JP5924200B2 - Laminated structure and laminated structure manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板に凹凸形状を用いて締結する積層構造体及びこれらを製造するための製造方法にかかるものである。 The present invention relates to a laminated structure that is fastened to a steel sheet using a concavo-convex shape and a manufacturing method for manufacturing them.
従来、鋼板の一種である薄板を積層してなる積層構造体は、例えば、電動機モータにおける回転子の積層コアに用いられている。積層構造体は、図24(A)の薄板7bに示すように、薄板表面に凸凹部が形成されており、対抗する薄板に形成された凸凹部が勘合されることで、積層された各薄板を固定している。
Conventionally, a laminated structure formed by laminating thin plates which are a kind of steel plate is used, for example, in a laminated core of a rotor in an electric motor. As shown in the
図24(A)は、積層構造体の製造装置の一部を示し、薄板7bに凸凹部を形成する一部工程を示している。薄板7bの凸凹部は、図24(A)に示すように、円柱状のパンチ7aを薄板7bに押下し、当該押下によって押し出された薄板7bを円筒状のダイ7cで受け取ることにより形成されている。この薄板表面に凸凹部を形成して積層構造体を製作する方法は、薄板に対して一方向から圧力を加えるだけで凸凹部が形成できるため、作業効率が良く、量産に適した製造方法である。
FIG. 24A shows a part of the manufacturing apparatus of the laminated structure and shows a partial process of forming the convex and concave portions on the
薄板7bを積層する為、製造装置を用いて薄板7bに凹凸部を形成しているが、凸凹部の形成中やパンチ7aやダイ7cのメンテナンス後、図24(A)に示すように、パンチ7aの中心軸とダイ7cの中心軸がa寸法分ずれてしまう場合がある。このa寸法のずれは、パンチ7aやダイ7cとの構造的なずれに起因して生じているため、薄板7bは各々a寸法のずれを有しており、当該薄板7bが積層されると、図24(B)に示すように、a寸法のずれが重畳され、積層構造体がb寸法分傾いたような様相で鋼鈑締結され、積層様相を悪化させる。
In order to laminate the
薄板7bの積層構造体が傾いた事例を挙げたが、他にもねじれ・反り・締結力低下等の積層様相を悪化させる。これらは製品特性悪化の要因となり、例えば電動機の積層コアの場合は、振動・騒音・誘起電圧・コギングトルク等、モータ特性悪化を招く。これらを解決させるためにパンチもしくはダイの位置を調整し、パンチの中心とダイの中心を近づける調整方法がある。しかし、調整するためにプレスから金型を脱着させる必要があるともに、パンチの中心とダイの中心の位置調整は、高精度が求められるため、調整にかなり時間を要する。
Although the example in which the laminated structure of the
先行技術文献があるが、パンチの中心とダイの中心が大きくずれた場合(例えば0.01mm程度)、積層構造体の様相は、中心ずれの方向に傾いて積層されてしまうため、パンチの中心とダイの中心を近づけて調整する必要がある。先行技術文献1によれば、凸形状の側面部に歯車の様な複数の突起を設け、中心ずれがあった場合でも締結する際に、歯車のような突起が削られる若しくは潰されることにより積層枚数による傾いたような様相を抑制させる工夫をしている。しかし、この方法においても中心ずれの補正には限界があり、さらに補正できる方法が求められている。
Although there are prior art documents, when the center of the punch and the center of the die are greatly deviated (for example, about 0.01 mm), the aspect of the laminated structure is laminated in a direction deviating from the center. It is necessary to adjust the center of the die closer. According to Prior
鋼板に凹凸形状を形成することで鋼板積層構造体を製作する技術であり、量産に対し金型にて回転子等を製作上で非常に有効である。この凹凸形状は、図24のパンチ7a、ダイ7cによって、鋼板7bのような凹凸を形成する。しかし、量産中や金型メンテナンス時において、パンチとダイの中心がa寸法分ずれてしまい、この状態で鋼板が積層されると、図24のように積層枚数に比例し、b寸法分傾いた状態で積層され、積層様相を悪化させる。これらを解決させるため、パンチもしくはダイの位置を調整し、パンチの中心とダイの中心を近づけることによって積層様相を向上させている。また、パンチの形状を大きく(凹形状を大きく)したり、ダイの形状を小さく(凸形状を小さく)したりできるが、鋼板同士の締結力が弱くなる問題点がある。
This is a technique for manufacturing a steel sheet laminated structure by forming a concavo-convex shape on a steel sheet, and is very effective in manufacturing a rotor and the like with a mold for mass production. This uneven shape forms unevenness like a
また、近年、コアの磁力を強化する為、薄板は薄くなってきており、薄板の有するズレの問題は大きくなってきている。 Further, in recent years, in order to reinforce the magnetic force of the core, the thin plate has become thinner, and the problem of the displacement of the thin plate has increased.
