JPH115101A - 異形断面条材とその製造方法並びに異形断面条の製造方法 - Google Patents
異形断面条材とその製造方法並びに異形断面条の製造方法Info
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Abstract
境部の裏面側表面に肌荒れを発生させることなく異形断
面条を製造し得る、仕上げ圧延前の異形断面条材を提供
する。 【解決手段】 条の幅方向に1つ又は複数の厚肉部2を
有する異形断面条を製造するための異形断面条材1であ
って、前記厚肉部2の裏面に断面台形の突出部5が形成
されてなる。
Description
の製造方法並びに異形断面条の製造方法に関し、詳細に
は、平条を出発材として条の幅方向に1つ又は複数の厚
肉部を有する電子部品などに用いられる異形断面条を製
造する方法、及びその異形断面条を製造する過程におけ
る異形断面条材とその製造方法に関するものである。な
お、本発明の適用可能な素材としては、銅、銅合金、ア
ルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネ
シウム合金、鉄、鋼などから成る材料や、それらを組み
合わせた複合材料があげられる。
断面条として、例えば図9に示すような、条21の幅方向
中央部に1つ又は2つの厚肉部22を有する異形断面条が
知られている。なお図9において符号23は薄肉部であ
る。また、このような異形断面条の製造方法として、特
公昭62− 55462号公報、特開昭59− 42150号公報、特公
平6− 77764号公報、特公平 8− 32334号公報等に提案
されたものがある。
条の製造方法は、帯金(平条)の送給方向に対して傾斜
した少なくとも一つの突起部分を有し、この突起部分の
各々の幅方向寸法がその長手方向寸法よりも短い細長い
平らな加工面を有するハンマリング工具(上ダイス)を
用い、この上ダイスに一連の単位打撃圧縮運動を行わ
せ、上ダイスの各打撃の間にこの上ダイスに対して長手
方向に平条を間欠的に前進(送給)させ、前記の各単位
打撃圧縮によって減少される平条の幅成分はそれ以後に
厚さが減少される部分の幅の一部分であり、前記の各単
位打撃圧縮によって隣接部分を初期の厚さに維持したま
ま厚さが減少された部分の幅を順次拡大し且つ平条の横
方向へ材料をしだいに移動させることによって平条の断
面を送給方法において初期断面から最終断面へと順次変
化させて異形断面条を製造するものである。
条の製造方法は、表面に、幅長さが円周方向へ向かって
順次変動する円周方向へのV字型高原部(突出部)を両
裾が下り傾斜を呈する様に浮き上がらせて形成された転
造ローラと平ローラとを用い、これらローラを往路では
ロール間を締め、復路ではロール間を開けて往復移動さ
せるとともに、ローラ間に平条をわずかつづ送給し転造
することで異形断面条を製造するものである。
条の製造方法は、少なくとも一方が溝付ロールであるワ
ークロールにより素材の幅方向の板厚が薄くされるべき
部分にのみ圧下力を加えて圧延して前記素材の前記溝付
ロールの溝部に位置する部分を前記溝部内へ座屈変形さ
せる工程と、この変形された素材の座屈された部分を平
らに圧延する工程と、座屈した部分が平らに圧延された
素材の厚肉成形部分と薄肉成形部分の段差部を含む薄肉
成形部分を低圧下率で圧延する工程と、低圧下率で圧延
された素材をその幅方向板厚に応じて同一圧下率で圧延
する工程を含む工程によって異形断面条を製造するもの
である。
条の製造方法は、所望の位置に所定の曲率の溝と、前記
溝に対応する位置に所定の曲率の凸部を有した上下一対
のロールによって、供給された素材の幅方向の薄肉部と
すべき部分を前記溝内部に湾曲させつつ圧下力を加えて
圧延する工程と、その圧延された素材をほぼ平坦にする
工程と、そのほぼ平坦にされた素材を製品断面と等しい
