CN115179364A - 一种线路板冲压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板冲压工艺，包括：获得待冲压线路板的材质、厚度和待冲压区域；根据待冲压线路板的厚度和材质，确定击破待冲压线路板的第一压强和穿透待冲压线路板的第二压强；根据压力机施加的预设压力和第一压强，确定凸模的一级冲头的第一面积；根据待冲压线路板的厚度，确定相邻梯级的冲头之间的高度差，以使高度差小于厚度；根据第一面积、预设压力、第一压强、第二压强、待冲压线路板的厚度，获得各梯级的冲头对应的面积；根据待冲压区域，排布各梯级冲头；根据各梯级的冲头对应的面积、相邻梯级的冲头之间的高度差以及各梯级冲头排布，铣出凸模；采用凸模对待冲压线路板进行冲压。本发明减少了凸模高度，提高了凸模牢固性。

Description

一种线路板冲压工艺

技术领域

本发明涉及冲压领域，特别是涉及一种线路板冲压工艺。

背景技术

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。在线路板上进行冲压开孔，是线路板常用的加工手段。传统的线路板冲压模具中的凸模采用的冲头均位于一个平面，在冲压过程中要同时对所有的冲压位置进行冲压。这样导致线路板整体承受压力大，容易损坏线路板，而且需要压力机提供较大的压力，会产生噪音污染。现在可以通过设置冲头之间的高度差产生梯级冲压，可以使线路板整体承受压力减小，同时不再要求压力机提供较大的压力，也减轻了噪声污染。现有相邻梯级冲头之间的高度差要保证大于或等于线路板厚度，不然容易导致不同梯级的冲头出现互相干扰的情况，例如先进去的冲头还没完全穿透线路板，其它梯级的冲头就开始对线路板表面进行冲压，这样就需要不断调整压力机的压力保证可以顺利冲压。但是相邻梯级冲头之间的高度差要保证大于或等于线路板厚度，这样带来的问题就是铣出的凸模整体高度更高，使得凸模变得更加脆弱且浪费凸模材料。

发明内容

有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种线路板冲压工艺，旨在在保证各个梯级冲头互不相干扰能够正常冲压的提前下，减少凸模高度，提高凸模的牢固性。

为实现上述目的，本发明公开了一种线路板冲压工艺，所述工艺包括：

获得待冲压线路板的材质、厚度D和待冲压区域；其中，各个规格相同的所述待冲压线路板互相连接并依次接受冲压；

根据所述待冲压线路板的所述厚度D和所述材质，确定击破所述待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂；其中，因为所述待冲压线路板表面给凸模造成的阻力大于所述待冲压线路板内部给所述凸模造成的阻力，所以所述第一压强P₁大于所述第二压强P₂；

根据压力机施加的预设压力F和所述第一压强P₁，确定所述凸模的一级冲头的第一面积S₁；其中，所述第一面积

所述凸模为多级冲头凸模，所述不同梯级的冲头位于不同平面，所述冲头梯级越大位于的平面越靠上；

根据所述待冲压线路板的厚度D，确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，以使所述高度差Δd小于所述厚度D，减少所述凸模高度；

根据第一面积S₁、

获得各梯级的冲头对应的面积；其中，S为所述待冲压区域的面积，S_I为最大梯级冲头对应的面积，I为冲头梯级数目，S_i为除所述一级冲头和所述最大梯级冲头外各个梯级冲头对应的面积，i为大于1且小于I的正整数，i越大所述冲头梯级越大，j＝i-1，k_j为系数；

根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布；

根据所述S₁、所述S_i、所述S_I、相邻梯级的冲头之间的高度差Δd以及各个梯级冲头在所述凸模上的排布，铣出相对应的所述凸模；

将所述待冲压线路板放置在相对应的凹模上，将所述凸模安装在所述压力机上，控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压，获得成品线路板。

可选的，所述根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布，包括：

获得所述待冲压区域中两块相邻的所述待冲压线路板的连接区域，确定所述连接区域在所述凸模上的第一位置；

在所述第一位置进行各个梯级冲头的排布，以使位于所述第一位置两端外侧的冲头梯级大于或等于位于两端内侧的冲头梯级。

可选的，所述根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布，包括：

根据所述待冲压区域，对每一个梯级的冲头在所述凸模上进行排布，以使所有冲头共同组成的区域与所述待冲压区域相对应，并且每一个梯级的冲头平衡分散在所述凸模上，保证在每一个梯级的冲头不会过于密集对所述待冲压线路板集中冲压。