板厚方向に形成された外周が円形状の凸部及び凸部の板厚方向反対面に形成された内周が円形状の凹部を有する板状鋼板を複数枚積層し、板状鋼板の凹部に、対向する別の板状鋼板の凸部が嵌合することで板状鋼板同士が固定される積層構造体において、一枚の板状鋼板における凸部の中心軸線と凹部の中心軸線とを離間させると共に、凸部の中心軸線に対する凹部の中心軸線の離間方向が異なる板状鋼板を複数枚作製し、板厚方向に積層することで、積層構造体における凸部の中心軸線と凹部の中心軸線との離間方向が一定方向に重畳しないようにする。A plurality of plate-shaped steel plates each having a circular convex portion on the outer periphery formed in the plate thickness direction and a circular concave portion formed on the opposite surface of the convex portion in the plate thickness direction are laminated, and the concave portion of the plate steel plate In the laminated structure in which the plate steel plates are fixed by fitting the convex portions of the other plate steel plates facing each other, the central axis of the convex portion and the central axis of the concave portion in one plate steel plate By producing a plurality of plate-like steel plates that are spaced apart from each other and having different separation directions of the central axis of the concave portion with respect to the central axis of the convex portion, and stacking in the thickness direction, the central axis of the convex portion and the center of the concave portion in the laminated structure The direction away from the axis should not be superimposed in a certain direction.
この発明の積層工法によれば、金型内に故意に凹凸の中心をずらした刃物によって一定方向での積層による累積ズレが抑制できるため、積層様相(タオレ・ネジレ・締結力低下)・製品様相悪化が低減できる。 According to the laminating method of the present invention, the accumulated misalignment due to laminating in a certain direction can be suppressed by the blade whose center of the unevenness is intentionally shifted in the mold, so that the laminating aspect (taole / twisting / decreasing fastening force) / product aspect Deterioration can be reduced.
金型内に金型内に故意に凹凸の中心をずらした刃物を複数組配置しているため、積層枚数によって定期的に組み合わせて積層が可能である。よってプレス機より金型を脱着することなく制御できるため、金型調整に要する時間短縮が可能である。 Since a plurality of sets of blades with the centers of the irregularities intentionally shifted in the mold are arranged in the mold, it is possible to stack them by periodically combining them according to the number of stacked layers. Therefore, since control can be performed without detaching the mold from the press machine, the time required for mold adjustment can be shortened.
積層構造体の様相をモニタリングできるよう金型内にセンサーを設置することにより現在の様相に応じて制御装置により制御し、積層構造体の様相が悪化しないように型外で調整を行う。量産中は、積層構造体をモニタリングしながら制御を行うため、手動で調整する手間を省くことが出来る。 By installing a sensor in the mold so that the aspect of the laminated structure can be monitored, control is performed by a control device according to the current aspect, and adjustment is performed outside the mold so that the aspect of the laminated structure does not deteriorate. During mass production, since the control is performed while monitoring the laminated structure, the labor of manual adjustment can be saved.
実施の形態1
図1は、積層構造体製造装置1において、積層構造体を形成する役割を有する順送金型組部2を示す。この順送金型組部2は、薄板をプレスして当該薄板に凸部を形成する順送金型上部2Aと、当該順送金型上部2Aを昇降する為のガイドポスト2bと、プレスされた薄板を受け取ることにより凹部を形成する順送金型底部2Bとから構成されている。
FIG. 1 shows a
順送金型上部2Aは、図2に示すように、直方体の平面形状から成るパンチホルダ2aと、断面が略コの字状からなるすり鉢形状のパンチプレート2dと、パンチプレート2dの底面に設けられて平面板形状からなるガイドストリッパプレート2eと、パンチプレート2dに内包され、当該パンチプレート2dから一部が突出して設けられている平面形状のバッキングプレート2cとから構成されている。そして、パンチプレート2dは、開口上面の短部の両端に取付けられた支柱入りのスプリングによってパンチホルダ2aに取付け保持されている。また、パンチホルダ2aの端部に自己を昇降する為の円柱状のガイドポスト2bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the progressive die
順送金型上部2Aにおいて、図3に示すとおり、バッキングプレート2c、パンチプレート2d、ガイドストリッパプレート2eには、パンチ部20Aが複数設けられている。パンチ部20Aは、薄板を押圧する部分である。パンチ部20Aには、円柱状のパンチ2fが設けられており、パンチガイドブッシュ2gは、パンチ2fの座屈を防ぐと共に位置を調整する機能を持っている。このパンチガイドブッシュ2gは、つば付円筒形状をしており、パンチ2fをガイドする内径の中心は、パンチ2fのガイドの外径に対して偏心した形状になっている。
In the
一方、順送金型底部2Bは、図4に示すように、直方体の平面形状のダイホルダ2iとダイプレート2pが階段状に2段重ねで成り、ダイホルダ2iの上面の両側部に設けられた平板状の材料ガイド2k、ガイドポスト2bを支持するガイドポストブッシュ2hとから構成されている。また、ダイプレート2pには、パンチ2fと同数の筒状に開穴されたダイ2jが設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
