CN102714449A - 叠片式铁心冲裁装置 - Google Patents

Abstract

叠片式铁心冲裁装置具备开卷机（11）、转子冲裁冲床（2）以及定子冲裁冲床（4）。转子冲裁冲床（2）具备两组对冲裁出的转子用铁心片进行层叠的转子层叠工作站（25）。定子冲裁冲床（4）具备两组对定子用铁心片进行层叠的定子层叠工作站（45）。转子冲裁冲床（2）和定子冲裁冲床（4）同步地进行冲裁动作。在转子冲裁冲床（2）和定子冲裁冲床（4）之间设置有能够使带状钢板（8）呈弯曲状地垂下的中间弯曲部（3），在中间弯曲部（3）的上方以能够升降的方式配设有弯曲引导部（35），该弯曲引导部（35）从上方对带状钢板（8）的弯曲轨迹进行引导，以免带状钢板（8）的弯曲轨迹反转。

Description

叠片式铁心冲裁装置

技术领域

本发明涉及一种叠片式铁心冲裁装置，该叠片式铁心冲裁装置用于从带状钢板冲裁形成马达等旋转电机中的转子铁心以及定子铁心的转子用铁心片以及定子用铁心片并使其层叠，从而形成转子层叠体以及定子层叠体。

背景技术

近年来，像在混合动力汽车、电动汽车等中使用的比较大型的马达的需要增高。在马达等旋转电机中，使用对钢板进行层叠而构成的叠片式铁心。对于叠片式铁心的制造，通常通过将作为坯料的带状钢板冲裁成圆盘状并依次层叠来制作。

作为以往的批量生产用的叠片式铁心冲裁装置，使用利用储存器（accumulator）连结转子冲裁冲床和定子冲裁冲床而成的大型装置，转子冲裁冲床一边将卷成卷状的带状钢板展开（unwinding）一边依次对转子用铁心片进行冲裁并层叠，定子冲裁冲床对定子用铁心片进行冲裁并层叠。

上述储存器是用于贮存某一程度的长度的带状钢板的机构，以便吸收带状钢板伴随着上一工序、亦即利用转子冲裁冲床进行的冲裁动作而行进的时刻和带状钢板伴随着下一工序、亦即定子冲裁冲床的冲裁动作而行进的时刻之间的偏差。

转子冲裁冲床与定子冲裁冲床的冲裁动作的偏差是因二者的稳态动作中的停止时刻的偏差、冲裁速度差等而产生的。为了减轻带状钢板的板厚凸起（plate thickness crown）的影响，转子冲裁冲床以及定子冲裁冲床多进行旋转层叠动作，在该旋转层叠动作中，每当层叠规定片数时就使层叠体沿周方向旋转规定角度。在该情况下，需要使转子冲裁冲床以及定子冲裁冲床停止。实质上无法使上述的停止时刻在转子冲裁冲床与定子冲裁冲床中相同，上述储存器是必不可少的。

例如如图12所示，上述储存器9构成为：该储存器9分别具备一个或者多个辊91～93，将带状钢板依次搭挂于上部辊91、92和下部辊93，通过调整上部辊91、93与下部辊93之间的距离，能够将带状钢板8贮存在储存器9内，或者将带状钢板8从储存器9排出。以往的叠片式铁心冲裁装置的大型化的因素之一就在于具有如上的储存器。

专利文献1：日本特开昭58－108948号公报

对于具有上述储存器的叠片式铁心冲裁装置，越是使冲裁速度高速化，则停止过程中所应当贮存的带状钢板的长度越长，从而越需要使储存器进一步大型化。并且，也存在若提高通过储存器内部及其前后的带状钢板的速度则行驶状态容易变得不稳定的问题。因此，期望开发出一种不具备储存器就能够实现冲裁速度的高速化的叠片式铁心冲裁装置。

为了提高冲床的效率，需要减少冲床的停止动作。为此考虑了各种各样的对策，例如像专利文献1中所提出的那样，使铁心层叠工序能够在两个工作站进行的做法是有效的。

然而，虽然专利文献1的对策对于使一个冲压装置、即转子冲裁冲床或者定子冲裁冲床自身高效是有效的，但并不能简单地删除在串联地排列转子冲裁冲床和定子冲裁冲床这两个冲床的情况下需要的上述储存器。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，欲提供一种无需在转子冲裁冲床和定子冲裁冲床之间设置储存器就能够实现高速运转的叠片式铁心冲裁装置。

本发明涉及一种叠片式铁心冲裁装置，该叠片式铁心冲裁装置具有：开卷机，将卷成卷状的铁心用的带状钢板设置于该开卷机，从而将带状钢板展开；转子冲裁冲床，该转子冲裁冲床从上述带状钢板冲裁转子用铁心片并对其进行层叠；以及定子冲裁冲床，该定子冲裁冲床从冲裁出上述转子用铁心片之后的上述带状钢板冲裁定子用铁心片并对其进行层叠，

