(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板材の打抜き加工に用いられる上型及び下型と、該上型に設けられ、該上型と該下型の間に配置されるストリッパーとを有する金型装置において、
前記ストリッパーには、平面視して前記薄板材の予め打抜かれた領域内に配置される突起部が設けられ、空打ちの際に前記突起部が前記下型の上面に当接することを特徴とする金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の金型装置において、前記薄板材の予め打抜かれた領域は、前記薄板材の不要な領域に形成されたダミー孔であることを特徴とする金型装置。
【請求項３】
薄板材の打抜き加工に用いられる上型及び下型と、該上型に設けられ、該上型と該下型の間に配置されるストリッパーとを有する金型装置において、
前記下型には、該下型の表面から突出可能な突起部が設けられ、空打ちの際に前記突起部が前記下型の表面から突出して前記ストリッパーの下面に当接することを特徴とする金型装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型装置において、積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ突起の形成に用いられることを特徴とする金型装置。
【請求項５】
薄板材を、上型に設けられたストリッパーで下型に押さえ付けた後、前記上型と前記下型を用いて打抜き加工する方法において、
前記ストリッパーに、平面視して前記薄板材の予め打抜かれた領域内に位置する突起部を設け、空打ちの際に前記突起部を前記下型の上面に当接させることを特徴とする薄板材の打抜き方法。
【請求項６】
請求項５記載の薄板材の打抜き方法において、前記薄板材の予め打抜かれた領域は、前記薄板材の不要な領域に形成されたダミー孔であることを特徴とする薄板材の打抜き方法。
【請求項７】
薄板材を、上型に設けられたストリッパーで下型に押さえ付けた後、前記上型と前記下型を用いて打抜き加工する方法において、
前記下型に、該下型の表面から突出可能な突起部を設け、空打ちの際に前記突起部を前記下型の表面から突出させて前記ストリッパーの下面に当接させることを特徴とする薄板材の打抜き方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の薄板材の打抜き方法において、積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ突起を形成することを特徴とする薄板材の打抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板材の打抜き加工に用いられる金型装置及び薄板材の打抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス加工設備は一般的に、パンチが固定保持された上型と、この上型の直下に配置され、ダイが固定保持された下型とを有するプレス加工用金型（金型装置）を備え、これら上型と下型を上下方向に相対移動（昇降）させることで、所定形状の部品をプレス加工（打抜き加工）できるように構成されている。
【０００３】
このプレス加工用金型は更に、上記した上型と下型の間に配設されるストリッパープレートと、これを保持するストリッパーホルダを有している。なお通常は、ストリッパープレートとストリッパーホルダをまとめてストリッパーという。
使用にあっては、上型が下降することで、被加工材（例えば、電磁鋼板）がストリッパーとダイによって挟持され、複数のパンチがストリッパープレートでガイドされて、被加工材がプレス加工（打抜き加工）される。
【０００４】
上記した被加工材を挟持するストリッパーの押さえ荷重は、例えば、特許文献１に記載のように、スプリング（バネ）の弾性力によって付与されている。
この被加工材の打抜き品質は、打抜き加工時のストリッパーの押さえ荷重のばらつきで左右されるため、図６に示すように、ストリッパー８０の押さえ荷重が均一となるよう、ストリッパー８０のノックアウト荷重をストリッパープレート８１の内側（被加工材８２の中心側）までかかるようにスプリングを配置している。なお、図６中の符号８３はストリッパーホルダ、８４はダイ（下型）である。
【０００５】
しかし、従来のストリッパーの押さえ構造では、以下の問題が生じる。
材料通し時などの空打ちを行った場合、図７に示すように、ストリッパー８０とダイ８４の間に被加工材８２がないため隙間８５が発生し、ストリッパー８０が押さえ荷重を受けると、下死点付近でストリッパー８０が撓む。これにより、ストリッパー８０でガイドされているパンチ８６の位置が変位すると共に、パンチ８６がダイ８４に噛込む（ダイ８４の内面にパンチ８６が干渉する）。
