連續形成帶凸緣的表面安裝銷的方法

2023-11-08 21:07:37

專利名稱：連續形成帶凸緣的表面安裝銷的方法
技術領域：
本發明大體涉及帶凸緣的表面安裝銷，本發明尤其涉及以端對端形式製造帶凸緣 銷的方法。
背景技術：
通常，表面安裝銷被插入工件中來用作工件和傳統連接器步線裝置之間的電接 口。典型地，銷以端對端形式被製造，其中，卷繞布線被拉直並且形成到銷的特定幾何結 構內。然後，可以使用從端對端串中分隔一個銷的銷插入機分隔銷。然後，被分隔的銷可 以定位在工件上，並且通過在銷的尖端上推動一預設距離被插入。可變量，例如插入過程 的速度和慣性，孔在工件中的實際尺寸，以及當受到插入力作用時銷的幾何結構抵抗偏轉 的相對能力會導致插入深度的變化以及銷軸的變形。製造用於電路板的銷的方法在授予 Sebastien的美國專利No. 4，769，907中描述。在大多數情況下，銷和工件需要通過焊接連接。這典型地通過圍繞工件中的孔將 焊膏施加到傳導表面以及直接施加在工件中的孔上形成。然後，銷被插入焊膏並且插入工 件中的孔內。一些焊膏被粘接到銷上，隨後在回流焊工藝期間在銷和傳導表面之間圍繞銷 形成焊接片。然而，一些焊接膏在被插入時由銷散開開，從而導致浪費並且自由的傳導材料 可能毀壞工件。該類型銷在工件中的使用具有許多缺陷。一些因素，例如插入所需的力和銷的強 度會導致將銷插入太深或者插入的深度不夠，或者使銷斷裂或彎曲。此外，大量使用焊料會 導致浪費和汙染。除了上述的直線銷以外，可以在工件中使用帶凸緣銷。帶凸緣銷具有圍繞銷的一 部分的凸邊(例如，凸緣)。凸緣提供用於將銷推入工件內的剛性表面，從而消除了使銷軸 變形的可能性。凸緣也通過阻止銷被插入超過特定深度而限定精確的支座表面。附加地， 焊料可以圍繞工件中的孔、在銷的帶凸緣部分的正下方被施加到傳導材料上，以便在回流 焊工藝之後形成具有360度、高強度、低電阻、無浪費的接頭。目前，帶凸緣銷相比於直線銷來說，製造更複雜和昂貴。典型地，目前的帶凸緣銷 使用車床設備、利用六角刀架製造。這是非常昂貴的製造方法並且需要緩慢的碗形供給插 入設備。需要的是一種製造帶凸緣銷的連續捲軸的有效方法。

發明內容
本發明的一個方面是製造帶凸緣銷的方法。該方法包括通過具有凹口的成形模 供給導線；使導線變為多個直線銷；部分地將直線銷從成形模向前推動到具有預形成凹腔 的鐓鍛模，從而直線銷的第一部分位於成形模中並且直線銷的第二部分位於鐓鍛模中。該 方法還包括將直線銷的第一部分固定到成形模中，並且將直線銷的第二部分固定到鐓鍛模 中，從而使直線銷的第三部分移置到由鐓鍛模和成形模之間的空間限定的間隙中，然後，封 閉使直線銷的第三部分置於預形成凹腔中的間隙，其中預形成凹腔圍繞直線銷形成凸緣並且形成帶凸緣銷。接下來，打開成形模和鐓鍛模，從而釋放帶凸緣銷，並且重複執行該方法。本發明的另一方面是用於製造帶凸緣銷的裝置。該裝置包括成形模，凹口，鐓鍛模 和由成形模和鐓鍛模之間的空間限定的間隙。成形模具有頂部分和底部分和打開位置和閉 合位置，其中當成形模位於打開位置時，導線被供給到成形模內，從而限定直線銷。鐓鍛模 具有彼此平行的頂部分和底部分，鐓鍛模具有預形成凹腔，滑動部分以及打開位置和閉合 位置。


為了示出本發明主題的目的，附圖示出了本發明的一個實施例。然而，應當理解， 本發明不限於附圖中示出的精確布置和設置。其中圖1是根據本發明主題的實施例的方法的流程圖；圖2是根據本發明主題的處於打開位置的裝置的等軸視圖；圖3是根據本發明主題的處於閉合位置的裝置的等軸視圖；圖4是根據本發明主題的處於閉合位置的裝置的等軸視圖；圖5是根據本發明主題的處於打開位置的裝置的等軸視圖；圖6是根據本發明主題的處於打開位置的裝置的等軸視圖。
