JP2596688B2 - 軽合金ホイールの製造方法 - Google Patents
軽合金ホイールの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金等の
軽合金を鍛造加工して１ピースホイールを製造する軽合
金ホイールの製造方法に関する。
軽合金を鍛造加工して１ピースホイールを製造する軽合
金ホイールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金からなるホイール（以
下、アルミホイールという）は、鉄製ホイールに比して
軽量であり、ファッション性も優れている等の理由か
ら、１９６０年代より自動車に使用され始めた。当初、
アルミホイールはスポーツカー等の一部の高級車のみに
使用されていたが、近年、大衆車にもファッション性が
要求されるようになり、高級車以外にもアルミホイール
が広く使用されるようになった。
下、アルミホイールという）は、鉄製ホイールに比して
軽量であり、ファッション性も優れている等の理由か
ら、１９６０年代より自動車に使用され始めた。当初、
アルミホイールはスポーツカー等の一部の高級車のみに
使用されていたが、近年、大衆車にもファッション性が
要求されるようになり、高級車以外にもアルミホイール
が広く使用されるようになった。
【０００３】アルミホイールは、その構造から、デザイ
ン面であるディスク面とタイヤを支持するリム部とが一
体的に成形された１ピースホイール、２つの部材を組み
合わせて形成された２ピースホイール及び３つの部材を
組み合わせて形成された３ピースホイールの３種類に分
類することができる。１ピースホイールは、材質的に均
一であるため品質のバラツキが少なく、剛性が高いとい
う利点があると共に、全体が一体的に形成されているた
めに部品の欠落及びゆるみ等の不都合が発生する虞れが
ないという長所があり、現状ではアルミホイール全体の
約８５％が１ピースホイールである。この１ピースホイ
ールは、その製造方法から鋳造ホイールと鍛造ホイール
とに分類できる。鋳造ホイールは製造が容易であるとい
う利点があり、現状では１ピースホイールの殆どが鋳造
により製造されている。
ン面であるディスク面とタイヤを支持するリム部とが一
体的に成形された１ピースホイール、２つの部材を組み
合わせて形成された２ピースホイール及び３つの部材を
組み合わせて形成された３ピースホイールの３種類に分
類することができる。１ピースホイールは、材質的に均
一であるため品質のバラツキが少なく、剛性が高いとい
う利点があると共に、全体が一体的に形成されているた
めに部品の欠落及びゆるみ等の不都合が発生する虞れが
ないという長所があり、現状ではアルミホイール全体の
約８５％が１ピースホイールである。この１ピースホイ
ールは、その製造方法から鋳造ホイールと鍛造ホイール
とに分類できる。鋳造ホイールは製造が容易であるとい
う利点があり、現状では１ピースホイールの殆どが鋳造
により製造されている。
【０００４】しかし、鋳造により製造されたアルミホイ
ールには以下に示す欠点がある。即ち、近年、自動車の
軽量化が促進されており、ホイールにもより一層の軽量
化が要望されている。しかし、鋳造により得られる金属
組織は鍛造により得られる組織のように鍛練されていな
いため、また鋳造材にはシュリンケージ等の欠陥が内在
されているため、ホイールをより一層軽量化しようとす
ると、十分な強度を得ることができない。
ールには以下に示す欠点がある。即ち、近年、自動車の
軽量化が促進されており、ホイールにもより一層の軽量
化が要望されている。しかし、鋳造により得られる金属
組織は鍛造により得られる組織のように鍛練されていな
いため、また鋳造材にはシュリンケージ等の欠陥が内在
されているため、ホイールをより一層軽量化しようとす
ると、十分な強度を得ることができない。
【０００５】一方、鍛造により製造されたアルミホイー
ルは、金属組織が鍛練されており、その内部に欠陥が内
在することがないため、強度が極めて高く、鋳造ホイー
ルに比して軽量化が容易である。
ルは、金属組織が鍛練されており、その内部に欠陥が内
在することがないため、強度が極めて高く、鋳造ホイー
ルに比して軽量化が容易である。
【０００６】図９乃至図１５に、従来の鍛造によるアル
ミホイールの製造方法を工程順に示す（特開昭61-11564
0 号，特開昭61-115641 号，特開平4-167943号）。
ミホイールの製造方法を工程順に示す（特開昭61-11564
0 号，特開昭61-115641 号，特開平4-167943号）。