従って、パンチ８６の位置の変位とダイ８４への噛込みにより、パンチ８６とダイ８４の双方にチッピング（刃物がかける現象）が生じる。
【０００６】
特に、上述した問題は、かしめ突起（ＢＥＮＤともいう）を形成する工程において顕著であった。
かしめ突起は、被加工材を完全に打抜くことなく半抜きにより形成するため、パンチの下死点の制御が難しい。
そこで、特許文献２に記載されているように、かしめ突起の形成に用いるパンチの下死点位置を常に一定にするため、パンチの基側に設けられたパンチ入子をストリッパープレートの裏面に突き当てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−１６６３２８号公報
【特許文献２】特開平６−２３８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した構成の金型においては、かしめ突起の形成をプレス荷重によって行うことなく、スプリングによるノックアウト荷重によって行っている。
そのため、パンチの周辺にスプリングを多数配置しており、かしめ突起の形成箇所の近辺で、ストリッパーの撓みの発生が顕著であった。
また、積層鉄心の外形が大きい場合や、積層鉄心を多列取りする場合は、ストリッパーの幅（被加工材の幅方向（被加工材の送り方向に対して直交する方向））も大きくなるため、撓みの問題は顕著であった。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、空打ちの際のストリッパーの撓みを抑制、更には防止可能な金型装置及び薄板材の打抜き方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的に沿う第１の発明に係る金型装置は、薄板材の打抜き加工に用いられる上型及び下型と、該上型に設けられ、該上型と該下型の間に配置されるストリッパーとを有する金型装置において、
前記ストリッパーには、平面視して前記薄板材の予め打抜かれた領域内に配置される突起部が設けられ、空打ちの際に前記突起部が前記下型の上面に当接する。
【００１１】
なお、前記薄板材の予め打抜かれた領域は、前記薄板材の不要な領域に形成されたダミー孔であるのがよい。
前記目的に沿う第２の発明に係る金型装置は、薄板材の打抜き加工に用いられる上型及び下型と、該上型に設けられ、該上型と該下型の間に配置されるストリッパーとを有する金型装置において、
前記下型には、該下型の表面から突出可能な突起部が設けられ、空打ちの際に前記突起部が前記下型の表面から突出して前記ストリッパーの下面に当接する。
【００１２】
第１、第２の発明に係る金型装置は、積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ突起の形成に用いられることが好ましい。
【００１３】
前記目的に沿う第３の発明に係る薄板材の打抜き方法は、薄板材を、上型に設けられたストリッパーで下型に押さえ付けた後、前記上型と前記下型を用いて打抜き加工する方法において、
前記ストリッパーに、平面視して前記薄板材の予め打抜かれた領域内に位置する突起部を設け、空打ちの際に前記突起部を前記下型の上面に当接させる。
【００１４】
なお、前記薄板材の予め打抜かれた領域は、前記薄板材の不要な領域に形成されたダミー孔であるのがよい。
前記目的に沿う第４の発明に係る薄板材の打抜き方法は、薄板材を、上型に設けられたストリッパーで下型に押さえ付けた後、前記上型と前記下型を用いて打抜き加工する方法において、
前記下型に、該下型の表面から突出可能な突起部を設け、空打ちの際に前記突起部を前記下型の表面から突出させて前記ストリッパーの下面に当接させる。
【００１５】
第３、第４の発明に係る薄板材の打抜き方法により、積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ突起を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る金型装置及び薄板材の打抜き方法は、ストリッパー又は下型に設けられた突起部により、空打ちの際に発生するストリッパーの撓みを抑制、更には防止できる。これにより、例えば、上型と下型にそれぞれ備えられたパンチとダイのチッピングを防止することができ、また、薄板材の押さえ荷重を均一にするという現状の構造の利点も維持することができる。
【００１７】
特に、突起部がストリッパーに設けられている場合、突起部の配置位置を、平面視して薄板材の予め打抜かれた領域内とすることで、通常の打抜き時（薄板材の打抜き加工時）でも、突起部が薄板材に接触することがない。
また、突起部が下型に設けられている場合、突起部を下型の表面から突出可能に設けることで、突起部を設ける位置の制約がなく、設置位置の自由度を高めることができる。
【００１８】