其中，

上述转子冲裁冲床具备以接近上述转子用铁心片的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具，并且，上述转子冲裁冲床具备：冲裁模具，该冲裁模具从上述带状钢板冲裁上述转子用铁心片；以及两组转子层叠工作站，上述两组转子层叠工作站对冲裁出的上述转子用铁心片进行层叠，当进行一方的上述转子层叠工作站中的冲裁动作时，停止另一方的转子层叠工作站中的冲裁动作，并且，在处于冲裁停止的过程中的上述转子层叠工作站中，能够实施使层叠有上述转子用铁心片而成的转子层叠体沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作，

上述定子冲裁冲床具备以接近上述定子用铁心片的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具，并且，上述定子冲裁冲床具备：成形模具，该成形模具从上述带状钢板冲裁上述定子用铁心片；以及两组定子层叠工作站，上述两组定子层叠工作站对冲裁出的上述定子用铁心片进行层叠，当进行一方的上述定子层叠工作站中的冲裁动作时，停止另一方的定子层叠工作站中的冲裁动作，并且，在处于冲裁停止的过程中的上述定子层叠工作站中，能够实施使层叠有上述定子用铁心片而成的定子层叠体沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作，

上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床同步地进行冲裁动作，

在上述转子冲裁冲床与上述定子冲裁冲床之间设置有中间弯曲部，该中间弯曲部能够使上述带状钢板呈弯曲状地垂下，以便调整位于上述转子冲裁冲床与上述定子冲裁冲床之间的上述带状钢板的长度，在该中间弯曲部的上方，以能够升降的方式配设有弯曲引导部，该弯曲引导部从上方对上述带状钢板的弯曲轨迹进行引导，以免上述带状钢板的弯曲轨迹反转。

对于本发明的叠片式铁心冲裁装置，如上所述，上述转子冲裁冲床具备两组转子层叠工作站。进而，当进行一方的上述转子层叠工作站中的冲裁动作时，能够停止另一方的转子层叠工作站中的冲裁动作，能够在该停止过程中实施上述旋转层叠动作。因此，上述转子冲裁冲床作为单独设备，只要正常地持续供给带状钢板就无需停止。

同样，如上所述，上述定子冲裁冲床具备两组定子层叠工作站。进而，当进行一方的上述定子层叠工作站中的冲裁动作时，能够停止另一方的定子层叠工作站处的冲裁动作，能够在该停止过程中实施上述旋转层叠动作。因此，上述定子冲裁冲床作为单体，同样只要正常地持续供给带状钢板就无需停止。

并且，上述转子冲裁冲床和定子冲裁冲床同步地进行冲裁动作。即，上述转子冲裁冲床和定子冲裁冲床处于全都以相同的冲裁速度持续进行冲裁、或者同时停止中的任一种状态。

因此，只要在上述转子冲裁冲床和定子冲裁冲床未发生故障，那么只要作为冲裁对象的转子以及定子的尺寸没有改变，则存在于串联地排列的二者之间的带状钢板的所需长度就是恒定的。因此，在持续进行相同尺寸的处理的期间不需要储存器。

另一方面，当冲裁的转子用铁心片和定子用铁心片的尺寸变化，并更换模具组的情况下，上述两个冲床之间所需的带状钢板的长度变化。在该情况下，能够在设置于上述转子冲裁冲床与定子冲裁冲床之间的上述中间弯曲部调整两个冲床之间的带状钢板的长度。

此外，应当注意，在上述中间弯曲部的上方设置有上述弯曲引导部。如上所述，上述弯曲引导部以能够升降的方式配设。因此，即便弯曲高度根据所冲裁的转子用铁心片和定子用铁心片的尺寸不同而变化，上述弯曲引导部也能够设置在合适的位置。进而，由于存在该弯曲引导部，因此能够使上述中间弯曲部中的弯曲的形成状态稳定，即便使上述转子冲裁冲床和定子冲裁冲床的冲裁速度、即线速度比以往的速度快，也能够防止弯曲反转等情况，能够稳定地工作。

正常情况下，上述中间弯曲部构成为使带状钢板在自然状态下朝下方呈弯曲状地垂下。进而，对于该自然状态下的弯曲，虽然在带状钢板的进给速度比较慢的情况下并不特别成为问题，但在进给速度高的情况下，因与各个冲压机的冲裁相适应的带状钢板的行驶和停止而导致的振动存在较大影响，担心上述弯曲状态紊乱，从而在带状钢板产生折弯等，发生故障。上述弯曲引导部设置于在上述中间弯曲部形成的弯曲性状的最佳位置，并以适度地按压带状钢板的方式引导该带状钢板，由此，能够抑制因带状钢板的行驶/停止而导致的振动的影响，能够将弯曲形状始终维持在正常形状。由此，与以往相比，能够明显地实现线速度的高速化。

