JP6112157B2 - 電源端子の冷間圧造成型方法及び冷間圧造成型の電源端子 - Google Patents

Description

本発明は、冷間圧造成型の方法に関し、特に電源端子の冷間圧造成型方法に関する。

社会の生活水準の向上に伴い、通信や電子、家庭用電気製品、自動車などがすでに人々の生活を豊かにする最も人気のある製品となり、例えばスマートフォン、テレビ、冷蔵庫、電動工具など。それらの製品が電源に接続する端子は広く利用されている。従来の技術について、電源ソケット用の端子は一般的な角材を使用し、通常の旋盤及び工作機械、マシンニングセンターなどの設備で加工され、その工程が複雑で、生産性も低下し、材料の利用率などが不十分であるので、材料のコストや加工コストが向上し、強度が低くなってしまっている。

本発明は、工程が簡単で、高速・自動化生産を実現し、生産効率が高く、材料の利用率及び強度を向上させる電源端子の冷間圧造成型方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る電源端子の冷間圧造方法は材料を切断する第一の工程と電源端子体の直径短縮予備成型を行う第二の工程と予備成型された前記電源端子体を整形し、固定盤の予備成型を行う第三の工程と固定盤及び位置ずれ脚部の成型を行う第四の工程とを備える。

好ましいものとして、第一の工程は断続式ステップ自動材料切断システムであって、直径が電源端子体の外接円と接近するコイル状のワイヤーまたは合理の強力ビーム比コイル状のワイヤー原料を自動的に適切な長さの素材に切断し、かつ自動フィードシステムによりマルチストローク冷間圧造・冷間押し出しステーションに輸送する。

好ましいものとして、第二の工程は切断された材料を第一ストロークのダイスで第一マスターダイ内に押し込まれ、押し出しを実施し、これにより電源端子体の直径短縮予備成型を実現し、順に電源端子第Ｉ部分、電源端子第ＩＩ部分、電源端子第ＩＩＩ部分が形成され、かつ第一マスターダイのトップロッドにより予備成型素材を突き出せる。

好ましいものとして、第一マスターダイの成型マスターダイに１°以下の型入れ角度が設けられ、押し出し成型の電源端子第Ｉ部分の各側面に強力ビーム成型の１°の型入れ角度を有する。

好ましいものとして、第三の工程は自動材料フィードシステムにより第二の工程の予備成型の素材を第二ストロークのダイスより第二マスターダイ内に押し込まれ、電源端子体の寸法精度及び構造を整形し、かつ固定盤の予備成型を行い、前記電源端子体の寸法精度及び構造の整形が前記電源端子の第Ｉ部分強力ビーム成型の１°以下の型入れ角度の整形を行うことを含み、かつ前記電源端子第Ｉ部分、第ＩＩ部分及び第ＩＩＩ部分を押し出し整形し、順に第Ｉ’部分、電源端子第ＩＩ’部分、電源端子第ＩＩＩ’部分を形成し、前記電源端子の第ＩＩＩ’部分の直径が電源端子第ＩＩＩ部分の直径より大きく、前記電源端子の第ＩＩＩ’部分が、予備成型される固定盤である。

好ましいものとして、第四の工程は自動材料フィードシステムにより第三の工程で得る素材部品を第三ストロークのダイスにより第三マスターダイ内に押し込まれ、押し出しを実施し、前記第三マスターダイ及び第三ダイスが異なる軸線に設けられ、前記電源端子第ＩＩＩ’部分を押し出して位置ずれ脚部を形成し、第三ダイスと第三マスターダイの相対押し出しの隙間は固定盤を形成し、電源端子体、固定盤、位置ずれ脚部の成型を完成する。

好ましいものとして、第三ダイスの成型マスターダイに１°以下の型入れ角度が設けられ、押し出し成型位置ずれ脚部の各側面にはいずれも強力ビーム成型の１°以下の型入れ角度を有し、前記第三ダイスの口金に半径０．５ｍｍ以下の円弧が設けられ、第三ダイスの口金に円弧が設けられることにより冷間押し出しときの応力集中を分散でき、部品の全体構造の強度を増加でき、応力が集中すぎによる部品の破断を避ける。

好ましいものとして、位置ずれ脚部及び電源端子体、固定盤は異なる軸線に位置し、かつ製品設計要件により偏心距離及び位置角度を調整することができる。

好ましいものとして、電源端子の冷間圧造成型の方法は、設計に必要な電源端子の取り付け空間に基づき、固定盤に対しトリミング・整形を行い、自動材料フィードシステムにより第四の工程の素材部品を電源端子体の形状と一致する第四マスターダイに押し込み、第四マスターダイの端面により支持・固定され、第四ダイスにより固定盤に対しトリミング・整形を行い、各種類の必要な固定盤を成型する第五の工程を備える。