【０００７】先ず、図９に示すように、素材としてアル
ミニウム合金ビレット２１を用意する。そして、図１０
に示す鍛造金型３１ａ，３１ｂを用いてビレット２１を
鍛造し、１次鍛造材２２を得る。
ミニウム合金ビレット２１を用意する。そして、図１０
に示す鍛造金型３１ａ，３１ｂを用いてビレット２１を
鍛造し、１次鍛造材２２を得る。
【０００８】次に、図１１に示す鍛造金型３２ａ，３２
ｂを用いてこの１次鍛造材２２を鍛造し、２次鍛造材２
３を得る。その後、図１２に示す鍛造金型３３ａ，３３
ｂにより２次鍛造材２３を鍛造し、３次鍛造材２４を得
る。この３次鍛造材２４のホイールのディスク面に対応
する部分は最終の製品形状（完成品ホイール）と略同様
に成形されており、リム部に対応する部分２４ａは完成
品ホイールのリム部に比して肉厚が厚く且つ長さ（中心
軸に平行な方向の長さ）が短くなっている。
ｂを用いてこの１次鍛造材２２を鍛造し、２次鍛造材２
３を得る。その後、図１２に示す鍛造金型３３ａ，３３
ｂにより２次鍛造材２３を鍛造し、３次鍛造材２４を得
る。この３次鍛造材２４のホイールのディスク面に対応
する部分は最終の製品形状（完成品ホイール）と略同様
に成形されており、リム部に対応する部分２４ａは完成
品ホイールのリム部に比して肉厚が厚く且つ長さ（中心
軸に平行な方向の長さ）が短くなっている。
【０００９】次に、図１３に示すように、スピニングマ
シンにより鍛造材２４にスピニング加工を施し、リム部
及びリアフランジ部を形成する。即ち、３次鍛造材２４
をスピニングマシンのマンドレル３４ａ，３４ｂに取り
付け、鍛造材２４を回転させつつ、リム部に対応する部
分にローラー３５を押し当てて中心軸に平行な方向に延
ばし、リム部２５及びリアフランジ部を形成する。
シンにより鍛造材２４にスピニング加工を施し、リム部
及びリアフランジ部を形成する。即ち、３次鍛造材２４
をスピニングマシンのマンドレル３４ａ，３４ｂに取り
付け、鍛造材２４を回転させつつ、リム部に対応する部
分にローラー３５を押し当てて中心軸に平行な方向に延
ばし、リム部２５及びリアフランジ部を形成する。
【００１０】次に、図１４に示すように、スピニング加
工が終了したホイール２６を加熱炉３６内に収納して、
所定の温度で約１２時間熱処理を施す。
工が終了したホイール２６を加熱炉３６内に収納して、
所定の温度で約１２時間熱処理を施す。
【００１１】次いで、図１５に示すように、ホイール２
６を回転軸３７に取り付けて回転させつつ、ロボットに
よりこのホイール２６に治具３７ａ，３７ｂを押し当て
て面取り加工を行った後、文字又は数字等を刻印する。
これにより、例えば図１６に示すホイールが完成する。
その後、出荷検査を経て製品として出荷される。
６を回転軸３７に取り付けて回転させつつ、ロボットに
よりこのホイール２６に治具３７ａ，３７ｂを押し当て
て面取り加工を行った後、文字又は数字等を刻印する。
これにより、例えば図１６に示すホイールが完成する。
その後、出荷検査を経て製品として出荷される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の鍛造によるアルミホイールの製造方法には以下
に示す問題点がある。即ち、上述の従来の方法において
は、リム部を所定の形状に成形するためにスピニング工
程が必要である。スピニング工程によりリム部を所定の
形状に成形するためには、通常３パス程度のパス数が必
要であり、処理に長時間を必要とする。このため、従来
の鍛造ホイールの製品コストは、鋳造ホイールに比して
約３倍と高い。
た従来の鍛造によるアルミホイールの製造方法には以下
に示す問題点がある。即ち、上述の従来の方法において
は、リム部を所定の形状に成形するためにスピニング工
程が必要である。スピニング工程によりリム部を所定の
形状に成形するためには、通常３パス程度のパス数が必
要であり、処理に長時間を必要とする。このため、従来
の鍛造ホイールの製品コストは、鋳造ホイールに比して
約３倍と高い。
【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、強度が高く且つ軽量の１ピース鍛造ホイー
ルをスピニング工程を用いずに製造することができて、
製品コストを低減できる軽合金ホイールの製造方法を提
供することを目的とする。
のであって、強度が高く且つ軽量の１ピース鍛造ホイー
ルをスピニング工程を用いずに製造することができて、
製品コストを低減できる軽合金ホイールの製造方法を提
供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明に係る軽
