JP4271832B2

JP4271832B2 - 順送りプレス加工における被加工材の反り矯正・修正機構

Info

Publication number: JP4271832B2
Application number: JP2000217320A
Authority: JP
Inventors: 真仁横野; 公菅沼
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP2002035838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス打ち抜き加工における被加工材の反り矯正・修正機構に関し、更に詳しくは、帯板状の被加工材を順送りプレス型で順次打ち抜き加工していく段階で生じる打ち抜き加工製品の反りや捩れを矯正あるいは修正するプレス打ち抜き加工における反り矯正・修正機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプリント回路基板に装着される回路基板用コネクタ７０は、図７にその概略構成を示したように、そのプリント基板（ＰＣＢ）７２に取り付けられるコネクタハウジング７４に複数本（多数本）のプリント基板接続端子（ＰＣＢ接続ターミナル）７６，７６・・・が装着され、コネクタハウジング７４より突出されるこれらのＰＣＢ接続ターミナル７６，７６・・・の先端をアライメントプレート７８に形成される各位置決め孔８０，８０・・・に嵌挿してこのアライメントプレート７８をコネクタハウジング７４に取り付け、その嵌挿された各ＰＣＢ接続ターミナル７６，７６・・・の先端をプリント基板７２の各接続孔８２，８２・・・に嵌入してハンダ付け８４，８４・・・により接続されている。
【０００３】
このプリント基板用コネクタ７０に装着されるＰＣＢ接続ターミナル７６，７６・・・は、一般に帯板状の金属板を順送りプレス金型により順次打ち抜き加工することにより製造されるものであるが、この順送りプレス金型により打ち抜き加工して最終的に得られるターミナル製品に反りや捩れが生じることがある。
【０００４】
そこでこれを回避するためプレス金型の打ち抜き加工工程におけるダイとパンチとの間のクリアランスの加減の設定をしたり、あるいは打ち抜き工程を複数段階に分けて、いわゆるアイドルステージを設けたりするなどの方策が採られてきた。
【０００５】
また例えば、金属板の打ち抜き加工で生じる反りなどを解決する技術として、例えば、特開昭５５−１２８３３０号公報には、集積回路リードフレームなどの電子製品を帯板状の金属板の順送りプレス金型により打ち抜き加工した際、一側端が継ぎ材により連なったリードフレーム列がその打ち抜き力の影響を受けて扇状に変形するのを回避するため、リードフレーム列の両側端にも継ぎ材を設けた技術内容が開示されている。
【０００６】
また例えば、特開昭５５−３６０２４号公報には、帯板状の金属板の順送りプレス金型による打ち抜き加工において、打ち抜き加工によって生じる曲がりと反対方向に適当な曲げの予ひずみを付与し、その際一定長さ加工した時点で曲がり量を検出し、その検出値に基づいて曲げの予ひずみ量を可変制御する技術が開示されている。
【０００７】
更に例えば、特開昭６２−１３２２３号公報には、上方に湾曲したクラウン形状を有する下型曲げダイ上に載置される金属板を下型抜きダイの側方に配置される上型抜き曲げポンチにより押圧し、下型抜きダイによるカッティングと上型抜き曲げポンチによる抜き曲げ加工を同時に行う技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の打ち抜き加工工程におけるダイとパンチとの間のクリアランスの設定により材料の反りを矯正しようとする場合、製品上別の影響、例えば寸法精度に誤差が生じたり、カット面にいわゆるダレが生じたりすることがある。またこのようなクリアランスの設定では対応できないような場合もある。
【０００９】
また、打ち抜き工程を複数に分ける、いわゆる加工工程の分割化により対処する場合には、このように打ち抜き工程を複数工程に分割しても対応できない場合があり、金型製作上、あるいは加工レイアウト的にそのような方策がとれない場合もある。