可选的，所述根据所述待冲压线路板的所述厚度D和所述材质，确定击破所述待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂，包括：

根据所述待冲压线路板的所述材质表面对所述凸模的阻力，确定击破所述待冲压线路板表面的第一压强P₁；

根据所述待冲压线路板的所述材质内部对所述凸模的阻力及所述厚度D，确定后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂。

可选的，所述确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd之后，所述工艺还包括：

根据所述待冲压线路板的厚度D与相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，确定所述冲头梯级数目I；其中，所述I等于所述D除以所述Δd的向上取整结果。

可选的，在所述控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压时，所述工艺还包括：

控制冷风机向所述压力机进行送风，降低所述压力机的温度，减少高温对所述压力机造成损害。

可选的，在铣出相对应的所述凸模之后，所述工艺还包括：

根据所述凸模上各个冲头的位置排布，确定所述凹模上的用于承载冲头的孔位位置；

根据所述孔位位置，铣出相对应的所述凹模。

可选的，在控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压之前，所述工艺还包括：

通过激光发射和接收，使所述凸模和所述凹模对齐；其中，所述激光发射器和接收器分别设置在所述凸模和所述凹模上。

本发明的有益效果：1、本发明通过设置相邻梯级的冲头之间的高度差Δd小于待冲压线路板的厚度D，用以减少凸模高度，增加凸模牢固性。并且根据压力机施加的预设压力F、第一压强P₁、第二压强P₂、待冲压线路板的厚度D确定各个梯级冲头的冲压面积，通过设置各个梯级冲头的冲压面积，用以保证在不改变压力机的压力前提下能够正常完成冲压。本发明通过设置计算获得各个梯级冲压头面积，再铣出相对应的凸模，既能够保证凸模在恒定压力情况下完成冲压，又通过减少凸模高度增加了凸模牢固性和减少凸模材料浪费。2、本发明获得待冲压区域中两块相邻的待冲压线路板的连接区域，确定连接区域在凸模上的第一位置；在第一位置进行各个梯级冲头的排布，以使位于第一位置两端外侧的冲头梯级大于或等于位于两端内侧的冲头梯级。本发明凸模在两块相邻的待冲压线路板的连接区域冲头排布为两端比中间高，这样可以使得连接区域两端处冲压晚于中间处，两端处比起中间处更为脆弱，如果先进去两端处冲压可能会导致两端开裂影响中间处冲压，本发明通过这样的凸模结构有效避免两端开裂问题。3、本发明根据待冲压区域，对每一个梯级的冲头在凸模上进行排布，以使所有冲头共同组成的区域与待冲压区域相对应，并且每一个梯级的冲头平衡分散在凸模上，保证在每一个梯级的冲头不会过于密集对待冲压线路板集中冲压。本发明通过这样的结构避免同级冲头同时对小面积区域进行过度集中冲压，导致该区域承受压力过大无法分散，使待冲压线路板损坏。综上，本发明在保证各个梯级冲头互不相干扰能够正常冲压的提前下，减少凸模高度，提高凸模的牢固性。

附图说明

图1是本发明一具体实施例提供的一种线路板冲压工艺的流程示意图；

图2是本发明一具体实施例提供的一种凸模的侧面结构示意图；

图3是本发明一具体实施例提供的一种凸模在第一位置的侧面结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种线路板冲压工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

经申请人研究发现：现有相邻梯级冲头之间的高度差要保证大于或等于线路板厚度，不然容易导致不同梯级的冲头出现互相干扰的情况，例如先进去的冲头还没完全穿透线路板，其它梯级的冲头就开始对线路板表面进行冲压，又因为现有技术中各个梯级冲头对应的冲压面积基本相同，这样就需要不断调整压力机的压力保证可以顺利冲压。即在每当增加一个不同梯级冲头冲压时，需要增加压力机压力；当减少一个不同梯级冲头冲压时，需要减少压力机压力。