合金ホイールの製造方法は、軽合金の素材をつぶし加工
して円板状のディスク部及びこのディスク部の周縁部か
ら筒状に突出しその突出長さが完成品ホイールのリム部
の長さに応じて設定された突出部を備えた１次加工材を
形成する工程と、この１次加工材に鍛造加工を施して前
記ディスク部を所定の形状に成形する工程と、前記突出
部の端部をフレアリングにより曲げ加工してリアフラン
ジ部を形成する工程とを有し、前記１次加工材は、前記
突出部内側の面と前記ディスク部の面との交差部からデ
ィスク部中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が最終鍛造金型のその
対応する部分における体積の３．０乃至３．７倍に設定
されていることを特徴とする。
合金ホイールの製造方法は、軽合金の素材をつぶし加工
して円板状のディスク部及びこのディスク部の周縁部か
ら筒状に突出しその突出長さが完成品ホイールのリム部
の長さに応じて設定された突出部を備えた１次加工材を
形成する工程と、この１次加工材に鍛造加工を施して前
記ディスク部を所定の形状に成形する工程と、前記突出
部の端部をフレアリングにより曲げ加工してリアフラン
ジ部を形成する工程とを有し、前記１次加工材は、前記
突出部内側の面と前記ディスク部の面との交差部からデ
ィスク部中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が最終鍛造金型のその
対応する部分における体積の３．０乃至３．７倍に設定
されていることを特徴とする。
【００１５】本願の第２発明に係る軽合金ホイールの製
造方法は、軽合金の素材をつぶし加工して円板状のディ
スク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に突出しそ
の突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに応じて設
定された突出部を備えた１次加工材を形成する工程と、
この１次加工材に鍛造加工を施して前記ディスク部を所
定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部をフレア
リングにより曲げ加工してリアフランジ部を形成する工
程とを有し、前記１次加工材は、前記突出部内側の面と
前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心側に
３０ｍｍだけ入った位置にある点が連続してなす円の円
周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分にお
ける体積の２．７乃至３．２倍に設定されていることを
特徴とする。
造方法は、軽合金の素材をつぶし加工して円板状のディ
スク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に突出しそ
の突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに応じて設
定された突出部を備えた１次加工材を形成する工程と、
この１次加工材に鍛造加工を施して前記ディスク部を所
定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部をフレア
リングにより曲げ加工してリアフランジ部を形成する工
程とを有し、前記１次加工材は、前記突出部内側の面と
前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心側に
３０ｍｍだけ入った位置にある点が連続してなす円の円
周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分にお
ける体積の２．７乃至３．２倍に設定されていることを
特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明方法においては、先ず、つぶし加工によ
り素材を加工し、ディスク部及び及びこのディスク部か
ら円筒状に突出した突出部を有する１次加工材を形成す
る。この場合に、前記突出部の長さは完成品ホイールの
リム部の長さと略同じとする。
り素材を加工し、ディスク部及び及びこのディスク部か
ら円筒状に突出した突出部を有する１次加工材を形成す
る。この場合に、前記突出部の長さは完成品ホイールの
リム部の長さと略同じとする。
【００１７】即ち、本発明においては、つぶし加工によ
り、完成品ホイールのリム部と略等しい形状の突出部を
有する１次加工材を形成し、この１次加工材のディスク