なお、本発明に係る冷間圧造成型の電源端子は、冷間圧造成型の電源端子体と、冷間成型の固定盤と、冷間圧造成型の位置ずれ脚部とを備え、前記電源端子体、固定盤及び位置ずれ脚部が一体成型であり、前記位置ずれ脚部と電源端子体がそれぞれ固定盤の両端に設けられ、かつ異なる軸線に位置する。

好ましいものとして、前記電源端子体の形状は長方形型または円柱型である。

好ましいものとして、前記固定盤の形状は円形型または六角形型または長方形型または楕円形型である。

好ましいものとして、前記位置ずれ脚部の形状は長方形または円柱体型である。

本発明によれば、次の効果を奏する。
本発明は全自動高速連続加工を採用し、従来の機械加工、プレス盤によるプレス加工などの複雑な加工工程を要しなく、生産性が高く、分当たりの生産量が６５個以上であり、量産に適している。
本発明は材料の利用率が比較的高く、９５％以上の材料の利用率に達し、材料のコストを削減する。
本発明で製造された電源端子の強度が大きく、冷間圧造成型のため、溶接などを要しないので、従来の電源端子の強度より大きい。
本発明は位置ずれ脚部及び電源端子体を固定盤の両端、且つ異なる軸線に設けることができ、即ち成型転位を形成させ、組立空間に基づき、軸線の偏心距離及び相対位置角度などを調整し、これにより位置ずれ脚部と他の部品の固定を便利にし、異なる設計要件を満たす。
本発明はマルチストローク冷機の連鎖を利用し素材部品を自動的に切断し、各ステーションの成型素材部品を次のステーションに輸送し、自動材料フィードシステムにより各ステーションの成型素材部品を次のステーションの金型ゲートに輸送し、一つの製造サイクルにおいて成型を完了するので、生産性をいっそう向上させる。

本発明に係る第一の工程で加工された電源端子製品の構造概略図。 本発明に係る第二の工程で加工された電源端子製品の平面構造概略図である。 本発明に係る第二の工程で加工された電源端子製品の立体構造概略図である。 本発明に係る第三の工程で加工された電源端子製品の平面構造概略図である。 本発明に係る第三の工程で加工された電源端子製品の立体構造概略図である。 本発明に係る第四の工程で加工された電源端子製品の平面構造概略図である。 本発明に係る第四の工程で加工された電源端子製品の立体構造概略図である。 本発明に係る第五の工程で加工された電源端子製品の平面構造概略図である。 本発明に係る第五の工程で加工された電源端子製品の立体構造概略図である。

次に図面に示した本発明の好適な実施例と結び付け、本発明の技術的ソリューションを詳細に説明する。

本発明に係る電源端子の冷間圧造成型方法は以下の工程を備える。

素材材料を切断する第一の工程（図１）。これは断続的自動材料切断システムにより、直径は電源端子体の外接円と接近するコイル状ワイヤーまたは適切な強力ビーム比のコイル状ワイヤー原材料を適切な長さの素材１に切断し、かつ自動材料フィードシステムによりマルチストロークをマルチストローク冷間圧造押し出し工程に輸送する。素材１の形状は円柱体であり、冷間圧造用コイル状ワイヤーで自動的に切断される。

電源端子体の直径短縮予備成型を行う第二の工程（図２及び図３）。これはマルチストローク冷間圧造押し出し過程の第一プロセスであり、切断される素材１を第一ストロークのダイスで第一マスターダイに押し込まれ、押し出しを実現し、これにより電源端子体直径短縮予備成型を実現し、順に電源端子の第Ｉ部分２１、電源端子第ＩＩ部分２２、電源端子第ＩＩＩ部分２３を形成し、かつ第一マスターダイのトップロッドにより成型素材を突き出せる。そのうち、第一プロセスは実際に直径短縮強束変型であり、電源端子体を初期予備成型させる。第二の工程の特徴は次の通りである。Ａ１、電源端子第Ｉ部分２１に１°以下の型入れ角度を有し、電源端子第ＩＩ部分２２に接続される場所は半球状を呈し、かつ半径は約０．５ｍｍの円滑な過度円角の特製直径縮小口であり、押し出しにより、金属材料を冷間硬化させ、硬化良好な剛性、強度及び弾性を有し、力または曲がりで断裂するリスクを軽減する。Ａ２、電源端子の第Ｉ部分２１の形状は長方形または円柱体などとする。Ａ３、電源端子第ＩＩ部分２２の構造は半円球状の過度直径縮小帯を呈し、金属材料をマスターダイに押し出される過程に十分に流動され、かつ製品に良好なメタルフローラインを有する。Ａ４、電源端子第ＩＩＩ部分２３は次の工程のために固定盤及び位置ずれ脚部に押し出し変型素材を形成する。

