JP2006198738A - プリント基板打抜き用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリント基板の切断面にヒゲ、バリなどが発生することを防止しつつ、高い寸法精度で打抜き加工ができるプリント基板打抜き用金型を提供する。
【解決手段】 プリント基板素材が載置される下型ダイプレート１２１と、凹部１４が形成された上型ダイプレート１３とを備えており、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材を上型ダイプレート１３で押圧することにより、下型ダイプレート１２１が凹部１４に嵌入してプリント基板素材からプリント基板を打抜くことが可能なプリント基板打抜き用金型において、凹部１４の開口縁１５は、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材の表面に対して傾斜しており、上型ダイプレート１３における凹部１４の周囲には、上型ダイプレート１３の押圧時に下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材の周縁部が反り上がることを可能とする逃げ部１６が設けられているプリント基板打抜き用金型１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板打抜き用金型に関する。

従来、プリント基板の外形抜きやスリット抜きを行う場合、打抜きプレス加工機などに取り付けられたプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板素材を打抜くことにより行われていた。このようなプリント基板打抜き用金型として、例えば特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示されているようなプリント基板打抜き用金型の基本構成は、図１２に示すように、プリント基板素材１５０からプリント基板を打抜くための上型１１０と下型１２０とを備えている。上型１１０は、図示しない打抜きプレス加工機に取り付けるための天板プレート１１１、上型の厚さを調節するためのスペーサーダイホルダー１１２およびプリント基板の外形を切断するための上型ダイプレート１１３を備えている。

上型ダイプレート１１３は、断面矩形状の金属部材により形成されている。上型ダイプレート１１３の下型ダイプレート１２１に対向する面には、下型ダイプレート１２１が嵌入する凹部（シェダー）１１４が形成されている。また、シェダー１１４の開口縁１１５は、プリント基板素材１５０を切断する機能を有している。

シェダー１１４の周囲の面は、下型ダイプレート１２１およびストリッパー１２２に載置されるプリント基板素材１５０と平行となるように形成された支持面１１６であり、後述するストリッパー１２２との間でプリント基板１５０を挟持する機能を有している。

下型１２０は、下型ダイプレート１２１、ストリッパー１２２、弾性部材１２３およびアンダーダイプレート１２４を備えている。下型ダイプレート１２１は、シェダー１１４の開口縁１１５により切断されたプリント基板をプリント基板素材１５０から抜くための部材である。この下型ダイプレート１２１は、上型ダイプレート１１３のシェダー１１４の内周面と同一形状となるように形成されており、上型１１０の降下に伴ってシェダー１１４の内周面に沿って嵌入するように構成されている。また、下型ダイプレート１２１の上面は水平面となるように形成されている。

ストリッパー１２２は、プリント基板を打抜く際に、上型ダイプレート１１３の支持面１１６との間でプリント基板素材１５０を挟持するための部材である。このストリッパー１２２には、下型ダイプレート１２１と同一形状の貫通孔が設けられており、下型ダイプレート１２１の側壁面１２５に沿って弾性的に上下動可能となるように、弾性部材１２３を介してアンダーダイプレート１２４に取り付けられている。また、上型１１０と下型１２０とを開いた状態において、ストリッパー１２２は、その上面と下型ダイプレート１２１の上面とが略面一となるように構成されている。弾性部材１２３の材質は特に限定されるものではないが、ウレタンゴムを好適な一例として挙げることができる。

アンダーダイプレート１２４は、下型１２０の土台を構成する部材であり、上面に下型ダイプレート１２１および弾性部材１２３が取り付けられている。

このように構成されたプリント基板打抜き用金型１００を用いてプリント基板の打抜き加工を行うには、プリント基板打抜き用金型１００を打抜きプレス加工機などに取り付け、プリント基板素材１５０を下型ダイプレート１２１上の所定位置に載せた後、上型１１０を降下させて、上型ダイプレート１１３と下型ダイプレート１２１とを嵌合させることにより行う。
特開平６−３１６９５号公報

