モーターラミネーションの金型設計：主要公差、ピロット、スラグコントロール

積層スタック は容赦がない。プレス加工された部品は、ベンチ上ではきれいに見えても、ローターやステーターパックになった途端、悪い挙動を示すことがある。これが本当の罠だ。.

について モーター積層, 金型設計とは、単に外形を保持することではありません。それはプロファイルを保持することです そして 切断端 そして この3つは一緒に流れている。この3つは一緒にドリフトする。ラミネーション・スタックは、電気的、磁気的、機械的な要件を同時に満たす必要があるため、厳密な再現性が要求される。機械的切断はエッジ付近の磁気挙動も変化させる。公表された研究では、単位質量当たりの切断エッジ長が長くなるにつれて、鉄損が大きくなり、透磁率が低下し、劣化が強くなることが示されている。.

詳細の前に一つ注意事項がある。この記事でいう「主要公差」とは ダイサイドプロセスの公差とコントロールウィンドウ, すべてのモーター設計に対応する万能の印刷公差ではありません。正確な部品のGD&Tは、直径、スロット数、パワーレベル、エアギャップ戦略、スタック方法、検査方法によって異なります。それでも、金型自体には、最も注意を払うべき寸法とプロセス・ウィンドウの短いリストがあります。それが以下のものです。.

モーター・ラミネーション・ダイが通常のブランキングより寛容でない理由

1つ目の理由は明白で、薄い電磁鋼板はあまり許してくれないからだ。2つ目の理由はそれほど明白ではない。モーターの最も繊細な特徴の多くは、大きな特徴ではない。細いものだ。スロットの開口部。歯の先端。ブリッジ。小さなパイロットホール。ストリップレイアウト上では無害に見えるが、スタックが静かに動くかどうかを決める小さな切り欠き。.

ステーターの内径、スロット寸法、および関連する幾何公差は、エアギャップ、巻線体積、インダクタンス、逆起電力、トルクリップル、およびアセンブリの適合性に影響するためです。最近のスロット検査研究では、スロットの幅、深さ、ラミネーションのずれ、スタック長を通したバリの有無は、専用の非接触検査を正当化するのに十分なほど重要であることも示されています。そう、ラミネーション・ダイは寸法ツールなのだ。それはまた、ひっそりと、電磁性能ツールでもある。.

そして切り口がある。バリは単なる外観上の問題ではない。エッジ・バリは隣接するシートを橋渡しし、層間欠陥経路を作る可能性がある。発表された電気コアの研究では、エッジ・バリは局所的な発熱、渦電流損失の増加、巻線と絶縁体の損傷、そして深刻な場合にはコアの破損につながる可能性があると指摘されている。.

ラミネーション・スタックの主要公差：最初に何を抑えるべきか

すべての公差が同じエネルギーに値するわけではない。ある寸法は、ほとんどがフィッティングに影響します。また、モーターの動作、スタックの品質、金型の安定性に一度に影響するものもあります。.

ローターとステーターのラミネーションには高い繰り返し精度の寸法管理が必要であり、完成したスタック内のスロット形状とバリは検査上重要であり、カットエッジの品質は電気的に直接的な影響を及ぼす。.

電磁鋼板ラミネーションのパンチからダイまでのクリアランスガイドライン

多くのラミネート・ツールがここで勝敗を決する。クリアランスが華やかだからではない。そうではないのだ。なぜなら、クリアランスは他の多くのことを静かにコントロールしているからだ。.

スタンピングの出発点として古くから使われているのは、次のようなものだ。 片側5%. .その基準線はまだ重要だ。しかし、薄い材料はそのベースラインではうまく動作しないことが多い。高速スタンピングの参考文献によると 0.020インチ（0.5mm） 一般的に、ピアス穴がパンチポイントより大きくなり、スラグがマトリックス内でフリーになるまでに、パンチとマトリックスのクリアランスをかなり大きくする必要がある。また、薄い素材では、パンチ周辺のバルジングや圧縮を相殺するために、より大きなクリアランスが必要になることもあります。.