図5は、順送金型底部2Bの上部が視覚し得る斜視図である。順送金型底部2Bにおいて、図5に示すように、ダイホルダ2iは、上段部にダイ2jが設けられたダイプレート2pを有している。そして、ダイ2jは、材料ガイド2kの側面に設けられており、かつ、順送金型上部2Aと順送金型底部2Bとがガイドポスト2bを介して支持された場合、パンチ2fとダイ2jは対抗する位置に設けられている。また、ダイプレート2pには、薄板をH形に押圧して切断する切断穴3kが設けられている。
FIG. 5 is a perspective view of the upper part of the
また、ダイホルダ2iにおいて、ダイ2jはY方向において2個のダイ、X方向において4個のダイが設けられている。ダイ2jは、Y方向に2個設けられていることにより、パンチ2fとダイ2jとで薄板をプレスし凸凹部を設けた場合、当該凸凹部がH型に切断された薄板の位置決めを行い、固定することが出来る。なお、本実施手の形態では、2箇所となっているが、位置決めが出来れば良く複数個所であれば何個であっても良い。一方、X方向にはダイ3a〜3dが4つ設けられている。
In the die holder 2i, the
ここで、ダイ3a〜3dは、図6に示すように、パンチ2fとダイ2jとの中心軸が各々偏心した図面である。図6(A)は、ダイ3a〜3dの偏心した図面であり、図6(B)は、薄板にダイ3a〜3dの凹部の偏心を示した図であり、図6(C)は、薄板に設けた凸凹部の中心軸のズレを示した図である。
Here, the dies 3a to 3d are drawings in which the central axes of the
すなわち、図6に示すように、3aダイでは、円筒形状の外径中心に対し、内径中心(凸部形成部)が左側に偏心している。3bダイでは、円筒形状の外径中心に対し、内径中心が右側に偏心し、3cダイでは、内径中心が上側に偏心し、3dダイでは、内径中心が下側に偏心するように組み込まれている。積層する鋼板は、例えば3aで凸成形された場合、3b〜3dでは成形しない。また、3dで凸整形された場合は、3a〜3cでは、凸成形しない。つまり凹凸形状は3a〜3dのいずれか1つで成形したものを積層構造体として成形される。積層構造体は、図9の模式図1fのように積層される。よって積層構造体は、一方向に傾くことなく、3a〜3dで成形された偏心方向が互いに相殺することによって積層構造体の様相が向上する。 That is, as shown in FIG. 6, in the 3a die, the inner diameter center (projection forming portion) is eccentric to the left side with respect to the cylindrical outer diameter center. In the 3b die, the inner diameter center is eccentric to the right side with respect to the cylindrical outer diameter center, in the 3c die, the inner diameter center is eccentric to the upper side, and in the 3d die, the inner diameter center is eccentric to the lower side. Yes. For example, when the steel plates to be laminated are convexly formed at 3a, they are not formed at 3b to 3d. Further, when the convex shape is formed by 3d, the convex shape is not formed by 3a to 3c. That is, the concavo-convex shape is formed as a laminated structure formed by molding any one of 3a to 3d. The laminated structure is laminated as shown in the schematic diagram 1f of FIG. Therefore, the aspect of the laminated structure is improved by the eccentric structures formed in 3a to 3d canceling each other without tilting in one direction.
続いて、積層構造体を製造する手順にいて、図7に従って説明する。
積層構造体製造装置は、電源がONされ作業のスタートの指示を受け(ステップ0)、薄板が順送金型組部2に挿入されると、薄板をダイプレート2p上に載せ、材料ガイド2kに沿って当該薄板をX方向に搬送し、切断穴3kの前までの所定の位置まで搬送する(ステップ1)。
Next, the procedure for manufacturing the laminated structure will be described with reference to FIG.
When the laminated structure manufacturing apparatus is turned on and receives an instruction to start work (step 0), and the thin plate is inserted into the
続いて、積層構造体製造装置は、順送金型上部2AをZ方向に下降させる(ステップ2)。順送金型上部2Aと順送金型底部2Bが接触すると、順送金型上部2Aのパンチプレート2dがZ方向と逆方向にスライドする。パンチプレート2dが当該方向にスライドすると、パンチプレート2dに内包されたバッキングプレート2cがパンチホルダ2aの底面に接触する。バッキングプレート2cがパンチホルダ2aの底面に接触したまま、Z方向と反対方向にスライド続けると、バッキングプレート2cの底面に設けられたパンチ2fが、パンチガイドブッシュ2gを貫通して、薄板を押下し、第一工程である凹部を薄板に形成する(ステップ3)。
Subsequently, the laminated structure manufacturing apparatus lowers the
続いて、積層構造体装置のダイ3は、パンチ2fによって押下された薄板を受け取り、第二工程である凸部を薄板に形成する(ステップ4)。
Subsequently, the die 3 of the laminated structure apparatus receives the thin plate pressed by the
この時、パンチ部20Aは、図6(A)に示すとおり、パンチ2fの構造的なズレが発生することを考慮し、パンチ2fとパンチガイドブッシュ2gの中心軸とのズレが、順送金型上部2Aの平面に向かって、例えば、左偏心したもの(3a)、右偏心したもの(3b)、上偏心したもの(3c)、下偏心したもの(3d)が設けられている。その為、第一工程で形成された凹部の底面に対して垂直な中心軸と、第二工程で形成された凸部の中心軸とは、各々、図6(B)に示すズレを有して形成される。
At this time, as shown in FIG. 6A, the
また、積層構造体製造装置は、図8に示すように、薄板に対して各々偏心させた凹凸部を交互に形成されており、それぞれ異なった偏心している凸凹部を薄板に設けることにより、これらを順に積層することで更なるズレを抑制することが出来る。 The stacked structure manufacturing apparatus, as shown in FIG. 8, are formed alternately concave and convex portions obtained by each eccentric with respect to the thin plate, by providing the uneven portion is eccentric different respective sheet, Further misalignment can be suppressed by sequentially laminating these.