这样，在本发明的叠片式铁心冲裁装置中，具备如下的所有必要条件：设置有两组上述转子层叠工作站、设置有两组上述定子层叠工作站、使上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床的冲裁动作同步化、配设有上述中间弯曲部、以及配设有能够升降的上述弯曲引导部，由此，能够提供一种无需设置储存器、结构紧凑、且与以往相比能够高速运转的叠片式铁心冲裁装置。

附图说明

图1是示出实施例1的叠片式铁心冲裁装置的整体结构的说明图。

图2是示出实施例1的转子冲裁冲床和定子冲裁冲床的连结状态以及它们之间的中间弯曲部（loop portion）的说明图。

图3是示出实施例1的转子冲裁工序的说明图。

图4是示出实施例1的定子冲裁工序的说明图。

图5是示出在实施例1的转子层叠工作站（定子层叠工作站）对转子层叠体（定子层叠体）进行层叠的状态的说明图。

图6是示出在实施例1的转子层叠工作站（定子层叠工作站）将转子层叠体（定子层叠体）输出的状态的说明图。

图7是示出实施例1的处于冲裁状态的冲模的结构的说明图。

图8是示出实施例1的处于空冲状态的冲模的结构的说明图。

图9是示出使实施例1的中间弯曲部的弯曲引导部上升至上限后的状态的说明图。

图10是示出使实施例1的中间弯曲部的弯曲引导部下降至使用状态后的状态的说明图。

图11是示出实施例1的转子冲裁冲床的动作的时序图的说明图。

图12是示出现有例的储存器的一例的说明图。

具体实施方式

在本发明的叠片式铁心冲裁装置中，上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床均伴随着曲轴的旋转而进行冲裁动作，并且，优选上述转子冲裁冲床的上述曲轴和上述定子冲裁冲床的上述曲轴连结并一体地旋转。

即，上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床分别具备下模具部和上模具部，通过使下模具部和上模具部中的一方升降而进行冲裁动作。作为优选，该升降动作并非使用液压缸等致动器进行，而是如上所述借助曲轴的旋转来进行，并且将上述两个冲床的曲轴机械连结而使之一体化。由此，能够使上述转子冲裁冲床和定子冲裁冲床的冲裁动作完全一致，能够实现更稳定的运转。

并且，上述叠片式铁心冲裁装置在上述定子用铁心片的外径处于200mm～300mm的范围的情况下尤为有效。即，冲裁对象的外径越大，则需要使每行进一个行程所进给的带状钢板的进给量增多，从而难以实现高速化。特别是在进行定子用铁心片半径处于200mm～300mm的范围的大型产品的冲裁的以往的大型的叠片式铁心冲裁装置中，处于难以实现超过220spm（1分钟内的行程数）的高速运转化的状况。与此相对，通过应用如上所述的能够实现稳定的高速运转的上述结构的叠片式铁心冲裁装置，能够实现超过220spm的运转。

并且，上述叠片式铁心冲裁装置在上述转子用铁心片和上述定子用铁心片为在汽车的驱动用马达中使用的汽车用铁心片的情况下尤为有效。即，由于汽车用铁心片需要大量生产，因此，应用如上所述的能够实现稳定的高速运转的上述结构的叠片式铁心冲裁装置是非常有利的。

实施例

（实施例1）

使用图1～图11对本发明的实施例所涉及的叠片式铁心冲裁装置进行说明。

如图1所示，本例的叠片式铁心冲裁装置1具有：开卷机（uncoiler）11，将卷成卷状的铁心用的带状钢板8设置于该开卷机11并将其展开；转子冲裁冲床2，该转子冲裁冲床2从带状钢板8冲裁转子用铁心片81（图3）并使其层叠；以及定子冲裁冲床4，该定子冲裁冲床4从冲裁了转子用铁心片81后的带状钢板8冲裁定子用铁心片82（图4）并使其层叠。

转子冲裁冲床2具备以接近转子用铁心片81的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具23，并且，转子冲裁冲床2还具备：冲裁模具24，该冲裁模具24从带状钢板8冲裁转子用铁心片81；以及两组转子层叠工作站25，在转子层叠工作站25对转子用铁心片81进行层叠。当在一方的转子层叠工作站25a（25b）进行冲裁动作时，停止另一方的转子层叠工作站25b（25a）中的冲裁动作，在处于冲裁停止的过程中的转子层叠工作站25b（25a）中，能够实施使层叠转子用铁心片81而成的转子层叠体810沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作。

定子冲裁冲床4具备以接近定子用铁心片82的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具43，并且，定子冲裁冲床4还具备：冲裁模具44，该冲裁模具44从带状钢板8冲裁定子用铁心片82；以及两组定子层叠工作站45，在定子层叠工作站45对定子用铁心片82进行层叠。当在一方的定子层叠工作站45a（45b）进行冲裁动作时，停止另一方的定子层叠工作站45b（45a）中的冲裁动作，在处于冲裁停止的过程中的定子层叠工作站45b（45a）中，能够实施使层叠定子用铁心片82而成的定子层叠体（省略图示）沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作。

