专利名称：用于割开板材的方法和装置以及板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及到用于割开板材的方法和装置以及板 材。该板材是用于制造业的材料，例如是用于组装在诸如个人计算机的信息处理装置中的磁盘驱动器的头悬架。
背景技术：
组装在信息处理装置中的磁头驱动器含有旋转磁盘或者磁光盘和提供有向磁盘写入数据和从磁盘读取数据的磁头或元件的头悬架。在磁盘驱动器中，头悬架通过由致动器驱动的滑架的臂被支撑。头悬架包括由板材制成的基板、负载梁等。在实施中，多个头悬架在框架中以预定节距链接到一起，且自框架分开成单个头悬架，如日本未审查专利申请公开No. 2000-57723 中公开的。图7A、7B和7C是示出根据现有技术自框架分开链接的头悬架的方法，其中，图7A 部分地示出了链接的头悬架，图7B示出了设置在剪切装置上的链接头悬架，和图7C示出了自框架分开的头悬架。图7A中，链接的头悬架IOlA包括基板、焊接到基板的加强筋103、和点焊接到加强筋103的弹性部件107。弹性部件107与框架105 —体。链接的头悬架IOlA自框架105分开成为单个头悬架101。为此，剪切装置109的上部衬垫110被降低以保持位于上部衬垫110和下模111之间的弹性部件107和加强筋 103，如图7B中所示。然后，降低冲头113以剪切在框架105和弹性部件107之间的部分， 从而制造单个头悬架101。为了防止在用冲头113和模111剪切期间发生毛边，将冲头113和模111之间的间隙CL设置得非常小。例如，将间隙CL设置成几个微米和将面对间隙CL的冲头113和模 111中的每一个的表面粗糙度设置成具有亚微米的最大高度Ry。但是，窄化冲头113和模111之间的间隙CL增加了剪切装置109的成本。为了解决该问题，存在一种分割技术，其允许粗糙地设置冲头和模之间的间隙。图8A、8B和8C示出了根据现有技术的割开装置，其中，图8A和8B是割开装置的截面图，图8C是割开装置的平面图。在图8A和8B中，割开装置115具有上部衬垫117、下模119、冲头121和下部衬垫 123。下部衬垫123通过例如弹簧被支撑以使在冲头121降低时下部衬垫123可以下降。在图8C中，链接头悬架IOlA的弹性部件107经由易断裂的部件125连接到框架 105。链接的头悬架IOlA被供应到割开装置115以使链接的头悬架IOlA的加强筋103 和弹性部件107被定位在冲头121和下部衬垫123之间。冲头121和上部衬垫117下降，在易断裂部件125的一侧上，框架105被保持在上部衬垫117和模119之间。冲头121相对下部衬垫123降低，以在易断裂部件125的另一侧上将加强筋103和弹性部件107夹持在其间，且断裂和割开易断裂部件125。这将链接的头悬架IOlA从框架105分开成为单个的头悬架101。根据图8A至8C的现有技术，易断裂部件125有时未与冲头121的边缘对准，从而将倾斜的张力施加到易断裂部件125。当易断裂部件125被割开时，这种倾斜张力引起如图 8B中所示的毛边。在头悬架IOlA通过框架105链接到一起的情况下，在焊接等期间的热量会改变链接的头悬架IOlA之间的节距，以引起在割开工艺期间如图8B中所示的毛边。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于割开板材的方法和装置，其能够执行割开操作而不会引起毛边。根据该方法和装置，本发明还提供了一种将被割开的板材。为了实现该目的，本发明的第一方面提供了一种用于割开具有易断裂部件的板材的方法。