JPH01162529A

JPH01162529A - 自動かしめ鉄心の製作方法

Info

Publication number: JPH01162529A
Application number: JP32133287A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Ichi; 智之市; Yoshinari Muro; 室　吉成; Yoshiaki Iida; 飯田　嘉明
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-06-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、自動かしめ鉄心の製作方法に係り、特に、順
送りプレスを用いた自動かしめによる積層鉄心の製作方
法に関する。

〈従来の技術〉近年、家庭電化製品をはじめとする電気製品のめざまし
い発展に伴い小型トランスや小型電動園の需要も増大の
一途をたどっている。

このような電気製品に使用される鉄心を製作するには、
電磁鋼板を順送りプレスを用いて所定の形状に打ち抜き
、その数枚ないし画数１０枚を積層した後リベットや溶
接で成形する。

この製作工程は下記のように２通りがある。

■　プレス→背切り→ピン入れ→かしめ■　プレス→背
切り→溶接機へセット→溶接しかし、上記のいずれも工
程が長く、作業員も多く必要とすることから、ここ数年
の間に順送りプレス内で一定枚数を積層し、鉄心の状態
で取り出される自動かしめ方式による複合順送り金型が
使用されるようになってきている。

この方式は、従来方式に比べ大幅な合理化、省力化が図
られることから、今後ますます採用されるものと推察さ
れる。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、かしめ突起やかしめ孔は、電磁鋼板の材
質、鉄心製品の大きさ、形状、またはかしめ突起の位置
、個数などによって適正形状を選ぶことになるが、かし
め突起の外径とかしめ孔の内径の寸法差が重要であり、
これは刃物（通常はポンチ、グイ）のクリアランスによ
り決まり、かしめ強度に影響を及ぼすのである。

かしめ方法としては、 ■　順送りプレスの中で仮かしめ後、別工程で本かしめ
を行う。

■　順送りプレスの中だけでかしめを行う。

の２種類がある。

前者は、特開昭５８．９３５２１号公報に示されている
ように先端を７字状にした矩形ポンチのストロークを調
整して７字状に打ち出したＶ字状突起で仮かしめを行い
、順送りプレス外で本かしめを行う方法であり、かしめ
強度は強い、しかしながら、２工程となるため作業員の
増加が必要であり、また、本かしめ用プレスを設置した
り、そのスペースの確保を要するなど後者に比べて経済
的な問題がある。

一方、後者は、順送りプレス中で丸形のポンチのストロ
ークを調整して板厚の１７２〜２７３程度を打ち出して
かしめ突起を作り、次のステージでコア板を抜き落とし
た時にグイ側面の締め付は圧やグイ内の下からの支えに
よる保持力でかしめ突起をかしめ孔へ押し込みかしめる
方法であり、第５図（ａ）に示すように全く破断面のな
い剪断面２１のみの形状になる。この場合、材料の機械
的性質や硬度あるいは突起高さによりかしめ強度が変わ
る。また、不良品の発生も多数あり、材料に合わせたか
しめ条件を見出すのは困難を極めている。そこで、打ち
抜かれる材料に合わせて順送りプレスの金型を配設する
方法が一般的であるが、種々材料に合わせた金型を保有
しておくことは不経済である。

本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであ
って、順送りプレスを用いた自動かしめに好適な鉄心の
製作方法を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉本発明は、製品板の抜き落し工程より前段に、かしめ突
起とかしめ孔を形成する工程を有する順送りプレスを用
いる自動かしめ鉄心の製作方法において、凹状の作用面
を有するポンチを用いてかしめ突起形成を施すことを特
徴とする自動かしめ鉄心の製作方法であり、また、前記
かしめ突起形成における突起部周辺の一部が切り離され
るようにしてもよい。

〈作　用〉本発明者らは、順送りプレスの中だけでかしめを行う際
に、かしめ不良を起こさすかしめ強度の強くなる方法に
ついて検討を行った。

その結果、順送りプレスにおける鋼板の抜き落とし工程
より前段に配されるかしめ突起とかしめ孔を形成する工
程においてそのかしめ突起形成に用いられるポンチ作用
面に凹状の加工を施すことにより、かしめ強度の強い鉄
心が得られることを見出したものである。

すなわち、凹状の作用面を有するポンチを用いて鋼板に
かしめ突起形成を行うと、鋼板にはそれに応じた凸状の
かしめ突起を有することになる。

押し込みポンチによってこの凸状突起がかしめ孔に押し
込まれたとき、かしめ孔内の凸状突起は平坦化しようと
する。この側圧により、かしめ強度の強い鉄心が得られ
るのである。

