(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要数の形状加工パンチと該形状加工パンチをガイドするストリッパープレートが設けられた上型と前記形状加工パンチと対となる形状加工ダイブロックを備えたダイプレートが設けられた下型とが相対的に昇降して、該下型に設けられた複数のリフターピンにより前記上型と前記下型との間に支持され間歇走行する薄板帯状材を該下型と該上型との間に挟持し該薄板帯状材から前記形状加工パンチによってスクラップとなる打ち抜き領域部を該形状加工ダイブロック内に抜き込んで電子部品の所要の形状を形成する形状加工方法において、
前記リフターピンに対向して前記薄板帯状材を前記形状加工ダイブロックに押し付ける複数のタイミング部材を前記上型に設けて、前記薄板帯状材の前記形状加工ダイブロックからの離脱に際して、前記ストリッパープレートが前記薄板帯状材より離脱してから前記薄板帯状材の前記形状加工ダイブロックへの押し付けを解除することを特徴とする形状加工方法。
【請求項２】
所要数の形状加工パンチと該形状加工パンチをガイドするストリッパープレートとを含む構成とした上型と、前記形状加工パンチと対となる形状加工ダイブロックを備えたダイプレートと薄板帯状材の間歇走行をガイドし該薄板帯状材の走行路を挟んで対向して前記ダイプレートに設けられたストックガイドと、前記薄板帯状材をリフトするために適切な位置に配設された複数のリフターピンを含む構成とした下型とを有し、前記上型と前記下型とがプレス機械に装着され前記上型と前記下型とが相対的に昇降して前記薄板帯状材から前記形状加工パンチによってスクラップとなる打ち抜き領域部を前記形状加工ダイブロック内に抜き込んで電子部品の所要の形状を形成する形状加工金型装置において、
前記上型には前記リフターピンに対向し該リフターピンに抗して前記薄板帯状材を前記ダイプレートに押し付け、かつ前記ストリッパープレートが前記薄板帯状材から離脱した後、前記薄板帯状材への押し付けを解除する離脱タイミングを調整する複数のタイミング部材を設けた構成としたことを特徴とする形状加工金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板帯状材から半導体装置用リードフレーム、電動機用鉄芯片等の電子部品を所要の形状に形成する形状加工方法及び形状加工金型装置に係る。特に、打ち抜きスクラップの浮き上がりを防止した形状加工方法及び打ち抜きスクラップの浮き上がり防止機能を有する形状加工金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品の一例である半導体装置用リードフレームを形成する一般的な打ち抜き加工には、図６に示すように、１対のガイドレール５０で間歇走行をガイドされた薄板帯状材５１のスクラップ５２となる不要部分を打ち抜き除去する形状加工パンチ５３と、これと対をなす形状加工ダイブロック５４とで構成される複数の形状加工ステージが配列された形状加工金型装置５５が用いられている。これを図示しないプレス機械のラムとボルスターとの間に装着し、薄板帯状材５１を形状加工金型装置５５内の走行路に沿って間歇走行させ、形状加工ステージの所要の形状を同時に打ち抜く加工を行うと共に、スクラップ５２は形状加工ダイブロック５４に対応する抜き落し孔５６を通して排出することによりプレス加工を行っている。
【０００３】
形状加工金型装置５５は、図示しないプレス機械の昇降し得るラムに取付けられた上型５７と、図示しないボルスタープレートに取付けられた下型５９とを有しており、上型５７にはリードフレームの所要の形状を形成するストリッパープレート５８にガイドされた形状加工パンチ５３が、下型５９には形状加工パンチ５３と対をなす形状加工ダイブロック５４が薄板帯状材５１の走行領域内に所定の順序で配列され、且つ形状加工ダイブロック５４を保持するダイプレート６０には薄板帯状材５１の間歇走行時に薄板帯状材５１をリフトするために適切な位置に配設された複数のリフターピン６１を備えた構成とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示すように、形状加工金型装置５５では、ストリッパープレート５８の上昇と薄板帯状材５１の形状加工ダイブロック５４からの離脱とが同時に行われるので、薄板帯状材５１の打ち抜き空間部６２を含み形状加工ダイブロック５４内のスクラップ５２と形状加工パンチ５３の打ち抜きパンチ面６３によって形成される真空部６４と、形状加工ダイブロック５４内で滞留したスクラップ５２と抜き込まれたスクラップ５２との間に形成される圧縮空気部６５との協働作用により、薄板帯状材５１が形状加工ダイブロック５４から離脱する際に、抜き込まれたスクラップ５２が薄板帯状材５１と共に形状加工ダイブロック５４内から離脱して形状加工ダイブロック５４面に浮き上がり形状加工ダイブロック５４面上に落下して、これが元で打ち抜き製品に打痕が生じたり、形状加工金型装置５５を破損する等製品の品質及び生産性を低下させる要因となっていた。