但是相邻梯级冲头之间的高度差要保证大于或等于线路板厚度，这样带来的问题就是铣出的凸模整体高度更高，使得凸模变得更加脆弱且浪费凸模材料。

因此，本发明实施例提供了一种线路板冲压工艺，如图1所示，该工艺包括：

步骤S101：获得待冲压线路板的材质、厚度D和待冲压区域。

其中，各个规格相同的待冲压线路板互相连接并依次接受冲压。

可选的，PCB板材料可以选用树脂、玻璃纤维布及铝基板等。

获得待冲压线路板的材质、厚度D和待冲压区域是根据待冲压线路板基本信息进行输入的。

步骤S102：根据待冲压线路板的厚度D和材质，确定击破待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透待冲压线路板的第二压强P₂。

其中，因为待冲压线路板表面给凸模造成的阻力大于待冲压线路板内部给凸模造成的阻力，所以第一压强P₁大于第二压强P₂；

需要说明的是，当凸模冲破冲压线路板表面时其也给内部构造进行一定冲击，导致内部构造容易被穿透。因此待冲压线路板表面给凸模造成的阻力大于待冲压线路板内部给凸模造成的阻力。

在一具体实施例中，根据待冲压线路板的厚度D和材质，确定击破待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透待冲压线路板的第二压强P₂，包括：

根据待冲压线路板的材质表面对凸模的阻力，确定击破待冲压线路板表面的第一压强P₁；

根据待冲压线路板的材质内部对凸模的阻力及厚度D，确定后续穿透待冲压线路板的第二压强P₂。

需要说明的是，在该具体实施例中，第一压强P₁只与待冲压线路板材质有关，第二压强P₂分别与待冲压线路板材质和厚度相关。

步骤S103：根据压力机施加的预设压力F和第一压强P₁，确定凸模的一级冲头的第一面积S₁。

其中，第一面积

凸模为多级冲头凸模，不同梯级的冲头位于不同平面，冲头梯级越大位于的平面越靠上。

需要说明的是，本发明实施例通过梯级冲头可以解决线路板整体承受压力大，容易损坏线路板，而且需要压力机提供较大的压力，会产生噪音污染等问题。

步骤S104：根据待冲压线路板的厚度D，确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，以使高度差Δd小于厚度D，减少凸模高度。

需要说明的是，保证高度差Δd小于厚度D，可以充分减少凸模高度，增加凸模牢固性，这样可以有效增加凸模的使用寿命，不容易损坏。

可选的，确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd之后，工艺还包括：

根据待冲压线路板的厚度D与相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，确定冲头梯级数目I；其中，I等于D除以Δd的向上取整结果。

需要说明的是，向上取整为，如结果为4.2取整为5，只要溢出就加一。

步骤S105：根据第一面积S₁、

获得各梯级的冲头对应的面积。

其中，S为待冲压区域的面积，S_I为最大梯级冲头对应的面积，I为冲头梯级数目，S_i为除一级冲头和最大梯级冲头外各个梯级冲头对应的面积，i为大于1且小于I的正整数，i越大冲头梯级越大，j＝i-1，k_j为系数。

需要说明的是，根据正在进行冲压的不同梯级承受的阻力不同，即施加于待冲压线路板的压强不同，冲压表面的为第一压强P₁，冲压内部为第二压强P₂。这样各个压强相对应面积受到的压力和即为压力机施加的预设压力F。

据此而来。

是用于确定有几个梯级的冲头在进行冲压。

通过上述式子获得各梯级的冲头对应的面积，可以保证冲压过程中不用实时调整预设压力，也能够完成冲压。不需要预设压力过大，避免噪音和待冲压板损坏。

步骤S106：根据待冲压区域，平衡各个梯级冲头在凸模上的排布。

在一具体实施例中，凸模的冲头排布可以如图2所示，图2中，冲头分为三个梯级，201为一级冲头，202为二级冲头，203为三级冲头，204为待冲压线路板。如图2所示，梯级越大的冲头位于的平面越靠上。