更に、本発明に係る金型装置及び薄板材の打抜き方法により、積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ突起を形成する場合、チッピングの発生が顕著な状況に対して適用するため、本発明の効果がより顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る金型装置の正断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る薄板材の打抜き方法の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第１、第２の変形例に係る金型装置の正断面図である。
【図４】変形例に係る薄板材の打抜き方法の説明図である。
【図５】第３の変形例に係る金型装置の正断面図である。
【図６】従来例に係る金型装置の使用状態の正断面図である。
【図７】従来例に係る金型装置の空打ちの際の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る金型装置１０は、薄板材１１の打抜き加工に用いられる上型及び下型と、上型に設けられ、上型と下型の間に配置されるストリッパー１２とを有し、空打ちの際のストリッパー１２の撓みを抑制、更には防止するものである。なお、上型はパンチ１３とパンチホルダ（図示しない）を有し、下型はダイ１４とダイホルダ（図示しない）を有している。以下、詳しく説明する。
【００２１】
金型装置１０は、本実施の形態では、図２に示すように、回転子積層鉄心（ロータ）の製造に適用している。
なお、回転子積層鉄心の製造においては、薄板材１１として、厚みが、例えば、０．１０〜０．５ｍｍ程度の電磁鋼板やアモルファス等からなる鋼板（薄板条材）を使用し、この鋼板から打抜き加工された一の鉄心片１５と複数の鉄心片１５ａを積層して、積層方向に隣り合う鉄心片１５、１５ａ同士と複数の鉄心片１５ａ同士をかしめ接合により連結している。
【００２２】
図１に示すストリッパー１２は、バネ（図示しない）を介して上型に設けられるものである。
このストリッパー１２を構成するストリッパープレート１６とストリッパーホルダ１７にはそれぞれ、貫通孔１８、１９が形成され、この貫通孔１８、１９でパンチ１３がガイドされている。
【００２３】
ストリッパーホルダ１７は、断面Ｈ字状となっており、その上側と下側にそれぞれ断面凹状の凹部２０、２１が形成されている。
この上側の凹部２０は、パンチ１２を支えるパンチプレート（図示しない）と、このパンチプレートの裏に配置されるパンチバッキング（薄板材１１を打抜く際の面圧を受けるプレート）のスペースを確保するために形成されている。これにより、上型の大型化を防ぐことができる（厚みを薄くできる）。
また、下側の凹部２１には、ストリッパープレート１６が設置されている。
【００２４】
このように、ストリッパーホルダ１７は、幅方向（薄板材１１の搬送方向に対して直交する方向）中央部の厚みが幅方向両側よりも薄くなっているため、金型装置１０の空打ち（薄板材１１がない状態）の際にストリッパーホルダ１７が撓み易く、その結果、ストリッパープレート１６も撓み易くなっている。
なお、ストリッパーホルダの厚みが、幅方向の全体に渡って略同じであっても、例えば、製造する回転子積層鉄心（鉄心片）の径が大きい場合や、薄板材から鉄心片を多列取りする場合のように、ストリッパーホルダが幅広となっていれば、やはり撓み易い。
従って、前記したように、パンチ１３とダイ１４の双方にチッピングが生じ易くなる。
【００２５】
このため、ストリッパープレート１６の下側に突起部２２を設けている。
突起部２２は、空打ちの際にその下面２３がダイ１４の上面２４に部分的に胴突きし、空打ちの際に発生するストリッパー１２の撓みを抑制するものである。
この突起部２２の高さＨは、ダイ１４の上面２４にストリッパーホルダ１７の両側の下面２５が当接した際に形成される隙間の間隔と同じである。しかし、上記したチッピングを防止できる範囲であれば、高さＨを隙間の間隔よりも小さくすることもでき、また、大きくすることもできる。
【００２６】
ここで、突起部２２の高さＨを隙間の間隔よりも小さくとは、高さＨが、例えば、隙間の間隔の８５％以上、更には９０％以上（１００％未満）の場合である。この場合、空打ちの際に、突起部２２の下面２３がダイ１４の上面２４に接触する前に、ストリッパーホルダ１７の両側の下面２５がダイ１４の上面２４に接触するため、突起部２２がダイ１４に衝突する際の衝撃を緩和でき、例えば、突起部２２の寿命を長くできる。
また、突起部２２の高さＨを隙間の間隔よりも大きくとは、高さＨが、薄板材１１の厚み以下の場合である。この場合、薄板材１１の打抜き加工時における、ストリッパーホルダ１７の両側の下面２５とダイ１４の上面２４との間隔は、例えば、１０〜５０μｍ程度である（図６参照）。
【００２７】