そして抜き込まれたスクラップ５２の浮き上がり防止のための対策として、形状加工ダイブロック５４の打ち抜き部のエッジを糸面取りしたり、スクラップ５２の吸引や空気の吹き付け等を行うことによってある程度の効果がみられるものの安定性がなくバラツキが生じ問題解決に至っていない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、スクラップの浮き上がり防止機能を備え、品質の良好な電子部品を安定して製造することができる形状加工方法及び形状加工金型装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る形状加工方法は、所要数の形状加工パンチと該形状加工パンチをガイドするストリッパープレートが設けられた上型と前記形状加工パンチと対となる形状加工ダイブロックを備えたダイプレートが設けられた下型とが相対的に昇降して、該下型に設けられた複数のリフターピンにより前記上型と前記下型との間に支持され間歇走行する薄板帯状材を該下型と該上型との間に挟持し該薄板帯状材から前記形状加工パンチによってスクラップとなる打ち抜き領域部を該形状加工ダイブロック内に抜き込んで電子部品の所要の形状を形成する形状加工方法において、前記リフターピンに対向して前記薄板帯状材を前記形状加工ダイブロックに押し付ける複数のタイミング部材を前記上型に設けて、前記薄板帯状材の前記形状加工ダイブロックからの離脱に際して、前記ストリッパープレートが前記薄板帯状材より離脱してから前記薄板帯状材の前記形状加工ダイブロックへの押し付けを解除する。
【０００７】
これにより、ストリッパープレートの薄板帯状材からの上昇と薄板帯状材の形状加工ダイブロックからの離脱との間に時間差が生じるため、薄板帯状材の打ち抜き空間部を含み形状加工ダイブロック内のスクラップと形状加工パンチの打ち抜きパンチ面とで形成される真空部がストリッパープレートの薄板帯状材からの上昇と共に解除され、薄板帯状材が形状加工ダイブロックから離脱する際に、真空による圧力差により抜き込まれたスクラップが薄板帯状材と共に形状加工ダイブロック内から離脱して形状加工ダイブロック上に浮き上がることを防止できる。
【０００８】
前記目的に沿う本発明に係る形状加工金型装置は、所要数の形状加工パンチと該形状加工パンチをガイドするストリッパープレートとを含む構成とした上型と、前記形状加工パンチと対となる形状加工ダイブロックを備えたダイプレートと薄板帯状材の間歇走行をガイドし該薄板帯状材の走行路を挟んで対向して前記ダイプレートに設けられたストックガイドと前記薄板帯状材をリフトするために適切な位置に配設された複数のリフターピンを含む構成とした下型とを有し、前記上型と前記下型とがプレス機械に装着され前記上型と前記下型とが相対的に昇降して前記薄板帯状材から前記形状加工パンチによってスクラップとなる打ち抜き領域部を前記形状加工ダイブロック内に抜き込んで電子部品の所要の形状を形成する形状加工金型装置において、前記上型には前記リフターピンに対向し該リフターピンに抗して前記薄板帯状材を前記ダイプレートに押し付け、かつ前記ストリッパープレートが前記薄板帯状材から離脱した後、前記薄板帯状材への押し付けを解除する離脱タイミングを調整する複数のタイミング部材を設けた構成とした。
【０００９】
このような構成とすることにより、ストリッパープレートが薄板帯状材から上昇した後に、薄板帯状材の形状加工ダイブロックからの離脱を開始させることができ、薄板帯状材の打ち抜き空間部を含み形状加工ダイブロック内のスクラップと形状加工パンチの打ち抜きパンチ面とで形成されている真空部をストリッパープレートの薄板帯状材からの上昇と共に解除することができる。このため、薄板帯状材が形状加工ダイブロックから離脱する際に、真空による圧力差により抜き込まれたスクラップが薄板帯状材と共に形状加工ダイブロック内から離脱して形状加工ダイブロック上に浮き上がることを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る形状加工金型装置における打ち抜き加工開始時の薄板帯状材に対する上型と下型の位置関係を示す説明図、図２は同形状加工金型装置における打ち抜き加工後にタイミングピンによる薄板帯状材の押し付けが解除された状態を示す説明図、図３は同形状加工金型装置における形状加工パンチにより薄板帯状材からスクラップが形状加工ダイブロック内に抜き込まれた状態を示す説明図、図４は同形状加工金型装置における打ち抜き加工後に薄板帯状材より形状加工パンチが離脱した状態を示す説明図、図５は同形状加工金型装置における打ち抜き加工後に薄板帯状材よりストリッパープレートが離脱した状態を示す説明図である。
