JP2017118761A - ロータコアのブリッジ部の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁鋼板の製造方法時に、プレス加工後のブリッジ部の強度のバラつきを減らす。【解決手段】本発明は電磁鋼板の製造方法である。かかる方法では、ロータコアを構成するために磁石孔２１ａ，ｂが設けられた鋼板において、二つの磁石孔２１ａ，ｂに挟まれているブリッジ部２２を磁石孔２１ａ，ｂの深さ方向と平行な方向にプレス加工する。これにより、ブリッジ部２２を硬化する。磁石孔の形成後、プレス加工前に鋼板の板厚を測定する。プレス加工はプレス機４９を用いて行う。板厚の測定値６１に基づいて、プレス機４９の備えるスライド５０の押し下げ量Ｓｌ又はスライド５０に取り付けられたパンチ２５ａ，ｂの突出量Ｐｕを調整する。これにより、板厚に対する潰し量の比を一定の範囲内とする。【選択図】図７

Description

本発明はロータコアのブリッジ部の加工方法に関する。

引用文献１には、ロータコアを形成する方法が開示されている。かかる方法では電磁鋼板において磁石孔及び磁石孔に挟まれたブリッジ部を形成する。ブリッジ部は加工により硬化される。

特開２００４−００７９４３号公報

ブリッジ部を硬化するために行われるのは例えばブリッジ部のプレス加工である。発明者らはブリッジ部のプレス加工において、ブリッジ部の硬化が不十分な場合があることを見出した。

図１はプレス加工の模式図を表す。プレス前において左側の鋼板１１の板厚Ｔｈ１は右側の鋼板１２の板厚Ｔｈ２より大きい。鋼板１１，１２の上面を押圧してプレス加工する。ここでプレス加工時の鋼板１１の潰し量Ｓｑ１は、鋼板１２の潰し量Ｓｑ２よりも大きい。

図１は鋼板に板厚の公差があることを表している。また板厚の公差に合わせて、プレス加工時の潰し量が変動することを表している。これは鋼板の板厚の公差の範囲における板厚のばらつきがあるに関わらず、図１に示すようにプレス機の下死点１４の高さを一定としていることによる。

図２は鋼板の潰し量と、プレス後の鋼板の強度との関係の一例を表すグラフである。横軸は潰し量である。潰し量は鋼板の板厚に対する比（％）で表す。縦軸は強度である。強度は降伏力（ｋＮ）で表す。

図２に示すように本例では強度は潰し量が20％前後であるとき極大値を示す。発明者らは、潰し量が所定の範囲Ｒａであるとき目標値Ｔａ以上の強度が得られることを見出した。本例では範囲Ｒａは潰し量の約5-40%に相当する。

本発明は、ブリッジ部をプレス加工する場合において、プレス加工後のブリッジ部の強度のバラつきを減らすとともに、高い水準の強度を保証するのに適する方法を提供することを課題とする。

本発明は電磁鋼板の製造方法である。かかる方法では、ロータコアを構成するために磁石孔が設けられた鋼板において、二つの前記磁石孔に挟まれているブリッジ部を前記磁石孔の深さ方向と平行な方向にプレス加工する。これにより、前記ブリッジ部を硬化する。

前記磁石孔の形成後、前記プレス加工前に前記鋼板の板厚を測定する。前記プレス加工はプレス機を用いて行う。前記板厚の測定値に基づいて、前記プレス機の備えるスライドの押し下げ量又は前記スライドに取り付けられたパンチの突出量を調整する。これにより、前記板厚に対する潰し量の比を一定の範囲内とする。

本発明によりプレス加工後のブリッジ部の強度のバラつきを減らすとともに、高い水準の強度を保証するのに適する方法を提供することができる。

プレスされた鋼板の断面図である。 潰し量と強度との関係を表すグラフである。 電磁鋼板の部分平面図である。 ブリッジ部の平面図である。 順送りされる鋼板の平面図である。 プレス機の部分断面図である。 プレス機の模式図である。 プレス機の部分断面図である。