并且，转子冲裁冲床2和定子冲裁冲床4同步地进行冲裁动作。

进而，在转子冲裁冲床2与定子冲裁冲床4之间设置有中间弯曲部3，该中间弯曲部3使带状钢板8能够呈弯曲状地垂下，以便调整位于转子冲裁冲床2与定子冲裁冲床4之间的带状钢板8的长度，在中间弯曲部3的上方，以能够升降的方式配设有弯曲引导部35，该弯曲引导部35从上方对带状钢板的弯曲轨迹进行引导，以免带状钢板8的弯曲轨迹反转。

以下，更详细地进行说明。

如图1所示，本例的叠片式铁心冲裁装置1在上述开卷机11和转子冲裁冲床2之间具有辊式矫直机（roller leveler）15。辊式矫直机15呈锯齿状地配置有多个矫正辊，通过使带状钢板通过上述矫正辊之间来进行矫正，以提高带状钢板8的平坦度。进而，本例的叠片式铁心冲裁装置1通过串联地排列上述开卷机11、辊式矫直机15、转子冲裁冲床2、中间弯曲部3以及定子冲裁冲床4而构成。

在开卷机11与辊式矫直机15之间设置有进入侧弯曲部12。进入侧弯曲部12是用于吸收由开卷机11展开的带状钢板8的速度与通过行进前方的辊式矫直机15的带状钢板8的速度之间的速度差。以下述方式对开卷机11的旋转速度进行控制：利用未图示的传感器检测进入侧弯曲部12的带状钢板8的最低点的位置，使得该最低点始终落入规定的范围内。

为了避免带状钢板8产生形状不良，控制辊式矫直机15在运转中不停止。因此，始终从辊式矫直机15导出带状钢板8。另一方面，当位于辊式矫直机15的行进前方的上述转子冲裁冲床2进行冲裁时，必须停止带状钢板8的行进。因此，在辊式矫直机15与转子冲裁冲床2之间设置有前弯曲部16，以便能够吸收该前弯曲部16前后的带状钢板8的进给速度之差。

如图1、图2所示，转子冲裁冲床2在其进入侧以及排出侧配设有用于控制带状钢板8的进给量的第一进料器51以及第二进料器52。第一进料器51以及第二进料器52均由上下一对辊构成，且对第一进料器51以及第二进料器52进行伺服控制。

并且，转子冲裁冲床2具有组装于下模组（die set）21和上模组22的上下一对成形模具23以及冲裁模具24。如图2所示，上模组22安装于压力机滑块（press slide）220，压力机滑块220经由接头部293而连结于与曲轴29的偏心轴291连结的连杆292，根据曲轴29的旋转而相应地上下移动。并且，转子冲裁冲床2的曲轴29和后述的定子冲裁冲床4的曲轴49通过将二者的端部的凸缘部296、496螺栓紧固而机械连结。

成形模具23串联地排列有多组，分别由冲模和冲头构成（省略图示）。冲模设置于下模组21，冲头设置于上模组22。冲裁模具24排列有两组，如后述的图5所示，分别由设置于下模组21的旋转冲模241、和设置于上模组22的冲裁冲头242构成。

如图3所示，多组成形模具23a～d以及冲裁模具24a、24b与针对带状钢板8进行的冲裁工序S11～S17对应地以下述方式排列。如该图所示，首先，在转子冲裁冲床2的最靠近进入侧的位置，配置有如该图所示的用于进行第一成形工序S11的第一组成形模具23a（省略图示）。其次，依次配置有用于进行第二成形工序S12的第二组成形模具23b、用于进行第三成形工序S13的第三组成形模具23c以及用于进行第四成形工序S14的第四组成形模具23d。

其次，如该图所示，配置有用于进行第一冲裁工序S15的第一组冲裁模具24a。接着，经过不进行任何冲裁的闲置工序（idle step）S16，配置有用于进行第二冲裁工序S17的第二组冲裁模具24b。上述冲裁模具24a、24b如后所述能够适当地切换冲裁状态和空冲状态。

并且，如图1、图2所示，在转子冲裁冲床2的下模组21的下方，与上述冲裁模具24a、24b的位置对应地设置有两组转子层叠工作站25a、25b。

如图5、图6所示，转子层叠工作站25构成为包括组装于下模组21的冲裁模具24中的冲模、亦即旋转冲模241。在旋转冲模241的下方配设有从下方对该旋转冲模241进行支承的旋转保持件252、和配设于旋转保持件252的内周侧的筒状的挤压环253。挤压环253的内径在上半部和下半部稍稍不同。上半部的内径尺寸被调整成能够以适度的保持力对通过层叠冲裁出的转子用铁心片81而成的转子层叠体810的外周部进行保持的尺寸。另一方面，下半部的内径尺寸被调整成比上半部的内径大的尺寸，以使得下半部不发挥能够保持转子层叠体810的外周部的保持力。

