TW201318830A

TW201318830A - 衝壓裝置

Info

Publication number: TW201318830A
Application number: TW101136470A
Authority: TW
Inventors: Shizuaki Okazaki
Original assignee: Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2013-05-16
Also published as: JP2013099759A; CN103085305A

Abstract

本發明提供一種能夠抑制由熱壓成形法製造的衝壓成形品的形狀偏差的衝壓裝置，其為一種在上下方向上配置的上部壓盤與下部壓盤之間衝壓被加工物體的衝壓裝置，包括：與和上部壓盤的衝壓面相反一側的上部面接合，經由此接合支承上部壓盤的上部支承部件；與和下部壓盤的衝壓面相反一側的下部面接合，經由此接合支承下部壓盤的下部支承部件，並以上部支承部件與上部壓盤接合的上部面內的接合支承區域和下部支承部件與下部壓盤接合的下部面內的接合支承區域的上下方向上的投影大致重疊的方式構成。

Description

衝壓裝置

本發明有關高精度地熱壓成形印刷線路板等板狀製品的衝壓(press)裝置。

為了成形印刷線路板等板狀製品，已知有將載置在加壓盤之間的被加工物體進行熱壓成形的衝壓裝置。專利文獻1中記載了這種衝壓裝置的具體的結構例。如日本國公開特許公報第2006-122911號(以下記為專利文獻1)中所述的衝壓裝置，將接合在可動熱盤的下表面的缸體的活塞推出，使可動熱盤向固定熱盤上升。由此，可動熱盤與固定熱盤之間的熱盤會被推上去，透過夾在固定熱盤之間，熱壓成形載置在各熱盤之間的被加工物。

專利文獻1中，可動熱盤經由接合在下表面(可動熱盤的衝壓面的背面)中央部的缸體的活塞，以能夠上下移動的方式被支承於機架，固定熱盤經由接合在上表面(固定熱盤的衝壓面的背面)多處的多個懸吊部件懸吊支承於機架。熱壓成形時，在各熱盤，對其中央區域施加由於活塞向上所至的集中載荷，並且在與各懸吊部件的接合點對應的區域施加集中載荷。也就是說，熱壓成形時，會在各熱盤的偏位的區域(上述中央區域與接合點對應區域)施加上下反方向的集中載荷，因此，在各熱盤內部會產生大的剪應力。各熱盤，由於產生剪應力，在熱壓成形時，發生起伏的複雜的變形。然而，這種熱盤的變形極其細微，因此，在實際情況中，到目前為止並沒有將其視為問題，甚至對其連一點認識也沒有。

但是，近年來，隨著資訊處理終端等的小型化，已知道，搭載在資訊處理終端等的印刷線路板的佈線圖也需要更進一步的細微化，上述熱盤的變形在壓力成形時就會成為問題。具體來說，由於熱壓成形時，在各熱盤上，雖說只是一點，但是會發生變形，於是從各個熱盤傳遞到被加工物體的上下各面的載荷分佈會變得不均衡。由於被加工物體的向上下各面的載荷分佈變得不均衡，包含於被加工物體的樹脂材料就會被衝壓為變形的形狀，於是會發生細微佈線圖的斷線或細微佈線圖之間的短路等，從而不能實現佈線圖的細微化。

本發明是鑒於上述的原因做出來的，其目的在於，提供一種能夠抑制透過熱壓成形法製造的熱壓成形品的形狀偏差的衝壓裝置。

構成本發明的一種方式的衝壓裝置在沿上下方向配置的上部壓盤與下部壓盤之間對被加工物體進行衝壓，該衝壓裝置的特徵在於：包括：上部支承部件，其與和所述上部壓盤的衝壓面相反側的上部面接合，並經由該接合支承該上部壓盤；和下部支承部件，其與和所述下部壓盤的衝壓面相反側的下部面接合，並經由該接合支承該下部壓盤，其中所述上部支承部件與所述上部壓盤接合的所述上部面內的接合支承區域和所述下部支承部件與所述下部壓盤接合的所述下部面內的接合支承區域的上下方向上的投影大致重疊。