该方法包括在易断裂部件的第一侧上将板材保持在上部模具和下部模具之间，向衬垫移动冲头以在易断裂部件的第二侧上将板材夹持在冲头和衬垫之间，和在板材的表面方向上经由冲头的操作和引导，将张力施加到易断裂部件，从而沿着易断裂部件割开板材。根据本发明的第二方面，板材的易断裂部件具有交替的通孔和窄部、交替的薄部和窄部以及延长的薄部中的任意一种的结构。本发明的第三方面提供了一种用于第一方面的方法的装置。该装置包括上部和下部模具，其在易断裂部件的第一侧上将板材保持在其间；具有边缘部分的冲头，该边缘部分提供有悬臂于衬垫之上的引导面；和伸缩地抵抗推力的衬垫；以及沿着引导面引导板材的冲头以在板材的表面方向上将张力施加到易断裂部件。根据第一方面，没有弯曲力施加到易断裂部件。这防止了当割开易断裂部件时易断裂部件产生毛边。根据第二方面，施加到易断裂部件的张力确实断裂了易断裂部件。根据第三方面，在冲头和下部模具之间的间隙可粗糙地设置。这降低了装置成本。
图1A、1B和IC是示出根据本发明实施例的头悬架的图，其中图IA是示出链接的头悬架的部分的图，图IB是示出具有框架的链接的头悬架的平面图，和图IC是示出自框架分开的完整的头悬架的平面图；图2是示出采用根据本发明实施例的割开方法和装置制造头悬架的步骤的流程图；图3是示出在图1的链接的头悬架的框架和弹性部件之间形成的易断裂部件的平面图；图4是部分示出根据本发明的割开装置和方法的截面图，将图3的链接的头悬架的弹性部件自框架割开；图5A是部分示出图4的割开装置的截面
图5B是部分示出割开装置的改进的截面图；图6A、6B、6C和6D是示出悬臂边缘部分以及割开装置的冲头的其端部边缘的截面图；图7A、7B和7C是示出根据现有技术的自框架分开链接的头悬架的方法的图，其中图7A部分地示出了链接的头悬架，图7B示出了设置在剪切装置上的链接的头悬架，和图7C 示出了自框架 分开的头悬架；和图8A、8B和8C是示出根据现有技术的割开装置的图，其中图8A和8B是截面图， 图8C是割开装置的平面图。
具体实施例方式将参考附图详细说明本发明的实施例。每个实施例都通过在板材表面方向上施加张力割开板材而不会引起毛边。在实施例中，用于割开板材的方法和装置应用于通过将链接的头悬架自框架割开以完成单个头悬架，从而由板材制造头悬架。首先，将参考图IA至2说明制造头悬架的方法，其中图IA是示出链接的头悬架的部分的图，图IB是示出具有框架的链接的头悬架的平面图，图IC是示出自框架分开的完整的头悬架的平面图，和图2是示出制造头悬架的步骤的流程图。图IA中，链接的头悬架IA包括作为板材的基板5、加强筋7和负载梁9。负载梁 9包括刚性部件10、挠曲部件11和弹性部件13。弹性部件13与框架15 —体。例如通过激光点焊接将这些零件焊接到一起以形成链接的头悬架1A，如图IB中所示。很多链接的头悬架IA经由框架15链接到一起且自框架15割开链接的头悬架IA成为单个的头悬架1，如图IC中所示。基板5由板材制成，特别是由金属板，诸如厚度为约150 μ m的不锈钢板制成，且通过例如冲孔或蚀刻形成。该基板5是头悬架1的一部分，其经由球形填缝(ball caulking) 附接到滑架(未示出)的臂(未示出)。该滑架经由音圈马达(未示出)驱动。加强筋7由板材制成，特别是由金属板，诸如厚度为约150 μ m的不锈钢板制成，且通过例如蚀刻形成。加强筋7经由点焊接或者其他固定方法连接到基板5，加强筋7的前端通过点焊接或者其他固定方法连接到弹性部件13的端部。刚性部件10由板材制成，特别是由金属板，诸如厚度为约30 μ m的不锈钢板制成， 且通过例如蚀刻形成。