【００１０】
更に前述の各種公報に示される技術をもってしても、例えば、前述のＰＣＢ用コネクタに装着されるＰＣＢ接続ターミナルのように最終的に打ち抜きカット（切り離し）される製品の場合には、どうしてもその打ち抜きカット面に反りが生じてしまうことがある。
【００１１】
そのためにそのようなＰＣＢ接続ターミナル製品のような場合には特に、アセンブル作業においてコネクタハウジングに取り付けられるアライメントプレートの各位置決め孔にＰＣＢ接続ターミナルを正確に挿通できなかったり、あるいは回路基板の接続孔にうまく嵌入されなかったりして、製品歩留の低下やアセンブル作業の中断などの問題を生じさせることとなっていた。
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は、帯板状の被加工材を順送りプレス金型による打ち抜き加工において生じる打ち抜き加工製品の反りや捩れ等をその打ち抜き加工工程後の最終加工段階で矯正する反り矯正・修正機構を提供することにある。これにより打ち抜き加工におけるクリアランスの設定や打ち抜き工程の分割化を不要ならしめ、反りのない寸法精度に優れたプレス打ち抜き製品を生産性良く製造しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明に係る順送り加工における被加工材の反り矯正・修正機構は、請求項１に記載のように、帯板状の被加工材を順送りプレス金型により順次打ち抜き加工していく後続加工工程において、被加工材の打ち抜き加工によって生じる反りと反対方向に曲げ応力を付与するクラウン、および該クラウンの両側に形成されたストレート面を有するダイ側パーツと、該ダイ側パーツのクラウン部分に対向する位置に形成された凹窪み部、および該凹窪みの両側に形成され前記ダイ側パーツ上に載置される被加工材を前記ストレート面において該ダイ側パーツに向けて挾圧固定する挟圧部を有するパンチ側パーツとを備えることを要旨とするものである。
【００１４】
上記構成を有する反り矯正・修正機構によれば、順送りプレス金型における途中の打ち抜き加工段階でパンチとダイのクリアランスの加減設定によらなくても最終製品の寸法精度は良好であり、カット面にダレなどのない良品質のものが得られる。また、途中打ち抜き工程を分割した、いわゆるアイドリングスペースを設ける必要もない。
【００１５】
また、請求項２に記載のように、ダイ側パーツとパンチ側パーツのいずれか一方、又は両方に被加工材の反り矯正・修正代を調整するパーツ間ギャップ調整機構を設けるようにすれば、プレス諸条件の変更にも十分対応でき、反りのない打ち抜き加工製品が得られることとなる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載のように、ダイ側パーツのクラウン部分を分割型とし、クラウン部分がダイ側パーツ本体に対して昇降動自在に設けられておれば、反りの矯正はさらに精度良く行われることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
帯状の金属板（被加工材）を順送りプレス金型により順次プレス打ち抜き加工していって最終製品として前述したプリント回路基板（ＰＣＢ）用コネクタに装着されるプリント基板用接続端子（ＰＣＢ接続ターミナル）を製造する過程を説明するために図１にそのサンプル図を示す。
【００１８】
順送りプレス金型によるＰＣＢ接続ターミナルの製造において、その加工工程としては、
▲１▼帯板状の金属板Ｗにおける相手側端子との接続側（コネクタ側）の位置決め用打ち抜き加工、
▲２▼プリント回路基板取付側（ＰＣＢ側）の位置決め用打ち抜き加工、
▲３▼キャリア用パイロット穴開け、
▲４▼コネクタ側外形打ち抜き、
▲５▼コネクタ側タブ曲げ、
▲６▼ＰＣＢ側打ち抜き加工、
▲７▼リール巻き方向の湾曲修正、
▲８▼ＰＣＢ接続ターミナルの長手方向の反り矯正・修正、
等の各種工程からなるものである。
【００１９】
そしてこの実施例では、いわゆる２個取りとなっており、▲１▼▲１▼▲２▼▲２▼・・・▲５▼▲５▼▲６▼▲６▼・・・の順に打ち抜き加工などが進められ、最終的にはＰＣＢ接続ターミナルが列設された状態で本発明の反り矯正・修正機構へ送られることとなる。