型を有した一対の型ロールによって長さ方向に肉厚比に
応じた同一圧下率で圧延して所定の断面寸法に仕上げる
工程とを有する工程によって異形断面条を製造するもの
である。
ては、特公昭62− 55462号公報に提案されているような
鍛造加工方式、特開昭59− 42150号公報に提案されてい
るような往復圧延方式、特公平 6− 77764号公報や特公
平 8− 32334号公報に提案されているようなタンデム圧
延方式など基本構成の異なる方式が提案されている。
圧延方式は、鍛造加工方式のハンマリング工具(上ダイ
ス)を転造ローラに、平条の支持体を平ローラに構成し
た形式のものであるが、平条を転造ローラと平ローラ間
で転造して薄肉部を形成するため加工歪みが大きく、こ
の加工歪みの修正が難しい。また、タンデム圧延方式
は、実用的であると考えられるものの、圧延ロールのセ
ッティング、センタリング等の調整に時間を要すること
が懸念される。一方、鍛造加工方式は、ハンマリング工
具(上ダイス)を平条に対して打撃圧縮し、平条を幅方
向に押し延ばすようにして薄肉部を形成するもので実用
性がある。しかし、この鍛造加工方式の場合、鍛造素材
の結晶粒径、鍛造加工率、異形断面の形状などによると
思われるが、図9に示す異形断面条21の厚肉部22と薄肉
部23の境界部24の裏面に肌荒れが発生することがある。
この肌荒れ部の表面粗度が大きく、最終製品の状態にお
いて表面粗さRmaxが 1.0μm を超える場合には、リード
フレームなど表面粗さが小さいことが要求される用途に
用いるには問題となることがある。
なしたものであって、その目的の一つは、上述した鍛造
加工方式の問題点を改善して、異形断面条の製品におい
て厚肉部と薄肉部の境界部の裏面側表面に肌荒れを発生
させることなく異形断面条を製造する方法を提供するも
のであり、他の一つは、そのような異形断面条を製造し
得る、仕上げ圧延前の異形断面条材及びその製造方法を
提供するものである。
め、本発明に係る異形断面条材は、条の幅方向に1つ又
は複数の厚肉部を有する異形断面条を製造するための異
形断面条材であって、前記厚肉部の裏面に断面台形の突
出部が形成されてなるものである。
面の突出部の断面台形状が、底角θが 5°〜60°、高さ
h(mm)が厚肉部の厚さT(mm)の0.03〜0.50倍、且つ底辺
長さw(mm)が厚肉部の底辺長さW(mm)に対して−3mm 〜
+3mm の範囲に形成されることが好ましい。
法は、下ダイスと、下面に逆V字状の突出部を備える上
ダイスとの間で平条に繰り返し押圧を加えるとともに、
繰り返し押圧を加える毎に平条をわずかづつ前進させる
ことで、平条を出発材として条の幅方向に1つ又は複数
の厚肉部を有する異形断面条材を製造する方法であっ
て、前記厚肉部に該当する表面にわずかの深さの断面台
形状の溝を有する下ダイスを用いるものである。
いては、下ダイスの表面のわずかの深さの断面台形状の
溝が、底角θが 5°〜60°、深さh(mm)が厚肉部の厚さ
T(mm)の0.03〜0.50倍、且つ底辺長さw(mm)が厚肉部の
底辺長さW(mm)に対して−3mm 〜+3mm の範囲に形成さ
れることが好ましい。
法は、上記(請求項1〜4)で得られた異形断面条材を
更に圧延加工することによって、厚肉部裏面の断面台形
の突出部を平面に加工するものである。
は、上記厚肉部裏面の断面台形の突出部を平面に圧延加
工した異形断面条材を仕上げ圧延加工するものである。
台形の突出部を形成した異形断面条材としたので、これ
を鍛造加工方式で加工したとしても厚肉部と薄肉部の境
界部における裏面側のメタルフローが円滑になされ、突
出部の段差ができるものの肌荒れは生じない。また、裏
面側の突出部は、僅かな量であり、その後に裏面側を平
ロールで圧延することによって肌荒れを起こすことなく
平面に加工でき、更にその後に、焼鈍し仕上げ圧延する