予備成型の電源端子体を整形し、固定盤予備成型を行う第三の工程（図４及び図５）。これはマルチストローク冷間圧造過程の第二プロセスであり、自動材料フィードシステムは第二の工程の予備成型の素材部品を第二ストロークのダイスから第二マスターダイに押し込み、電源端子体の寸法精度及び構造を整形し、第一プロセスの強力ビーク成型の電源端子第Ｉ部分１°以下の型入れ角度、及び電源端子第Ｉ部分２１、電源端子第ＩＩ部分２２、電源端子第ＩＩＩ部分２３を押し出し順次に電源端子第Ｉ’部分３１、電源端子第ＩＩ’部分３２、電源端子第ＩＩＩ’部分３３を形成し、電源端子第ＩＩＩ’部分３３の直径は電源端子第ＩＩＩ部分２３の直径より大きい。第三の工程の特徴は次の通りである。Ｂ１、電源端子第Ｉ’部分３１は第二マスターダイのキャビティの寸法及び形状により押し出し成型され、第一プロセスの強力ビーム成型の電源端子の第Ｉ部分１°以下の型入れ角度を整形する。Ｂ２、電源端子の第ＩＩＩ’部分３３は第二ストロークのダイス形状により押し出し成型され、主に第三プロセス（第四の工程）の成型予備据込、予備据込の第三プロセスの成型可能な据え込み率であり、次のプロセスで成型する時に良好なメタルフローラインの過渡を保留する。Ｂ３、電源端子第ＩＩＩ’部分３３の形状及び高さは次の工程の成型される位置ずれ脚部の高さに直接影響する肝心な要素である。

電源端子全体成型を行う第四の工程（図６及び図７）。これはマルチストローク冷間圧造機押し出し過程の第三プロセスであり、自動材料フィードシステムにより第三の工程で予備成型される素材を第三ストロークのダイスで第三マスターダイに押し込み、押し出しを実現し、第三の工程の予備成型される電源端子第ＩＩＩ’部分３３を押し出し位置ずれ脚部４３を形成し、第三ダイス及び第三ダイスと相対的に押し出しの隙間で固定盤４２を形成し、電源端子体４１、固定盤４２、位置ずれ脚部４３の成型を完成し、図面設計の寸法要求に達成する。第四の工程の特徴は次の通りである。Ｃ１、位置ずれ脚部４３と第三ストロークのマスターダイのキャビティ構造は図示の設計の形状構造と一致し、金属材料は第三ダイスにより押し出される過程に流動し、位置ずれ脚部４３を成型し、設計精度要求に達成する。Ｃ２、位置ずれ脚部の成型のダイスは位置ずれ脚部と一致するキャビティを有し、かつ貫通して、通風穴を形成する。Ｃ３、第三ダイスの成型キャビティには１°以下の型入れ角度が設けられ、第三ダイスの金型ゲートに半径が０．５ｍｍ以下の円弧が設けられ、電源端子体４１及び位置ずれ脚部４３が連結する固定盤４２と半径０．５ｍｍ以下の円滑転移円角を呈し、冷間押し出しときの応力集中を分散でき、部品の全体構造の強度を増加させ、応力集中すぎで部品が断裂されることを避ける。Ｃ４、位置ずれ脚部４３と電源端子体４１、固定盤４２は同じ軸線に位置せず、設計要件により電源端子体４１、固定盤４２の相対偏心距離及び偏心角度などを調整できる。Ｃ５、位置ずれ脚部４３の形状は長方形または円柱体等とし、その高さは組立要求により調整できる。固定盤４２の形状は円形、楕円形、六角形または長方形などの形状とすることができる。

固定盤を整形し、顧客側の取り付け空間により、固定盤をトリミング・整形し（図８及び図９）、顧客が要求する形状（例えば、長方形、六角形図８及び図９が示すの楕円形）を形成する第五の工程。これはマルチストローク冷間圧造機押し出し過程の第四プロセスであり、自動材料フィードシステムで第四の工程により成型される素材部品を電源端子部品の形状と一致する第四ダイスに押し込み、第四ダイスの端面により支持・固定され、第四ダイスにより円形固定盤をトリミングして整形し、各種類の必要な端子異型固定盤を成型し、固定または射出回転防止機能に用いられ、かつある程度の引張る力を有する。第五の工程の特徴は次の通りである。Ｄ１、前記第四マスターダイの端面は整形した後の固定盤５２と同じ形状の平面ボスを呈し、第四ダイスのトリミングに配合するには便利である。Ｄ２、前記第四ダイスのキャビティの形状は整形した後の固定盤５２の形状と同じで、かつ逆テーパ形を呈し、この金型ゲートの寸法は整形した後の固定盤５２と一致し、かつ第四ダイスとの間に適切な型合わせ隙間を有する。