しかしながら、上述したプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板の打抜き加工を行う場合、シェダーの開口縁による切断時の衝撃により切断位置にズレが生じていた。また、プリント基板素材の切断時に、図１３に示すように、シェダー１１４の開口縁１１５に囲まれているプリント基板素材１５０が隆起することにより切断位置にズレが生じていた。

このように従来において用いられているプリント基板打抜き用金型によってプリント基板の打抜き加工を行った場合、プリント基板の切断位置にズレが発生することから、プリント基板の切断面にヒゲ、バリなどが発生すると共に、高い寸法精度で打抜き加工を行うことが困難であるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、プリント基板の切断面にヒゲ、バリなどが発生することを防止しつつ、高い寸法精度で打抜き加工ができるプリント基板打抜き用金型の提供を目的とする。

本発明の上記目的は、プリント基板素材が載置される下型ダイプレートと、凹部が形成された上型ダイプレートとを備えており、前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材を前記上型ダイプレートで押圧することにより、前記下型ダイプレートが前記凹部に嵌入してプリント基板素材からプリント基板を打抜くことが可能なプリント基板打抜き用金型において、前記凹部の開口縁は、前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材の表面に対して傾斜しており、前記上型ダイプレートにおける前記凹部の周囲には、前記上型ダイプレートの押圧時に前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材の周縁部が反り上がることを可能とする逃げ部が設けられているプリント基板打抜き用金型により達成される。

このプリント基板打抜き用金型において、前記逃げ部は、縦断面視において直線状に傾斜する傾斜面であることが好ましい。

また、前記凹部は、多角形状に形成されており、各角部に前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材に対して平行となる支持面が形成されていることが好ましい。

また、前記凹部の開口縁は、前記下型ダイプレートの嵌入方向に窪むＶ字状に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、プリント基板の切断面にヒゲ、バリなどが発生することを防止しつつ、高い寸法精度で打抜き加工ができるプリント基板打抜き用金型を提供することができる。

以下、本発明のプリント基板打抜き用金型について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るプリント基板打抜き用金型１の断面図であり、図示しない打抜きプレス加工機に取り付けた状態を示している。図１に示すように、プリント基板打抜き用金型１は、互いに嵌合することによりプリント基板素材５０からプリント基板を打抜くための上型１０と下型３０とを備えている。なお、下型３０の構成は、背景技術で説明した図１２に示される下型１２０と同じであるため、下型１２０の構成部材と同一の部材については、同一の符号を付すると共に、詳細な説明は省略する。

上型１０は、打抜きプレス加工機に取り付けるための天板プレート１１、上型の厚さを調節するためのスペーサーダイホルダー１２およびプリント基板の外形を切断するための上型ダイプレート１３を備えている。スペーサーダイホルダー１２は、ボルトなどを介して天板プレート１１に固定されており、上型ダイプレート１３は、ボルトなどを介してスペーサーダイホルダー１２に固定されている。

上型ダイプレート１３の下型ダイプレート１２１の上面に対向する面には、下型ダイプレート１２１が嵌入する凹部（以下、シェダーという）１４が形成されている。シェダー１４の平面視形状は図２に示すように矩形状に形成されており、この平面視形状がプリント基板の打抜き形状となる。また、シェダー１４の平面視形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、三角形状、五角形状などの多角形状とすることができる。また、円形状とすることもできる。

シェダー１４の開口縁１５は、プリント基板素材５０を切断する機能を有している。この開口縁１５は、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材５０の表面に対して傾斜しており、下型ダイプレート１２１の嵌入方向に窪むＶ字状に形成されている。

また、上型ダイプレートにおけるシェダー１４の周囲には、後述するように、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材５０を上型ダイプレート１３が押圧するときに、プリント基板素材５０の周縁部が反り上がることを可能とする逃げ部１６が設けられている。この逃げ部１６は、縦断面視において、直線状に傾斜する傾斜面１６ａとなるように形成されている。