続いて、積層構造体製造装置は、所定量だけ薄板をX方向に移動し、薄板に設けられた凸凹部を切断穴3k上に設置する。積層構造体製造装置は、切断穴3k上に設置した薄板にH型の部材を押圧することによって、第三工程であるH型の薄板を打ち抜く。連続して、積層構造体製造装置は、当該H型の部材を上昇させ、薄板を所定量だけX方向に移動して当該薄板を切断穴3k上に設置した後、薄板にH型の部材を押圧することによって、H型の薄板を打ち抜く。そして、積層構造体製造装置は、同様に処理をパンチ部の数分だけ実施する。(ステップ5)
Subsequently, the laminated structure manufacturing apparatus moves the thin plate in the X direction by a predetermined amount, and installs the convex and concave portions provided in the thin plate on the
続いて、積層構造体製造装置は、第四工程であるH型に打ち抜かれた薄板を積層し、図9に示すような、積層構造体を製造する(ステップ6)。積層構造体製造装置は、電源がOFFされることにより本処理を終了する(ステップ7)。 Subsequently, the stacked structure manufacturing apparatus stacks the thin plates punched into the H shape, which is the fourth step, to manufacture a stacked structure as shown in FIG. 9 (step 6). The laminated structure manufacturing apparatus ends this process when the power is turned off (step 7).
図9は、積層構造体製造装置によって製造した積層構造体を示す。図9(A)は、H型の薄板を積層した図面である。図9(B)は、上記のステップ3、4で薄板に形成した凸凹部のイメージ図である。図9(B)に示すとおり、パンチ2fとダイ2jとの関係にて中心軸のズレが生じている。なお、図9(B)では、2種類の中心軸のズレを生じさせた凸凹部を有する薄板を形成しているが、積層構造体製造装置の機構のズレを考慮して複数種の凸凹部を薄板に形成すれば良く、この種類に限るものでは無い。また、図9(C)は、中心軸をずらした薄板を積み上げた図であり、中心のズレ方向が相反する薄板を積層することによって、積層構造体が湾曲して積層されることを抑制している。
FIG. 9 shows a laminated structure manufactured by the laminated structure manufacturing apparatus. FIG. 9A is a view in which H-shaped thin plates are stacked. FIG. 9B is an image diagram of the convex and concave portions formed on the thin plate in the
すなわち、積層様相の悪化を招く要因は、背景技術で上述したとおり、一方向のみの中心ずれが積層枚数分累積してしまい発生する。よってこれらを解決させるために、図9に示すように中心ずれの方向を相反する方向へ中心をずらした薄板を積層し締結することで、各々の中心ずれ方向が相殺される。よって積層時の積層様相悪化を低減できる。 That is, the factor causing the deterioration of the stacking aspect is generated as the center shift in only one direction is accumulated by the number of stacked layers as described in the background art. Therefore, in order to solve these problems, as shown in FIG. 9, by laminating and fastening thin plates whose centers are shifted in directions opposite to the direction of the center shift, the respective center shift directions are offset. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of the lamination appearance during the lamination.
具体的には、偏心方向は、図6の3a〜3dのような状態で組み込まれている。積層する鋼板は、例えば3a(左偏心)で凹成形された場合、3b〜3dでは凹凸成形しない。また3d(下偏心)で凹成形された場合は、3a〜3cでは凹凸成形しない。つまり凹凸形状は3a〜3dのいずれか1つで成形したものを積層構造体として成形される。積層構造体は、図9の模式図1fのように積層される。よって積層構造体は、一方向に傾くことなく、3a〜3dで成形された偏心方向が互いに相殺することによって積層構造体の様相が向上する。 Specifically, the eccentric direction is incorporated in a state as shown in 3a to 3d of FIG. When the steel plates to be laminated are concavely formed, for example, at 3a (left eccentricity), unevenness is not formed at 3b to 3d. Further, when the concave molding is performed at 3d (lower eccentricity), the concave-convex molding is not performed at 3a to 3c. That is, the concavo-convex shape is formed as a laminated structure formed by molding any one of 3a to 3d. The laminated structure is laminated as shown in the schematic diagram 1f of FIG. Therefore, the aspect of the laminated structure is improved by the eccentric structures formed in 3a to 3d canceling each other without tilting in one direction.