在一具体实施例中，根据待冲压区域，平衡各个梯级冲头在凸模上的排布，包括：

获得待冲压区域中两块相邻的待冲压线路板的连接区域，确定连接区域在凸模上的第一位置；

在第一位置进行各个梯级冲头的排布，以使位于第一位置两端外侧的冲头梯级大于或等于位于两端内侧的冲头梯级。

需要说明的是，该实施例应用于两块相邻的待冲压线路板的连接区域，可以使得连接区域两端处冲压晚于中间处，两端处比起中间处更为脆弱，如果先进去两端处冲压可能会导致两端开裂影响中间处冲压，该实施例通过这样的凸模结构有效避免两端开裂问题。

进一步的，第一位置冲头排布侧视图可以如图3所示，301为一级冲头，302为二级冲头，303为三级冲头，304为待冲压线路板。如图3所示，第一位置两侧为三级冲头303。

在一具体实施例中，根据待冲压区域，平衡各个梯级冲头在凸模上的排布，包括：

根据待冲压区域，对每一个梯级的冲头在凸模上进行排布，以使所有冲头共同组成的区域与待冲压区域相对应，并且每一个梯级的冲头平衡分散在凸模上，保证在每一个梯级的冲头不会过于密集对待冲压线路板集中冲压。

需要说明的是，如果同一梯级冲头在凸模上过于集中，可能会导致冲压区域小，该区域受到的压力过于集中，其它区域受到的压力小，从而导致破裂。因此，在该实施例中，使各个梯级冲头排布平衡分散，避免这种情况的产生。

步骤S107：根据S₁、S_i、S_I、相邻梯级的冲头之间的高度差Δd以及各个梯级冲头在凸模上的排布，铣出相对应的凸模。

在铣出相对应的凸模之后，工艺还包括：

根据凸模上各个冲头的位置排布，确定凹模上的用于承载冲头的孔位位置；

根据孔位位置，铣出相对应的凹模。

需要说明的是，本发明实施例这样铣出的凸模因为高度小，所以用料较少，减少浪费。凹模与凸模配套使用，避免冲头损坏。

步骤S108：将待冲压线路板放置在相对应的凹模上，将凸模安装在压力机上，控制压力机以预设压力F对冲压线路板进行冲压，获得成品线路板。

可选的，在控制压力机以预设压力F对冲压线路板进行冲压时，工艺还包括：

控制冷风机向压力机进行送风，降低压力机的温度，减少高温对压力机造成损害。

进一步的，冷风机也可以给凸模进行降温，避免凸模损坏。

需要说明的是，不断的工作会使压力机温度迅速升高，所以需要进行冷却避免损坏。

可选的，在控制压力机以预设压力F对冲压线路板进行冲压之前，工艺还包括：

通过激光发射和接收，使凸模和凹模对齐；其中激光发射器和接收器分别设置在凸模和凹模上。

需要说明的是，激光发射器和接收器二者之一设置在凸模，那另一者则设置在凹模上。

通过激光对齐避免凸模打偏的情况，激光具有高精度的特点。

本发明实施例通过设置相邻梯级的冲头之间的高度差Δd小于待冲压线路板的厚度D，用以减少凸模高度，增加凸模牢固性。并且根据压力机施加的预设压力F、第一压强P₁、第二压强P₂、待冲压线路板的厚度D确定各个梯级冲头的冲压面积，通过设置各个梯级冲头的冲压面积，用以保证在不改变压力机的压力前提下能够正常完成冲压。本发明实施例通过设置计算获得各个梯级冲压头面积，再铣出相对应的凸模，既能够保证凸模在恒定压力情况下完成冲压，又通过减少凸模高度增加了凸模牢固性和减少凸模材料浪费。本发明实施例获得待冲压区域中两块相邻的待冲压线路板的连接区域，确定连接区域在凸模上的第一位置；在第一位置进行各个梯级冲头的排布，以使位于第一位置两端外侧的冲头梯级大于或等于位于两端内侧的冲头梯级。本发明实施例凸模在两块相邻的待冲压线路板的连接区域冲头排布为两端比中间高，这样可以使得连接区域两端处冲压晚于中间处，两端处比起中间处更为脆弱，如果先进去两端处冲压可能会导致两端开裂影响中间处冲压，本发明实施例通过这样的凸模结构有效避免两端开裂问题。本发明实施例根据待冲压区域，对每一个梯级的冲头在凸模上进行排布，以使所有冲头共同组成的区域与待冲压区域相对应，并且每一个梯级的冲头平衡分散在凸模上，保证在每一个梯级的冲头不会过于密集对待冲压线路板集中冲压。本发明实施例通过这样的结构避免，同级冲头同时对小面积区域进行过度集中冲压，导致该区域承受压力过大无法分散，使待冲压线路板损坏。综上，本发明实施例在保证各个梯级冲头互不相干扰能够正常冲压的提前下，减少凸模高度，提高凸模的牢固性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种线路板冲压工艺，其特征在于，所述工艺包括：