并且，在旋转冲模241的下方设置有用于从下方对冲裁出的上述转子层叠体810进行支承的背压垫254。背压垫254构成为借助设置于其下方的背压缸255升降，且能够从下方对转子层叠体810赋予适度的压力。

并且，如图6所示，当一个产品的转子层叠体810移动到上述挤压环253的下半部之后，背压垫254下降，由此，能够使该一个产品的转子层叠体810从上方的转子层叠体810分离并下降。在该下降位置的侧方配设有产品搬出缸256。通过利用该产品搬出缸256使末端的推动器257前进，能够朝转子冲裁冲床2的侧方输出背压垫254上的转子层叠体810。

并且，上述旋转冲模241、旋转保持件252、挤压环253构成为能够借助未图示的旋转层叠驱动机构沿周方向旋转。在本例中构成为使上述旋转冲模241、旋转保持件252、挤压环253每次旋转180°。并且，上述背压垫254构成为：当保持在该背压垫254的上方的转子层叠体810沿周方向旋转时，背压垫254随之一起旋转。

并且，如图5、图6所示，在上述转子层叠工作站25的上方的上模组22，固定有环状的冲头接板260、以及经由弹簧261与该冲头接板260连结的环状的脱模板262，在其内侧配设有用于冲裁转子用铁心片81的冲裁冲头242。冲裁冲头242以夹着凸轮板27的状态经由冲头固定销263而连结于上模组22。冲头固定销263被弹簧264朝上方施力，冲裁冲头242借助该作用力而被压靠于凸轮板27。

在凸轮板27和冲裁冲头242的对置的面，分别设置有相互嵌合的凹凸凸轮面275、245。并且，在凸轮板27卡合有使该凸轮板27进退的外形冲压缸279。如图7所示，在初始状态，外形冲压缸279（图5）位于前进位置，形成凸轮板27的凹凸凸轮面275的凸部与冲裁冲头242的凹凸凸轮面245的凸部抵接的状态。如图8所示，当使外形冲压缸279（图5）后退时，凸轮板27的凹凸凸轮面275的凸部嵌入于冲裁冲头242的凹凸凸轮面245的凹部，冲裁冲头242后退（上升）与凹部和凸部的高低差相应的量。

进而，如图5～图7所示，在冲裁冲头242前进的状态下，当上模组22下降时，冲裁冲头242进入旋转冲模241的内部，从而能够实施冲裁。另一方面，如图8所示，在冲裁冲头242后退的状态下，即便当上模组22下降时，冲裁冲头242也不会到达旋转冲模241，形成无法实施冲裁的空冲状态。

并且，如图5～图8所示，在上模组22，以被弹簧266朝下方施力的状态配设有贯通冲头接板260和脱模板262的冲模旋转异常检测销28。冲模旋转异常检测销28构成为：当该冲模旋转异常检测销28与上模组22一起下降时，在下方的旋转冲模241被设置于周方向的规定位置的情况下，冲模旋转异常检测销28进入设置于旋转冲模241的位置检测孔（省略图示），当旋转冲模241的周方向位置从规定的位置偏离的情况下，冲模旋转异常检测销28抵接于旋转冲模241的上表面，克服弹簧266的作用力而后退。

如图7、图8所示，冲模旋转异常检测销28是通过在其外周面设置具有锥面281的槽而形成的。并且，在上述凸轮板27的末端设置有与上述锥面281对置的锥面276。如图7所示，在凸轮板27处于前进位置从而冲裁冲头272处于前进位置的状态下，锥面276和锥面281形成抵接状态。因此，在万一旋转冲模241的周方向位置从规定的位置偏离的情况下，当上模组22下降时，冲模旋转异常检测销28后退，锥面276和锥面281滑动从而凸轮板27后退，冲裁冲头242后退，成为空冲状态，能够避免发生故障。

其次，如图1、图2所示，定子冲裁冲床4也在其进入侧以及排出侧配设有用于控制带状钢板8的进给量的第三进料器53以及第四进料器54。第三进料器53以及第四进料器54均由上下一对辊构成，且对第三进料器53以及第四进料器54进行伺服控制。

并且，定子冲裁冲床4具有组装于下模组41和上模组42的上下一对成形模具43以及冲裁模具44。如图2所示，上述上模组42安装于压力机滑块420，压力机滑块420经由接头部493而连结于与曲轴49的偏心轴491连结的连杆492，从而根据曲轴49的旋转而相应地上下移动。并且，定子冲裁冲床4的曲轴29和前述的转子冲裁冲床2的曲轴29通过将二者的端部的凸缘部496、296螺栓紧固而机械地一体化。