【００２０】
図２には、この順送りプレス金型による打ち抜き加工工程を経て最終的に反り矯正・修正機構へ搬送された位置での状態を拡大して示したものである。図示されるように、このＰＣＢ接続ターミナル１０，１０・・・はコネクタ側端子部（コネクタ側ターミナル部）１２と、プリント基板側端子部（ＰＣＢ側ターミナル部）１４とからなり、各ＰＣＢ接続ターミナル１０，１０・・・は、ＰＣＢ側ターミナル部１４，１４・・・の一端縁がキャリア部材１６により連なり、またコネクタ側ターミナル部１２とＰＣＢ側ターミナル部１４との境界部分が、中間キャリア部材１８により連なったターミナル列を構成している。尚、キャリア部材１６には、パーフォレーション機構によりこの被加工材Ｗを一定間隔で搬送するためのパイロットホール２０，２０・・・が形成されている。
【００２１】
図３は、本発明の一実施例としての反り矯正・修正機構を示したものである。この反り矯正・修正機構３０は、順送りプレス金型による打ち抜き加工の最終段階の加工工程において設けられ、この実施例が２個取りであることから、２本ずつＰＣＢ接続ターミナルの反り矯正が行われるようになっている。
【００２２】
すなわち、図示されるように、被加工材Ｗの下側に配置され２本分のＰＣＢ接続ターミナル１０，１０・・・が載置されるダイ側パーツ３２と、ダイ側パーツ３２上に位置して上下方向に可動されるパンチ側パーツ３４とにより構成される。
【００２３】
そしてダイ側パーツ３２の上面中央には、被加工材Ｗの幅方向、つまりＰＣＢ接続ターミナル１０の長手方向に膨出状に湾曲したクラウン３６が形成され、これに対応してパンチ側パーツ３４の下面、すなわちクラウン３６との対向面側には、ＰＣＢ接続ターミナル１０の矯正加工時にそのダイ側パーツ３０のクラウン３６とその上に載置される被加工材を受け入れる凹窪み部３８が設けられる。
【００２４】
また、ダイ側パーツ３２のクラウン３６部分の両サイドはストレートに形成され、そのストレート面４０，４０においてＰＣＢ接続ターミナル１０のＰＣＢ側ターミナル部１４のキャリア部材１６に近い部分と中間キャリア部材１８に近い部分をそれぞれ挾圧する挾圧部４２，４２がパンチ側パーツ３４の凹窪み部３８の両縁部分に形成されている。
【００２５】
而して、この実施例における順送りプレス金型による打ち抜き加工では、ＰＣＢ接続ターミナル１０の寸法の長いＰＣＢ側ターミナル部１４に主に反りが生じる。そして、このＰＣＢ側ターミナル部１４ではこの端子部外周部分を打ち抜きパンチで打ち抜くため、通常パンチ側に反りが生じる。
【００２６】
この実施例では、そのパンチ側に生じる反りを矯正・修正するため打ち抜き加工後最終段階の反り矯正・修正工程において、その反り方向と逆方向にＰＣＢ側ターミナル部１４に曲げ応力が印加されるようダイ側パーツ３２にクラウン３６を設け、クラウン３６部分の両サイドのストレート面４０，４０でＰＣＢ側ターミナル部１４の両端部をパンチ側パーツ３４の挾圧部４２，４２により挾圧するようにしたものである。これは、いわゆる３点曲げの原理で反り方向と逆方向に被加工材Ｗの塑性加工を行い、被加工材の内部応力分布状態を補正することにより、反りの矯正・修正を行うものである。
【００２７】
この時変形するための空間がとれるようＰＣＢ接続ターミナル１０が接触するダイ側パーツ３２のクラウン３６形成部分と、両パーツ３２，３４によるＰＣＢ接続ターミナル１０の挾圧部分の各接触部位の３点間は滑らかなＲを基調とするパーツ形状であることが必要である。
【００２８】
また、３点曲げ引張りの原理により、反りの矯正・修正を行うためには矯正・修正部位においてＰＣＢ接続ターミナル１０が弾性変形領域を越えて塑性変形するようにパーツ寸法が設定されていることが必要である。
【００２９】
更にＰＣＢ接続ターミナル１０のコネクタ側ターミナル部１２，及びパイロットホール２０のあるキャリア部材１６の部分に関しては矯正・修正の必要が無く、ＰＣＢ側ターミナル部１４に対する矯正・修正加工の影響を受けないよう逃し等を取り、塑性変形を被らないようにすることが望ましい。