この発明によれば、金型内で凹凸を形成するパンチ若しくはダイにおいて、図5に示すように、予めそれぞれ相反する方向に中心をずらした刃物を複数工程分配置している。鋼板は、3a〜3dの工程どれか一ヶ所ずつで成形(3a〜3dは、同時に加工することはない)される。3a〜3dで形成された鋼板を積層すると相互の中心ずれ方向が相殺され一方向に傾かずに積層され、図9の積層構造体1fのような模式図で積層される。積層層構造体の様相悪化は低減される。副次的に、例えば電動機の積層コアの場合は振動・騒音が減り、また誘起電圧・コギングトルク等、モータ特性が向上する。
According to this invention, in the punch or die for forming irregularities in the mold, as shown in FIG. 5, a plurality of blades whose centers are shifted in opposite directions in advance are arranged for a plurality of steps. The steel plate is formed at any one of the
実施の形態2
図10は、この発明の実施形態2における積層構造体製造装置の順送金型組部4のうち順送金型底部2Bの部分を示す。図11は、順送金型底部2Bのダイ部4Bの構成を示す。図12は、ダイ4aの構成を示す。そして、順送金型底部4Bは、図10に示すように、実施の形態1の順送金型底部2Bのダイ3の構造が異なり、図11のように偏心を有する円柱状ダイ4aが回転することで、自由に偏心方向を変更できる構造となっている。
FIG. 10 shows a portion of the
図10に示すように、ダイプレート4gには円柱状のダイブッシュ4bが組み込まれている。また図11に示すように、ダイブッシュ4bには円柱状のダイ4aが組み込まれており、更に図12に示すように、ダイ4aは、外径の中心に対して寸法aだけ偏心させている。ダイブッシュ4bは、自由に矢印方向に回転できる機構となっている。ダイブッシュ4bは、外周がゴム等の摩擦係数の高い素材から構成され、又は外周に溝が形成されており、ギア4cと係合し得るようになされている。ギア4cは、サーボモータやステッピングモータ4dによって伸縮自在に構成されており、自身が伸縮することによりダイ4aが回転し得るように構成されている。なお、サーボモータやステッピングモータ4dを用いることにより、ダイ4a、ギア4cを高速・高精密に動かすことができる。また、ダイ4aは、Y方向に沿って並行に2個設けられている。
As shown in FIG. 10, a
続いて、実施の形態2における積層構造体を製造する手順にいて、図13に従って説明する。積層構造体製造装置は、電源がONされ作業のスタートの指示を受け(ステップ10)、薄板が順送金型組部4に挿入されると、薄板をダイプレート2p上に載せ、材料ガイド2kに沿って当該薄板をX方向に搬送し、切断穴3kの前までの所定の位置まで搬送する(ステップ11)。
Next, the procedure for manufacturing the laminated structure according to
続いて、積層構造体製造装置は、順送金型上部2AをZ方向に下降させる(ステップ12)。順送金型上部2Aと順送金型底部2Bが接触すると、順送金型上部2Aのパンチプレート2dがZ方向と逆方向にスライドする。パンチプレート2dが当該方向にスライドすると、パンチプレート2dに内包されたバッキングプレート2cがパンチホルダ2aの底面に接触する。バッキングプレート2cがパンチホルダ2aの底面に接触したまま、Z方向と反対方向にスライド続けると、バッキングプレート2cの底面に設けられたパンチ2fが、パンチガイドブッシュ2gを貫通して、薄板を押下し、第一工程である凹部を薄板に形成する(ステップ13)。
Subsequently, the stacked structure manufacturing apparatus lowers the
続いて、積層構造体装置のダイ3は、パンチ2fによって押下された薄板を受け取り、第二工程である凸部を薄板に形成する(ステップ14)。この時、パンチ部20Aは、上述のようにダイ4aが並行に設けられていることにより、第三工程において打抜きされるH形状に対しては、図14(A)に示すように、凸凹部が、各々1ヶ所形成される。
Subsequently, the die 3 of the laminated structure apparatus receives the thin plate pressed by the
続いて、積層構造体製造装置は、薄板の打抜きに必要な分の凸凹部を形成したかの判断をし(ステップ15)、不足している場合は、打抜き予定のH形状の薄板の1枚分だけ当該薄板をX方向に移動し(ステップ16)、例えば、ダイ4aを45°回転(ステップ17)し、ステップ12に戻って凸凹部を形成する。これによって、積層構造体製造装置は、図14(B)に示すように、打抜き予定のH形状の薄板に2つの凸凹部を形成することが出来る。また、積層構造体製造装置は、ダイ4aが回転していることにより、複数種類の偏心を持つ凸凹部を形成する。
Subsequently, the laminated structure manufacturing apparatus determines whether or not the projections and recesses necessary for punching the thin plate have been formed (step 15). If insufficient, one of the H-shaped thin plates to be punched is obtained. The thin plate is moved in the X direction by that amount (step 16). For example, the
一方、積層構造体製造装置は、薄板の打抜きに必要な分の凸凹部の形成が充足している場合は、薄板に設けられた凸凹部を切断穴3k上に設置する。積層構造体製造装置は、切断穴3k上に設置した薄板にH型の部材を押圧することによってH型の薄板を打ち抜く。連続して、積層構造体製造装置は、当該H型の部材を上昇させ、薄板を所定量だけX方向に移動して当該薄板を切断穴3k上に設置した後、薄板にH型の部材を押圧することによって、H型の薄板を打ち抜く。そして、積層構造体製造装置は、同様に処理をパンチ部の数分だけ実施する。(ステップ18)。なお、薄板の打抜きに必要な分の凸凹部を形成する回数としては、例えば、実施の形態1では4つの偏心パターンの凸凹を形成することから、本実施の形態では4回分となる。
On the other hand, the laminated structure manufacturing apparatus installs the convex and concave portions provided on the thin plate on the
続いて、積層構造体製造装置は、第四工程であるH型に打ち抜かれた薄板を積層し、図9に示すような、積層構造体を製造する(ステップ19)。積層構造体製造装置は、電源がOFFされる
ことにより本処理を終了する(ステップ20)。
Subsequently, the stacked structure manufacturing apparatus stacks the thin plates punched into the H-shape which is the fourth process, and manufactures a stacked structure as shown in FIG. 9 (step 19). The laminated structure manufacturing apparatus ends this process when the power is turned off (step 20).