如此，透過以上述接合支承區域的投影大致重疊的方式，上下的各支承部件支承各壓盤，能夠在壓力成形時，從各支承部件對各壓盤施加上下反方向的大致相等分佈的載荷，因此，在各壓盤內部實質上不產生剪應力，能夠抑制各壓盤的變形。因此，施加到被加工物體的上下各面的載荷分佈的不均勻消失，包含在被加工物體的樹脂材料的成形不良受到抑制。透過抑制包含在被加工物體的樹脂材料的成形不良，能夠抑制產生細微佈線圖的斷線或細微佈線圖之間的短路等，因此，可以實現佈線圖的細微化。

為了從各支承部件對各壓盤施加上下反方向的大致相等分佈的載荷，上部支承部件和下部支承部件，例如，具有大致同徑的圓柱形狀，並且配置在大致同軸，上部支承部件的一端面與上部面接合，下部支承部件的一端面與下部面接合。

構成本發明的另外一種方式的衝壓裝置是一種在上下方向上配置的上部壓盤與下部壓盤之間衝壓被加工物體的衝壓裝置，並且具有多個上部支承部件和多個下部支承部件。多個上部支承部件各自與和上部壓盤的衝壓面相反一側的上部面接合，透過此接合來支承上部壓盤。多個下部支承部件各自與和下部壓盤的衝壓面相反一側的下部面接合，透過此接合來支承下部壓盤。多個上部支承部件各自與上部壓盤接合的上部面內的多個接合支承區域和多個下部支承部件各自與下部壓盤接合的下部面內的多個接合支承區域的上下方向上的投影大致重疊。

構成另外一種方式的衝壓裝置中，如果在和下部壓盤的衝壓面上的上述接合支承區域對應的各位置載置被加工物體並進行衝壓，則能夠在各位置從各支承部件，對各壓盤施加上下反方向的大致相等分佈的載荷，並可以抑制各壓盤的變形，因此，施加在被加工物體的上下各面的載荷分佈的不均衡消失，包含在被加工物體的樹脂材料的成形不良受到抑制。因此，構成另外一種方式的衝壓裝置中，可以同時成形多個具有細微的佈線圖的衝壓成形品。

在和下部壓盤的衝壓面上的上述接合支承區域對應的各位置上，為了從各支承部件對各壓盤施加上下反方向的大致相等分佈的載荷，多個上部支承部件和多個下部支承部件例如，構成為互相之間相同個數的大致同徑的圓柱形狀部件，並且多個上部支承部件各自與多個下部支承部件各自之間互相配置為大致同軸，多個上部支承部件各自的一端面與上部面接合，多個下部支承部件各自的一端面與下部面接合。

多個上部支承部件中之例如一對上部支承部件配置在上部壓盤的上部面內，多個下部支承部件中之例如一對下部支承部件配置在下部壓盤的下部面內。另外，多個上部支承部件中之例如兩對上部支承部件以矩陣狀配置在上部壓盤的上部面內，多個下部支承部件中之例如兩對下部支承部件以矩陣狀配置在下部壓盤的下部面內。

根據本發明，提供一種能夠抑制由熱壓成形法製造的衝壓成形品的形狀偏差的衝壓裝置。

下面利用附圖詳細地說明本發明的實施方式的衝壓裝置。

圖1表示本實施方式的衝壓裝置1的正面圖。如圖1所示，衝壓裝置1為一對熱壓機用的熱盤體在垂直方向上並排配置的立式的熱壓裝置，其具有壓力機架2、下部熱盤體100、上部熱盤體200和壓頭液壓缸(ram cylinder)部300。壓力機架2剛性支承在衝壓裝置1的設置部，即底座B。圖2是在圖1的箭頭A方向觀察衝壓裝置1的圖，其表示熱壓成形印刷線路板等被加工物體P時的衝壓裝置1的狀態。並且，圖2中，為了說明上的方便，表示的是去掉壓力機架2後的結構。