刚性部件10的基端通过点焊接或其他固定方法连接到弹性部件13 的另一端部。刚性部件10和弹性部件13形成负载梁9。基板5、加强筋7和刚性部件10中的每一个的材料、厚度等都是作为例子，从而它们可具有适合于头悬架的其他材料、厚度等。挠曲部件11具有多层结构，包括厚度为约20μπι的不锈钢基部，由聚酰亚胺制成的绝缘层和由铜制成的布线层。挠曲部件11具有支撑具有磁头的滑片的支撑功能和将磁头电连接至设置在头悬架的基部上的放大电路的布线功能。挠曲部件11采用该材料、厚度和多层结构等作为实例，从而其可以是适合于挠曲部件实现支撑功能和布线功能的其他材料、厚度和多层结构等。框架15集成地支撑多个链接的头悬架1Α，其共同链接到框架15上且在其侧向方向上自框架15割开为单个的头悬架1。也就是说，链接的头悬架IA或者完整的头悬架1的侧向方向是割开方向。
S卩，易断裂部件17形成在弹性部件13和框架15之间，沿着易断裂部件17，链接的头悬架IA自框架15割开。此时，弹性部件13成为完整的头悬架1的一部分。头悬架1支撑具有读/写元件的磁头且通过滑架被支撑。图2是示出制造头悬架1的步骤的流程图。制造步骤包括通过蚀刻等的图形绘制或者部件形成(原图)步骤Si，通过按压等的弯曲步骤S2，通过激光焊接等的组装步骤 S3， 和割开步骤S4。在制造步骤中，割开步骤S4仅需通过按压从框架割开单个产品。部件形成步骤Sl通过例如冲压和蚀刻形成是链接头悬架IA的部件的板。如果需要，弯曲步骤S2处理该部件。例如，通过按压，弯曲步骤S2在刚性部件10 上形成表凹痕，该凹痕用于支撑滑片。组装步骤S3将链接头悬架IA的部件相互焊接。例如，将加强筋7焊接到基板5， 将加强筋7的前端焊接到弹性部件13的基部端，将刚性部件10的基部端焊接到弹性部件 13的前端，和将挠曲部件11焊接到刚性部件10。割开步骤S4使用割开装置(后面将说明)自框架15割开弹性部件13，以形成单个的头悬架1。在制造步骤中，重要的是自框架15割开链接的头悬架IA以在割开步骤S4中形成完整的头悬架1，步骤S1-S3仅需形成将被割开的链接的头悬架1A。由此，步骤S1-S3 可采用其他公知的技术。图3是示出在弹性部件13和框架15之间形成的易断裂部件17的平面图，图4是示出执行自框架15割开弹性部件13之间的板材的方法的割开装置的截面图，图5A是部分示出割开装置的截面图，图5B是部分示出割开装置的改进的截面图，图6A至6D是示出悬臂边缘部分以及割开装置的冲头的其端部边缘的实例的截面图。通过使用图4的割开装置19撕开形成在图3的弹性部件13和框架15之间的易断裂部件17。图3中，易断裂部件17包括交替的通孔17a和窄部17b。当由SUS304制成的弹性部件13的厚度“t”在约15μπι至IOOym的范围内时，窄部17b的长度“W”被设置成比厚度“t”大约二至四倍的范围内。根据实施例，长度“W”为厚度“t”的约三倍。长度“W”是垂直于相同平面内的割开方向的方向上的尺寸。厚度“t”是垂直于长度“W”方向和割开方向二者的方向上的尺寸。根据经由本发明人进行的测试，如果长度“W”小于厚度“t”的约两倍则在割开工艺期间发生大的延伸，如果长度“W”大于厚度t”的约四倍则割开难度增加。通孔17a具有宽度“H”。通过每个通孔17a的中心的断裂线17c距离割开装置19 的冲头25的外部边缘“P”，其被设置成等于H。该实施例使用长度“W”，宽度“H”，距离“P”等作为例子。根据材质、厚度“W”等， 可使用不同的长度、宽度和距离等。代替通孔17a和窄部17b，易断裂部件17可由交替的窄部17b和薄部形成，该薄部比窄部17b薄，或者由延长的或连续的薄部形成而不需窄部17b。可通过蚀刻形成通孔17a 和通过半蚀刻形成薄部。可通过按压形成通孔17a和薄部。在图4和5A中，割开装置19具有上部模具的上部衬垫21和下部模具的下部模 (die) 23。上部衬垫21具有冲头25。冲头25面对下部衬垫27。下部衬垫27可伸缩抵抗由弹性部件诸如卷簧提供的推力。作为弹性部件，可采用其他公知的弹簧。