上述のとおり、本実施の形態によれば、1つのダイ4aで複数の偏心ある凸凹部を形成することが出来る為、実施の形態1の順送金組部2よりも少ない工程数で偏心の位置関係を自由に調整でき、金型自体の大きさを小型化することができる。積層枚数に応じダイブッシュ4bを回転させることにより、偏心方向が互いに相殺するように調整することで積層構造体の様相が向上する。また、駆動源を制御する制御盤は金型外にあり金型を脱着することなくプレス稼働中でも容易に調整できる。
As described above, according to the present embodiment, since a plurality of eccentric convex and concave portions can be formed with one
また、実施の形態1と比較して、図5に示すように順送金型底部2Bにおいて薄板を締結する凹凸形状を成形する工程を複数配置すると、金型の工程数が増えるため金型が大型になるというデメリットがあるが、本実施の形態によれば、偏心を有するダイ4aが回転することにより、例えば、X方向を基準として、薄板の凸凹部の偏心方向を自由に調整して製造することが出来る。
Further, as compared with the first embodiment, when a plurality of steps for forming the concave / convex shape for fastening the thin plate at the
また、本実施の形態においては、実施の形態1と比較して、図2の2a〜2gは順送金型上部の部品である。パンチガイドブッシュ2gは、パンチ2fの座屈を防ぐと共に位置を調整する機能を持っている。このパンチガイドブッシュ2gは、つば付円筒形状をしており、パンチ2fをガイドする内径の中心は、外径に対して偏心した形状になっている。このパンチガイドブッシュ2gは自由に回転でき、図4のダイブッシュ4bとギア4cとサーボモータ等4dと同等の構造にすることで自由に偏心の方向を変えることができる。これにより図3よりも少ない工程数で偏心の位置関係を自由に調整できるため、金型自体の大きさを小型化することができる。積層枚数に応じパンチガイドブッシュ2gを回転させることにより、偏心方向が互いに相殺するように調整することで積層構造体の様相が向上する。また、駆動源を制御する制御盤は金型外にあり金型を脱着することなくプレス稼働中でも容易に調整できる。
Moreover, in this Embodiment, compared with
また、本実施の形態においては、ギア4cでダイ4aを回転するように構成されているが、図15に示すように、1つのギア4cで2つのダイ4aを回転するようにしても良い。この場合、複数のダイ4aは、各々異なる偏心方向を向くよう配置されている。
In this embodiment, the
実施の形態3
図16は、実施の形態3における積層構造体製造装置の順送金型底部5Bを示す。図16に示すように、本実施の形態における順送金型底部5Bは、ダイプレート5pに円盤状のダイブッシュ5bが設けられ、当該ダイブッシュ5bに複数のダイ5aが組み込まれて構成される。実施の形態2と比較して、順送金型底部5Bは、異なる偏心を有するダイのセットが予め複数準備されている点が異なっている。
Embodiment 3
FIG. 16 shows the
そして、ダイブッシュ5bは、図17に示すように、ダイ5aのセットが複数組み込まれており、ダイ5aは、ダイ外径の中心軸に対し、a寸法偏心したものになっている。ダイブッシュ5bを回転する駆動源5cは、サーボモータやステッピングモータを用いる。ダイブッシュ5bは、例えば、90度ずつ回転した時にダイ5aの偏心方向が異なった方向になるように配置されている。そして、ダイブッシュ5bは、90度角度ずつ回転させることにより、中心ズレ量が積層枚数に対し同一方向にならず異方向に分散されるため積層様相は良好になる。
As shown in FIG. 17, the
なお、順送金型底部は、偏心の調整方法についてダイに偏心ダイを組み込んだ場合は、タオレ方向へ偏心の方向を移動させる。またパンチに偏心パンチを組み込んだ場合は、タオレ方向と逆方向に偏心の方向を移動させる。 In addition, when the eccentric die is incorporated in the die for the eccentric adjustment method, the progressive die bottom is moved in the direction of eccentricity in the taole direction. Further, when an eccentric punch is incorporated in the punch, the direction of eccentricity is moved in the direction opposite to the taole direction.