与转子冲裁冲床2的情况相同，定子冲裁冲床4中的成形模具43串联地排列有多组，分别由冲模和冲头构成（省略图示）。冲模设置于下模组41，冲头设置于上模组42。冲裁模具44排列有两组，且分别由设置于下模组41的旋转冲模和设置于上模组42的冲裁冲头构成（省略图示）。

如图4所示，多组成形模具43a～c以及冲裁模具44a、44b与针对带状钢板8进行的冲裁工序S21～S26对应地以下述方式排列。如该图所示，首先，在定子冲裁冲床4的最靠近进入侧的位置，配置有如该图所示的用于进行第一成形工序S21的第一组成形模具43a（省略图示）。其次，如该图所示，依次配置有用于进行第二成形工序S22的第二组成形模具43b以及用于进行第三成形工序S23的第三组成形模具43c。

其次，如该图所示，配置有用于进行第一冲裁工序S24的第一冲裁模具44a。接着，经过不进行任何冲裁的闲置工序S25，配置有用于进行第二冲裁工序S26的第二组冲裁模具24b。上述冲裁模具44a、44b构成为始终只有一方有效。

进而，对于定子冲裁冲床4中的冲裁模具44（省略图示）的结构和设置于其下方的定子层叠工作站45的结构，除了外径尺寸等不同以外，都与转子冲裁冲床2中的冲裁模具24和转子层叠工作站25的结构大致相同，因此省略详细的说明。另外，转子层叠工作站45的沿周方向旋转角度为每次旋转120°。

其次，如图1、图2所示，在上述转子冲裁冲床2和定子层叠工作站4之间设置有上述中间弯曲部3。如图9、图10所示，中间弯曲部3由设置于位于转子冲裁冲床2的排出侧的第二进料器52的排出侧的曲面状的支架31、设置于位于定子冲裁冲床4的进入侧的第三进料器53的进入侧的曲面状的支架32、以及二者之间的空间形成。支架31具有随着离开第二进料器52而从水平状态逐渐朝向下方的圆弧状曲面，其曲率半径设定在带状钢板8的弹性变形范围内。支架32具有随着离开第三进料器53而从水平状态逐渐朝向下方的圆弧状曲面，其曲率半径与支架31的曲率半径相同。在支架31和支架32，沿着其形状配设有多个能够自由旋转的自由辊（free roller）39。

在中间弯曲部3的位于上述支架31和支架32之间的空间的上方设置有弯曲引导部35。弯曲引导部35的下表面呈圆弧状曲面形状，且沿着其形状配设有多个能够自由旋转的自由辊39。该圆弧状曲面的曲率半径也设定在带状钢板8的弹性变形范围内。进而，弯曲引导部35安装于升降装置350，从而配设成能够沿上下方向升降。如图9所示，弯曲引导部35的上升端设定在相比利用直线连结第二进料器52和第三进料器53之间的位置稍靠上方的位置。弯曲引导部35的下降端设定在与上述支架31以及支架32抵接的位置（省略图示）。

其次，对使用上述结构的叠片式铁心冲裁装置1制作叠片式铁心时的流程进行说明。

如图1所示，设置于开卷机11的带状钢板8依次通过辊式矫直机15、转子冲裁冲床2、中间弯曲部3以及定子冲裁冲床4而行进，最终，冲裁出转子用铁心片81以及定子用铁心片82之后的被称作框架（skeleton）的骨架状的废料从定子冲裁冲床4的排出侧导出。

叠片式铁心冲裁装置1整体的控制由未图示的控制装置进行，转子冲裁冲床2以及定子冲裁冲床4的冲裁速度（spm（一分钟的冲裁次数））是表示装置整体的速度的指标。在本例中，当制作定子用铁心片82的外径为大约250mm的大型的叠片式铁心时，能够将速度从此前的220spm的限度提高至400spm。

并且，在本例中，如图10所示，将中间弯曲部3的弯曲引导部35设置在相比利用直线连结第二进料器52和第三进料器53之间的位置靠下方的位置，以便从上方将带状钢板8引导成期望的弯曲形状。

以转子冲裁冲床2为中心，使用图11所示的时序图对叠片式铁心冲裁装置1的各部分的动作进行说明。该图中，以时间作为横轴，以转子冲裁冲床2的各部分的项作为纵轴，针对各项以实线的变化示出上下两个工位的状态。

该图（a）示出转子冲裁冲床2的曲轴29在上死点与下死点之间的旋转动作。在下死点的时刻，示出上模组22下降到最低点，由各模具进行冲裁的状态。

虽然省略了说明，该图（b）示出最初使分离冲压缸（cut punchcylinder）（省略图示）前进的时刻，该分离冲压缸用于进行由挤压环253保持的转子层叠体810和其上方的转子层叠体810的层叠体之间的分离。

