CN106451022B - 纵向面接触式的连接器端子的生产工艺和生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于连接器端子生产技术领域，公开了一种纵向面接触式的连接器端子的生产工艺和生产设备。生产工艺包括以下步骤：制备金属板材；对金属板材进行第一次裁切形成第一半成品，使第一半成品预留有第一预留区；对第一预留区进行第二次裁切，切除第一预留区的部分形成第二半成品，使第二半成品预留有第二预留区；对第二预留区进行第三次裁切，切除第二预留区以在金属板材的纵向形成纵向接触面，再进行冲切面光亮处理。生产设备采用上述生产工艺。本发明所提供的连接器端子的生产工艺和生产设备，其连接器端子的冲切面的光滑程度高，冲切面不会产生毛刺，利于保证适配连接器的使用寿命，产品可靠性佳。
Description
技术领域
本发明属于连接器端子生产技术领域，尤其涉及一种纵向面接触式的连接器端子的生产工艺和生产设备。
背景技术
在移动终端、电脑等智能终端设备等消费电子的小型化、薄型化带动下，电子连接器的体积也在朝小型化、精细化发展。为顺应电子连接器的小型化、精细化发展方向，电子连接器的端子布局在逐渐缩小，其中一些无法改变布局的连接器则开始考虑改变端子的接触面方向，由端子横向面接触改为纵向面接触(即端子冲切面为接触面)。如图1所示即为横向面接触式的连接器端子，其体积相对较大，横向面91为接触面。如图2所示即为纵向面接触式的连接器端子，其体积相对较大，其纵向面(冲切面)92为接触面，对表面质量要求高。
端子冲切是指金属板材通过冲压模具的上冲子与下刀口间隙对冲裁切来实现的。传统的冲切工艺中，纵向面(冲切面)表面不光滑，且纵向面有毛刺现象，一般纵向的冲切面约50％左右的面积存在毛刺，表面光洁度差。
现有技术中，为了提高端子冲切面的光滑程度、减少端子冲切面的毛刺，传统工艺往往通过不断地调整以缩小上冲子与下刀口的冲裁间隙来实现，然而这种工艺只能对端子冲切面的外观稍作改善而已，纵向面(冲切面)表面质量仍然欠佳，而且冲压模具寿命短，生产效率低、生产成本高。
利用传统冲切工艺生产出来的连接器端子，其纵向面与适配连接器的端子进行功能接触时，纵向面的毛刺会刮伤适配连接器端子的保护层，长期使用甚至会损坏适配连接器，导致适配连接器的使用寿命降低，产品可靠性欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种纵向面接触式的连接器端子的生产工艺和生产设备，其产品尺寸精度高、纵向面表面质量佳，且生产效率高、生产成本低。
本发明的技术方案是：一种纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，用于生产纵向面接触式的连接器端子，包括以下步骤：
制备金属板材；
对所述金属板材进行第一次裁切形成第一半成品，使所述第一半成品预留有第一预留区；
对所述第一半成品上的第一预留区进行第二次裁切，切除第一预留区的部分形成第二半成品，使所述第二半成品预留有第二预留区；
对所述第二半成品上的第二预留区进行第三次裁切，切除第二预留区以在金属板材的纵向形成纵向接触面，使所述第二半成品形成第三半成品；
对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理。
可选地，于所述第一次裁切中，裁切模具的第一上冲子与第一下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的2％至6％。
可选地，于所述第二次裁切中，裁切模具的第二上冲子与第二下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的3％至5％。
可选地，所述第二次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材厚度的30％至50％。
可选地，于所述第三次裁切中，裁切模具的第三上冲子与第三下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的0.5％至1.5％。
可选地，所述第三次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材厚度的15％至25％。
可选地，所述冲切面光亮处理为研磨抛光处理。
可选地，所述冲切面光亮处理包括以下步骤：将所述第三半成品放置入化学药液中，将所述第三半成品接阳极电解设定时长。
可选地，所述化学药液包括电解抛光剂和水。
本发明还提供了一种连接器端子的生产设备，用于生产纵向面接触式的连接器端子，包括：
用于对金属板材进行裁切的冲压模具，所述冲压模具包括：
第一粗切模具，用于对所述金属板材进行第一次裁切形成第一半成品，使所述第一半成品预留有第一预留区；
第二粗切模具，用于对所述金属板材进行第二次裁切形成第二半成品，使所述第二半成品预留有第二预留区；
精切模具，用于对所述金属板材进行第三次裁切以切除第二预留区，在金属板材的纵向形成纵向接触面，使所述第二半成品形成第三半成品；
所述连接器端子的生产设备还包括：
用于对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理的冲切面光亮处理装置。