ことで、裏面側に肌荒れの無い異形断面条が得られる。
は、異形断面条材における裏面の突出部の断面台形状
(図1参照)は、底角θが 5°〜60°、高さh(mm)が厚
肉部の厚さT(mm)の0.03〜0.50倍、且つ底辺長さw(mm)
が厚肉部の底辺長さW(mm)に対して−3mm 〜+3mm の範
囲に形成することが望ましい。以下にその理由を説明す
る。
面条への圧延工程において段差部が横方向に広がって
「しわ」あるいは「被さり状」の表面不良が生じやすく
なり、更に圧延加工量が増えることから圧延でのメタル
フローが大きくなるため、異形断面条の円滑な製造がで
きなくなる。また、底角θが 5°未満では裏面が平面形
状に近くなり、段付けの効果が失われて、裏面突出部と
底辺とが交わるコーナー部において肌荒れが生じやすく
なる。このようなことから底角θは 5°〜60°が望まし
い。
T(mm)の0.50倍を越えると、その後の異形断面条への圧
延工程において段差部が横方向に広がって「しわ」ある
いは「被さり状」の表面不良が生じやすくなり、さらに
圧延加工量が増えることから圧延でのメタルフローが大
きくなるため、異形断面条の円滑な製造ができなくな
る。また、高さh(mm)が厚肉部の厚さT(mm)の0.03倍未
満の場合には裏面が平面形状に近くなり、段付けの効果
が失われて、裏面突出部と底辺とが交わるコーナー部に
おいて肌荒れが生じやすくなる。このようなことから高
さh(mm)は厚肉部の厚さT(mm)の0.03〜0.50倍が望まし
い。
に対して3mm を越えて大きくすると、その後の異形断面
条への圧延工程において、裏面の凸部を平坦にするため
に大きな加工率が必要となり、肌荒れが生じやすくな
る。更には異形断面条の生産性も低下する。また、底辺
長さw(mm)を厚肉部の底辺長さW(mm)に対して3mm を越
えて短くすると、裏面に段差を付けた効果が失われて裏
面突出部と底辺とが交わるコーナー部において肌荒れが
生じやすくなる。このようなことから底辺長さw(mm)は
厚肉部の底辺長さW(mm)に対して−3mm 〜+3mm の範囲
に形成することが望ましい。
参照して説明する。図1は、本発明に係る異形断面条材
の幅方向断面図、図2は、本発明に係る異形断面条材を
鍛造加工方式で製造するためのダイスの説明図であっ
て、aは上ダイスの下面図、bは下ダイスの上面図、図
3は、図2に示すダイスによる加工途中の幅方向断面図
である。
すように、条1の幅方向中央部に厚肉部2をその両側に
薄肉部3が形成されている。厚肉部2の表面側は所望の
異形断面条とほぼ同じ高さの台形状部4に形成され、裏
面側はわずかの高さに突出した突出部5に形成されてい
る。なお、裏面の突出部5の形状は断面台形状に形成さ
れ、底角θが 5°〜60°、高さh(mm)が厚肉部の厚さT
(mm)の0.03〜0.50倍、且つ底辺長さw(mm)が厚肉部の底
辺長さW(mm)に対して−3mm 〜+3mm の寸法内に形成さ
れるとよい。
面条材1を鍛造加工して製造するためのダイスであっ
て、上ダイス6には、中央部に異形断面条材1の台形状
部4を形成するための凹部8が、その両側に先端(平条
Mの送給方向上流側)に行くにつれ逆V字型に形成され
た凸部9を形成することで形成されている。また、下ダ
イス7には、その中央部に上ダイス6の凹部8に対向さ
せてわずかの深さの断面台形状の溝10が形成されてい
る。従って、上ダイス6に一連の単位打撃圧縮運動を行
わせるとともに、上ダイス6の各打撃の間に上下ダイス
6,7の間に平条Mを長手方向に間欠的に送給させるこ
とで、平条Mを上記異形断面条材1の形状に鍛造加工す
ることができる。そして、この時の鍛造加工は平条Mを
打撃圧縮するものであるから、図3に示すように、平条
Mの薄肉に形成される薄肉部3は凸部9によって主に幅
方向に押し延ばされ、また平条Mの裏面側では下ダイス
