JPH0659639B2 - Amorphous metal foil processing method - Google Patents
Amorphous metal foil processing methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はアモルファス箔等の非晶質金属箔を打抜き加
工する場合の加工方法に関するものである。The present invention relates to a processing method for punching an amorphous metal foil such as an amorphous foil.
アモルファス箔等の非晶質金属箔はトランス用コアや磁
気記録装置の磁気ヘッドに使用されている。Amorphous metal foils such as amorphous foils are used in transformer cores and magnetic heads of magnetic recording devices.
［従来の技術］ アモルファス箔等の非晶質金属箔の成形方法には、従来
から、スリッタを用いるか、プレスを用いるか、或はエ
ッチングによるものがある。[Prior Art] Conventional methods for forming amorphous metal foils such as amorphous foils include a slitter, a press, or etching.
［発明が解決しようとする課題］ しかるに、スリッタやプレスを用いる場合には非晶質で
ある被加工材の切口が熱によって結晶化するという問題
があり、また、切口にバリが発生し易く、さらに板厚が
薄いためダイセットのクリアランス設定に熟練を要する
作業であった。また、エッチングによる方法は、細かい
寸法精度を得ることが困難であり、かつ量産が不可能で
あるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, when a slitter or a press is used, there is a problem that the cut end of an amorphous material to be processed is crystallized by heat, and burr is likely to occur at the cut end. Furthermore, since the plate thickness is thin, it requires a skill to set the clearance of the die set. Further, the etching method has a problem that it is difficult to obtain fine dimensional accuracy and mass production is impossible.
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、アモルファス箔等の非晶質金属の加工方法であっ
て、被加工材の切口の結晶化をおさえ、かつバリを発生
させることが少なく、作業が容易で、さらに量産加工を
可能にする非晶質金属箔の加工方法を提供することを目
的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for processing an amorphous metal such as an amorphous foil, which can suppress crystallization of a cut end of a work material and generate burrs. It is an object of the present invention to provide a method for processing an amorphous metal foil which is small in number, easy in work, and capable of mass production processing.
［課題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の非晶質金属箔の加工方
法は、非晶質金属箔をダイとパンチとの間の片側の隙間
と前記非晶質金属箔の厚みとの比の百分率が約１８％の
クリアランス、１ｍ／ｓ以上の打抜き速度で電磁プレス
によって打抜き加工することを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, a method of processing an amorphous metal foil according to the present invention is characterized in that an amorphous metal foil is formed on one side between a die and a punch and the amorphous metal foil. It is characterized in that it is punched by an electromagnetic press at a clearance with a percentage of the thickness of the metal foil of about 18% and a punching speed of 1 m / s or more.
［作用］ アモルファスの打抜きが電磁プレスにより１ｍ／ｓ以上
の高速でかつ約１８％の大きなクリアランスで行なわれ
る結果、切断面の脈状組織の比率が大きくなり非晶質金
属材料製品の結晶化を避けることができる。[Function] Amorphous punching is performed by an electromagnetic press at a high speed of 1 m / s or more and with a large clearance of about 18%, and as a result, the ratio of the pulsed structure on the cut surface increases and the amorphous metal material product is crystallized. Can be avoided.
［実施例］ 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。[Embodiment] Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings illustrating an embodiment.
まず、この発明の非晶質金属箔の加工方法を実施する場
合に使用するプレス装置について説明する。First, a pressing device used when carrying out the method for processing an amorphous metal foil of the present invention will be described.
第１図において、１はプレス装置である。プレス装置１
はパンチ２及びダイ３を備えている。パンチ２とダイ３
は共働して被加工材４をプレス成形する。被加工材４と
してここで考えられているものはアモルファス箔等の非
晶質金属箔である。In FIG. 1, 1 is a press machine. Press machine 1
Has a punch 2 and a die 3. Punch 2 and die 3
Cooperate with each other to press-form the workpiece 4. What is considered here as the workpiece 4 is an amorphous metal foil such as an amorphous foil.
パンチ２はパンチホルダ５に取付けられていてフレーム
６からウレタンスプリング９を介して弾性的に支持され
ており、フレーム６に対して相対変位可能である。The punch 2 is attached to the punch holder 5 and is elastically supported from the frame 6 via a urethane spring 9 and can be displaced relative to the frame 6.
パンチホルダ５の上端面に対向して電磁コイル７が固定
位置に設けられている。電磁コイル７の素線はパンチ２
の変位方向に直角な面内に巻回されている。An electromagnetic coil 7 is provided at a fixed position so as to face the upper end surface of the punch holder 5. The wire of the electromagnetic coil 7 is the punch 2
It is wound in a plane perpendicular to the displacement direction of.