本发明所提供的连接器端子的生产工艺和生产设备，通过粗切、精切的工艺设计，冲压模具的上冲子与下刀口的冲裁间隙得以兼顾模具寿命，冲压模具寿命长，生产效率高、生产成本低，可实现端子冲切面的光滑程度高，冲切面不会产生金属毛刺，可以避免刮伤适配连接器端子的保护层，利于保证适配连接器的使用寿命，产品可靠性佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的横向面接触式的连接器端子的立体示意图；
图2是本发明实施例提供的纵向面接触式的连接器端子的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的连接器端子生产工艺的示意图；
图4是本发明实施例提供的连接器端子生产工艺中第一次裁切的示意图；
图5是本发明实施例提供的连接器端子生产工艺中第二次裁切的示意图；
图6是本发明实施例提供的连接器端子生产工艺中第三次裁切的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
本发明实施例提供的一种连接器端子的生产工艺，用于生产纵向面接触式的连接器端子，如图2所示为纵向面接触式的连接器端子，包括以下步骤：
如图3所示，制备金属板材1；金属板材1可为卷料，其可通过上料机输送至冲压模具下方。具体地，金属板材1的厚度可以小于0.3毫米。生产线具有第一次裁切工位21、第二次裁切工位22和第三次裁切工位23。第一次裁切工位21、第二次裁切工位22和第三次裁切工位23可以在同一套连续冲压模具上，也可以分别独立设置。
如图4所示，在第一次裁切工位21，采用第一粗切模具对所述金属板材1进行第一次裁切形成第一半成品31，使所述第一半成品31预留有第一预留区311，即第一半成品31包括连接器端子310和第一预留区311，第一半成品31连接于料带上，第一预留区311通过后续加工去除。所谓预留区，即相对最终成品所设置的余量，可以通过粗加工、精加工结合的方式去除预留区，从而得到尺寸精准、表面质量佳的成品；本实施例中，第一次裁切为第一次粗切，第一次粗切为金属板材1正常裁切，由于上冲子与下刀口之间存在对冲间隙，不同厚度的金属板材1裁切后冲切面会产生30％至70％的塌角(即：撕裂部分)，但其裁切效率高，模具寿命长。具体应用中，第一预留区311可位于连接器端子上纵向面(接触面)一侧，连接器端子的其它侧面可以正常裁切。
如图5所示，在第二次裁切工位22，采用第二粗切模具对所述第一半成品31上的第一预留区311进行第二次裁切，切除第一预留区311的一部分，形成第二半成品32，使所述第二半成品32还预留有第二预留区321，即第二半成品32包括连接器端子310和第二预留区321，第二半成品32连接于料带上。第二次裁切为第二次粗切，第二次粗切可以将第一次粗切(第一次裁切)之后冲切面所存在的塌角(撕裂部分)切除掉，此时冲切面(纵向面)仅有一些毛边存在；具体应用中，第二预留区321可位于连接器端子上纵向面(接触面)一侧，连接器端子的其它侧面可以正常裁切。
如图6所示，在第三次裁切工位23，采用精切模具对所述第二半成品32上的第二预留区321进行第三次裁切，完全切除第二预留区321，只留下连接器端子310，以在金属板材1的纵向面形成纵向的接触面，使所述第二半成品32形成第三半成品(连接器端子310)；第三次裁切为精切，对第二半成品32的纵切面清除薄薄的一层，可以对第二半成品32的冲切面进行毛边清除，使冲切面光滑。第三次裁切可以仅裁切连接器端子上纵向面(接触面)一侧，连接器端子的其它侧面可以正常裁切。
对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理，以进一步提高冲切在的表面光滑度，形成连接器端子的成品，连接器端子的冲切面为接触面，连接器端子的结构小巧，冲切面的表面光滑无毛刺，可以避免刮伤适配连接器端子的保护层，利于保证适配连接器的使用寿命，产品可靠性佳，而且通过粗切、精切的工艺设计，冲压模具的上冲子与下刀口的冲裁间隙得以兼顾模具寿命，冲压模具寿命长，生产效率高、生产成本低。
具体应用中，也可以设置第四次裁切等，其粗切和精切的次数可以根据实际情况调整。例如，设置两次粗切和两次精切等。
具体地，如图4所示，于所述第一次裁切中，裁切模具(冲压模具)的第一上冲子41与第一下刀口之间的冲裁间隙可以为所述金属板材1厚度的2％至6％。优选地，第一次裁切(第一次粗切)中，裁切模具的第一上冲子41与第一下刀口之间的冲裁间隙可以为所述金属板材1厚度的3％至5％，例如3.5％至4.5％。本实施例中，第一次裁切(第一次粗切)中，裁切模具的第一上冲子41与第一下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材1厚度的4％。本实施例中，金属板材1的厚度为0.25mm,裁切模具的第一上冲子41与第一下刀口之间的冲裁间隙为0.01mm。第一上冲子41位于连接器端子上纵向面的一侧。经过第一次裁切后，冲切面中光亮面约为30％，冲切面会有塌角产生(即：撕裂部分)。