获得待冲压线路板的材质、厚度D和待冲压区域；其中，各个规格相同的所述待冲压线路板互相连接并依次接受冲压；

根据所述待冲压线路板的所述厚度D和所述材质，确定击破所述待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂；其中，因为所述待冲压线路板表面给凸模造成的阻力大于所述待冲压线路板内部给所述凸模造成的阻力，所以所述第一压强P₁大于所述第二压强P₂；

根据压力机施加的预设压力F和所述第一压强P₁，确定所述凸模的一级冲头的第一面积S₁；其中，所述第一面积

所述凸模为多级冲头凸模，所述不同梯级的冲头位于不同平面，所述冲头梯级越大位于的平面越靠上；

根据所述待冲压线路板的厚度D，确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，以使所述高度差Δd小于所述厚度D，减少所述凸模高度；

根据第一面积S₁、

获得各梯级的冲头对应的面积；其中，S为所述待冲压区域的面积，S_I为最大梯级冲头对应的面积，I为冲头梯级数目，S_i为除所述一级冲头和所述最大梯级冲头外各个梯级冲头对应的面积，i为大于1且小于I的正整数，i越大所述冲头梯级越大，j＝i-1，k_j为系数；

根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布；

根据所述S₁、所述S_i、所述S_I、相邻梯级的冲头之间的高度差Δd以及各个梯级冲头在所述凸模上的排布，铣出相对应的所述凸模；

将所述待冲压线路板放置在相对应的凹模上，将所述凸模安装在所述压力机上，控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压，获得成品线路板。

2.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，所述根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布，包括：

获得所述待冲压区域中两块相邻的所述待冲压线路板的连接区域，确定所述连接区域在所述凸模上的第一位置；

在所述第一位置进行各个梯级冲头的排布，以使位于所述第一位置两端外侧的冲头梯级大于或等于位于两端内侧的冲头梯级。

3.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，所述根据所述待冲压区域，平衡各个梯级冲头在所述凸模上的排布，包括：

根据所述待冲压区域，对每一个梯级的冲头在所述凸模上进行排布，以使所有冲头共同组成的区域与所述待冲压区域相对应，并且每一个梯级的冲头平衡分散在所述凸模上，保证在每一个梯级的冲头不会过于密集对所述待冲压线路板集中冲压。

4.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，所述根据所述待冲压线路板的所述厚度D和所述材质，确定击破所述待冲压线路板的第一压强P₁以及后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂，包括：

根据所述待冲压线路板的所述材质表面对所述凸模的阻力，确定击破所述待冲压线路板表面的第一压强P₁；

根据所述待冲压线路板的所述材质内部对所述凸模的阻力及所述厚度D，确定后续穿透所述待冲压线路板的第二压强P₂。

5.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，所述确定相邻梯级的冲头之间的高度差Δd之后，所述工艺还包括：

根据所述待冲压线路板的厚度D与相邻梯级的冲头之间的高度差Δd，确定所述冲头梯级数目I；其中，所述I等于所述D除以所述Δd的向上取整结果。

6.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，在所述控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压时，所述工艺还包括：

控制冷风机向所述压力机进行送风，降低所述压力机的温度，减少高温对所述压力机造成损害。

7.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，在铣出相对应的所述凸模之后，所述工艺还包括：

根据所述凸模上各个冲头的位置排布，确定所述凹模上的用于承载冲头的孔位位置；

根据所述孔位位置，铣出相对应的所述凹模。

8.根据权利要求1所述的线路板冲压工艺，其特征在于，在控制所述压力机以所述预设压力F对所述冲压线路板进行冲压之前，所述工艺还包括：

通过激光发射和接收，使所述凸模和所述凹模对齐；其中，所述激光发射器和接收器分别设置在所述凸模和所述凹模上。

Images