具體實施例方式現參考附圖，其中相同的參考標號表示相同的部件，尤其是，參考圖1，本發明主題 的一個方面是製造帶凸緣銷的方法20。在22處，該方法包括將導線供給通過成形模。典型 地，該導線為通常用於製造電子銷，例如帶有不鏽鋼套筒的不鏽鋼或銅芯導線的卷繞的預 先鍍有金屬的導線。然而，也可以預期在工藝中使用中空的管。導線可以在進入成形模之 前變平。在M處，導線在成形模中變形成直線銷。直線銷是具有基本上均一直徑的導線的 一段，除了尖端可以被逐漸變細以外。成形模具有在規定距離處間隔開的多個凹口，該凹口 形成導線中的斷開點。典型地，凹口逐漸變大，這又使斷開點在銷中逐漸深入。當導線通過 成形模時，導線擺動大約90度，從而導致導線被逐步限定，直到斷開點形成在導線厚度的 大約50%處。這就形成端對端形式的直線銷。用於該電路類型的典型直線銷直徑大約為0. 305mm到大約2. ^mm(大約0. 012英 寸到大約0. 090英寸)，長度大約為2. 54mm到大約50. 8mm(大約0. 100英寸到大約2. 000 英寸)。導線不完全被切開，僅僅是部分被切開，典型地大約50%被切開，以便允許導線以 端對端形式連續地通過工藝。直線銷的長度由成形模預先確定，並且通過改變成形模可以 改變或調節成具有任何尺寸的直線銷。在沈處，直線銷從成形模供給到具有滑動部分和預形成凹腔的鐓鍛模。由成形模 的末端部分和鐓鍛模的開始部分限定間隙。間隙的尺寸可以變化，但是必須小於一個直線 銷的長度，以便將直線銷的每一側固定。成形模和鐓鍛模間隔開的距離短於一個直線銷的 長度，從而形成間隙。間隙的尺寸有效，使得直線銷的第一部分可以由成形模固定，並且直 線銷的第二部分可以由鐓鍛模固定。成形模和鐓鍛模都位於打開位置，直線銷從成形模供 給到鐓鍛模。在觀處，成形模和鐓鍛模在一點處被閉合，在該點，直線銷的第一部分位於成形模中，並且直線銷的第二部分位於鐓鐓模中。通過閉合成形模和鐓鍛模，直線銷被固定。直 線銷的第一部分位於成形模中，並且直線銷的第二部分位於鐓鍛模中，直線銷的第三部分 保持在由成形模和鐓鍛模之間的空間形成的間隙中。在30處，鐓鍛模被機械撞擊，導致滑動部分有效地閉合成形模和鐓鍛模之間的間 隙。機械撞擊可通過現有技術中的任何已知裝置或方法，例如機械、液壓或氣動致動實施。 在32處，當間隙閉合時，直線銷的第三部分移置到鐓鍛模的預形成凹腔內。結果，圍繞直線 銷形成凸緣，從而將直線銷轉變成帶凸緣銷。然後，打開成形模和鐓鍛模，並且在34處釋放帶凸緣銷。導線捲軸前進一個直線 銷的預定長度，並且可以完成工藝，直到導線的整個捲軸形成為帶凸緣銷。然後，帶凸緣銷 可以卷繞到最終形成的帶凸緣銷的新捲軸上。現在參考圖2，在本發明主題的一個實施例中，用於實施製造帶凸緣銷的方法的裝 置被示出。裝置50包括成形模52和鐓鍛模64。成形模52可以與現有技術中已知的對於 形成直線銷有效的成形模相同。成形模52具有頂部分M和底部分56。成形模52可以處 於打開位置，如圖2和5所示，或者處於閉合位置，如圖3和4所示。成形模52的頂部分M和底部分56彼此對稱，並且沿縱軸線57以平行位置取向。 成形模52具有均勻間隔開的多個凹口 53，多個凹口位於頂部分M和底部分56上。當凹口 53沿工件流動方向，即沿箭頭59指示的方向移動時，凹口沿軸線57逐漸深入。成形模52 還具有導致導線80在成形模中擺動大約90度的機構。一個示例的擺動機構是旋轉機構。 擺動導致導線80被凹口 53部分地切開。部分切開被繼續，直到到達大約50%深度的斷開 點深度，在銷被使用時能夠單一化(singulating)，從而形成直線銷62。