単発金型によるモーターコアの試作プレス加工
モーターコアをプレス加工にて製作するにあたり、金型は「単発金型」と「順送金型」の大きく2種類あります。
単発金型と順送金型については、どちらにもメリットがあるため、お客様のご要望に応じて当社では最適なモーターコア金型の製作提案を行ったり、お見積り段階ではどちらのお見積りも提出させていただくなどの対応を行っております。
そのなかでも、特にモーターコアの試作プレス加工においては、当社では単発金型での生産を推奨するケースが多くなっています。外径Φ150以上のモーターコアや、ブロック転積のモーターコア、とにかくイニシャルを抑えてモーターコアを作りたいという場合に、単発金型による試作モーターコアのご提案を多く行っています。
ここでは、モーターコアのプレス加工における単発金型と順送金型の違いから、単発金型によるモーターコアの試作プレス加工のメリットや特徴、実際に当社が単発金型にて製作したモーターコアの製品事例まで、まとめてご紹介いたします。
モーターコアとは？
モーターコアとは、モーターを構成する部品のことで、モーターが設計通りの性能で動くために重要な基盤となります。そのため、モーターコアには高い加工精度が求められています。
＞＞モーターコアとは？モーターコアの定義から特徴、加工方法までご紹介！
モーターコアには電磁鋼板が積層された積層鉄心が使用されますが、積層鉄心の構造は下記のようなイメージです。
積層鉄心は絶縁被膜でコーティングされた薄い鉄板が複数枚積み重なって出来ています。この鉄板の積層で一般的に用いられるものが薄いケイ素鋼板であり、低損失かつ飽和磁束密度が高いことが特徴です。
積層鉄心が渦電流損を防ぐ理由として、上記の「薄いケイ素鋼板」という言葉がポイントになります。渦電流損は磁束密度、板厚、電源周波数の2乗に比例するため、これらを抑えていくことが損失の対策になります。そのため、「薄く」「導電率の低い」素材を重ねることが、渦電流損の対策につながります。
モーターコアは単発金型と順送金型のどちらが適切？
モーターコアをプレス加工にて製作するにあたり、金型は大きく2種類あります。
１．単一の金型（単発型、総抜き型）を製作して、１枚１枚打ち抜きと積層をする金型
２．順送金型による型内での打ち抜きおよび自動積層をする金型
単発金型と順送金型については、どちらにもメリットがあるため、お客様のご要望に応じて当社では最適なモーターコア金型の製作提案を行ったり、お見積り段階ではどちらのお見積りも提出させていただくなどの対応を行っております。
ここでは、精度やコスト等の観点から、単発金型と順送金型の特徴について解説いたします。
精度：単発金型も順送金型も変わりなし
モーターコアのプレス加工においてご相談が多いのが、モーターコアの反りについてです。モーターコアの反りについては、順送型でも総抜き型でもあまり大きく違いはありません。モーターコアの反りは、金型の種類よりも、金型自体の精度が大きく影響してきます。
当社では高精度な金型部品製造はもちろんのこと、高精度な金型組立技術を保有しております。徹底的にこだわった金型組立技術こそが、極限までバリを抑えたバリレスプレスを実現し、高品質なモーターコア製造を実現いたします。
金型コスト：単発金型の方が安価
金型単体でのコストで見た場合は、構造が複雑になる順送金型の方が高価になり、シンプルな構造の単発金型の方が安価になります。順送型と単発金型で比較すると、順送金型の方が数倍コストがかかってしまう傾向にあります。
加工コスト：1枚あたりの加工費は単発金型の方が高い
ただし、1枚あたりの加工費は単発金型の方が高くなるため、ロット数によっては順送型の方が安くなる場合もあります。
例えばロット3000枚の場合はであっても、ロット3000枚が量産の場合は順送金型で行うケースが多くなりますが、単発でロット3000個の場合は、単発金型であっても金型製造では高コストになってしまうケースもございます。
そのため、単発で3000枚のシムがほしいというお客様には、より安価な方法にてご提案させていただきます。
いずれにしてもロット3000枚のような数量でモーターコアが必要な場合、当社では高精度組み込み金型による、独自のバリレスプレスでの製造対応をいたします。
数量：ロット数が多い場合は順送金型の方がメリット大
上記の金型製作費と加工コストの両面から、一定数の数量を量産製作する必要がある場合は、順送金型の方がメリットが大きくなります。ただし試作や小ロット生産など、数量が多くない場合は単発金型でのモーターコアのプレス加工の方がメリットが働くようになります。
サイズ：外径Φ150の場合は単発金型にて対応
これは当社の設備の都合上になりますが、外径Φ150以上のモーターコアの量産には対応できません。これは、順送金型のプレス機が外径Φ150以上のサイズでは対応が困難なためです。