壓頭液壓缸部300支承在壓力機架2的底座側。壓頭液壓缸部300具有上端面開口、下端面閉合的呈大致圓筒形狀的缸體310。缸體310內收納有一邊與缸體310的內壁面滑動一邊能夠上下移動的大致圓柱狀的壓頭320(直徑：ψD)。衝壓裝置1的控制器連接有油壓泵(均未圖示)。控制器透過驅動油壓泵對缸體310內部的工作油進行加壓或減壓，讓壓頭320相對於缸體310上下移動。

下部熱盤體100為從下方按順序將工作平臺110、絕熱板120、下部熱板130層疊並整體固定的部件。在本實施方式中，下部熱板130的上表面為被加工物體P的載置面，也是將被加工物體P直接衝壓的衝壓面。被加工物體P由裝載機(loader)等運送裝置運送並載置在下部熱板130的上表面。下部熱盤體100在工作平臺110的下表面中央部與壓頭320的尖端面接合，並且相對於壓頭320固定。下部熱盤體100，根據控制器對缸體310內部的油壓控制，與壓頭320一起上下移動。也就是說，下部熱盤體100，相對於壓力機架2，經由壓頭液壓缸部300以能夠上下移動的方式被支承。

上部熱盤體200為從上方按順序將凸部平臺210、絕熱板220、上部熱板230層疊並整體固定的部件。在本實施方式中，上部熱板230的下表面為將被加工物體P直接衝壓的衝壓面。上部熱盤體200，相對於壓力機架2，透過連結支承部件400被懸吊支承。連結支承部件400的詳細將在後面敘述。

在下部熱板130、上部熱板230的各熱板設置有省略圖示的眾所周知的加熱單元(例如電熱加熱器)。各熱板的衝壓面透過溫度調節單元的工作，溫度上升到構成被加工物體P的樹脂材料的成形溫度(例如熱硬化樹脂中的熱硬化溫度)並維持。透過在各熱板的衝壓面維持在規定的成形溫度的狀態下驅動油壓泵，從而驅動下部熱板130上升，並將載置在下部熱板130上的被加工物體P插入到下部熱板130與上部熱板230之間，熱壓成形被加工物體P(參照圖2)。

如圖1或圖2所示，下部熱盤體100在工作平臺110的下表面中央部被壓頭320支承。因此，在熱壓成形時，由於壓頭320上突所致的集中載荷施加到下部熱盤體100的中央區域。如此，在熱壓成形時，由於集中載荷施加到下部熱盤體100，於是，有可能會出現在下部熱盤體100發生變形使成品(衝壓成形品)的形狀不穩定的不良情況。但是，本實施方式的衝壓裝置1透過具備連結支承部件400抑制所述的不良情況的發生。

具體來說，連結支承部件400具有基台410和安裝在基台410的下表面的連結支承柱420。基台410固定在壓力機架2的頂部側。連結支承柱420，一端面(下表面)接合到凸部平臺210的上表面中央部。也就是說，連結支承部件400將上部熱盤體200相對於壓力機架2懸吊支承。

圖3是表示壓頭320、連結支承柱420和被加工物體P的位置關係的示意圖。如圖3所示，連結支承柱420具有與壓頭320大致同徑的圓柱形狀(直徑：ψD)，並且與壓頭320同軸配置。工作平臺110的下表面內的與壓頭320的接合支承區域和凸部平臺210的下表面內的與連結支承柱420的接合支承區域，垂直方向上互相之間的投影大致重疊。

熱壓成形時，來自下部熱盤體100的集中載荷經由上部熱盤體200被連結支承柱420接受。因此，在下部熱盤體100施加有與連結支承柱420相對應的區域為中心的反作用力(集中載荷)。也就是說，熱壓成形時，在下部熱盤體100，從上部熱盤體200側施加有與壓頭 320上突對應的載荷分佈(在與壓頭320的接合支承區域對應的區域有集中載荷的分佈)大致相同的載荷分佈(在與連結支承柱420的接合支承區域對應的區域有集中載荷的分佈)。如此，由於在下部熱盤體100施加有從上下反方向大致相等分佈的載荷，於是在下部熱盤體100內部實質上不產生剪應力。由於在下部熱盤體100內部，在集中載荷點附近只產生壓縮應力，於是下部熱盤體100不發生實質上的變形。由於對於上部熱盤體200也同樣地從上下反方向施加大致相等分佈的載荷，不發生實質上的變形。