【００３０】
尚、ＰＣＢ接続ターミナル１０の反り矯正・修正量を調整するためにダイ側パーツ３２とパンチ側パーツ３４とにそれぞれこれらのパーツ部材の昇降動の機構を備えられるようにするとよい。
【００３１】
図４は、その概略構成を示したものであり、テーブル４４上にダイ側パーツ３２を昇降動させる楔形状の昇降台４６が装着され、昇降台４６の一側に設けられる送りねじ部材４８の調整によりダイ側パーツ３２が上下方向に高さ調整がなされるようになっている。
【００３２】
また、パンチ側パーツ３４についても詳しい構成は省略するが、楔形状の昇降台５０が配設され、昇降台５０を送りねじ部材５２により進退動させることによりパンチ側パーツ３４も上下方向の高さ調整がなされ、これによりダイ側パーツ３２とパンチ側パーツ３４との間のクリアランス（ギャップ）が調整されるようになっている。尚、この図ではダイ側パーツ３２及びパンチ側パーツ３４のガイド材、あるいはパンチ側パーツ３４をＰＣＢ接続ターミナル１０の反り矯正のため昇降動させるシリンダ機構などについては省略してある。
【００３３】
またもっと簡単な構成としては、図５に示したように、ダイ側パーツ３２とパンチ側パーツ３４の裏側に0.10ｍｍｔ、0.20ｍｍｔ、0.25ｍｍｔ等のシム板（はさみ金）５４を挟み込み、反り矯正・修正量が少ないときにはダイ側パーツ３２のシム板を抜いてパンチ側パーツ３４のシム板を追加し、逆に反り矯正・修正量が多いときにはパンチ側パーツ３４のシム板を抜いてダイ側パーツ３２のシム板を追加することで反り矯正・修正量を調整することもできる。
【００３４】
さらにまた、図６に示したように、ダイ側パーツ３２とパンチ側パーツ３４は固定とし、ダイ側パーツ３２に設けられるクラウン部分だけを別パーツとして割り昇降動させる機構とすることも可能である。この図では、ダイ側パーツ３２本体部分３２ａの中央空間部にクラウンパーツ３６ａが楔形状の昇降台５６を介して昇降動自在に配設され、昇降台５６の一側に設けられる送りねじ部材５８により昇降台５６を進退動させることによりクラウンパーツ３６ａがダイ側パーツ３２の本体部分３２ａの中央空間部内を昇降動され、ＰＣＢ接続ターミナル１０の湾曲量を調整することにより反り矯正・修正量が調整される。
【００３５】
尚、この実施例では、ＰＣＢ接続ターミナル１０の製造に際し２個送りの例を示しているが、それぞれの打ち抜き具合が異なる場合がある。このような場合には、反り矯正工程にそれぞれのＰＣＢ接続ターミナルに対して調整ができるよう、それぞれのターミナル部材に対する調整機構を別個に設けるようにしてもよい。そうすれば、１個置きに反りのある不良品が発生するというようなことは回避される。２個以上の多数個送りの場合には、その個数に応じた反り矯正機構を設ければ足りる。
【００３６】
以上、各種実施例について説明したが、順送りプレス金型による打ち抜き加工ラインにおいて上記実施例のように、反り矯正・修正機構を設けることにより反りのない打ち抜き加工品が得られるし、反り矯正のためのダイ側パーツやパンチ側パーツの高さ調整を行うことができるようになれば、プレス諸条件の変更に対しても容易に対応できることとなる。
【００３７】
また、反りを考慮した打ち抜き工程でのクリアランス設定が不要となるため、カット面にダレのないストレートな切り口の製品が得られ、クリアランス設定などでは対応できない場合への適応も可能となる。
【００３８】
本発明は上記した実施例の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例では、いわゆるＰＣＢ接続ターミナルの形態としてベンドタイプのもの、つまりコネクタ側ターミナル部がＰＣＢ側ターミナル部に対してある角度をもって屈曲されている形状のものについて説明したが、そのほかに図示しないがストレートタイプのもの、つまりコネクタ側ターミナル部とＰＣＢ側ターミナル部とが同一平面上にあるものなど各種の形態のものに適用される。
【００３９】