電磁コイル７とパンチホルダ５との間に受圧板８が設け
られている。受圧板８は銅等の導電性の金属で構成され
た盤状体でパンチホルダ５に固定している。A pressure receiving plate 8 is provided between the electromagnetic coil 7 and the punch holder 5. The pressure receiving plate 8 is a plate-shaped member made of a conductive metal such as copper and is fixed to the punch holder 5.
ダイ３はボルス１１上に支持されて固定位置にある。The die 3 is supported on the bolus 11 and is in a fixed position.
この発明の加工方法は、以上のように構成されたプレス
装置において、被加工材４をプレス加工する。この場合
には、まず、被加工材４をダイ３上にセットする。According to the processing method of the present invention, the material 4 to be processed is pressed by the pressing device configured as described above. In this case, first, the workpiece 4 is set on the die 3.
次に、コンデンサ（図示せず）に電気エネルギを貯え、
電磁コイル７に衝撃大電流を流すと、誘導電流の誘起さ
れる受圧板８と電磁コイル７との間に発生する反発力に
より、受圧板８が変位するとともにパンチホルダ５が変
位し、パンチ２が駆動されて、被加工材４に剪断加工が
加えられる。Next, store electric energy in a capacitor (not shown),
When a large shock current is applied to the electromagnetic coil 7, the pressure receiving plate 8 is displaced and the punch holder 5 is displaced by the repulsive force generated between the pressure receiving plate 8 and the electromagnetic coil 7 in which an induced current is induced. Is driven to perform shearing on the workpiece 4.
［実験例］ 被加工材としてトランス用コアに多く利用される厚み２
８μｍのアモルファス２６０５Ｓ−２を、従来の機械プ
レス及び高速にて打抜きを行う装置のうち電磁力による
プレスにより打抜き、クリアランス、剪断速度が切口面
性状、特に脈状組織の発生に及ぼす影響を定量的に評価
した。[Experimental Example] Thickness 2 that is often used for transformer cores as a work material
Amorphous 2605S-2 of 8 μm is punched by a conventional mechanical press and a device for punching at high speed by a press using electromagnetic force, and the influence of clearance and shear rate on the cut surface property, particularly the generation of pulsed tissue is quantified. Evaluated to.
Ａ．実験装置及び方法 機械プレスで用いた加工条件（ａ）は、打抜き速度範囲
は０．０６〜０．２２ｍ／ｓ（２１０〜７００spm）、
クリアランスは、ダイ直径を５mmとしてパンチ径を変え
片側１，１．５，及び２μｍに設定した。５μｍのクリ
アランスは機械プレスの場合に打抜き加工は実施不可能
であることが明らかであるので実験しなかった。なお、
板押え力として４０kgを加えた。電磁プレスによる加工
条件（ｂ）は、打抜き速度は０．２０〜１５ｍ／ｓ、ク
リアランスは５μｍとした。パンチ及びダイの材質は加
工条件（ａ）では金型は超硬（Ｖ５）、加工条件（ｂ）
では金型はＳＫＤ１１を用いた。ここでクリアランスと
はダイとパンチとの間の片側の隙間をあらわしている
（昭和５７年１２月３日新版第３刷発行、高木六弥著、
日刊工業新聞社発行「金型工作法（新版）」第３８１頁
参照）。このクリアランスは被加工材の厚みとの比
（％）で表わす場合もある。このクリアランスを比
（％）で表わす場合には、この実施例の場合クリアラン
スは５μｍで被加工材の板厚が後述のように２８μｍで
あるとするとクリアランス（％）は約１８％である。A. Experimental apparatus and method The processing condition (a) used in the mechanical press was that the punching speed range was 0.06 to 0.22 m / s (210 to 700 spm),
The clearance was set to 1, 1.5, and 2 μm on one side by changing the punch diameter with a die diameter of 5 mm. A clearance of 5 μm was not tested because it is clear that punching is not feasible in the case of mechanical pressing. In addition,
40 kg was applied as a plate pressing force. The processing conditions (b) by the electromagnetic press were such that the punching speed was 0.20 to 15 m / s and the clearance was 5 μm. The punch and die materials are carbide (V5) and machining conditions (b) under the processing conditions (a).
Then, SKD11 was used as the mold. Here, the clearance means a gap on one side between the die and the punch (December 3, 1982, new edition 3rd printing, written by Rokuya Takagi,
See Nikkan Kogyo Shimbun, "Mold-making method (new edition)", page 381). This clearance may be expressed as a ratio (%) to the thickness of the work material. In the case of expressing this clearance by a ratio (%), in this embodiment, if the clearance is 5 μm and the plate thickness of the workpiece is 28 μm as described later, the clearance (%) is about 18%.