また、図18(A)は、本実施の形態の順送金型上部を示す。図18(B)は、順送金型上部の一部50Aを拡大した図である。パンチガイドブッシュ5hは、パンチ5iの座屈を防ぐと共に位置を調整する機能を持っている。このパンチガイドブッシュ5hは、パンチガイドプレート5gの中に組み込まれている。またパンチプレート5fは、パンチプレート5gと同じ丸形状をしており、一緒に同期して回転ができる機構になっている。回転方法は、ダイブッシュ5bと同様に、サーボモータやステッピングモータを用いる。パンチガイドブッシュ5hは、ダイ5aのようにダイ外径の中心軸に対し、a寸法偏心したものになっている。パンチガイドプレート5g、パンチプレート5fは、例えば図5のような積層構造体であれば90度ずつ回転した時に、偏心方向が異なった方向になるように配置されている。90度角度ずつ回転させることにより、中心ズレ量が積層枚数に対し同一方向にならず異方向に分散されるため積層様相は良好になる。
FIG. 18A shows the upper part of the progressive die according to the present embodiment. FIG. 18B is an enlarged view of a
図19は、順送金型組部での抜きレイアウト5dであり、一度に複数の凸凹部を形成するようになされている。図20は、凸凹部が薄板に形成され、上述の実施の形態に示したように順送金型組部が打抜いた薄板を積層した積層構造体5eを示す。
FIG. 19 shows a
実施の形態4
図21は、実施の形態4における積層構造体製造装置の順送金型底部を示す。上述の実施の形態では、積層構造体のズレを相殺するよう予め偏心を有する凸凹部を形成するようしているが、本実施の形態では、薄板を積層して積層構造体を構成する途中段階でズレを生じた場合、そのズレを打ち消すような偏心を有する凸凹部を形成するようになされている。
FIG. 21 shows the bottom of the progressive die of the laminated structure manufacturing apparatus in the fourth embodiment. In the above-described embodiment, the convex and concave portions having eccentricity are formed in advance so as to cancel the deviation of the laminated structure, but in this embodiment, the intermediate stage in which the laminated structure is configured by laminating thin plates. In the case where a deviation occurs, a convex recess having an eccentricity that cancels the deviation is formed.
図22は、順送金型底部の金型積層する箇所内を示す図であり、金型積層する箇所内には積層構造体の傾きを検知するセンサー6a〜6dを設置し、コアの様相をモニタリングできるようにする。センサー6a〜6dには近接センサーや圧電センサー等コアの様相が検知できるものを使用し、コアのタオレやヒネリの状態を確認できる。図23は、センサー6が、積層構造体のタオレやヒネリの状態をモニタリングする例示図である。
FIG. 22 is a view showing the inside of the die stacking portion at the bottom of the progressive die, and
また、本実施の形態の積層構造体製造装置は、モニタリングした結果を上述の実施の形態の積層構造体製造装置に適用することも可能であり、実施の形態1の場合は、ダイ3a〜3dで成形する工程を選定し指令を送り積層構造体を製作し、また実施の形態2、3では調整方向・調整位置の状況をサーボモータやステッピングモータ等へ移動方向と移動量の指令を送り、生産中の積層構造体は、互いのずれ方向が相殺するように積層するために、真っ直ぐに直立した積層構造体が製作できる。 In addition, the laminated structure manufacturing apparatus of the present embodiment can also apply the monitored result to the laminated structure manufacturing apparatus of the above-described embodiment. In the case of the first embodiment, the dies 3a to 3d are used. In the second and third embodiments, the direction of adjustment and the position of the adjustment position are sent to the servo motor and stepping motor, etc. Since the laminated structure being produced is laminated so that the displacement directions of each other cancel each other, a straight upright laminated structure can be manufactured.
以上のように、本発明によれば、薄板の積層による累積ズレが抑制できるため、積層様相(タオレ・ネジレ・締結力低下)・製品様相悪化を低減するのに有用である。 As described above, according to the present invention, since the cumulative displacement due to the lamination of thin plates can be suppressed, it is useful for reducing the lamination appearance (taole, twist, fastening force reduction) and product appearance deterioration.