鐓鍛模64還具有頂部分66和底部分68，位置和沿縱軸線57平行。類似於成形 模52，鐓鍛模64可以處於打開或閉合位置。如圖2所示，頂部分66和底部分68具有凹口 58。凹口 58可以為任何尺寸和形狀。凹口 58位於頂部分66和底部分68中，使得當頂部 分和底部分處於閉合位置時，凹口限定預形成凹腔60，如圖3和4所示。預形成凹腔60的 預定尺寸和形狀確定將被形成在直線銷62上的凸緣的尺寸和形狀。鐓鍛模64還具有沿縱 軸線57水平滑動的滑動部分67。當鐓鍛模64處於打開位置時，直線銷62可以從成形模52供給到鐓鍛模內。當鐓 鍛模64處於閉合位置時，直線銷62可以被固定。成形模52和鐓鍛模64位於同一平面上，使得直線銷62在隨後操作期間不變形。 成形模52和鐓鍛模64在它們之間限定間隙70。間隙70由成形模52的第一邊緣72和鐓 鍛模64的第二邊緣74限定。間隙70的尺寸與直線銷62的確定尺寸直接成比例。間隙70 的尺寸必須被確定成有效地保持直線銷62的第一部分76和直線銷的第二部分78。例如，當成形模52和鐓鍛模64處於打開位置時，導線80可以被供給到模內。當 導線80行進通過成形模52時，直線銷62通過成形模的擺動形成，其中凹口形成導線的部 分切開。從導線捲軸形成直線銷的工藝被典型地使用在工業中。當形成直線銷62時，直線 銷從成形模52行進到鐓鍛模64。當每個直線銷62接近間隙70時，裝置50停止，並且成形模52和鐓鍛模64閉合， 如圖3所示。現在尤其參考圖3，當成形模52和鐓鍛模64處於閉合位置時，直線銷62被固 定。直線銷62的第一部分76被固定在成形模52中，並且直線銷的第二部分78被固定到鐓鍛模64中。直線銷62的第三部分82位於間隙70中。當工藝連續進行時，如圖4所示，間隙70閉合。這可以通過將機械衝擊或類似力 施加到鐓鍛模64的滑動部分67來完成。間隙70的閉合導致直線銷62的第三部分82移 置到預形成凹腔60內。當直線銷62移置時形成凸緣，從而凸緣形成帶凸緣銷84。然後，成形模52和鐓鍛模64可以被打開，如圖5所示，以便釋放帶凸緣銷84，並且 通過使導線80前進一個直線銷62的長度可以重複執行整個工藝，如圖6所示。當要使用帶凸緣銷時，首先從捲軸單一化。然後，通過將銷的凸緣頂部推入板內而 將帶凸緣銷插入電路板內，直到凸緣的底部接觸電路板。這就控制了插入的深度並且消除 了外部變量。典型地，直線銷從端部推動，並且可以導致銷軸的彎曲或斷裂。通過凸緣將銷推 入，可以得到更多控制並且使損壞銷的風險更小。此外，通過在電路板中使用帶凸緣銷，典型地需要完成連接的焊料量被顯著地減 小。焊料可以被僅僅施加到孔周圍的傳導表面上。焊料環可以被印刷到板內。當銷被插入 時，帶凸緣的部分接觸產生較大表面區域的焊料，以便在隨後回流焊工藝期間形成周向焊 料片。與前述方法不同，當銷插入時，在孔及其周圍區域被覆蓋的地方，銷迫使焊料散開，因 而沒有焊料的浪費或散開，並且可以獲得更好的電和機械連接。此外，本方法在低成本的工具價格下產生高的速度和精確的部件。
權利要求
1.一種製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，a.將導線供給通過成形模的步驟02)；b.將所述導線變形為多個直線銷的步驟04)；c.使所述直線銷從所述成形模部分地前進至具有預形成凹腔的鐓鍛模的步驟(沈)， 從而所述直線銷的第一部分位於所述成形模中，並且所述直線銷的第二部分位於所述鐓鍛 模中；d.將所述直線銷的所述第一部分固定在所述成形模中，並且將所述直線銷的所述第二 部分固定在所述鐓鍛模中的步驟( )，從而所述直線銷的第三部分位於由所述鐓鍛模和所 述成形模之間的空間限定的間隙中；e.閉合所述間隙的步驟(30)，從而導致所述直線銷的所述第三部分移置到所述預形 成凹腔中，從而圍繞所述直線銷形成凸緣和形成帶凸緣銷的步驟(32)；f.打開所述成形模和所述鐓鍛模，從而釋放所述帶凸緣銷的步驟(34)；和g.重複執行步驟c至f。