つまり有用な質問は、“正しいクリアランスは？”ではないということだ。これに近い： このコーティングされた電気鋼は、スラグコントロールを喧嘩に変えることなく、どの程度のクリアランスで安定したエッジクオリティを発揮するのだろうか？

ここに実用的なスタートテーブルがある。.

これらは開始時期であり、約束ではない。これらは、穿孔、パイロッティング、高速スラグ挙動に関する現行のスタンピングガイダンスに由来する。CADの意図だけでなく、実際のストリップサンプルで検証した場合に最も効果的です。.

ここにも直観に反する点がある。クリアランスを大きくすればするほどバリが大きくなるというわけではありません。クリアランスを大幅に増やすと、バリの高さを最小限に抑え、工具の寿命を延ばすことができると報告しているパーフォレーティングの文献もあるが、それはスラグコントロールが設計されている場合に限られる。しかし、それはスラグコントロールが設計されている場合に限られます。この2番目の部分がなければ、同じ動きでも、バリのトラブルと引き戻しのトラブルが引き換えに発生する可能性があります。つまり、金型設計者はクリアランスだけを最適化するのではありません。クリアランスとスラグ戦略は一緒に設定されなければなりません。.

プログレッシブ・ラミネーション金型設計のベストプラクティス

フィーダーがストリップを近づける。パイロットが仕事を終える。そう考えるのが一番クリーンな方法だ。.

プログレッシブ・ツーリングでは、パイロットの作業長さはストリッパーよりも長くなければならない。 以前 他のパンチは次のカットを約束する。スタンピング・ガイダンスでは、パイロット・ノーズはストリッパーが接触する前に穴に入り、パイロット・ポイントはスティッキングを避けるために穴の少し下に位置することが多いと説明されています。最近のパイロットのガイダンスでは、典型的な適合は約 0.0005～0.001インチ。. 古い金型では、パイロット・ポイントのサイズは一般的に 0.001インチ小さい 位置決め穴を開けたポンチよりも。.

些細なことのように聞こえる。そんなことはない。パイロットのエントリーが遅れると連鎖反応が起こる：

ストリップが完全に配置されていない。パッドがクランプする。そして、工具は半分間違った位置からカット、シェービング、またはコインを作ろうとする。その時、金型はもう誤差を修正していない。金型は、エラーを部品に強く押し込んでいるのです。.

薄いラミネーションはこれをさらに悪化させる。現在の薄板ゲージの製造上の注意は、以前は薄板としてカウントされていたものが、現在では薄板としてカウントされていないことを指摘している。 0.014インチ., 今となっては、その横で重々しく見える。 0.006インチ. そして 0.004インチ. 材質。ゲージが下がるにつれて、ストリップはサポートされていない長時間の移動に耐えられなくなり、サポート、送りの安定性、パイロットのタイミングにより敏感になる。.

つまり、ラミネート金型にとって、優れたパイロット戦略とは通常5つのことを意味する：

クリーンで歪みの少ないパイロット。.
パイロットは “できるだけきつく ”ではなく、穴の少し下に保つ。”
パッドがストリップを完全にトラップする前に、パイロットをエンゲージさせる。.
同じ下穴が上流での酷使に耐えられるようにするのは避ける。.
最初の試運転だけでなく、再研磨後もパイロットのフィットを再チェックすること。.

ダイをセットする際、コーティングの種類を無視しないこと

電気鋼板の絶縁コーティングは、すべてが同じ仕事をしているわけではありません。標準的なコーティングの分類では、絶縁レベル、打ち抜き性、溶接性、耐アニール性、耐圧性など、さまざまな化学的性質と目的とする機能が区別されています。コーティングの種類によっては、パンチング性の向上に明確に関連するものもあれば、より過酷な熱条件や圧力条件に合わせて選択されるものもあります。.

だから、あるコーティング・グレードでうまく機能したクリアランス・レシピを、やみくもに別のグレードにコピーすべきではない。たとえベースの厚みが似ていたとしてもです。コーティングの選択は、摩擦、表面損傷感度、絶縁性能が衰え始める前に下流スタックが許容できるバリやエッジロールの量に影響します。ダイの設定は 実際のコーティング素材, 物質的な姓に対してではない。.