该图（c）示出转子冲裁冲床2的第一转子层叠工作站25a的背压缸255的升降动作。该图（d）示出转子冲裁冲床2的第二转子层叠工作站25b的背压缸255的升降动作。

该图（e）示出转子冲裁冲床2的第一转子层叠工作站25a的产品搬出缸256的进退动作。该图（f）示出转子冲裁冲床2的第二转子层叠工作站25b的产品搬出缸256的进退动作。

该图（g）示出使转子冲裁冲床2的第一转子层叠工作站25a的旋转冲模241等旋转180°的旋转层叠驱动机构的旋转/停止状态。该图（h）示出使第二转子层叠工作站25b的旋转冲模241等旋转180°的旋转层叠驱动机构的旋转/停止状态。

该图（i）示出转子冲裁冲床2中的位于与第一转子层叠工作站25a对置的位置的外形冲压缸279的进退动作。该图（j）示出转子冲裁冲床2中的位于与第二转子层叠工作站25b对置的位置的外形冲压缸279的进退动作。

如该图（a）～（j）所示，在叠片式铁心冲裁装置1的稳态工作过程中，上模组22根据曲轴29的旋转而有规律地升降，进行冲裁动作，且各部分根据冲裁动作的行进而进行动作。首先，如该图（b）所示，在冲裁开始的初期阶段，使分离冲压缸（省略图示）前进一个循环的量，进行用于使转子层叠体810的层叠体之间分离的操作。另外，在两个转子层叠工作站25中，最初利用第一转子层叠工作站25a进行冲裁积载。

然后，如该图（i）所示，使与第一转子层叠工作站25a对应的外形冲压缸279后退，使冲裁冲头242后退到空冲位置。与此同时，如该图（g）所示，驱动第一转子层叠工作站25a处的旋转层叠驱动机构进行旋转，实施使旋转冲模241以及转子层叠体810等旋转180°的旋转层叠动作。在此期间，第一转子层叠工作站25a处的冲裁处于停止中。

并且，在与上述第一转子层叠工作站25a对应的外形冲压缸279后退之后的两个行程中，在第二转子层叠工作站25b中仍继续处于空冲状态，并且，在进入第三行程之前，如该图（j）所示，使与第二转子层叠工作站25b对应的外形冲压缸279前进，使冲裁冲头242前进到能够进行冲裁的位置。由此，在从第一转子层叠工作站25a处的冲裁变成空冲起的刚好第三个行程，开始进行第二转子层叠工作站25b的冲裁。如图3所示，这对应于：在进行第一冲裁工序S15的第一转子层叠工作站25a的后面，经过闲置工序S16，配置有用于进行第二冲裁工序S17的第二转子层叠工作站25b。

其次，如该图（g）所示，第一转子层叠工作站25a的旋转层叠动作完毕，将用于使旋转冲模241以及转子层叠体810等进行旋转的旋转层叠驱动机构的旋转停止。此后，直至第二转子层叠工作站25b到达旋转层叠时刻为止，第一转子层叠工作站25a中的冲裁都继续处于空冲状态。

其次，如该图（i）所示，使与第一转子层叠工作站25a对应的外形冲压缸279前进，使冲裁冲头242前进到能够进行冲裁的位置。由此，再次开始第一转子层叠工作站25a中的冲裁，此后的两个行程中，在第一以及第二转子层叠工作站25a、25b同时进行冲裁。

如该图（j）所示，从再次开始第一转子层叠工作站25a中的冲裁起的刚好第三个行程，使与第二转子层叠工作站25b对应的外形冲压缸279后退，使冲裁冲头242后退到空冲位置。与此同时，如该图（h）所示，驱动第二转子层叠工作站25b的旋转层叠驱动机构进行旋转，实施使旋转冲模241以及转子层叠体810等旋转180°的旋转层叠动作。在此期间，第二转子层叠工作站25b中的冲裁处于停止中。

这样，在转子冲裁冲床2中，在使曲轴29持续旋转以便不停止基本的冲裁动作时，分开使用第一、第二转子层叠工作站25a、25b交替地进行旋转层叠动作。

在该例中，如该图（d）所示，在第二转子层叠工作站25b中，当在上升后的背压垫254上层叠有一个产品以上的规定量的转子层叠体810之后，利用背压缸255使背压垫254下降。由此，在第二转子层叠工作站25b中，从上方的转子层叠体分离出一个产品的量的转子层叠体810并使之下降。

其次，如该图（f）所示，通过使第二转子层叠工作站25b处的产品搬出缸256前进，由此，朝转子冲裁冲床2的侧方输出背压垫254上的转子层叠体810。由于不需要停止冲裁动作，因此能够随时进行这一系列的输出动作。

如上，在转子层叠工作站2中，无需停止基于曲轴29的旋转而进行的基本的冲裁动作就能够实施第一、第二转子层叠工作站25a、25b中的冲裁、空冲的变更以及旋转层叠动作，并且能够随时进行产品的输出。