Ｂ．実験結果と考察 Ｂ−１ 被加工材 板厚２８μｍ、幅２５mmの被打抜き材２６０５Ｓ−２の
特性値を表１に示す。測定した硬度はＨｖ＝７２４であ
り、引張試験から得られたヤング率は７１９８kg/mm2、
抗張力は１８１kg/mm2であった。B. Experimental Results and Discussion B-1 Material to be Processed Table 1 shows the characteristic values of the material to be punched 2605S-2 having a plate thickness of 28 μm and a width of 25 mm. The hardness measured is Hv = 724, the Young's modulus obtained from the tensile test is 7198 kg / mm 2 ,
The tensile strength was 181 kg / mm 2 .
Ｂ−２ 打抜き速度の影響 （ｉ）機械プレスの場合には５μｍのクリアランスは大
きすぎて打抜きが行えないので、クリアランスを２μｍ
として機械プレスによる打抜いた。切口面に脈状組織は
生じない。 B-2 Effect of punching speed (i) In the case of mechanical press, the clearance of 5 μm is too large to perform punching, so the clearance is 2 μm.
Punched by mechanical press as. There is no vein tissue on the cut surface.
（ii）電磁力を用いることにより打抜き速度をさらに大
きくすることができる。そこでクリアランスを５μｍと
してコンデンサ容量を一定として、充電エネルギにより
速度を制御して抜きを行った。この方法によると、結晶
化が小さい脈状組織が生じる。これはクリアランスが５
μｍと大きく、断熱的に部分的な温度上昇のもとで変形
し、破壊が生じたものと考えられる。第２図は結晶化が
小さい脈状組織の切口面に占める面積率を示す。充電エ
ネルギが増し打抜き速度が大きくなり、剪断速度が増加
すると、脈状組織も増加する。これは抜き速度の増加に
より、剪断部の断熱的な部分的な温度上昇が大きくなる
ためである。実用上は打抜き速度が１ｍ／ｓ以上であれ
ば、脈状組織の面積率が１０％以上となって、効果があ
ることがわかる。脈状組織が１０％以上であると、結晶
化の点からはアモルファス成形法としては使用可能であ
ることは、経験上知られている。１ｍ／ｓの打抜き速度
は機械プレスでは得られない。第３図に樹脂に埋込んで
測定した切口面の形状を示す。電磁プレスによる高速度
の剪断により、機械プレスによる場合よりも良好な切口
面が得られている。(Ii) The punching speed can be further increased by using the electromagnetic force. Therefore, the clearance was set to 5 μm, the capacity of the capacitor was made constant, and the speed was controlled by the charging energy to perform the extraction. According to this method, a vein-like structure with small crystallization is produced. This has a clearance of 5
It is as large as μm, and it is considered that the material was adiabatically deformed and partially destroyed under a temperature rise. FIG. 2 shows the area ratio of the vein tissue having small crystallization on the cut surface. As charging energy increases, punching rate increases, and shear rate increases, so does vein tissue. This is because the adiabatic partial temperature rise of the shearing part increases as the drawing speed increases. In practice, if the punching speed is 1 m / s or more, the area ratio of the vein-like structure is 10% or more, which is effective. It is empirically known that a vein structure of 10% or more can be used as an amorphous molding method from the viewpoint of crystallization. A punching speed of 1 m / s cannot be obtained with a mechanical press. FIG. 3 shows the shape of the cut surface measured by embedding it in resin. Due to the high speed shearing with the electromagnetic press, a better cut surface is obtained than with the mechanical press.
Ｂ−３ 切口面の結晶化 剪断部分の変形や摩耗抵抗に起因する温度上昇によるア
モルファスの結晶化の程度を電子線回折によって調べ
た。B-3 Crystallization of cut surface The degree of crystallization of amorphous due to temperature rise due to deformation of the sheared portion and abrasion resistance was examined by electron diffraction.
第４図は機械プレス及び電磁プレスの場合の直径１０μ
ｍの電子線を照射して撮影したデバイシェラー環であ
る。剪断面、破断面は機械プレスの場合を示し、脈状組
織は電磁プレスの場合を示す。剪断面の結晶化が最も進
んでいることがわかる。パンチ側面との摩擦による温度
上昇によって配向性を持った結晶が生じている。一方、
破断面、脈状組織については、僅かな結晶化は見られる
が、その量は少ない。したがって、この発明の電磁プレ
スによる高速打抜きがすぐれていることがわかる。Fig. 4 shows a diameter of 10μ for mechanical and electromagnetic presses.
It is a Debye-Scherrer ring photographed by irradiating m electron beams. The shear surface and the fracture surface show the case of mechanical press, and the vein structure shows the case of electromagnetic press. It can be seen that the crystallization of the shear plane is most advanced. Crystals having orientation are generated due to temperature rise due to friction with the side surface of the punch. on the other hand,
Regarding the fracture surface and vein structure, slight crystallization is observed, but the amount is small. Therefore, it is understood that high-speed punching by the electromagnetic press of the present invention is excellent.