7の溝10内にメタルフローが流れるため、加工後の異形
断面条材1の厚肉部2と薄肉部3の境界部の裏面側に
は、わずかの高さの突出部5が形成されるだけで、従来
のような肌荒れの問題はなくなる。
台形状の溝10を形成しその両側を平坦な形状のものを例
としたが、図4に示すように、下ダイス7を上ダイス6
と同様に、中央部の溝10を、その両側に先端に行くにつ
れ逆V字型に形成されたわずかの高さの凸部11を形成す
ることで形成し、この上ダイス6の凸部9と下ダイス7
の凸部11とで薄肉部3を幅方向に押し延ばすようにして
形成するようにしてもよい。
続きあるいは異形断面条の製造メーカーにおいて、図5
に示すような、上ロール12が中央部に製品異形断面条の
厚肉部3とほぼ同形状に形成された溝13を備えロール
で、下ロール14が平ロールからなる型ロール15で圧延す
ることにより、異形断面条材1の裏面側の突出部5を平
面に圧延加工される。このように裏面側の突出部5が平
面に圧延加工されるので従来のような肌荒れを生じるこ
とはなく、近年要求されることの多くなった表面粗さRm
axが 1.0μm 以下に、この段階で製造することができ
る。
の異形断面条材1は、この後、引き続きあるいは異形断
面条の製造メーカーにおいて、常法により焼鈍・酸洗研
磨を行った後、仕上げ圧延(異形断面条材1の断面形状
を整える圧延)して製品異形断面条が製造される。
2を一つ有する形状を例に説明したが、本発明はこの例
に限定されるものではなく、複数ある場合でも同様に製
造が可能であるとともに、同様の作用効果を奏する。
工程によって厚さ 2mmのりん脱酸銅(JIS-C1220)圧延材
を作製し、スリッターによって幅42mmの素条とした。こ
の素条を、上記図2に示す上下ダイス6,7を用いて鍛
造加工し図1に示す異形断面条材を作製した。この鍛造
加工において、比較のため下ダイス7のわずかの深さの
断面台形状の溝10の寸法を変えたものを準備し同様に鍛
造した。この鍛造加工により得られた異形断面条材の断
面形状の寸法を表1に示す。
材を圧延してW=25.25mm 、T=1.70mm、t=0.6mm
の、裏面に突出のない(h=0mm )断面台形の中間材に
加工した。そして、この中間材を650 ℃、非酸化性の雰
囲気の連続焼鈍炉で焼鈍し、酸洗を行った後、更に圧延
して図6に示す異形断面条Aを製作した。この得られた
異形断面条Aの裏面、特に符号Bで示す部位の表面粗さ
(Rmax )を測定した。この測定結果を上記表1に併せ
て示す。
うに、本発明例による異形断面条A1はB部の表面粗さが
0.5 μm と優れるのに対して、比較例である異形断面条
A2では裏面に突出部のない(h=0mm )異形断面条材を
用いたので、また異形断面条A3では裏面の突出部のW−
wが4.2mm と大きな異形断面条材を用いたので、また異
形断面条A4では裏面に突出部の深さhがTの0.03倍未満
と小さな異形断面条材を用いたので、また異形断面条A5
では裏面の突出部の底角θが 5°未満と小さな異形断面
条材を用いたので、いずれも表面粗さが 2μm を越えて
おり、パワートランジスタなどの異形断面リードフレー
ムとして要求される表面粗さ(Rmax ≦1μm )を満足
させることはできなかった。
圧延の通常の工程によって厚さ 2mmのりん脱酸銅(JIS-C
1220)圧延材を作製し、スリッターによって幅56mmの素
条とした。この素条を、上記実施例1と同様の要領で鍛
造加工し図7に示す異形断面条材を作製した。この鍛造
加工において、比較のため下ダイスのわずかの深さの断
面台形状の溝の寸法を変えたものを準備し同様に鍛造し
た。この鍛造加工により得られた異形断面条材の断面形
状の寸法を表2に示す。
材を圧延してW1=10.485mm、W2=32.47mm 、T=1.70m
m、t=0.6mm の下面の突出のない(h=0mm )の断面