なお、上記した突起部２２の代わりに、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す突起部２６、２７を使用することもできる。
図３（Ａ）に示す突起部２６は、中子としてストリッパープレート２８に取付けられている。これにより、例えば、損耗した突起部２６の交換作業が容易となる。
図３（Ｂ）に示す突起部２７は、ストリッパープレート２９と一体となっている。この場合、ストリッパープレート２９の成形時に突起部２７を削り出す。このように、ストリッパープレート２９と突起部２７とを一体化することで、突起部２７の安定性が増す。
【００２８】
上記したように、突起部２２（突起部２６、２７も同様）がストリッパープレート１６に設けられている場合は、突起部２２の配置位置を、平面視して薄板材１１の予め打抜かれた領域内とする。以下、図２を参照しながら説明する。
なお、図２は、回転子積層鉄心を構成する鉄心片１５、１５ａのうち、最初（１枚目）の鉄心片１５を打抜き加工する各工程を図示したものであり、２枚目以降の鉄心片１５ａを打抜き加工する工程は、図２中のかしめ貫通孔抜き工程（かしめ貫通孔６１の形成）を行うことなく、左側磁石孔抜き工程の代わりにかしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程を行う。この工程は、図２に記載の点線矢印先の拡大図で図示しているが、説明の便宜上、形状を簡略化している。
【００２９】
金型装置１０は、回転子積層鉄心を構成する鉄心片１５ａのかしめ突起３０の形成に用いられている。なお、鉄心片１５ａには、ハ字状に形成される左右の磁石孔３１、３２が形成されている（鉄心片１５も同様）。
かしめ突起３０の形成時には、上記した左右の磁石孔３１、３２のうち、左側（一方側）の磁石孔３１の打抜きも行われ（かしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程）、また、この前工程では、鉄心片の内形抜きと、右側（他方側）の磁石孔３２の打抜き（内形抜き及び右側磁石孔抜き工程）が行われている。
【００３０】
このため、内形抜き及び右側磁石孔抜き工程で形成された右側の磁石孔３２を、予め打抜かれた領域とし、平面視して突起部２２が磁石孔３２内に位置するように配置する。
これにより、左側の磁石孔３１の打抜きを行う際に、突起部２２が薄板材１１に接触することを防止できる。
なお、突起部の配置位置は、これに限定されるものではなく、平面視して突起部が内形抜きされた部分に位置するように配置することもできる。
【００３１】
また、例えば、図４に示すように、薄板材１１の不要な領域（製品にならない領域）にダミー孔３３を形成し、これを予め打抜かれた領域とし、断面円形の突起部３４（突起部２２と同様の機能を有する）が、平面視してダミー孔３３内に位置するように配置することもできる。
この場合、ダミー孔の形成を、内形抜きの前に行うことで、ダミー孔の部分を製品形状とする内形抜きで除去することもできる。
【００３２】
上記したように、突起部は、ストリッパープレートの撓みを抑制できればよいため、その配置位置や形状は特に限定されるものではないが、撓みを効果的に抑制するには、以下の構成とするのがよい。
まず、突起部のダイとの接触面積を大きくするのがよい。この方法としては、例えば、突起部の配置個数を増やしたり、突起部の断面積を大きくしたりする方法がある。
また、突起部の配置位置を、ストリッパープレートの幅方向中央部とするのがよい。これは、ストリッパープレートの幅方向中央部が、最も大きく撓む領域であることによる。
【００３３】
以上に示した突起部２２、２６、２７は、ストリッパープレート１６、２８、２９に設けられている（突起部３４も同様である）が、図５に示すように、突起部４０をダイ４１に設けることもできる。
突起部４０は、ダイ４１を構成するダイプレート４２とダイシュー４３に形成された貫通孔４４内に昇降可能に立設配置され、このダイシュー４３の下部には、突起部４０の下端が接触可能であり、水平方向に摺動可能となった間欠スライド４５が設けられている。
【００３４】
間欠スライド４５には、段差を有する２つの上面４６、４７が形成され、この２つの上面４６、４７の間に斜面４８が形成され、この上面４６、４７上と斜面４８上に、突起部４０の下端が接触可能となっている。
これにより、間欠スライド４５を水平方向に移動させることで、その上面４６、４７の高さ位置に応じて突起部４０が貫通孔４４内を昇降するため、ダイ４１（ダイプレート４２）の表面（上面）４９からの突起部４０の突出と埋没が可能となる。
【００３５】
従って、使用にあっては、空打ちの際のみ、突起部４０の上面５０をストリッパープレート（図示しない）の下面に部分的に胴突きさせ、空打ちの際に発生するストリッパーの撓みを抑制する。なお、突起部４０の上面５０のダイ４１の表面（上面）４９からの突出高さは、前記した高さＨと同様である。