そのため、例えば外径Φ190のようなモーターコアの場合は、当社では単発金型にてモーターコアのプレス加工を行います。
ブロック転積：単発金型の試作モーターコアであれば対応可能
転積とは、コアをずらしながら積層することを指しますが、ブロック積層とは一定数のコアを同じ向きで積層して、一定数に達した際に角度をずらしてまた一定数積層するというモーターコアの製造方法です。
量産の転積では、専用の回転装置が必要となるため当社では対応不可となりますが、単発型による試作モーターコアの転積であれば問題なく対応可能です。
単発金型によるモーターコアの試作プレス加工
上記の観点から、当社ではモーターコアの試作プレス加工においては、単発金型での生産を推奨するケースが多くなっています。特に下記のようなケースでは単発金型でのモーターコアの試作プレス加工を推奨しております。
- 外径Φ150以上のモーターコアで、今後量産見込みがあるものの、まずはコストを抑えて試作したい
- 社内で積層するため、バラの状態でモーターコアを入手したいが、プレスで加工性能を見ておきたい
- ブロック転積のモーターコアの試作で機能評価をしたい
- とにかくイニシャルを抑えてモーターコアの試作がしたいけど、量産性を見据えてプレス加工で実施したい
当サイトを運営する株式会社飯島精機では、バラの状態でのモーターコアのプレス加工から、接着積層による試作加工、ダボカシメでの量産など、様々なご要望に応じた生産対応を行っています。
また最近ご相談が多いのは、「他社製の単発金型でモーターコアのプレス加工を行っていたものの、そろそろ更新したい」というご相談です。当社では他社製の単発金型であっても更新金型の製造に対応しております。しかし当社では、お客様のご要望にお応えするべく、お客様のプレス機の仕様に合わせて単発金型の設計・製造をいたします。そのため、モーターコア用単発金型のご依頼をいただいた際は、あらかじめプレス機の仕様についてお伺いさせていただきます。
モーターコアの製品事例
続いて、実際に特注シム製造センター.comで製造した、モーターコアの製品事例をご紹介いたします。
製品事例：異形状孔モーターコア（φ110×0.2mm）
こちらは、異形状孔モーターコア（φ110×0.2mm）です。材質は20Aで、主に車両部品として使われる製品です。こちらのコアでは、当社が得意とするバリレス精密プレス加工を総抜き金型で行っており、バリを極限まで減らしております。さらに平面度も綺麗に仕上がっている、精密プレス加工品です。
＞＞事例詳細はこちら
製品事例：モーターコア（φ300×0.2mm）
こちらは、モーターコア（φ300×0.2mm）です。材質は20Aで、主に車両部品として使われる製品です。
こちらのコアでは、当社が得意とするバリレス精密プレス加工を総抜き金型で行っており、バリを極限まで減らしております。さらに平面度も綺麗に仕上がっている、精密プレス加工品です。
＞＞事例詳細はこちら
製品事例：モーターコア（φ250×0.2mm）
こちらは、モーターコア（φ250×0.2mm）です。材質は20Aで、主に車両部品として使われる製品です。
こちらのコアでは、当社が得意とするバリレス精密プレス加工を総抜き金型で行っており、バリを極限まで減らしております。さらに平面度も綺麗に仕上がっている、精密プレス加工品です。
＞＞事例詳細はこちら
製品事例：ステータコア（φ300×0.25mm）
こちらは、ステータコア（φ300×0.25mm）です。材質は25Aで、動力伝達装置向けに使用される製品です。
こちらのステータコアは、サイズがφ3000mmとかなり大きめであり、ワイヤーカットで行うと時間的にも費用的にも膨大なコストがかかってしまいます。そのため当社では、試作金型を製作し、プレス加工によって打ち抜きを行い製作いたしました。
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製品事例：ステータコア(φ250×0.2mm)
こちらは、ステータコア(φ250×0.2mm)です。材質は20A1500で、車両向けに使用される製品です。
こちらのステータコアは、サイズがφ250mmと大きめであり、ワイヤーカットで行うと時間的にも費用的にも膨大なコストがかかってしまいます。そのため当社では、試作金型を製作し、プレス加工によって打ち抜きを行い製作いたしました。
ティースが細く、その本数も多いため、プレス金型部品の加工精度及び組立精度が求められます。しかし特注シム製造センターでは、組み込み精度の良い金型を使用したバリレス精密プレス加工によって、バリがほとんどない綺麗な仕上がりで製造することができました。
＞＞事例詳細はこちら
モーターコアに関するご質問
特注シム製造センター.comには、様々なご質問を日々いただいております。ここでは、その回答を一部ご紹介いたします。