本発明の上記の各工程は連鎖間欠送りを行い、高速マルチストローク冷間圧造機という発明を利用し、自動的に冷間圧造成型を行う電源ソケット端子を形成する。

本発明は従来の共通基準における基本構造の考え方に基づき、高速マルチストローク冷間圧造機の冷間押し出し工法の特性を十分に利用し、高速マルチストローク冷間圧造機の上下型の隙間によるしたディスクを固定盤に設計され、その形成は主に冷間圧造押し出し工法を採用し、成型の両端にある電源端子体と位置ずれ脚部の金型間の隙間での押し出しにより実現する。

本発明は従来の加工方法の不足点にかんがみて、冷間圧造押し出し技術の特性を十分に利用し、汎用の電源端子の高速・自動化生産を実現する。当該電源端子の特徴は電源端子体、固定盤及び位置ずれ脚部の三つの部分が異なる軸線に位置することができ、設計者の空間利用により構造や箇所を柔軟に調整でき、例えば、偏心距離、相対角度、形状など、従来の冷間圧造・冷間押し出し技術に対し初めて実現する。

本発明は工程が簡単で、生産性が高く、材料の利用率及び強度を向上させ、高速・自動化生産を実現し、量産に適しており、通信や電子、家庭用電気製品、自動車などのソケットに広く利用できる。本発明は従来の工法における不足点を完全に解決し生産コストを削減できる。

上記の内容は本発明の技術問題、技術的ソリューション及び有益な効果をさらに詳しく説明し、本発明の具体的な実施例として、本発明を限定するものではなく、本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (9)

1. 材料を切断して予備部材を形成する第一の工程と、
   前記予備部材の一部のサイズを縮小する縮小予備成型を行う第二の工程と、
   前記縮小予備成型された前記予備部材を整形し、固定盤の予備成型を行う第三の工程と、
   固定盤および位置ずれ脚部の成型を行う第四の工程とを備えており、
   前記第二の工程が、前記第一の工程で形成された予備部材に、第一マスターダイ及び第一ダイスを用いた押し出しによって、前記予備部材の一部のサイズが縮小した第Ｉ部分と、前記第Ｉ部分に接続された半球状の第ＩＩ部分と、前記第ＩＩ部分に接続された円柱状の第ＩＩＩ部分とを形成する工程であり、
   前記第三の工程が、前記第二の工程で形成された前記第Ｉ部分、第ＩＩ部分及び第ＩＩＩ部分を、第二マスターダイ及び第二ダイスを用いて押し出し整形し、電源端子体としての第Ｉ’部分、第ＩＩ’部分、及び、直径が前記第ＩＩＩ部分の直径より大きい第ＩＩＩ’部分を形成する工程を含み、
   前記第四の工程において、前記第三の工程で形成された前記第Ｉ’部分、第ＩＩ’部分及び第ＩＩＩ’部分を、第三マスターダイ及び前記第三マスターダイとは中心軸が異なる第三ダイスを用いて押し出し整形し、前記第ＩＩＩ’部分から、固定盤を形成すると共に、前記固定盤に対して前記第Ｉ’部分とは反対側に、平面視において前記固定盤よりも小さく、前記電源端子体とは異なる中心軸を有する位置ずれ脚部を形成することを特徴とする電源端子の冷間圧造方法。
2. 前記第二の工程において、押し出し成型によって、前記第Ｉ部分の各側面に１°以下の型入れ角度を形成することを特徴とする請求項１に記載の電源端子の冷間圧造方法。
3. 前記第四の工程において、前記位置ずれ脚部の各側面にはいずれも１°以下の型入れ角度を形成することを特徴とする請求項１に記載の電源端子の冷間圧造方法。
4. 前記第四の工程において、前記位置ずれ脚部及び電源端子体、固定盤が互いに異なる中心軸を有するように、製品設計要件により偏心距離及び位置角度を調整することを特徴とする請求項１に記載の電源端子の冷間圧造方法。
5. 固定盤に対しトリミングを行う第五の工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源端子の冷間圧造方法。
6. 冷間圧造成型の電源端子体と、冷間成型の固定盤と、冷間圧造成型の位置ずれ脚部とを備え、前記電源端子体、固定盤及び位置ずれ脚部が一体成型であり、前記位置ずれ脚部と電源端子体がそれぞれ固定盤の両端に設けられ、かつ互いに異なる中心軸を有することを特徴とする冷間圧造成型の電源端子。
7. 前記電源端子体の形状が長方形型または円柱型であることを特徴とする請求項６に記載の冷間圧造成型の電源端子。
8. 前記固定盤の形状が円形型、六角形型、長方形型または楕円形型であることを特徴とする請求項６に記載の冷間圧造成型の電源端子。
9. 前記位置ずれ脚部の形状が長方形または円柱体型であることを特徴とする請求項６に記載の冷間圧造成型の電源端子。