【００１１】
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る形状加工金型装置１０は、所要数の形状加工パンチ１１と、形状加工パンチ１１を固定するパンチホルダー１２と、パンチホルダー１２を支持するパンチ基盤１３と、一端側がパンチ基盤１３内にバネ１４を介して上下に可動自在に設けられている嵌合ピン１５と、嵌合ピン１５の他端が取付けられ形状加工パンチ１１をガイドするストリッパープレート１６を固定するストリッパープレートホルダー１７とを有する上型１８を備えている。また、形状加工金型装置１０は形状加工パンチ１１と対となる形状加工ダイブロック１９を固定するダイプレート２０と、ダイプレート２０を支持するダイシュー２１とを含む構成とした下型２２を備えている。
【００１２】
更に、下型２２には、例えば、０．０５〜０．２５ｍｍ程度の導電性金属からなる薄板帯状材２３の間歇走行を一端側でガイドして他端側がダイシュー２１内にバネ２３ａを介して上下に可動自在に薄板帯状材２３の走行路を挟んで対向して設けられているストックガイドの一例である複数のストックガイドリフトピン２４と、一端側がダイプレート２０内の適切な位置にバネ２５を介して上下に可動自在に設けられ他端が薄板帯状材２３に接して薄板帯状材２３をリフトする複数のリフターピン２６が設けられている。ダイシュー２１は図示しないプレス機械のボルスター上に取付けられ、ボルスターのスクラップ抜き落し孔に対応する位置にはスクラップ排出口２７を設け、薄板帯状材２３から形状加工パンチ１１によって形状加工ダイブロック１９内に抜き込まれたスクラップ２８を下型２２より排出できるようになっている。一方、上型１８には、一端側がバネ３０を介してパンチ基盤１３内に設けられ、他端がリフターピン２６に対向して薄板帯状材２３と接触することによりリフターピン２６に抗して薄板帯状材２３をダイプレート２０に押し付け、かつストリッパープレート１６が薄板帯状材２３から離脱した後に薄板帯状材２３のダイプレート２０への押し付けが解除されるように薄板帯状材２３のダイプレート２０からの離脱タイミングを調整する複数のタイミング部材の一例であるタイミングピン２９が備えられている。
【００１３】
所要数の形状加工パンチ１１と、形状加工パンチ１１を固定するパンチホルダー１２と、パンチホルダー１２を支持するパンチ基盤１３と、パンチ基盤１３に嵌合ピン１５を介して可動自在に取付けられ形状加工パンチ１１をガイドするストリッパープレート１６を固定するストリッパープレートホルダー１７とを備えた上型１８は、図示しないプレス機械の昇降可能なプレスラムに固定されている、また、形状加工パンチ１１と対となる形状加工ダイブロック１９を固定するダイプレート２０と、ダイプレート２０を支持するダイシュー２１とを備えた下型２２は、プレス機械のボルスターに固定されている。このような構成にすることにより、プレスラムを上型１８と共に昇降することによって、ストリッパープレート１６とダイプレート２０により挟持される薄板帯状材２３を形状加工パンチ１１によりプレス打ち抜きするようにしている。
【００１４】
図１に示すように、下型２２には薄板帯状材２３の移動に際して薄板帯状材２３の幅方向の位置を規制する複数のストックガイドリフトピン２４と、薄板帯状材２３をバネ２５によりリフトする複数のリフターピン２６が設けられているので、下型２２と上型１８との間に薄板帯状材２３を下型２２のダイプレート２０面より浮かせた状態で、下型２２に設けられた図示しない薄板帯状材２３の送り装置を用いてプレス機械の打ち抜き加工の動作と同期させて間歇走行させることができる。また、上型１８には各リフターピン２６に対向してバネ３０を介してタイミングピン２９が設けられている。このため、図２に示すように、プレスラムの下降により上型１８が下型２２接近することによりリフターピン２６に支持されている薄板帯状材２３にタイミングピン２９の先端が接触し、次いで、薄板帯状材２３はリフターピン２６とタイミングピン２９により上下方向から対向して押さえられた状態となる。図３に示すように、更にプレスラムが降下すると、薄板帯状材２３がストリッパープレート１６とダイプレート２０により挟持された状態となり、この状態で薄板帯状材２３は形状加工パンチ１１によりプレス打ち抜きされる。図４に示すように、プレス打ち抜き後、形状加工パンチ１１が設けられているパンチ基盤１３に対してストリッパープレート１６を固定するストリッパープレートホルダー１７はバネ１４を介して取付けられているため、プレスラムが上昇する際に、始めに形状加工パンチ１１が薄板帯状材２３より離脱することができる。