このように構成されたプリント基板打抜き用金型１を用いて、プリント基板の打抜き加工を行う方法について図１及び図３から図５を用いて、以下に説明する。まず、図１に示すように、図示しない打抜きプレス加工機に固定されたプリント基板打抜き用金型１の上型１０と下型３０とを開き、プリント基板素材５０を下型３０の下型ダイプレート１２１に載せる。

次に、打抜きプレス加工機を作動させ、上型１０を降下させると、図３に示すように、シェダー１４の各角部１５ａがプリント基板素材５０に当接する。このとき、上型ダイプレート１３の押圧により、プリント基板素材５０の周縁部（以下、捨て基板５２という）が反り上がるが、シェダー１４の開口縁１５で囲まれているプリント基板素材（以下、プリント基板５１という）には隆起が発生しない。

更に、上型１０を降下させて、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材５０を上型ダイプレート１３で押圧すると、図４に示すように、シェダー１４の開口縁１５がプリント基板素材５０に侵入して切断が行われる。このとき、下型ダイプレート１２１は、上型ダイプレート１３の降下１０に伴いシェダー１４内に嵌入していく。また、ストリッパー１２２は、シェダー１４の各角部１５ａにより捨て基板５２を介して押圧され、弾性部材１２３の圧縮変形に伴い、下型ダイプレート１２１の側壁面１２５に沿って下方に移動していく。

プリント基板素材５０の切断は、シェダー１４の開口縁１５がＶ字状に傾斜しているため、開口縁１５とプリント基板素材５０とが当接している一部分で行われる。したがって、開口縁１５とプリント基板素材５０との当接部分に打抜き力が集中するため、容易にかつ確実に切断することが可能となる。また、開口縁１５が傾斜しているため、上型１０の降下に伴い、プリント基板素材５０を徐々に切断することができ、打抜き時の衝撃力を緩和させることができる。この結果、打抜き加工時にプリント基板素材５０の位置ズレが発生することや、上型ダイプレート１３と下型ダイプレート１２１との間に位置ズレが発生することを防止することができる。

また、上型１０の降下により、捨て基板５２の外側は、図３に示す状態よりも更に反り上がり、捨て基板５２は、逃げ部１６の傾斜面１６ａに沿って当接する。このように、上型ダイプレートの押圧時に、捨て基板５２が反り上がることが可能な逃げ部１６をシェダー１４の周囲に設けたことにより、打抜き加工時に発生するプリント基板素材５０の変形を、捨て基板５２側に発生させ、プリント基板５１側に発生することを防止することができる。この結果、打抜かれるプリント基板５１の姿勢を、下型ダイプレート１２１の上面と平行となるように維持して打抜き加工を行うことができるので、プリント基板５１の切断位置にズレが発生することや、切断面にヒゲ、バリなどが発生することを防止することができる。また、切断位置にズレが発生することを防止して、安定して打抜き加工を行うことができるため、打抜き加工時に発生する衝撃力を低下させることができる。

また、逃げ部１６は、縦断面視において、直線状に傾斜する傾斜面１６ａとなるように形成されているため、打抜き加工時に反り上がった捨て基板５２を当該傾斜面１６ａに沿って安定して押えることができる。したがって、プリント基板素材５０が、図４の左右方向に移動することを防止することができ、プリント基板５１の切断位置にズレが発生することを効果的に防止することができる。

更に上型ダイプレート１３の降下が進んで、図５に示すようにシェダー１４の開口縁１５の全域がプリント基板素材５０を貫通することにより、プリント基板素材５０からプリント基板５１が切り離される。その後、上型１０を上昇させてプリント基板５１を取り除くことにより打抜き加工は完了する。なお、プリント基板５１がプリント基板素材５０から切り離されると、捨て基板５２は、ストリッパー１２２の上面と平行な姿勢となり、ストリッパー１２２上に残る。また、上型１０の上昇に伴い、ストリッパー１２２は、弾性部材１２３の弾性復元力により、その上面が下型ダイプレート１２１の上面と略面一となる位置まで下型ダイプレート１２１の側壁面１２５に沿って上昇する。