また、この際かしめ突起部の周辺の一部が切り離された
状態にすると、さらに安定したかしめ強度が得られるの
である。

ここで、ポンチ作用面を凹状にする理由について以下に
説明する。

本発明に用いられる順送りプレスの金型としては、かし
め突起を有するものであって金型内でかしめが完了する
ので、そのかしめ突起を鋼板に作るポンチの作用面に凹
みがない場合、かしめ強度の強い鉄心を得るためには、
前述したように各月料によりかしめ条件の変更が必要で
あり困難である。

ポンチ作用面の凹みの形状の一例を、第３図に示す。図
に示すように、凹み角度θが鋭角となったエツジ部２ａ
を有するポンチ２を用いて、高速で連続打ち抜きを行う
と、打ち抜き中にポンチの刃の先端部がチッピング現象
を起こし、金型焼き付きの原因となる。このようなこと
から、金型の材質や打ち抜かれる鋼板の材種などにより
異なるが、ポンチ２のエツジ部２ａの凹み角度θは、７
５度以上とするのが好ましい。

なお、ポンチ作用面の凹みの形状は、第３図に示すよう
な山形状に限るものではなく、例えば第４図に示すよう
に、（ａ）、Φ）台形状、（Ｃ）楕円形状あるいは（ロ
）卵形状、　（ｅ）、　（ｆｌ半円形状など、前記条件
を満足させる形状であればいずれでもよい。

また、ポンチ作用面の凹みの大きさは、作用面全面とす
ることが強いかしめ強度を得るためには望ましいが、前
記したように鋭角となればポンチエツジ部のチッピング
を起こし易いから、ポンチエツジ部の鋭角部を少なくす
るため、例えば前出第４図（ｅ）または（ｆ）のように
パンチ作用面の一部を平面としておく、すなわちパンチ
作用面の一部平面、残部凹みとしてもよい、この場合、
平面部が多いと、かしめ突起は平面となるのでかしめ強
度の強い鉄心を得るためには、材料に合ったかしめ条件
の設定が必要であり、平面部と凹み部の割合設定に注意
する必要がある。

さらに、かしめ強度を安定化するためには、かしめ突起
部周辺の一部を切り離すとよい、この理由は、第５図（
ｂ）の如くかしめ突起部および保持部に剪断面２１と破
断面２２を形成することにより、その境界部同志で強固
に固定されるためである。

以下に、本発明を第１図を用いて具体的に説明する。

第１図は、本発明方法を適用する一例として、電磁鋼板
からかご型モータ用鉄心を製作する場合の連続打ち抜き
工程を示したものである。

第１図（ａ）に示すような帯状の鋼板１から鉄心板を打
ち抜く工程において、まず第１工程Ａでパイロット孔１
１が加工される。このパイロット孔１１を基準にして第
２工程Ｂでロータのシャフト孔１２が、第３工程Ｃでア
ルミ鋳込み用のスロット１３が、第４工程りでかしめ突
起１４がそれぞれ順次加工される。この場合、かしめ突
起の内側即ち鋼板１の表面側はかしめ孔となり、裏面側
かがしめ突起となる。このかしめ突起を形成するため、
第１図［有］）に示すように、ポンチ作用面の中央部が
山形に凹んでいるかしめ突起ポンチ２のストロークを調
整して、かしめ突起即ちかしめ孔１４が形成される。

次の第５工程已において、第１図（Ｃ）に示すように、
前記のロータシャフト孔１２．スロット１３．かしめ突
起１４を含めたロータが切り落としポンチ４で抜き落と
され、′鋼板１にはロータ抜き落とし孔１５が形成され
る。前記切り落としポンチ４には押し込みポンチ３が埋
め込まれており、この押し込みポンチ３にて、前工程で
打ち抜かれ、ダイ６の側圧で保持されたロータのかしめ
孔にかしめ突起１４を押し込む。かくして、ダイ６中で
かしめが完了すると、ロータはシュート７より排出され
る。

さらに、第６エ程Ｆにおいて、ステークの磁極となるス
テータテース１６が形成される。その後第７エ程Ｇで、
第４工程りと同様にポンチ作用面中央部が山形に凹んで
加工されたかしめ突起ポンチ２によりかしめ突起１７が
加工され、第８工程Ｈで第５工程Ｅと同様にかしめ突起
の押し込みとステータの切り離しが同時に行われる。

このように、本発明は鉄心を製作する際に前段の工程で
かしめ突起即ちかしめ孔を形成させ、鉄心板を打ち抜く
ときの打ち抜き圧とダイ側圧とにより、かしめ突起が先
に抜かれて、ダイ６内に保持されている鉄心板のかしめ
孔に押し込み、鉄心を形成するのである。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例について説明する。