Ｃ．結論 アモルファス箔２６０５Ｓ−２を機械プレス及び電磁プ
レスにより打抜き、速度、クリアランス、パンチ摩耗等
が切口面に及ぼす影響について調べた。これらの結果か
ら、アモルファスの打抜きは１ｍ／ｓ以上の高速でクリ
アランス（％）を約１８％と低速時よりも大きくして打
抜くことが有効であり、従って、この発明の高速打抜き
方法が有効である。C. Conclusion The influence of punching, speed, clearance, punch wear, etc. on the cut surface of the amorphous foil 2605S-2 was investigated by mechanical press and electromagnetic press. From these results, it is effective to punch the amorphous material at a high speed of 1 m / s or more with a clearance (%) of about 18%, which is larger than that at a low speed. Therefore, the high-speed punching method of the present invention is effective. Is.
尚、以上の説明では高速打抜き加工装置の一例として電
磁プレス装置を使用したが、この他に高速打抜き加工装
置としてはペトロフォージ機その他の任意の高速打抜き
加工装置を使用することができる。In the above description, the electromagnetic pressing device is used as an example of the high-speed punching device, but as the high-speed punching device, a petroforge machine or any other high-speed punching device can be used.
［発明の効果］ 以上の説明から明らかな通り、この発明の高速打抜き方
法によれば、アモルファス箔等の非晶質金属箔の剪断加
工において、被加工材の切口を結晶化させることが少な
く、作業が容易で、さらに量産が可能な剪断方法を得る
ことができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the high-speed punching method of the present invention, in shearing an amorphous metal foil such as an amorphous foil, it is less likely to crystallize a cut end of a workpiece, It is possible to obtain a shearing method that is easy to work and can be mass-produced.
第１図は高速打抜き加工装置である電磁プレス装置の縦
断面説明図、第２図は脈状組織の切口面に占める面積率
を示すグラフ、第３図は切口面の形状を示す顕微鏡写
真、及び第４図は電子線回折による切口面のデバイシェ
ラー環の発生を示す説明図である。 １……プレス装置、２……パンチ、３……ダイ、４……
被加工材、５……パンチホルダ、６……フレーム、７…
…電磁コイル、８……受圧板、９……ウレタンスプリン
グ、１１……ボルスタFIG. 1 is a vertical cross-sectional explanatory view of an electromagnetic pressing device which is a high-speed punching device, FIG. 2 is a graph showing an area ratio of vein tissue in the cut surface, and FIG. 3 is a micrograph showing the shape of the cut surface. And FIG. 4 is an explanatory view showing the generation of a Debye-Scherrer ring on the cut surface by electron diffraction. 1 ... Pressing device, 2 ... Punch, 3 ... Die, 4 ...
Work material, 5 ... Punch holder, 6 ... Frame, 7 ...
... electromagnetic coil, 8 ... pressure plate, 9 ... urethane spring, 11 ... bolster
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村越 庸一 茨城県新治郡桜村並木１丁目２番地 工業 技術院機械技術研究所内 (72)発明者 松野 建一 茨城県新治郡桜村並木１丁目２番地 工業 技術院機械技術研究所内 (72)発明者 武石 洋征 千葉県習志野市津田沼２丁目17―１ 千葉 工業大学内 (72)発明者 市川 泉 東京都立川市高松町１−100 三住商事株 式会社技術研究室内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Murakoshi 1-2, Namiki, Sakuramura, Shinji-gun, Ibaraki Prefectural Institute of Mechanical Engineering, Institute of Industrial Technology (72) Ken-ichi Matsuno 1-2, Namiki, Sakura-mura, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Hiroyuki Takeishi, 2-17-1, Tsudanuma, Narashino-shi, Chiba Chiba Institute of Technology (72) Izumi Ichikawa 1-100 Takamatsucho, Tachikawa-shi, Tokyo Misumi Trading Co., Ltd. Technical laboratory
Claims (1)
の隙間と前記非晶質金属箔の厚みとの比の百分率が約１
８％のクリアランス、１ｍ／ｓ以上の打抜き速度で電磁
プレスによって打抜き加工することを特徴とする非晶質
金属箔の加工方法1. Amorphous metal foil, wherein the ratio of the ratio of the gap on one side between the die and the punch to the thickness of the amorphous metal foil is about 1.
8% clearance, 1 m / s or more punching speed by an electromagnetic press punching process, characterized by the amorphous metal foil processing method
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| JP14879885A JPH0659639B2 (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Amorphous metal foil processing method |
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- 1985-07-05 JP JP14879885A patent/JPH0659639B2/en not_active Expired - Lifetime
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