如此，由於熱壓成形時的各熱盤體的變形受到抑制，於是施加到被加工物體P的上下各面的載荷分佈的不均衡消失，包含於被加工物體P的樹脂材料的成形不良受到抑制。由於透過包含在被加工物體P的樹脂材料的成形不良受到抑制，細微佈線圖的斷線或細微佈線圖之間的短路等的發生受到抑制，於是可以實現佈線圖的細微化。

為了實現佈線圖進一步的細微化，例如壓頭320與連結支承柱420不僅使外形相同還要使互相之間的剛性相等或近似，可以進行材料的選擇或尺寸的設定等。另外，為了使下部熱盤體100整體的剛性與上部熱盤體200整體的剛性相等或近似，也可以進行材料的選擇或尺寸的設定、形狀的設計等。另外，也可以將包含支承壓頭液壓缸部300的壓力機架2的底座側和支承連結支承部件400的壓力機架2的頂部側的材料或板厚、尺寸等的結構整體進行通用化設計。透過進行在這裡舉例的設計，施加到各熱盤體的上下反方向的載荷分佈會進一步接近，因此，各熱盤體的變形會進一步受到抑制，於是，能夠實現佈線圖的進一步的細微化。

在本實施方式中，在壓頭液壓缸部300的缸體310 的上端開口邊緣部安裝有四根棒狀的機架部511~514(同一種部件)。在機架部511和512、512和513、513和514、514和511的各機架部之間安裝有互相連結增強支承的增強板520。缸體310的主體(圓筒部分)收納在由四張增強板520包圍的在上下開口的長方體空間裡。各機架部511~514以沿著缸體310的外周面的方式向下方延伸並與壓力機架2的底座側連結，支承壓頭液壓缸部300。另一方面，在連結支承部件400側，與上述同樣的機架部511~514直立設置在基台410的上表面。各機架部之間同樣安裝有增強板520。各機架部511~514的另一端與壓力機架2的頂部一側連結，並懸吊支承連結支承部件400。也就是說，在本實施方式中，將壓頭液壓缸部300和連結支承部件400一起，相對於壓力機架2由同一部件四點支承。如此，透過使壓頭液壓缸部300和連結支承部件400的支承結構共用化，施加在各熱盤體的上下反方向的載荷分佈進一步接近。因此，各熱盤體的變形會進一步受到抑制，於是可以實現佈線圖進一步的細微化。

以上是對本發明的例示的實施方式的說明。本發明的實施方式並非限於上面說明的實施方式，其可以在根據申請專利範圍所述內容所呈現的技術思想的範圍內任意地改變。

圖4表示本實施方式的變形例1的衝壓裝置1z的正面圖。另外，圖5是在圖4的箭頭A方向觀察變形例1的衝壓裝置1z的圖，其表示熱壓成形被加工物體P時的變形例1的衝壓裝置1z的狀態。並且，變形例1的衝壓裝置1z和後述的變形例2的衝壓裝置1y，與上述的實施方式的衝壓裝置1基本的結構是相同的。因此，在以下的變形例的說明中，與上述的實施方式的衝壓裝置1同一種或同樣的結構附上了同一種或同樣的符號，簡化或省略了其說明。另外，圖中，和上述的實施方式的衝壓裝置1同一種的結構當中，對於變形例的說明不需要的部分則省略了其符號。

