表面放置有模芯，而框口外侧表面则采用模套定位，以避免该金属壳体框口上不需要翻边的其它部分受冲击影响而产生变形，并可对不当的变形进行矫正。在上述定位过程中，通常视框口尺寸以及板材厚度尺寸预留出适当长度的底端边缘部分以供翻边成型。翻边成型中，边缘相对于框口侧壁的弯折角度通常在5至60度，对于本实施例而言，20至30度角度为最佳(如图7所示)。应当注意的是，对上述供翻边成型的边缘长度及翻边时弯折角度的确定，需考虑到金属壳体框口的延伸率δ的限制。设该框口在翻边成型前的周长为L₁，翻边成型后其周长为L₂，则

δ＝(L₂-L₁)/L₁

通常确保翻边成型效果良好的条件是δ不大于50％。但如果金属材料的延展性能良好，则δ也可适当加大，但仍以不影响金属壳体框口的成型为前提。

后续成型步骤，是对经过以上步骤获得的金属壳体的其它部分进行冲压制造，以获得结构完整的金属壳体。本实施例中后续成型步骤是指冲压成型该金属壳体的遮蔽部分(图8所示侧翼10)，并在侧翼10上相应冲出扣孔12以及扣片14以与电连接器的绝缘本体(未图示)相配合套接。如此，一个完整的金属壳体即成型完毕。当然后续还会有电镀等工序，但已不影响本发明的实质，在此不作详细描述。

请参照图8，依照上述制造步骤所获得的金属壳体1包括侧翼10(遮蔽部分)及与侧翼10连成一体的框口部分20，其中该侧翼10组装在电连接器的绝缘本体(未图示)上而提供屏蔽作用，框口部分20则包围在电连接器导电端子的周围而提供一收容空间以容纳对接连接器(未图示)，且该框口部分20具有沿该框口的端缘22连续分布且朝外侧弯曲的边缘24，从而该框口端缘形成一喇叭口形状。在侧翼10上分别冲制有扣孔12及扣片14，以与电连接器的绝缘本体(未图示)相互组配而稳固结合。因该金属壳体的框口20是以拉伸方式成型，避免了现有制造技术中框口容易松脱的缺陷，同时以本发明制造方法进行翻边处理，避免框口角部开裂而可获得光滑、连续的翻边结构，从而有效改善其使用性能及效果，也有利于产品外形的美观。

Claims (17)

1.一种电连接器金属壳体的制造方法，尤其是指一种埠口型电连接器的金属壳体的制造方法，包括如下步骤：

拉伸成型步骤，是在金属板料上以拉伸技术连续冲压拉伸若干次，直至获得完全成型且底部已被切除的金属壳体框口；

侧向修边步骤，将经过上一步骤所获得的金属壳体框口底侧边缘处壁厚较薄的部分去除，使该金属壳体的框口四周侧壁的壁厚均匀；

翻边成型步骤，以冲头连续冲击上述金属壳体框口的底侧边缘若干次，使该框口底侧边缘部分向外侧弯曲而形成连续翻边结构的喇叭口形状；

后续成型步骤，冲制成型金属壳体的其它部分，直至获得完整的金属壳体产品。

2.如权利要求1所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：侧向修边步骤中，去除金属壳体框口底侧边缘部分的长度不少于金属板料的厚度。

3.如权利要求2所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：侧向修边步骤中，去除金属壳体框口底侧边缘部分的较佳长度等于该框口底侧端缘圆弧过渡区的圆弧半径。

4.如权利要求3所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：侧向修边步骤中，是采用磨削方式去除金属壳体框口底侧边缘较薄部分。

5.如权利要求3所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：侧向修边步骤中，是采用侧向剪切的方式去除金属壳体框口底侧边缘较薄部分。

6.如权利要求4或5所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：侧向修边步骤中，进一步修剪在去除薄壁边缘时所形成的毛刺，使侧壁断面光滑。

7.如权利要求1至5中任意一项所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：在翻边成型步骤中，对金属壳体框口底侧边缘以外的其它部分采用内、外侧相向压迫的方式定位，避免其受冲击影响而产生变形。

8.如权利要求7所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：在翻边成型步骤中对金属壳体框口进行定位时，预留出适当长度的底侧边缘以供翻边成型。

9.如权利要求8如述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：在翻边成型步骤中，将该金属壳体框口的底侧边缘朝外侧弯曲成与框口侧壁成5至60度夹角。

10.如权利要求9所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：在翻边成型步骤中，采用头部设有倒角的冲头连续冲击所述框口底侧边缘使其成型。

11.如权利要求1所述的电连接器金属壳体的制造方法，其特征在于：拉伸成型步骤中包括板材裁切步骤、连续拉伸步骤及冲切底部步骤。

12.一种电连接器的金属壳体，可组装在埠口型电连接器上而形成该电连接器用以容纳对接连接器的插接框口，其至少包括框口部分，该框口部分组装于电连接器上而提供一收容空间以容纳对接连接器，其特征在于：该金属壳体的框口部分具有沿该框口的端缘连续分布且朝外侧弯曲的边缘，从而该框口端缘形成一喇叭口形状的翻边结构。

13.如权利要求12所述电连接器的金属壳体，其特征在于：该金属壳体还包括有与该框口部分一体连接的遮蔽部分，该遮蔽部分组装在电连接器的绝缘本体上而提供屏蔽作用。

14.如权利要求13所述电连接器的金属壳体，其特征在于：该框口部分包围在电连接器导电端子的周围而供对接连接器插入以实现电性连接。

15.如权利要求12、13或14所述电连接器的金属壳体，其特征在于：该翻边结构的边缘与框口侧壁之间成5至60度夹角。

16.如权利要求15所述电连接器的金属壳体，其特征在于：该框口的翻边结构的延伸率不大于50％。

17.如权利要求15所述电连接器的金属壳体，其特征在于：该框口的翻边结构的延伸率约等于50％。

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