具体地，如图5所示，于所述第二次裁切中，裁切模具的上冲子与下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材1厚度的3％至5％。优选地，第二次裁切(第二次粗切)中，裁切模具的第二上冲子42与第二下刀口之间的冲裁间隙可以为所述金属板材1厚度的3.5％至4.5％，例如3.8％至4.2％。本实施例中，第二次裁切(第二次粗切)中，裁切模具的第二上冲子42与第二下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材1厚度的4％。具体地，第二次裁切中切除面的宽度不大于第一次裁切中切除面的宽度，所述第二次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材1厚度的30％至50％。优选地，第二次裁切中切除面的宽度可为所述金属板材1厚度的35％至45％，本实施例中，切除面的宽度为所述金属板材1厚度的40％。本实施例中，金属板材1的厚度为0.25mm,裁切模具的第二上冲子42与第二下刀口之间的冲裁间隙为0.01mm。第二上冲子42可位于连接器端子上纵向面的一侧。经过第二次裁切后，冲切面中光亮面约为50％，冲切面仍然会有少量毛刺产生。
具体地，如图6所示，第三次裁切中切除面的宽度不大于第二次裁切中切除面的宽度，于所述第三次裁切中，裁切模具的第三上冲子43与第三下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材1厚度的0.5％至1.5％。优选地，第三次裁切(精切)中，裁切模具的第三上冲子43与第三下刀口之间的冲裁间隙可以为所述金属板材1厚度的0.8％至1.2％，例如0.9％至1.1％。本实施例中，第三次裁切(精切)中，裁切模具的第三上冲子43与第三下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材1厚度的1％。本实施例中，金属板材1的厚度为0.25mm,裁切模具的第三上冲子43与第三下刀口之间的冲裁间隙可为0.0025±0.0005mm。第三上冲子43可位于连接器端子上纵向面的一侧。具体地，所述第三次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材1厚度的15％至25％。优选地，第三次裁切中切除面的宽度可为所述金属板材1厚度的18％至22％，本实施例中，切除面的宽度为所述金属板材1厚度的20％。经过第三次裁切(精切)后，此次精切将第二预留区恰好完全切除，可以得到预定尺寸及精度的成品，可以对冲切面进行毛边清除，使之光滑，此时功能区域的冲切面中光亮面可达95％，冲切面已经不会再有毛刺。
具体地，所述冲切面光亮处理为研磨抛光处理，即电解研磨抛光处理，其效果佳、效率高且成本低。
具体地，所述冲切面光亮处理包括以下步骤：将所述第三半成品放置入化学药液中，将所述第三半成品接阳极电解设定时长。设定时长可为20至40秒，本实施例中，设定时长为30秒，此时端子功能区域的冲切面92的光亮面积可达到100％，表面质量佳。
具体地，所述化学药液包括电解抛光剂和水。具体应用中，电解抛光剂可以包括电解抛光剂A(750mL/L)、电解抛光剂B(60mL/L)和水。
本发明实施例还提供了一种连接器端子的生产设备，用于生产纵向面接触式的连接器端子，采用了上述生产工艺，包括：
用于对金属板材1进行裁切的冲压模具，所述冲压模具包括：
第一粗切模具，用于对所述金属板材1进行第一次裁切形成第一半成品31，使所述第一半成品31预留有第一预留区311；
第二粗切模具，用于对所述金属板材1进行第二次裁切形成第二半成品32，切除第一预留区311的一部分，使所述第二半成品32预留有第二预留区321；
精切模具，用于对所述金属板材1进行第三次裁切，以恰好切除第二预留区321，在金属板材1的纵向形成纵向接触面，使所述第二半成品32形成第三半成品；
所述连接器端子的生产设备还包括：
用于对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理的冲切面光亮处理装置。
具体地，第一粗切模具、第二粗切模具和精切模具可以依次独立设置，也可以依次设置于同一套连续冲压模具上。
具体地，冲切面光亮处理装置可以与所述冲压模具相邻设置。冲切面光亮处理装置可为电解研磨抛光装置，包括盛有化学药液的镀槽、用于连接连接器端子(第三半成品)的阳极、***所述镀槽内的化学药液中的负极和连接于所述阳极和负极的直流电产生装置。以连接器端子为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电离反应而产生有选择性的阳极溶解，从而达到连接器端子表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。连接器端子上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在连接器端子表面，这种盐膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随盐膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面可逐渐被整平。
本发明实施例所提供的连接器端子的生产工艺和生产设备，可实现端子冲切面的光滑程度达95％以上，冲切面不会产生任何金属毛刺，生产工艺可通过“粗切1(第一次裁切)、粗切2(第二次裁切)、精切(第三次裁切)、-研磨抛光(冲切面光亮处理)”四个步骤实现接触面无缺陷制作。
下面以金属板材1厚度T＝0.25mm为实例进行说明：
步骤一：粗切1(第一次裁切)