如圖4或圖5所示，變形例1的衝壓裝置1z具有壓頭液壓缸部300a和連結支承部件400a。如圖5所示，衝壓裝置1z具有各自兩個壓頭液壓缸部300a和連結支承部件400a。壓頭液壓缸部300a具有缸體310a和壓頭320a(直徑：ψDa)。另外，連結支承部件400a具有基台410a和連結支承柱420a(直徑：ψDa)。變形例1的壓頭液壓缸部300a、連結支承部件400a各自，只是與上述的實施方式的壓頭液壓缸部300、連結支承部件400尺寸上不同而已，除此之外實質上相同。

圖6是表示，變形例1的壓頭320a、連結支承柱420a以及被加工物體P的位置關係的示意圖。如圖6所示，兩個連結支承柱420a各自具有與壓頭320a大致同徑的圓柱形狀(直徑：ψDa)，並且與相對應的壓頭320a同軸配置。工作平臺110的下表面內的與兩個壓頭320a的接合支承區域和凸部平臺210的上表面內的與兩個連結支承柱420a的接合支承區域在垂直方向上互相之間的投影大致重疊。另外，在變形例1中，在以上述接合支承區域的投影大致重疊的壓頭320a和連結支承柱420a的軸線位置為中心的下部熱板130上的兩個區域各自並排載置有兩個被加工物體P。換句話說，變形例1的衝壓裝置1z，在多個被加工物體P的每個載置位置上配置有相對應的一對壓頭320a和連結支承柱420a。

變形例1中，由於在預定載置被加工物體P的各個位置上，對各熱盤體從上下反方向施加大致相等分佈的載荷，各熱盤體的變形會受到抑制，於是，施加到被加工物體P的上下各面的載荷分佈的不均衡消失，包含在被加工物體P的樹脂材料的成形不良受到抑制。因此，可以同時成形多個(兩個)具有細微的佈線圖的成形品。

圖7表示本實施方式的變形例2的衝壓裝置1y的正面圖。另外，圖8是在圖7的箭頭A方向觀察變形例2的衝壓裝置1y的圖，其表示熱壓成形被加工物體P時的變形例2的衝壓裝置1y的狀態。

如圖7或圖8所示，變形例2的衝壓裝置1y具有壓頭缸部300b和連結支承部件400b。壓頭缸部300b具有缸體310b和壓頭320b(直徑：ψDb)。另外，連結支承部件400b具有基台410b和連結支承柱420b(直徑：ψDb)。變形例2的壓頭缸部300b、連結支承部件400b各自，只是與上述實施方式的壓頭缸部300、連結支承部件400尺寸上不同而已，除此之外相同。

圖9是表示，變形例2的壓頭320b、連結支承柱420b和被加工物體P的位置關係的示意圖。如圖9所示，壓頭320b(壓頭液壓缸部300b)、連結支承柱420b(連結支承部件400b)各自具有四個(2行×2列)。四個連結支承柱420b各自具有與壓頭320b大致同徑的圓柱形狀(直徑：ψDb)，並且與相對應的壓頭320b同軸配置。工作平臺110的下表面內的與四個壓頭320b的接合支承區域和凸部平臺210的上表面內的與四個連結支承柱420b的接合支承區域在垂直方向上互相之間的投影大致重疊。另外，在變形例2中，在以上述接合支承區域的投影大致重疊的壓頭320b和連結支承柱420b的軸線位置為中心的下部熱板130上面的四個區域各自並排載置有四個被加工物體P。換句話說，變形例2的衝壓裝置1y，和變形例1一樣，在多個被加工物體P的每個載置位置上配置有相對應的一對壓頭320b和連結支承柱420b。

變形例2中，也和變形例1一樣，在預定載置被加工物體P的各位置上，對各熱盤體從上下反方向施加大致相等分佈的載荷，各熱盤體的變形會受到抑制，因此，施加到被加工物體P的上下各面的載荷分佈的不均衡會消失，包含在被加工物體P的樹脂材料的成形不良會受到抑制。因此，可以同時成形多個(四個)具有細微的佈線圖的成形品。