【００１５】
図５に示すように、プレスラムが更に上昇すると、薄板帯状材２３よりストリッパープレート１６が離脱する状態となるが、タイミングピン２９に備えられたバネ３０によるスプリング荷重をリフターピン２６に備えられたバネ２５によるスプリング荷重より大きくすると、タイミングピン２９はリフターピン２６に抗して薄板帯状材２３をダイプレート２０に押し付け、かつストリッパープレート１６が薄板帯状材２３から離脱した後に、薄板帯状材２３のダイプレート２０への押し付けを解除するようにできる。このようにバネ２５とバネ３０のスプリング荷重やタイミングピン２９の長さを調整することにより、薄板帯状材２３のダイプレート２０からの離脱をストリッパープレート１６が薄板帯状材２３から離脱した後に行われるように離脱タイミングを調整できる。これによって、薄板帯状材２３の打ち抜き空間部３１を含み形状加工ダイブロック１９内のスクラップ２８と形状加工パンチ１１の打ち抜きパンチ面３１ａとで形成されている真空部をストリッパープレート１６の薄板帯状材２３からの上昇と共に解除するまで、薄板帯状材２３をダイプレート２０に押し付けた状態で維持することができる。
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態に係る形状加工金型装置１０を適用した形状加工方法について詳細に説明する。
図１に示すように、図示しないプレスラムに固定された上型１８が上昇した状態で、薄板帯状材２３を複数のストックガイドリフトピン２４の間に挿入し、複数のリフターピン２６で支持して、図示しない薄板帯状材２３の送り装置により薄板帯状材２３を形状加工ダイブロック１９上の打ち抜き予定位置まで間歇的に進める。薄板帯状材２３が形状加工ダイブロック１９上の打ち抜き予定位置まで進行して停止した後、プレスラムに固定された上型１８を下降させると、図２に示すように、リフターピン２６で支持されている薄板帯状材２３にタイミングピン２９の先端が接触する。タイミングピン２９に備えられたバネ３０によるスプリング荷重はリフターピン２６に備えられたバネ２５によるスプリング荷重より大きいため、上型１８の下降が進むと、図３に示すように、タイミングピン２９に押されてリフターピン２６が下降して薄板帯状材２３がダイプレート２０上面に接触する。次いで、ストリッパープレートホルダー１７に備えられたストリッパープレート１６が薄板帯状材２３の上面に接触する。更に、プレスラムに固定された上型１８を下降させるとストリッパープレートホルダー１７に対してパンチ基盤１３が相対的に下降を開始し、図３に示すように、プレスラムに固定された上型１８が最下降位置まで下降して薄板帯状材２３から形状加工パンチ１１によってスクラップ２８となる打ち抜き領域部を形状加工ダイブロック１９内に抜き込む。
【００１７】
薄板帯状材２３から形状加工パンチ１１によってスクラップ２８の形状加工ダイブロック１９内への抜き込みが終了すると、プレスラムに固定された上型１８は下降から上昇に転じる。形状加工パンチ１１が設けられているパンチ基盤１３に対してストリッパープレート１６を固定するストリッパープレートホルダー１７はバネ１４を介して取付けられているため、プレスラムを上昇させると、薄板帯状材２３から形状加工パンチ１１が始めに離脱し、図４に示すように、薄板帯状材２３の打ち抜き空間部３１を含み形状加工ダイブロック１９内のスクラップ２８と形状加工パンチ１１の打ち抜きパンチ面３１ａとで形成されている領域が真空状態となる。
【００１８】
プレスラムに固定された上型１８を更に上昇させると、図５に示すように、薄板帯状材２３からストリッパープレート１６が離脱する。このとき、薄板帯状材２３とストリッパープレート１６との間に空気が進入して、薄板帯状材２３の打ち抜き空間部３１を含み形状加工ダイブロック１９内のスクラップ２８と形状加工パンチ１１の打ち抜きパンチ面とで形成されている真空領域が解除される。一方、薄板帯状材２３はタイミングピン２９によりダイプレート２０に押し付けられているため、薄板帯状材２３が形状加工ダイブロック１９内に抜き込まれたスクラップ２８に対して蓋の役目を行い、真空領域の解除に伴う空気の吸い込みと形状加工ダイブロック１９内に形成される圧縮空気部の圧力との協働作用によるスクラップ２８の形状加工ダイブロック１９内からの浮き上がりを防止している。
【００１９】