将0.25mm的金属板材1通过正常裁切的方式进行第一次裁切，第一上冲子41与第一下刀口间隙0.01mm，功能区域预留0.15mm的第一预留区311，此时功能区域的冲切面积光亮面约为30％，冲切面会有塌角产生(即：撕裂部分)。
步骤二：粗切2(第二次裁切)
将经过第一次裁切之后的第一半成品进行第二次裁切，第二上冲子42与第二下刀口间隙为0.01mm，此次粗切可以将功能区域预留的0.15mm第一预留区311再切掉0.10mm，目的是将塌角(即：撕裂部分)切除。第二次粗切后功能区域预留仍有0.05mm的第二预留区321，此时冲切面积光亮面约为50％，冲切面仍然会有少量毛刺。
步骤三：精切(第三次裁切)
将经过第二次裁切之后的第二半成品进行精切，第三上冲子与下刀口间隙可为0.003mm，此次精切将功能区域预留0.05mm的第二预留区321恰好切完，目的是对金属冲切面进行毛边清除，使之光滑。此时功能区域的冲切面92的光亮面积约为95％，冲切面92已经不会再有毛刺。
步骤四：研磨抛光(冲切面光亮处理)
将经过精切后的金属端子放到盛有化学药水的镀槽中，接阳极并通电进行电解约30s后取出，此时端子功能区域的冲切面92的光亮面积可达到100％，完全可以替代横向面接触,冲切面92的表面光滑无毛刺，可以避免刮伤适配连接器端子的保护层，利于保证适配连接器的使用寿命，产品可靠性佳，而且通过粗切、精切的工艺设计，冲压模具的上冲子与下刀口的冲裁间隙得以兼顾模具寿命，冲压模具寿命长，生产效率高、生产成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，用于生产纵向面接触式的连接器端子，连接器端子的冲切面为接触面，包括以下步骤：
制备金属板材；
对所述金属板材进行第一次裁切形成第一半成品，使所述第一半成品预留有第一预留区，所述第一预留区位于连接器端子上纵向面一侧，所述金属板材裁切后冲切面产生塌角；
对所述第一半成品上的第一预留区进行第二次裁切，切除第一预留区的部分形成第二半成品，使所述第二半成品预留有第二预留区，所述第二次裁切为将第一次裁切之后冲切面所存在的塌角切除；
对所述第二半成品上的第二预留区进行第三次裁切，完全切除第二预留区以在金属板材的纵向形成纵向接触面，且第三次裁切中切除面的宽度不大于第二次裁切中切除面的宽度，使所述第二半成品形成第三半成品；
对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理。
2.如权利要求1所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，于所述第一次裁切中，裁切模具的第一上冲子与第一下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的2％至6％。
3.如权利要求1所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，于所述第二次裁切中，裁切模具的第二上冲子与第二下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的3％至5％。
4.如权利要求3所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，所述第二次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材厚度的30％至50％。
5.如权利要求1所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，于所述第三次裁切中，裁切模具的第三上冲子与第三下刀口之间的冲裁间隙为所述金属板材厚度的0.5％至1.5％。
6.如权利要求5所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，所述第三次裁切中，切除面的宽度为所述金属板材厚度的15％至25％。
7.如权利要求1所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，所述冲切面光亮处理为研磨抛光处理。
8.如权利要求1所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，所述冲切面光亮处理包括以下步骤：将所述第三半成品放置入化学药液中，将所述第三半成品接阳极电解设定时长。
9.如权利要求8所述的纵向面接触式的连接器端子的生产工艺，其特征在于，所述化学药液包括电解抛光剂和水。
10.一种连接器端子的生产设备，其特征在于，用于生产纵向面接触式的连接器端子，包括：
用于对金属板材进行裁切的冲压模具，所述冲压模具包括：
第一粗切模具，用于对所述金属板材进行第一次裁切形成第一半成品，使所述第一半成品预留有第一预留区；
第二粗切模具，用于对所述金属板材进行第二次裁切形成第二半成品，使所述第二半成品预留有第二预留区，第二粗切模具用于对第一半成品所存在的塌角切除；
精切模具，用于对所述金属板材进行第三次裁切以切除第二预留区，在金属板材的纵向形成纵向接触面，使所述第二半成品形成第三半成品；
所述连接器端子的生产设备还包括：
用于对所述第三半成品上的纵向接触面进行冲切面光亮处理的冲切面光亮处理装置；
所述第一粗切模具、第二粗切模具和精切模具依次独立设置或者依次设置于同一套连续冲压模具上。
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