冲头25具有引导面25a。在冲头25的侧向方向上的边缘部分悬臂于下部衬垫27 之上，冲头25的悬臂部分在其下表面上形成引导面25a。冲头25的侧向方向沿着割开方向对应于链接的头悬架IA的侧向方向。在冲头25的侧向方向上的边缘部分是自冲头25的端部边缘向内侧向延伸的区域。引导面25a具有台阶25c，其相对于冲头面25b步进。台阶25c具有与引导面25a 侧向向内结合并与其齐平的底面。台阶25c被进一步设置成比冲头面25b更向后对着下部衬垫27，即向着图4和5A中的上部侧，从而不会干扰易断裂部件17。台阶25c的侧向内部端25ca位于下部衬垫27的上方。如图5B中所示，可改进冲头25以在冲头25的悬臂部分上部分地形成台阶25c。 这种情况下，在冲头面25b和引导面25a之间不存在高度差。图6A至6D示出了悬臂边缘部分及其冲头25的端部边缘的各实例。提供悬臂边缘部分以允许框架15沿其滑动。为此，各种形式是可能的。图6A中，悬臂边缘部分在端部边缘上具有曲面25d，其与引导面25a是连续的。在图6B中，悬臂边缘部分在端部边缘上包括倾斜面25e和在倾斜面25e的每个侧面处的曲面25d。在图6C中，悬臂边缘部分在端部边缘上包括多个倾斜面25f。多个倾斜面25f的数量是任选的。图6D中，悬臂边缘部分在端部边缘包括倾斜面25g。
将结合自框架15割开链接的头悬架1A(图IA至1C)说明根据本发明的实施例的割开板材的方法。在图4和5A中，将链接的头悬架IA供应到割开装置19，以将弹性部件13和加强筋7定位在冲头25和下部衬垫27之间。冲头25和上部衬垫21降低，以使在易断裂部件17的第一侧上的框架15被保持在上部衬垫21和模23之间。冲头25进一步降低，易断裂部件17的第二侧上的弹性部件13和加强筋7被夹持在冲头25和下部衬垫27之间。在保持状态下，冲头25和下部衬垫27抵抗作用在下部衬垫27上的推力下降。当冲头25下降时，框架15沿着引导面25a和曲面25d滑动，以在弹性部件13和框架15的表面方向上将张力施加到易断裂部件17。S卩，框架15的滑动部分是通过引导面25在厚度方向上被停止的停止部分。停止部分向着被保持在第一侧上的模23和上部衬垫21之间的保持部分关于易断裂部件17移位。因此，在通过第二侧上的冲头25和下部衬垫27保持的保持部分和停止部分之间的一部分框架15被设置成比第一侧上的保持部分和停止部分之间的一部分窄。这在框架15和弹性部件13的最初表面方向上将相对大的张力施加到易断裂部件。施加到易断裂部件17的张力断裂易断裂部件17，以形成单个头悬架1。以这种方式，根据实施例的割开板材的方法不将弯曲力施加到易断裂部件17，以便不产生毛边。根据实施例，冲头25的引导面25a形成在自悬臂于下部衬垫27之上的冲头25的端部边缘侧向向内延伸的边缘部分。即使由于在将部件组装到链接的头悬架IA中时施加的热量，导致在链接的头悬架IA中的节距自一个变成另一个，引导面25a也吸收这样的节距变化，以防止在割开工艺期间发生毛边。