このように、突起部４０をダイ４１に設けた場合は、突起部４０をダイ４１に埋没させることができるため、突起部４０を設ける位置の制約がなく、設置位置の自由度を高めることができる。なお、突起部の高さが、薄板材を搬送する際に突起部が薄板材に引っ掛かって薄板材の搬送の妨げにならない程度であれば、上記した間欠スライドの構造は不要である（突起部の上面がダイの表面（上面）から突出した状態を維持する）。
【００３６】
続いて、本発明の一実施の形態に係る薄板材の打抜き方法について、図２を参照しながら説明する。
図２は、回転子積層鉄心の製造方法を図示したものであり、かしめ貫通孔抜き工程と、内形抜き及び右側磁石孔抜き工程と、左側磁石孔抜き工程（かしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程）と、外形抜き工程とを有している。なお、各工程には、それぞれ所定形状の打抜き加工を行う金型装置が配置されており、前記した金型装置１０は、かしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程に配置されている。
【００３７】
材料通し時などでは、薄板材１１のない状態で各金型装置を作動させ、空打ちを行う。
このとき、かしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程では、金型装置１０を用いているため、ストリッパー１２に設けられた突起部２２により、従来、空打ちの際に発生していたストリッパー１２の撓みを抑制、更には防止できる。
次に、薄板材１１を通板し、以下に示すように、薄板材１１の打抜き加工を各工程で順次行う。なお、各工程においては、それぞれの金型装置を用いて、薄板材１１を、上型に設けられたストリッパーで下型に押さえ付けた後、上型（パンチ）と下型（ダイ）を用いて打抜き加工する。
【００３８】
（かしめ貫通孔抜き工程）
ここでは、予め幅方向両側にパイロット孔６０が形成された薄板材１１に対し、かしめ貫通孔６１を形成する。なお、この工程は、最初の１回目（１枚目の鉄心片１５を形成する領域に対して）のみ行う。
（内形抜き及び右側磁石孔抜き工程）
ここでは、薄板材１１に対し、製造する鉄心片１５、１５ａの内形抜きと右側の磁石孔３２の打抜きを行う。
【００３９】
（左側磁石孔抜き工程、又は、かしめ突起形成及び左側磁石孔抜き工程）
ここでは、薄板材１１の鉄心片１５を形成する領域については、左側の磁石孔３１の打抜きを行い、鉄心片１５ａを形成する領域については、かしめ突起３０の形成と左側の磁石孔３１の打抜きを行う。
なお、鉄心片１５ａを形成する領域については、この工程では、突起部２２が、薄板材１１の予め打抜かれた領域内、即ち、右側の磁石孔３２内に位置しているので、突起部２２が薄板材１１に接触することを防止できる。
【００４０】
（外形抜き工程）
ここでは、薄板材１１に対し外形抜きを行うことで、鉄心片１５、１５ａが得られる。
なお、外形抜きされた一の鉄心片１５と複数の鉄心片１５ａは、順次積層され、積層方向に隣り合う鉄心片１５、１５ａ同士と複数の鉄心片１５ａ同士を、かしめ接合により連結する。
【００４１】
従って、本発明の金型装置及び薄板材の打抜き方法により、簡単な構成で、空打ちの際のストリッパー１２の撓みを抑制、更には防止できる。
【００４２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の金型装置及び薄板材の打抜き方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、金型装置及び薄板材の打抜き方法を、回転子積層鉄心の製造に適用した場合について説明したが、上型、下型、及び、ストリッパーを有し、薄板材を打抜き加工する金型装置であれば、これに限定されるものではなく、例えば、固定子積層鉄心（ステータ）の製造に適用することもできる。なお、本発明の金型装置及び薄板材の打抜き方法は、特に、薄板材を半抜き加工する場合に有効である。
【符号の説明】
【００４３】
１０：金型装置、１１：薄板材、１２：ストリッパー、１３：パンチ、１４：ダイ、１５、１５ａ：鉄心片、１６：ストリッパープレート、１７：ストリッパーホルダ、１８、１９：貫通孔、２０、２１：凹部、２２：突起部、２３：下面、２４：上面、２５：下面、２６、２７：突起部、２８、２９：ストリッパープレート、３０：かしめ突起、３１、３２：磁石孔、３３：ダミー孔、３４：突起部、４０：突起部、４１：ダイ、４２：ダイプレート、４３：ダイシュー、４４：貫通孔、４５：間欠スライド、４６、４７：上面、４８：斜面、４９：表面、５０：上面、６０：パイロット孔、６１：かしめ貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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