モーターラミネート工具のスラグ制御方法

ナメクジ駆除は家事の話題ではない。品質の問題です。引き抜かれたスラグは、次のラミネーションに跡をつけ、チップを欠けさせ、狭い歯を傷つけ、コーティングを乱し、スタックアセンブリーのずっと後に現れるバリの傾向を始める可能性がある。その時には、本当の原因はすでに2シフト前のものなのだ。.

高速スタンピングの文献では、スラグ引き抜きの原因として、閉じ込められた真空、粘着性のある潤滑剤、パンチのオーバーエントリー、保持方法のない緩いクリアランスが繰り返し確認されている。また、同じ文献によると、引き抜きがパンチの摩耗の大きな割合を占めることがあり、パンチのオーバーエントリーが引き抜き時の吸引を増加させることが示されています。.

最も重要なのは3つのコントロール層だ。.

まず最初に、, パンチ・フェイス. .スプリング付きエジェクターピンやベントパンチは、真空シールを破壊し、引抜き時にスラグをパンチフェースから押し出すのに役立ちます。丸パンチの場合、コニカルシェアーも使用されます。.

セカンドだ、, ダイ・オープニング. .過度のランド長はスラグ詰まりの主な原因の一つである。薄物加工の指導では、一般的にランド長を約 材料の厚さの4倍, テーパーまたは逆テーパーのレリーフは、スラッグがきれいに抜けるようにするために使われる。滑らかなリリーフ仕上げも重要で、荒く開けられたカウンターボアはスラグを捕らえ、タンブリングを促進します。.

番目だ、, ドロップパス. .それは、すべてのスラグとパイロットホールのためにダイシューにクリアランスホールを設けることです。可能な限り、部品の落下とスクラップの落下を分離すること。スクラップには、切断ゾーンの下をうろつかないように、明確な出口を与える。.

最後にもうひとつ。バリの制御とスラグの制御は連動している。古い一般的なスタンピングルールでは、バリの高さは 10% 板厚 は、ラミネーション・スタックの快適な毛布として使用するには緩すぎる。電気ラミネーションでは、バリが層間ショートを引き起こす可能性がある。公表されている電気コアの研究では、以下のような例が挙げられている。 エッジ長10mmで0.05mm, また、ラミネーション・スタックのバリの製造指導もある。 10-20 μm の範囲は、杭の品質にとってすでに意味のあるものである。賢明なやり方は、内部プロセスアラームを古い10%ルールよりかなり低く設定し、スタックファクター、絶縁抵抗、熱的結果と照らし合わせて最終的なリミットを確認することです。.

ラミネーション・スタックがドリフトし始めた場合の実用的なデバッグ・シーケンス

ラミネーション・スタックにミスアライメント、バリの盛り上がり、ランダムなスロットの締め付けが見られるようになったら、完成品から始めて推測しないでください。後方に歩いてください。.

ストリップパスをチェックする。.
その後、位置決め穴の状態をチェックする。.
それからパイロットのフィッティングとタイミング。.
その後、アクティブ・ステーションでパンチ・ツー・ダイのクリアランスを行う。.
次に土地と救援の状況。.
そしてオーバーエントリー。.
次に、潤滑油の量と実際に着地する場所。.

その順序はエレガントではない。しかし効果はある。パイロットホールの損傷やストリップの不安定性は、部品の明らかな欠陥よりも早く現れることが多く、スラグの挙動から、クリアランスの問題が幾何学的なものなのか、摩耗に関連したものなのか、あるいは単に引抜きや真空によって増幅されたものなのかを知ることができる。.

よくあるご質問

結論

モーターラミネート金型は一度に故障しない。ドリフトする。クリアランスが変わる。パイロットの挙動が変化する。スラグの挙動は変化する。そしてスタックの品質が変化する。.

最高の工具とは、シャープなサンプルパーツを1つ作るものではありません。穴の位置、スロットの形状、エッジの状態、スクラップの排出を、実際の加工時間にわたって安定させるものです。つまり、クリアランスをライブ・プロセス・ウィンドウとして設定し、パイロットに真の位置決め権限を与え、スラグコントロールを最初のレイアウト検討から部品品質の一部として扱うのです。.