ここで、図１に示すＶ字状の開口縁１５の傾斜深さｗは、プリント基板素材５０の板厚に対して、１１０％から２００％の範囲が好ましく、特に、１２０％から１５０％の範囲がより好ましい。本実施形態においては、開口縁１５の傾斜深さｗを、プリント基板素材５０の板厚寸法に対して１２０％の寸法としている。この数値範囲外でも使用することはできるが、開口縁１５の傾斜深さｗが小さすぎると、プリント基板素材５０に打抜き加工を施した場合に、切断時の衝撃などにより、切断位置にズレが生じ、プリント基板５１の切断面にヒゲ、バリが発生するおそれがある。一方、開口縁１５の傾斜深さｗが大きすぎると、開口縁１５による切断が完了する前にプリント基板５１が割れて打抜かれるおそれがある。

また、逃げ部１６の傾斜面１６ａの傾斜角θは、水平線に対して５°から２０°の範囲が好ましく、特に、５°から１０°の範囲がより好ましい。本実施形態においては、傾斜角θを１０°としている。この数値範囲外でも使用することはできるが、傾斜角θが小さすぎると、打抜き加工時において、プリント基板５１側に隆起が発生するおそれがあり、プリント基板５１の切断面にヒゲ、バリが発生するおそれがある。一方、傾斜角θが大きすぎると、反り上がった捨て基板５２を逃げ部１６の傾斜面１６ａにて押えることが困難となり、プリント基板素材５０の設置位置が変化して切断位置にズレが生じるおそれがある。

このように本実施形態に係るプリント基板打抜き用金型１によれば、打抜き加工時に発生する衝撃力を低下させることができ、また、シェダー１４の開口縁１５で囲まれているプリント基板５１が隆起することを防止しつつ、確実に切断することができるため、切断位置にズレが発生することを防止することができる。その結果、プリント基板５１の切断面にヒゲ、バリが発生することを防止できると共に、高い寸法精度でプリント基板５１の打抜き加工を行うことができる。

また、打抜き加工時に発生する衝撃力を小さくすることができるので、打抜き時の衝撃によって上型ダイプレート１３と下型ダイプレート１２１との間に位置ズレが発生することを防止することができる。したがって、上型ダイプレート１３のシェダー１４の内周面と下型ダイプレート１２１の外壁面１２５とのクリアランスを極めて小さく設定することができ、高い寸法精度でプリント基板の打抜き加工を行うことができる。

また、本実施形態に係るプリント基板打抜き用金型を用いて、スルーホールが形成されたプリント基板に打抜き加工を行い、スルーホールハーフカット基板を形成する場合においても、ハーフカットが施されるスルーホールの切断位置が、打抜き加工時に変動しないため、スルーホールの内壁メッキ部に剥離やひび割れなどが発生することを防止することができる。

また、ハロゲンフリー材により形成したプリント基板の打抜き加工を行う場合においても、シェダー１４の開口縁１５により囲まれているプリント基板５１の隆起を防止しつつ、大きな力で確実に切断することができるため、切断面が破壊されて虫食い状態となることを防止することができると共に、高い寸法精度で打抜き加工を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、図６の平面図および図６のＡ−Ａ断面の要部拡大図である図７に示すように、下型ダイプレート１２１に載置されたプリント基板素材５０に対して平行となる支持面１７をシェダー１４の各角部１５ａに設けてもよい。このような構成のプリント基板打抜き用金型１によりプリント基板の打抜き加工を行った場合、図８に示すように、支持面１７とストリッパー１２２の上面とによりプリント基板素材５０の捨て基板５２側を確実に挟持することができる。したがって、打抜き加工時において、プリント基板素材５０の位置ズレが発生することを確実に防止することができるため、切断面にヒゲ、バリなどが発生することを確実に防止できると共に、高い寸法精度でプリント基板の打抜き加工を行うことができる。