该情况在借助与转子层叠工作站2同步运转的曲轴49的旋转来进行基本的冲裁动作的定子冲裁冲床4中也相同。另外，在定子冲裁冲床4中，由于旋转层叠动作的旋转角度为120°、且一个产品的层叠片数与转子冲裁冲床2的情况不同，因此各动作的时刻与转子冲裁冲床2不一致。然而，通过使冲裁时刻完全同步，带状钢板8在二者中的行进的速度相同。

由于带状钢板8在转子冲裁冲床2和定子冲裁冲床4中的行进速度相同，因此，在二者之间的中间弯曲部3中，始终存在有相同长度的带状钢板8。因此，中间弯曲部3处的弯曲长度是恒定的。

另一方面，如上所述，在以400spm的非常高的速度进行运转的情况下，中间弯曲部3处的弯曲在一分钟内反复进行400次行驶和停止。因此，若弯曲保持自然状态的话，则会因由行驶和停止产生的振动而导致弯曲性状紊乱、反转，从而产生带状钢板8弯折的故障。

此处，在本例中，如上所述，使中间弯曲部3中的弯曲引导部35下降到合适的位置，从而对弯曲进行引导以免弯曲反转。

由此，即便以400spm的非常高的速度运转，也能够实现稳定的工作状态。

这样，在本例的叠片式铁心冲裁装置1中，具有如下的所有必要条件：设置有两组转子层叠工作站25、设置有两组定子层叠工作站45、使转子冲裁冲床2和定子冲裁冲床4的冲裁动作同步化、配设有中间弯曲部3、以及配设有能够升降的弯曲引导部35，由此，无需设置储存器、结构紧凑、且与以往相比能够高速运转。

Claims (4)

1.一种叠片式铁心冲裁装置，

该叠片式铁心冲裁装置具有：

开卷机，将卷成卷状的铁心用的带状钢板设置于该开卷机，从而将带状钢板展开；

转子冲裁冲床，该转子冲裁冲床从上述带状钢板冲裁转子用铁心片并对其进行层叠；以及

定子冲裁冲床，该定子冲裁冲床从冲裁出上述转子用铁心片之后的上述带状钢板冲裁定子用铁心片并对其进行层叠，

上述叠片式铁心冲裁装置的特征在于，

上述转子冲裁冲床具备以接近上述转子用铁心片的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具，并且，上述转子冲裁冲床还具备：冲裁模具，该冲裁模具从上述带状钢板冲裁上述转子用铁心片；以及两组转子层叠工作站，上述两组转子层叠工作站对冲裁出的上述转子用铁心片进行层叠，当进行一方的上述转子层叠工作站中的冲裁动作时，停止另一方的转子层叠工作站中的冲裁动作，在处于冲裁停止的过程中的上述转子层叠工作站中，能够实施使层叠有上述转子用铁心片而成的转子层叠体沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作，

上述定子冲裁冲床具备以接近上述定子用铁心片的形状的方式逐渐进行局部冲裁的成形模具，并且，上述定子冲裁冲床还具备：成形模具，该成形模具从上述带状钢板冲裁上述定子用铁心片；以及两组定子层叠工作站，上述两组定子层叠工作站对冲裁出的上述定子用铁心片进行层叠，当进行一方的上述定子层叠工作站中的冲裁动作时，停止另一方的定子层叠工作站中的冲裁动作，并且，在处于冲裁停止的过程中的上述定子层叠工作站中，能够实施使层叠有上述定子用铁心片而成的定子层叠体沿周方向旋转规定角度的旋转层叠动作，

上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床同步地进行冲裁动作，

在上述转子冲裁冲床与上述定子冲裁冲床之间设置有中间弯曲部，该中间弯曲部能够使上述带状钢板呈弯曲状地垂下，以便调整位于上述转子冲裁冲床与上述定子冲裁冲床之间的上述带状钢板的长度，在该中间弯曲部的上方，以能够升降的方式配设有弯曲引导部，该弯曲引导部从上方对上述带状钢板的弯曲轨迹进行引导，以免上述带状钢板的弯曲轨迹反转。

2.根据权利要求1所述的叠片式铁心冲裁装置，其特征在于，

上述转子冲裁冲床和上述定子冲裁冲床均伴随着曲轴的旋转而进行冲裁动作，并且，上述转子冲裁冲床的上述曲轴和上述定子冲裁冲床的上述曲轴连结并一体地旋转。

3.根据权利要求1或2所述的叠片式铁心冲裁装置，其特征在于，

上述定子用铁心片的外径处于200mm～300mm的范围。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的叠片式铁心冲裁装置，其特征在于，

上述转子用铁心片和上述定子用铁心片是在汽车的驱动用马达中使用的汽车用转子用铁心片和定子用铁心片。

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