1、1z、1y‧‧‧衝壓裝置

2‧‧‧壓力機架

100‧‧‧下部熱盤體

110‧‧‧工作平臺

120‧‧‧絕熱板

130‧‧‧下部熱板

200‧‧‧上部熱盤體

210‧‧‧凸部平臺

220‧‧‧絕熱板

230‧‧‧上部熱板

300‧‧‧壓頭液壓缸部

310‧‧‧缸體

320‧‧‧壓頭

400‧‧‧連結支承部件

410‧‧‧基台

420‧‧‧連結支承柱

511~514‧‧‧機架部

520‧‧‧增強板

圖1是本發明的實施方式中的衝壓裝置的正面圖。

圖2是表示本發明的實施方式中熱壓成形被加工物體時的衝壓裝置的狀態的圖。

圖3是表示本發明的實施方式中壓頭(活塞)(ram)、連結支承柱和被加工物體的位置關係的示意圖。

圖4是變形例1的衝壓裝置的正面圖。

圖5是表示變形例1中熱壓成形被加工物體時的衝壓裝置的狀態的圖。

圖6是變形例1中壓頭、連結支承柱和被加工物體的位置關係的示意圖。

圖7是變形例2的衝壓裝置的正面圖。

圖8是表示變形例2中熱壓成形被加工物體時的衝壓裝置的狀態的圖。

圖9是變形例2中壓頭、連結支承柱和被加工物體P的位置關係的示意圖。

100‧‧‧下部熱盤體

200‧‧‧上部熱盤體

320‧‧‧壓頭

420‧‧‧連結支承柱

P‧‧‧被加工物體

Claims

一種衝壓裝置，該衝壓裝置在沿上下方向配置的上部壓盤與下部壓盤之間對被加工物體進行衝壓，該衝壓裝置的特徵在於：包括：上部支承部件，其與和所述上部壓盤的衝壓面相反側的上部面接合，並經由該接合支承該上部壓盤；和下部支承部件，其與和所述下部壓盤的衝壓面相反側的下部面接合，並經由該接合支承該下部壓盤，其中所述上部支承部件與所述上部壓盤接合的所述上部面內的接合支承區域和所述下部支承部件與所述下部壓盤接合的所述下部面內的接合支承區域的上下方向上的投影大致重疊。
如申請專利範圍第1項所述的衝壓裝置，其特徵在於：所述上部支承部件和所述下部支承部件呈大致同徑的圓柱形狀，並且大致同軸配置，該上部支承部件的一端面與所述上部面接合，該下部支承部件的一端面與所述下部面接合。
一種衝壓裝置，該衝壓裝置在沿上下方向配置的上部壓盤與下部壓盤之間對被加工物體進行衝壓，該衝壓裝置的特徵在於：包括：多個上部支承部件，其與和所述上部壓盤的衝壓面相反側的上部面接合，並經由該接合支承該上部壓盤；和多個下部支承部件，其與和所述下部壓盤的衝壓面相反側的下部面接合，並經由該接合支承該下部壓盤，其中所述多個上部支承部件各自與所述上部壓盤接合的所述上部面內的多個接合支承區域和所述多個下部支承部件各自與所述下部壓盤接合的所述下部面內的多個接合支承區域的上下方向的投影大致重疊。
如申請專利範圍第3項所述的衝壓裝置，其特徵在於：所述多個上部支承部件和所述多個下部支承部件，構成為相互相同個數的大致同徑的圓柱形狀部件，並且該多個上部支承部件各自與該多個下部支承部件各自相互大致同軸配置，該多個上部支承部件各自的一個端面與所述上部面接合，該多個下部支承部件各自的一個端面與所述下部面接合。
如申請專利範圍第3或4項所述的衝壓裝置，其特徵在於：所述多個上部支承部件中之一對上部支承部件配置在所述上部面內，所述多個下部支承部件中之一對下部支承部件配置在所述下部面內。
如申請專利範圍第3或4項所述的衝壓裝置，其特徵在於：所述多個上部支承部件中之兩對上部支承部件以矩陣狀配置在所述上部面內，所述多個下部支承部件中之兩對下部支承部件以矩陣狀配置在所述下部面內。