図３はロータコアを構成するための電磁鋼板を示す。図中にはロータコアにおける一の磁極に相当する部分が代表して描かれている。電磁鋼板２０には少なくとも磁石孔２１ａ，ｂ及び空孔３２が設けられている。ブリッジ部２２は二つの磁石孔２１ａ，ｂに挟まれている。

図４はブリッジ部２２の硬化の態様を示す。磁石孔２１ａ，ｂの深さ方向と平行な方向に、ブリッジ部２２を、パンチ２５ａ，ｂでプレス加工することで、ブリッジ部２２を硬化する。

図４に示すようにプレス加工を受ける箇所は、ブリッジ部２２中の硬化領域２４ａ，ｂである。硬化領域２４ａ，ｂは磁石孔２１ａ，ｂの外縁に位置する。硬化領域２４ａ，ｂはブリッジ部２２の端部に位置する。

図５〜７を用いてプレス加工後のブリッジ部の強度のバラつきを減らすために必要な工程を説明する。図５は順送りされながら加工される鋼板３０を表す。鋼板３０は長尺材である。鋼板３０は、図中の左側から右側に向かって送られる。まず初めにパイロット孔３１が打ち抜かれる。

次に図５に示す内径加工部３６に表されるように空孔３２が形成される。ここでロータコアの内径に相当する大きさの円が打ち抜かれる。内径加工部３６は、鋼板３０のうち、空孔３２の打ち抜きが終わり、磁石孔２１ａ，ｂの打ち抜きを待つ部分である。

次に図５に示す磁石孔加工部３７に表されるとおり磁石孔２１ａ，ｂが形成される。磁石孔加工部３７は、鋼板３０のうち、磁石孔２１ａ，ｂの打ち抜きが終わり、ブリッジ部２２の加工硬化を待つ部分である。

次に図５に示す硬化加工部３８に表されるブリッジ部２２を硬化する。硬化の態様は図４に示した通りである。硬化加工部３８は、鋼板３０のうち、ブリッジ部２２の加工硬化が終わり、外径線３４における切断を待つ部分である。外径加工部３９は、鋼板３０のうち、外径線３４における切断が終わり、電磁鋼板２０が回収されるのを待つ部分である。

図６には磁石孔加工部３７を取り囲む、プレス機の各部分が表されている。上型４１は磁石孔の形成を終えた上型である。ストリッパ４２は磁石孔を形成した際に生じた残余の鋼板（不図示）を除去する。ストリッパ４２は磁石孔加工部３７の上面に密着している。ストリッパ４２は空孔３２に面している。

図６に示すダイス４５は磁石孔を形成した際に使用したダイスである。下型４６はダイス４５を支持する。ダイス４５は磁石孔加工部３７の下面に密着している。センサー４７はダイス４５の上面に埋め込まれている。センサー４７は空孔３２に面している。

図６に示すセンサー４７はダイス４５の上面からストリッパ４２の下面までの距離Ｄｉを測定する。距離Ｄｉは磁石孔加工部３７の板厚の測定値とすることができる。鋼板が順送り過程で、磁石孔加工部３７が形成されるたびに、磁石孔加工部３７は板厚公差に起因する、板厚の偏差を呈する。すなわち距離Ｄｉの測定により、図１に示すようなバラつきを有する板厚Ｔｈ１，２の各値を取得できる。以上の通り、磁石孔の形成後、プレス加工前に鋼板の板厚を測定する。

図７に示すプレス機４９は、磁石孔加工部３７中のブリッジ部の硬化を行うための準備をしている。図中にはプレス機４９の備えるスライド５０、上型５１、パンチ２５ａ，ｂ、下型５６、ボルスター６０が代表して表されている。これらはブリッジ部の硬化を行うために用いる。なおセンサー４７は下型５６に埋め込まれたものではないことに留意する。

図７に示す上型５１はスライド５０の下面に取り付けられている。パンチ２５ａ，ｂは上型５１の下面に取り付けられている。下型５６はボルスター６０の上面に取り付けられている。

図６，７に示す磁石孔加工部３７は、図６に示す上型４１及び下型４６に挟まれた位置から、図７に示す上型５１及び下型５６に挟まれた位置に送られたことを表している。磁石孔加工部３７はこれから上型５１及び下型５６による加工硬化を受ける。