〔実施例１〕下記条件の下で順送りプレスを用いて電６ｆｉ　Ｅ板を
打ち抜き、かしめを行った後、かしめ強さを引張試験機
を用いて調べた。

（イ）　素　材：ＪＩＳ　５０Ａ　１３００相当材（Ｓｉ：０．１阿ｔχ
、　Ｃ：０．０３９Ｗｔχ）の電Ｍ１鋼板試料Ａ；荷重１　ｋｇのときの地鉄硬度Ｈｖ（１）＝１
４２試料Ｂ；面荷重ｋｇのときの地鉄硬度１１ｖ（１）　＝　１０３（ロ）　打抜条件：０　２００ｔｏｎ順送りプレス（８ステージ）０　打抜
速度；　２５０ｓｐｍ（ハ）　かしめ条件：０　ステータ寸法；６０１１１１１１φ（かしめ突起４
点）０　積層厚；５０国０　かしめ突起径；３ＩＩＩＩＩｌφ ０　ポンチ作用面の山形凹み角０２１８０度（平面：従
来品）〜１４０度０　かしめ突起形成時のポンチ押し込み世；ポンチ平面
の最後端部（ポンチ中央の凹み部）とグイ平面部の差を
０．１５ａ＋ｍとした。

（ニ）　引張試験条件：得られたコアの上下端面を引張試験用治具に接着剤を用
いて固定し、１ｍｍ／ｍｉれで引張った。この時の最初
にコアの積層部に割れが入った時点の強度を調べた。

（ホ）　結　果：第２図に、かしめ強度の結果を示した。図中、Ｑ印は試
料Ａ（地鉄硬度が１４７）のものであり、・印は試料Ｂ
（地鉄硬度が１０３）のものである。

ポンチ作用面が凹みなしく凹み角θが１８０度）の従来
品の場合、地鉄硬度の高い材料Ａの方がかしめ強度２５
ｋｇと、地鉄硬度の低い材料Ｂの３　ｋｇに比べて良好
である。このことは材料特性によりかしめ強度が異なる
ことから、前述したように材料に合わせた金型設計が必
要であることを意味している。

一方、ポンチ作用面に山形の凹みを形成した場合、凹み
角θが１７５度でかしめ強度は大幅に向上する。さらに
ポンチ作用面の凹み角が１７０度と小さくなると、形成
された突起の円周部の一部に切り離された部分ができ、
かしめ強度は向上する。

この切り離された部分が発生したかしめ突起においては
、ポンチ作用面の凹み角を変えても、かしめ強度はほぼ
一部で約４０ｋｇであった。なお、本実験において最も
凹み角θの小さい１４０度の場合、約２０００回のスタ
ンピングでポンチの刃先にチッピングを起こした。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、順送り金型内で
鉄心板をかしめる際、かしめ突起形成のポンチ作用面を
凹状に形成するようにしたので、得られるかしめ突起が
凸状を有することとなり、剪断面円周部の一部に破断面
を形成し、かしめ強度の向上および安定化が図られるか
ら、かしめ鉄心の品質の向上が可能である。

さらに、本発明の方法によれば、種々の材料によりかし
め条件を変更する必要はなく経済的メリットも大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る一実施例を示す説明図、第
２図はポンチ作用面の凹み角とかしめ強度の関係を示す
特性図、第３図は、がしめ突起ポンチ作用面の形状の実
施例を示す側面図、第４図は、かしめ突起ポンチ作用面
の形状の他の実施例を示す側面図、第５図は、かしめ突
起の（ａ）は従来例、［有］）は本発明例を示す側面図
である。ｌ・・・鋼　仮、　　　　　２・・・がしめ突起ポンチ
。２ａ・・・エツジ部、　　　３・・・押し込みポンチ。４・・・切り落としポンチ、　　５．６・・・グ　イ。７・・・シュート、１１・・・パイロット孔。１２・・・ロータシャフト孔、１３・・・スロット。１４．１７・・・かしめ突起。１５・・・ロータ抜き落とし孔。１６・・・ステータテース。１８・・・ステータ抜き落とし孔。２１・・・かしめ突起の剪断面。２２・・・かしめ突起の破断面。特許出願人　　　　　　　川崎製鉄株式会社第　　２　
　図従　　　　　　ポンチ作用の凹み角　（度）来品第　　３　　図第　　４　　図（ａ）　　（ｂ）　　（ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）製品板の抜き落し工程より前段に、かしめ突起と
かしめ孔を形成する工程を有する順送りプレスを用いる
自動かしめ鉄心の製作方法において、凹状の作用面を有
するポンチを用いてかしめ突起形成を施すことを特徴と
する自動かしめ鉄心の製作方法。
（２）前記かしめ突起形成における突起部周辺の一部が
切り離されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の自動かしめ鉄心の製作方法。