また、本実施形態においては、逃げ部１６は、縦断面視において、直線状に傾斜する傾斜面１６ａとなるように形成されているが、例えば、図９に示すように、湾曲状に傾斜する傾斜面１６ａとなるように形成してもよい。なお、この湾曲状の傾斜面１６ａは、縦断面視において、上に突あるいは下に突のいずれであってもよい。

また、本実施形態において、シェダー１４の開口縁１５は、Ｖ字状に形成されているが、例えば、図１０に示すように、曲線状に形成してもよい。このような構成であっても、プリント基板素材５０の切断は、開口縁１５とプリント基板素材５０とが当接している一部分で行われるので、この当接部分に打抜き力が集中し、容易にかつ確実にプリント基板素材５０を切断することが可能となる。また、上型１０の降下に伴い、プリント基板素材５０を徐々に切断することができ、打抜き時の衝撃力を緩和させることができるので、上型ダイプレート１３と下型ダイプレート１２１との位置ズレを防止することができる。

また、シェダー１４の開口縁１５の形状をＶ字状とする代わりに、図１１に示すように、片側に傾斜する直線形状としてもよい。

本発明の一実施形態に係るプリント基板打抜き用金型の断面図である。 上型ダイプレートの平面図である。 本発明の一実施形態に係るプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板の打抜き加工を行う場合の説明図である。 本発明の一実施形態に係るプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板の打抜き加工を行う場合の説明図である。 本発明の一実施形態に係るプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板の打抜き加工を行う場合の説明図である。 本発明の他の実施形態に係る上型ダイプレートの平面図である。 図６に示すＡ−Ａ断面の要部拡大断面図である。 図６に示す上型ダイプレートを用いて打抜き加工を行う場合の説明図である。 本発明の他の実施形態に係る上型ダイプレートの要部拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る上型ダイプレートの要部拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る上型ダイプレートの要部拡大断面図である。 従来のプリント基板打抜き用金型を示す断面図である。 従来のプリント基板打抜き用金型を用いてプリント基板の打抜き加工を行う場合の説明図である。

符号の説明

１ プリント基板打抜き用金型
１０ 上型
１３ 上型ダイプレート
１４ 凹部（シェダー）
１５ 開口縁
１５ａ 角部
１６ 逃げ部
１６ａ 傾斜面
１７ 支持面
３０ 下型
５０ プリント基板素材
５１ プリント基板
５２ 捨て基板
１２１ 下型ダイプレート
１２２ ストリッパー

Claims (4)

1. プリント基板素材が載置される下型ダイプレートと、凹部が形成された上型ダイプレートとを備えており、前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材を前記上型ダイプレートで押圧することにより、前記下型ダイプレートが前記凹部に嵌入してプリント基板素材からプリント基板を打抜くことが可能なプリント基板打抜き用金型において、
   前記凹部の開口縁は、前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材の表面に対して傾斜しており、
   前記上型ダイプレートにおける前記凹部の周囲には、前記上型ダイプレートの押圧時に前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材の周縁部が反り上がることを可能とする逃げ部が設けられているプリント基板打抜き用金型。
2. 前記逃げ部は、縦断面視において直線状に傾斜する傾斜面である請求項１に記載のプリント基板打抜き用金型。
3. 前記凹部は、多角形状に形成されており、各角部に前記下型ダイプレートに載置されたプリント基板素材に対して平行となる支持面が形成されている請求項１または２に記載のプリント基板打抜き用金型。
4. 前記凹部の開口縁は、前記下型ダイプレートの嵌入方向に窪むＶ字状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載のプリント基板打抜き用金型。
   

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