また、本発明は必ずしもＰＣＢ接続ターミナルの製造に限定されるものではなく、例えば、集積回路（ＩＣ）リードフレームなど各種の製品に適用されることは勿論であり、要するに順送りプレス型の打ち抜き加工により製造されるものに適用すれば、本発明の要旨に含まれるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る順送りプレス型打ち抜き加工における反り矯正・修正機構によれば、順送りプレス型による帯板状の被加工材の打ち抜き加工によって製品に反りや捩れ等の塑性変形を及ぼす内部応力が生じてもそれによって生じる反りや捩れをその順送りプレス型における加工工程の最終段階で矯正あるいは修正するものであるから、反りや捩れ等のない寸法精度に優れた打ち抜き製品が得られる。
【００４１】
従って、この反り矯正・修正機構を例えば、ＰＣＢ接続ターミナルの製造ラインに適用すれば、反りや捩れ等のないターミナル製品が得られるために、ＰＣＢ用コネクタへのアセンブル作業においてアライメントプレートの位置決め孔や回路基板の接続孔への挿通不良が生じるといったことが回避され、ＰＣＢ用コネクタのアセンブル作業の改善並びに製造歩留の向上などにも寄与するものである。
【００４２】
そしてこの反り矯正・修正機構を、プレス条件などによって反りや捩れの度合いが変化することに対応してダイ側パーツとパンチ側パーツの高さ調整あるいはダイ側パーツに設けられるクラウンの高さ調整ができるようにすれば、更に反りや捩れの矯正・修正が精度良く行えるものであり、その実用性は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】帯板状の金属板を順送りプレス金型により打ち抜き加工してプリント回路基板（ＰＣＢ）用ターミナルを製造する加工工程を説明するために示したサンプル図である。
【図２】その順送りプレス金型による打ち抜き加工の最終段階での反り矯正・修正機構を上から見た図、つまりその最終段階でのＰＣＢ用ターミナルと反り矯正・修正機構の位置関係を平面的に示した図である。
【図３】その反り矯正・修正機構の断面形態を正面から見た図である。
【図４】その反り矯正・修正機構におけるダイ側パーツ及びパンチ側パーツの高さ調整機構を説明するために示した図である。
【図５】その反り矯正・修正機構におけるダイ側パーツ及びパンチ側パーツの高さ調整機構の他の実施形態を示した図である。
【図６】さらにその反り矯正・修正機構の他の実施形態を示した図で、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢示図である。
【図７】本発明の適用製品の一例としてプリント基板用コネクタに装着されるＰＣＢ接続ターミナルの使用状態を示した図である。
【符号の説明】
Ｗ：被加工材
１０：ＰＣＢ接続ターミナル
１２：コネクタ側ターミナル部
１４：ＰＣＢ側ターミナル部
１６：キャリア部材
１８：中間キャリア部材
２０：パイロットホール
３０：反り矯正・修正機構
３２：ダイ側パーツ
３４：パンチ側パーツ
３６：クラウン
３６ａ：クラウンパーツ
３８：凹窪み部
４０，４０：ストレート面
４２，４２：挾圧部

Claims

帯板状の被加工材を順送りプレス金型により順次打ち抜き加工していく後続加工工程において、被加工材の打ち抜き加工によって生じる反りと反対方向に曲げ応力を付与するクラウン、および該クラウンの両側に形成されたストレート面を有するダイ側パーツと、該ダイ側パーツのクラウン部分に対向する位置に形成された凹窪み部、および該凹窪みの両側に形成され前記ダイ側パーツ上に載置される被加工材を前記ストレート面において該ダイ側パーツに向けて挾圧固定する挟圧部を有するパンチ側パーツとを備えることを特徴とするプレス打ち抜き加工における反り矯正・修正機構。
前記ダイ側パーツ及び／又はパンチ側パーツには、被加工材の反り矯正・修正代を調整するため両パーツ間のギャップ調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の反り矯正・修正機構。
前記ダイ側パーツのクラウン部分を分割型とし、該クラウン部分が該ダイ側パーツ本体に対して昇降動自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の反り矯正・修正機構。