Q：研究用の試作モーターコアが必要なのですが、1個から対応いただけますか？
研究開発用の試作モーターコアに関しては、材料が特殊であるケースも多々ございます。そのため、一部の一般的な材料であれば当社でご用意する場合もございますが、基本的には…
Q：積層枚数を変えることで、様々な厚みのモーターコアの試作を行いたいのですが、金型で打ち抜き加工までお願いできますでしょうか。バラ納入を考えております。
はい、特注シム製造センター.comでは、モーターコアの金型による打ち抜き加工にも対応可能です。
当社ではプレス加工のみならず金型製造も行っておりますので、外径Φ300までのモーターコアであれば問題なく製造可能です。また、今回はバラバラのモーターコアとして納品としてご相談をいただいておりますが、当社では…
Q：ワイヤーカットで試作した積層コアを、量産用にプレス加工にしたいのですが、積層コアの量産プレス加工はお願いできますか？
はい、特注シム製造センター.comでは、積層コアのワイヤーカット試作も、プレス量産も、どちらも対応できます。
積層コアの試作においては、3~5/100mmの精度にてワイヤーカット加工を行い、短納期対応を行っております。お客様からも評価の高い接着積層による、積層コアの試作製造が当社の強みだと考えています。またお客様のご要望に応じて、簡易金型での積層コアの試作にも対応しています。
ただし…
Q：モーターコアの試作をお願いしたいのですが、まずはワイヤーカットでの試作をお願いできますか？
はい、特注シム製造センター.comでは、ワイヤーカットによるモーターコアの試作に対応しております。ワイヤーカットによるモーターコア試作に関するご依頼は、現在非常に多くなっております。
ワイヤーカットでの試作は、金型が不要となるため、金型費用の削減につながります。また金型が削減できるため、比較的短納期で製品をお届けすることができます。
ただしデメリットとして…
Q：モーターコアの試作から量産まで一貫してお願いできますでしょうか。
はい、特注シム製造センター.comでは、モーターコアの試作から量産までの一貫生産に対応できます。量産に関しては、基本的には型内積層にて対応いたします。
まずはモーターコアの試作を当社が対応することで、性能評価をお客様にてしていただいた後の設計変更が柔軟に対応できるようになります。そのため、何度か形状を変更して製造評価することができます。
その後の量産に関しても、性能評価が一番良いもので量産化を当社で行いますので…
Q：数台のモーターコア試作に関して、発注からのリードタイムを教えて頂くことは可能でしょうか？
接着積層の場合、材料調達に2週間接着積層に2~3週間、4~5週間あれば確実に製造可能です。
ただし、直径Φ150以上のモーターコア製造の場合は…
Q：無方向性電磁鋼板 (35A300)のモーターコアの接着積層をお願いしたいです。
はい、特注シム製造センター.comでは35A300のような無方向性電磁鋼板のモーターコアの接着積層にも対応可能です。
35A300は比較的グレードの高い電磁鋼板となります。というのも、鉄損の大きさがAの後ろの数字で表され、35A300は鉄損の大きさが抑えられたもののためです。当社でも、35A300の調達はタイミング次第となります。特に近年は、ミドル、ハイグレードの電磁鋼板の需要が高まり、価格が向上しています。
Q：接着積層（焼鈍なし）でのお見積りを頂くことは可能でしょうか?
ご回答の前に、まずは焼鈍の目的に関してです。焼鈍の目的は、材料の残留応力を取り除くことです。しかし接着積層にて積層コアを製造した際は、積層コアに残留応力は発生しません。そのため、残留応力を除去するための焼鈍をする必要はなくなります。逆に接着材が焼鈍時の熱で溶けて剥離してしまう可能性が高くなってしまいます。
積層コアをプレス加工にて製造する場合は、コアに残留応力が発生するため、薄い板厚に対しては特に焼鈍は効果的となります。
当社では、接着積層にもプレス加工による型内積層にも、どちらにも対応しております。そのため、焼鈍などの後処理も含めたトータルでの積層コアの製造提案をすることができます。
Q：モーターコアの試作をお願いしたいのですが、まずはワイヤーカットでの試作をお願いできますか？
はい、特注シム製造センター.comでは、ワイヤーカットによるモーターコアの試作に対応しております。ワイヤーカットによるモーターコア試作に関するご依頼は、現在非常に多くなっております。
ワイヤーカットでの試作は、金型が不要となるため、金型費用の削減につながります。また金型が削減できるため、比較的短納期で製品をお届けすることができます。
ただしデメリットとして…
上記の他にも、当社にいただいた具体的なご質問と実際の回答を掲載しておりますので、お問い合わせ前にぜひご覧ください。