図７に示すセンサー４７は、上述の板厚の測定値の信号６１を制御ユニット５９に送る。制御ユニット５９は板厚の測定値に基づいて、図７に示すスライド５０の押し下げ量Ｓｌ又はパンチ２５ａ，ｂの突出量Ｐｒの値を、順送りされる磁石孔加工部３７ごとに決定する。決定は板厚の測定値を受けるごとに行ってもよい。

図７に示す押し下げ量Ｓｌ又は突出量Ｐｒは、順送りされる磁石孔加工部３７ごとの潰し量が一定の範囲となるように調整される。このため図１に示すように潰し量Ｓｑ１及びＳｑ２が厚さの異なる部位ごとにばらつくことを抑制できる。

好適な潰し量は図２に示すように予め潰し量と強度の関係を測定しておくことで求めることができる。板厚に対する潰し量の比（％）の範囲Ｒａは５〜５０％が好ましく、５〜４０％がさらに好ましく、２０〜３０％が特に好ましい。

図７に示す制御ユニット５９は信号６２a，ｂのいずれか一方をプレス機４９に送る。信号６２ａは押し下げ量Ｓｌを制御するための信号である。信号６２ｂは突出量Ｐｒを制御するための信号である。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、潰し量は次のように決定することもできる。

図８には硬化加工部３８を取り囲む、プレス機の各部分が表されている。上型５１はプレス加工を終えた上型である。ストリッパ５２は硬化加工部３８の上面に密着している。ストリッパ５２は硬化領域２４ａに対向している。

図８に示すダイス５５はプレス加工した際に使用したダイスである。下型５６はダイス５５を支持する。ダイス５５は硬化加工部３８の下面に密着している。センサー５７はストリッパ５２の下面に埋め込まれている。センサー５７は硬化領域２４ａに対向している。

図８に示すセンサー５７はストリッパ５２の下面からダイス５５の上面までの深さＤｅを測定する。深さＤｅはプレス加工における潰し量を表す。実際の潰し量に当たる深さＤｅを測定していた場合でも、同じように図７の押し下げ量Ｓｌ又は突出量Ｐｒの調整を行うことにより、潰し量のバラつきを抑制できる。すなわち最初のプレス加工ではコントロールできないが、次のプレス加工では押し下げ量Ｓｌ又は突出量Ｐｒの調整を行うことで潰し量のバラつきを制御できる。

１１，１２ 鋼板； １４ 下死点； ２０ 電磁鋼板； ２１ａ，ｂ 磁石孔； ２２ ブリッジ部； ２４ａ，ｂ 硬化領域； ２５ａ，ｂ パンチ； ３０ 鋼板； ３１ パイロット孔； ３２ 空孔； ３４ 外径線； ３６ 内径加工部； ３７ 磁石孔加工部； ３８ 硬化加工部； ３９ 外径加工部； ４１ 上型； ４２ ストリッパ； ４５ ダイス； ４６ 下型； ４７ センサー； ４９ プレス機； ５０ スライド； ５１ 上型； ５２ ストリッパ； ５５ ダイス； ５６ 下型； ５７ センサー； ５９ 制御ユニット； ６０ ボルスター； ６１，６２ａ，ｂ 信号； Ｄｅ 深さ； Ｄｉ 距離； Ｐｒ 突出量； Ｒａ 範囲； Ｓｌ 押し下げ量； Ｓｑ１，２ 潰し量； Ｔａ 目標値； Ｔｈ１，２ 板厚

Claims (1)

1. ロータコアを構成するために磁石孔が設けられた鋼板において、二つの前記磁石孔に挟まれているブリッジ部を前記磁石孔の深さ方向と平行な方向にプレス加工することで、前記ブリッジ部を硬化する、電磁鋼板の製造方法であって、
   前記磁石孔の形成後、前記プレス加工前に前記鋼板の板厚を測定し、
   前記プレス加工はプレス機を用いて行うところ、前記板厚の測定値に基づいて、前記プレス機の備えるスライドの押し下げ量又は前記スライドに取り付けられたパンチの突出量を調整することで、前記板厚に対する潰し量の比を一定の範囲内とする、
   電磁鋼板の製造方法。

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