根据实施例，易断裂部件17形成有交替的通孔17a和窄部17b。替代地，易断裂部件17可形成有交替的薄部和窄部，或者延伸的薄部。因此，由于在割开工艺期间施加至其的张力，导致易断裂部件17确实断裂，而不会产生颗粒或毛边。根据实施例，割开装置19包 括上部衬垫21、模23、冲头25和下部衬垫27。冲头 25具有悬臂于下部衬垫27之上的引导面25a。引导面25a引导框架15。该结构允许粗糙地设置冲头25和模23之间的间隙，从而最小化割开装置19的成本。根据实施例，链接的头悬架IA经由弹性部件13与框架15 —体。经由框架可链接多于一个的头悬架1的各部件中的任一个，诸如基板5、加强筋7、弹性部件10和挠曲部件 11，根据本发明可自框架割开其每一个。本发明也可用于其他板材以通过割开支撑部件诸如框架完成产品。
权利要求
1.一种用于割开具有易断裂部件的板材的方法，包括步骤 将板材在易断裂部件的第一侧保持于上部模具和下部模具之间；向衬垫移动冲头以将板材在易断裂部件的第二侧夹持于冲头和衬垫之间；和在板材的表面方向上通过操作和引导冲头将张力施加到易断裂部件，从而沿着易断裂部件割开板材。
2.一种根据权利要求1所述的方法要被割开的板材，包括易断裂部件，其具有交替的通孔和窄部、交替的薄部和窄部、以及延长的薄部中的任一种。
3.如权利要求2所述的板材，其中薄部具有比板材的厚度大二至四倍的范围内的长度。
4.如权利要求2所述的板材，其中将被保持在上部模具和下部模具之间的易断裂部件的第一侧是用于头悬架的板，其支撑读/写元件并通过滑架支撑；和将被夹持在冲头和衬垫之间的易断裂部件的第二侧是框架，多个头悬架通过其链接到一起。
5.一种用于如权利要求1所述的割开板材的方法的装置，包括 上部和下部模具，用于在易断裂部件的第一侧上将板材保持在其间；冲头，其具有提供有悬臂于衬垫之上的引导面的边缘部分，和衬垫，衬垫可伸缩地抵抗推力；和该冲头沿着引导面引导板材，以在板材的表面方向上将张力施加到易断裂部件。
6.如权利要求5所述的装置，还包括台阶，其部分地或整体地形成在引导面上且被向后设置成对着衬垫，以使引导面可不干涉板材的易断裂部件。
7.如权利要求5所述的装置，还包括冲头的边缘部分的端部边缘，其具有曲面、曲面和倾斜面的组合、多个倾斜面和一个倾斜面中的任一种。
8.如权利要求6所述的装置，还包括冲头的边缘部分的端部边缘，其具有曲面、曲面和倾斜面的组合、多个倾斜面和一个倾斜面中的任一种。
9.一种割开具有易断裂部件的板材的方法，包括步骤将板材保持在相对于易断裂部件的第一侧和第二侧二者上； 在板材的厚度方向上，相对于彼此地移动在板材的第一和第二侧上的保持部分； 当相对移动保持部分时，停止厚度方向上的在第一和第二侧上的保持部分之间的部分，相对于易断裂部件，停止的部分被移向保持部分中的一个；和设置保持部分的另一个和停止的部分之间的部分比保持部分的一个和停止的部分之间的部分更窄，以在板材的表面方向上将张力施加到易断裂部件，从而沿着易断裂部件割开板材。
全文摘要
一种割开板材的方法，该板材具有弹性部件、框架、以及形成在弹性部件和框架之间的易断裂部分，该方法包括将框架保持在易断裂部件的第一侧上的上部衬垫和模之间，向可伸缩抵抗推力的下部衬垫移动冲头，以将弹性部件夹持在易断裂部件的第二侧上的冲头和下部衬垫之间，以及驱动冲头以使冲头引导板材并在板材的表面方向上将张力施加到易断裂部件，从而沿着易断裂部件割开板材。该方法能够割开板材而不会导致毛边。
文档编号G11B5/48GK102347050SQ201110225250
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年7月27日
发明者井上英则 申请人:日本发条株式会社