更に、プレスラムに固定された上型１８が上昇すると、バネ３０の収縮が徐々に解除されるため、タイミングピン２９の薄板帯状材２３をダイプレート２０側に押し付ける押し付け力は徐々に低下して接触している状態となるため、図２に示すように、薄板帯状材２３はリフターピン２６でダイプレート２０から離脱して再び持ち上げられた状態となる。薄板帯状材２３がダイプレート２０から離脱しても真空状態は既に解除されており、形状加工ダイブロック１９内に形成される圧縮空気部の圧力もタイミングピン２９の薄板帯状材２３をダイプレート２０側に押し付ける押し付け力が徐々に低下するのに伴って低下しているので、スクラップ２８が形状加工ダイブロック１９内から浮き上がることはない。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、例えば、薄板帯状材の間歇走行をガイドするストックガイドとして薄板帯状材の走行路を挟んで対向してダイプレートに複数のストックガイドリフトピンを設けたが、ダイプレートに１対のガイドレールを設ける構成としてもよい。また、リフターピンに対向して薄板帯状材を形状加工ダイブロックに押し付ける複数のタイミング部材としてタイミングピンを使用したが、薄板帯状材を広い面積で押さえ付けることが可能なブロック形状のものを使用することも可能である。更に、形状加工パンチと形状加工ダイブロックの動作については、形状加工パンチが形状加工ダイブロックに対して下降する構成としたが、形状加工ダイブロックが上昇して形状加工パンチが形状加工ダイブロック内に食い込んで、相対的に形状加工パンチが下降した状態にして打ち抜き加工する構成としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の形状加工方法においては、リフターピンに対向して薄板帯状材を形状加工ダイブロックに押し付ける複数のタイミング部材を上型に設けて、薄板帯状材の形状加工ダイブロックからの離脱に際して、ストリッパープレートが薄板帯状材より離脱してから薄板帯状材の形状加工ダイブロックへの押し付けを解除するので、薄板帯状材の打ち抜き空間部を含み形状加工ダイブロック内のスクラップと形状加工パンチの打ち抜きパンチ面とで形成される真空部が解除された状態で薄板帯状材が形状加工ダイブロックから離脱でき、スクラップの浮き上がりを確実に防止しできて高歩留りで高い優れた品質の電子部品を製造することができる。
【００２２】
請求項２記載の形状加工金型装置においては、上型にはリフターピンに対向しリフターピンに抗して薄板帯状材をダイプレートに押し付け、かつストリッパープレートが薄板帯状材から離脱した後、薄板帯状材への押し付けを解除する離脱タイミングを調整する複数のタイミング部材を設けた構成としたので、スクラップの浮き上がりを確実に防止しできて形状加工ダイブロック、形状加工パンチの損傷がなくなり、作業性が著しく向上して電子部品の生産性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る形状加工金型装置における打ち抜き加工開始時の薄板帯状材に対する上型と下型の位置関係を示す説明図である。
【図２】同形状加工金型装置におけるタイミングピンが薄板帯状材に接触した状態を示す説明図である。
【図３】同形状加工金型装置における形状加工パンチにより薄板帯状材からスクラップが形状加工ダイブロック内に抜き込まれた状態を示す説明図である。
【図４】同形状加工金型装置における打ち抜き加工後に薄板帯状材より形状加工パンチが離脱した状態を示す説明図である。
【図５】同形状加工金型装置における打ち抜き加工後に薄板帯状材よりストリッパープレートが離脱した状態を示す説明図である。
【図６】従来の形状加工金型装置の構造を示す説明図である。
【図７】従来の形状加工金型装置における打ち抜き加工後に薄板帯状材よりストリッパープレートが離脱した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：形状加工金型装置、１１：形状加工パンチ、１２：パンチホルダー、１３：パンチ基盤、１４：バネ、１５：嵌合ピン、１６：ストリッパープレート、１７：ストリッパープレートホルダー、１８：上型、１９：形状加工ダイブロック、２０：ダイプレート、２１：ダイシュー、２２：下型、２３：薄板帯状材、２３ａ：バネ、２４：ストックガイドリフトピン（ストックガイド）、２５：バネ、２６：リフターピン、２７：スクラップ排出口、２８：スクラップ、２９：タイミングピン（タイミング部材）、３０：バネ、３１：打ち抜き空間部、３１ａ：打ち抜きパンチ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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