台形の中間材に加工した。そして、この中間材を650
℃、非酸化性の雰囲気の連続焼鈍炉で焼鈍し、酸洗を行
った後、更に圧延して図8に示す異形断面条Cを製作し
た。この得られた異形断面条Cの裏面、特に符号Dで示
す部位の表面粗さ(Rmax)を測定した。この測定結果
を上記表1に併せて示す。
うに、本発明例による異形断面条C1はD部の表面粗さが
0.5 μm と優れるのに対して、比較例である異形断面条
C2では裏面に突出部のない(h=0mm )異形断面条材を
用いたので、表面粗さが3.2μm と大きく、パワートラ
ンジスタなどの異形断面リードフレームとして要求され
る表面粗さ(Rmax ≦ 1μm )を満足させることはでき
なかった。
断面条材は、厚肉部の裏面に断面台形の突出部を形成し
た異形断面条材としたので、これを鍛造加工方式で加工
したとしても厚肉部と薄肉部の境界部における裏面側の
メタルフローが円滑になされ、突出部の段差ができるも
のの肌荒れの無い異形断面条材とすることができる。
僅かな量であり、その後に裏面側を平ロールで圧延する
ことによって肌荒れを起こすことなく平面に加工でき、
更にその後、常法により焼鈍、仕上げ圧延等の工程を経
ることで、裏面側に肌荒れの無い異形断面条が得られ
る。
る。
造するためのダイスの説明図であって、aは上ダイスの
下面図、bは下ダイスの上面図である。
図である。
途中の幅方向断面図である。
る。
る。
方向断面図である。
向断面図である。
3:薄肉部 4:台形状部 5:突出部
6:上ダイス 7:下ダイス 8:凹部
9:凸部 10:断面台形状の溝 11:凸部 1
2:上ロール 13:溝 14:下ロール 1
5:型ロール A,C:異形断面条 B,D:裏面の表面粗さ測定
部位 M:平条
Claims (7)
- 【請求項1】 条の幅方向に1つ又は複数の厚肉部を有
する異形断面条を製造するための異形断面条材であっ
て、前記厚肉部の裏面に断面台形の突出部が形成されて
なることを特徴とする異形断面条材。 - 【請求項2】 裏面の突出部の断面台形状が、底角θが
5°〜60°、高さh(mm)が厚肉部の厚さT(mm)の0.03〜
0.50倍、且つ底辺長さw(mm)が厚肉部の底辺長さW(mm)
に対して−3mm 〜+3mm の範囲に形成されてなる請求項
1記載の異形断面条材。 - 【請求項3】 下ダイスと、下面に逆V字状の突出部を
備える上ダイスとの間で平条に繰り返し押圧を加えると
ともに、繰り返し押圧を加える毎に平条をわずかづつ前
進させることで、平条を出発材として条の幅方向に1つ
又は複数の厚肉部を有する異形断面条材を製造する方法
であって、前記厚肉部に該当する表面にわずかの深さの
断面台形状の溝を有する下ダイスを用いることを特徴と
する異形断面条材の製造方法。 - 【請求項4】 下ダイスの表面のわずかの深さの断面台
形状の溝が、底角θが 5°〜60°、深さh(mm)が厚肉部
の厚さT(mm)の0.03〜0.50倍、且つ底辺長さw(mm)が厚
肉部の底辺長さW(mm)に対して−3mm 〜+3mm の範囲に
形成されてなる請求項3記載の異形断面条材の製造方
法。 - 【請求項5】 請求項1又は2に記載の異形断面条材を
圧延加工することによって、厚肉部裏面の断面台形の突
出部を平面に加工することを特徴とする異形断面条材の
製造方法。 - 【請求項6】 請求項3又は4に記載の異形断面条材の
製造方法によって加工された異形断面条材を引き続き圧
延加工することによって、厚肉部裏面の断面台形の突出
部を平面に加工することを特徴とする異形断面条材の製
造方法。 - 【請求項7】 請求項5又は6に記載の異形断面条材の
製造方法によって加工された異形断面条材を仕上げ圧延
加工することを特徴とする異形断面条の製造方法。
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