2.如權利要求1所述的製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，所述導線前進通過所 述成形模一個直線銷的長度。
3.如權利要求2所述的製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，所述導線是卷繞的預 先鍍有金屬的導線。
4.如權利要求3所述的製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，所述導線在步驟a之 前被卷開。
5.如權利要求4所述的製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，通過機械地撞擊所述 鐓鍛模的步驟(30)來閉合所述間隙。
6.如權利要求5所述的製造帶凸緣銷的方法(20)，其特徵在於，所述帶凸緣銷被纏繞 在捲軸上。
7.一種用於製造帶凸緣銷(84)的裝置50，其特徵在於成形模(52)，所述成形模具有頂部分(54)和底部分(56)，所述成形模(5 具有打開 位置和閉合位置，其中，當所述成形模(52)位於所述打開位置時，導線(80)能夠被供給到 所述成形模(52)內，從而限定一直線銷(62)；凹口(53)，所述凹口定位於所述成形模(5 的所述頂部分(54)和所述底部分(56) 中，所述凹口逐漸深入並且有助於部分地切開形成直線銷(62)的所述導線(80)；鐓鍛模(64)，所述鐓鍛模具有彼此平行的頂部分(66)和底部分(68)，所述鐓鍛模(64) 具有預形成凹腔(60)，滑動部分(67)和打開位置和閉合位置；和間隙(70)，所述間隙由所述成形模(52)和所述鐓鍛模(64)之間的空間限定。
8.如權利要求7所述的裝置(50)，其特徵在於，所述成形模(52)包括擺動機構。
9.如權利要求8所述的裝置(50)，其特徵在於，所述凹口(53)被均勻地間隔開。
10.如權利要求9所述的裝置(50)，其特徵在於，當所述成形模(52)位於閉合位置時， 所述直線銷(62)的第一部分(76)被固定。
11.如權利要求10所述的裝置(50)，其特徵在於，當所述鐓鍛模(64)位於閉合位置 時，所述直線銷(62)的第二部分(78)被固定。
12.如權利要求11所述的裝置(50)，其特徵在於，所述間隙(70)通過機械地撞擊所述鐓鍛模(64)的所述滑動部分(67)而閉合。
13.如權利要求12所述的裝置(50)，其特徵在於，所述導線(80)被移置到所述預形成 凹腔(60)中，從而形成帶凸緣銷(84)。
全文摘要
本發明涉及一種製造帶凸緣銷(84)的方法。該方法包括將導線(80)供給通過成形模(52)，從而導線(80)變形以形成直線銷(62)。然後，直線銷(62)從成形模(52)供給到具有預形成凹腔(60)的鐓鍛模(64)中，其中，直線銷(62)的第一部分位於成形模(52)中，並且直線銷(62)的第二部分位於鐓鍛模(64)中。銷的一部分固定在成形模(52)和鐓鍛模(64)中，使得直線銷(62)的一部分置於由鐓鍛模(52)和成形模(64)之間的空間限定的間隙(70)中。
文檔編號B21D22/00GK102149487SQ200980133089
公開日2011年8月10日 申請日期2009年8月3日 優先權日2008年8月6日
發明者J·W·巴拉齊, K·R·雷爾 申請人:總電子有限責任公司, 琉璃珠產業股份有限公司