1.積層構造体製造装置
1a.積層鋼鈑1
1b.積層鋼鈑1の積層構造体
1c.積層鋼鈑A
1d.積層鋼鈑B
1e.積層鋼鈑C
1f.積層鋼鈑A〜Cの積層構造体
2a.パンチホルダ(上型)
2b.ガイドポスト
2c.バッキングプレート
2d.パンチプレート
2e.ガイドストリッパプレート
2f.パンチ
2g.パンチガイドブッシュ
2h.ガイドポストブッシュ
2i.ダイホルダ
2j.ダイ
2k.材料ガイド
3a.偏心ダイA
3b.偏心ダイB
3c.偏心ダイC
3d.偏心ダイD
3e.鋼板締結の凹凸成形工程
3f.材料ガイド
3g.ダイプレート
3h.ガイドポストブッシュ
3i.順送型抜きレイアウト
3j.抜きレイアウトの積層構造体
4a.偏心ダイE
4b.ダイブッシュ
4c.ダイブッシュ駆動用ギア(ボールネジ)
4d.回転駆動源(サーボモータ・ステッピングモータ等)
4e.順送型抜きレイアウト
4f.抜きレイアウトの積層構造体
5a.偏心ダイF
5b.ダイブッシュ
5c.回転駆動源(サーボモータ・ステッピングモータ等)
5d.順送型抜きレイアウト
5e.抜きレイアウトの積層構造体
5f.パンチプレート
5g.パンチガイドプレート
5h.パンチガイドブッシュ
6a.センサーA
6b.センサーB
6c.センサーC
6d.センサーD
6f.回転駆動源A(サーボモータ・ステッピングモータ等)
6e.回転駆動源B(サーボモータ・ステッピングモータ等)
7a.パンチ
7b.鋼板
7c.ダイ
1. Laminated structure manufacturing apparatus 1a.
1b.
1d. Laminated steel sheet B
1e. Laminated steel sheet C
1f.
2b.
3b. Eccentric die B
3c. Eccentric die C
3d. Eccentric die D
3e. Unevenness forming process 3f. Material guide 3g. Die plate 3h. Guide post bush 3i. Progressive die cutting layout 3j.
4b. Die bushing 4c. Die bush drive gear (ball screw)
4d. Rotation drive source (servo motor, stepping motor, etc.)
4e. Progressive die cutting layout 4f.
5b. Die bushing 5c. Rotation drive source (servo motor, stepping motor, etc.)
5d. Progressive
6b. Sensor B
6c. Sensor C
6d. Sensor D
6f. Rotation drive source A (servo motor, stepping motor, etc.)
6e. Rotation drive source B (servo motor, stepping motor, etc.)
7a.
Claims (11)
一枚の前記板状鋼板における前記凸部の中心軸線と前記凹部の中心軸線とを離間させると共に、離間方向が異なる前記板状鋼板を板厚方向に複数枚積層して成ることで、前記積層構造体における凸部の中心軸線と凹部の中心軸線との離間方向が一定方向に重畳しないようにすることを特徴とする積層構造体。
The plate is formed by laminating a plurality of plate-shaped steel plates each having an outer periphery formed in a plate thickness direction and a circular convex portion and an inner periphery formed on a surface opposite to the plate thickness direction of the convex portion. In the laminated structure formed by fitting the convex portions of the plate steel plates facing each other into the concave portions of the plate steel plates ,
In the sheet steel plate, the central axis of the convex portion and the central axis of the concave portion are separated from each other, and a plurality of the plate steel plates having different separation directions are laminated in the plate thickness direction. A laminated structure characterized in that a separating direction of a central axis of a convex portion and a central axis of a concave portion in the structure does not overlap in a certain direction.
前記板状鋼板を柱状構造体からなる凹部形成手段で押下することによって前記板状鋼板に前記凹部を形成する第一工程と、
前記凹部形成手段で押下された前記板状鋼板を筒状構造体からなる凸部形成手段によって受け止めて前記板状鋼板に前記凸部を形成する第二工程と、
前記第一工程及び前記第二工程により前記凸部及び前記凹部が形成された前記板状鋼板を打ち抜く第三工程と、
該第三工程によって製造された複数枚の前記板状鋼板を板厚方向に積層する第四工程と、
を備え、
前記第一工程及び前記第二工程により一枚の前記板状鋼板における前記凸部の中心軸線と前記凹部の中心軸線とを離間させると共に離間方向が異なる前記板状鋼板を、前記第三工程を経て複数枚作製し、前記第四工程により積層することで、前記積層構造体における凸部の中心軸線と凹部の中心軸線との離間方向が一定方向に重畳しないようにすることを特徴とする積層構造体製造方法。 Laminating a plurality of plate-shaped steel plates each having a circular convex portion on the outer periphery formed in the plate thickness direction and a concave portion having a circular inner periphery formed on the opposite surface of the convex portion in the plate thickness direction, in the recess of the, in the laminated structure manufacturing method the plate steel sheets to produce a laminated structure that will be fixed by fitting the convex portion of another of said plate-shaped steel facing,
A first step of forming the recesses in the plate-like steel sheet by pressing in the recess-forming means comprising the plate-like steel columnar structure,
A second step of forming the protrusions on the plate-shaped steel sheet received by the convex portion forming means comprising the plate-like steel sheet is pressed by said recess forming means from the tubular structure,
A third step of punching out the plate-like steel sheet in which the convex portion and the concave portion are formed by the first step and the second step;
A fourth step of laminating a plurality of the plate-like steel plates produced in the third step in the thickness direction ;
With
In the first step and the second step, the plate steel plate is separated from the central axis of the convex portion and the central axis of the concave portion in one sheet steel plate, and the third step is different from the separation direction. A plurality of layers are manufactured and laminated by the fourth step so that the separating direction of the central axis of the convex portion and the central axis of the concave portion in the laminated structure does not overlap in a certain direction. Structure manufacturing method.
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