部に鍛造加工を施してディスク部を所定の形状に成形し
た後、前記突出部の先端をフレアリングにより曲げ加工
してリアフランジ部を形成する。これにより、従来リム
部及びリアフランジ部を形成するために必要とされてい
たスピニング工程が不要となり、短時間で所定のホイー
ル形状に仕上げることができる。従って、本発明方法に
よれば、従来に比して軽合金ホイールの製造コストを低
減することができる。
り、完成品ホイールのリム部と略等しい形状の突出部を
有する１次加工材を形成し、この１次加工材のディスク
部に鍛造加工を施してディスク部を所定の形状に成形し
た後、前記突出部の先端をフレアリングにより曲げ加工
してリアフランジ部を形成する。これにより、従来リム
部及びリアフランジ部を形成するために必要とされてい
たスピニング工程が不要となり、短時間で所定のホイー
ル形状に仕上げることができる。従って、本発明方法に
よれば、従来に比して軽合金ホイールの製造コストを低
減することができる。
【００１８】この場合に、引け及びスルーフロー等の鍛
造欠陥を回避するためには、鍛造時における鍛造素材
（１次加工材）の体積配分を最終鍛造金型の体積配分に
応じて適正に設定することが必要である。本願発明者等
は、有限要素法（ＦＥＭ）による解析及びアルミホイー
ルの実際に試作により、鍛造素材のディスク面周縁部に
おける体積を、最終鍛造金型のその対応する部分におけ
る体積に応じて適正に設定することにより、鍛造欠陥が
ないホイールを製造できるとの知見を得た。
造欠陥を回避するためには、鍛造時における鍛造素材
（１次加工材）の体積配分を最終鍛造金型の体積配分に
応じて適正に設定することが必要である。本願発明者等
は、有限要素法（ＦＥＭ）による解析及びアルミホイー
ルの実際に試作により、鍛造素材のディスク面周縁部に
おける体積を、最終鍛造金型のその対応する部分におけ
る体積に応じて適正に設定することにより、鍛造欠陥が
ないホイールを製造できるとの知見を得た。
【００１９】即ち、本発明においては、鍛造素材（１次
加工材）の突出部内側の面とディスク部の面との交差部
からディスク部中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある
点が連続してなす円の円周における体積を、最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の３．０乃至３．７
倍に設定する。鍛造素材の前記円周における体積が前記
最終鍛造金型のその対応する部分における体積の３．０
倍未満の場合は、リム部の基端部に引けが発生したり、
リム部が座屈を起こす等の鍛造欠陥が発生しやすい。一
方、鍛造素材の前記円周における体積が前記最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の３．７倍を超える
と、前記リム部の基端部にスルーフロー等の鍛造欠陥が
発生しやすくなる。これらの鍛造欠陥が発生した場合
は、きず取り工程を付与してきず取り処理を行なった後
に再度鍛造加工を行なうことにより不良品の発生を回避
することができるが、きず取り工程の付加及び鍛造加工
の繰り返しにより製品コストの上昇を招来する。従っ
て、鍛造素材（１次加工材）の突出部内側の面とディス
ク部の面との交差部からディスク部中心側に２０ｍｍだ
け入った位置にある点が連続してなす円の円周における
体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体積
の３．０乃至３．７倍に設定するすることが必要であ
る。
加工材）の突出部内側の面とディスク部の面との交差部
からディスク部中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある
点が連続してなす円の円周における体積を、最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の３．０乃至３．７
倍に設定する。鍛造素材の前記円周における体積が前記
最終鍛造金型のその対応する部分における体積の３．０
倍未満の場合は、リム部の基端部に引けが発生したり、
リム部が座屈を起こす等の鍛造欠陥が発生しやすい。一
方、鍛造素材の前記円周における体積が前記最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の３．７倍を超える
と、前記リム部の基端部にスルーフロー等の鍛造欠陥が
発生しやすくなる。これらの鍛造欠陥が発生した場合
は、きず取り工程を付与してきず取り処理を行なった後
に再度鍛造加工を行なうことにより不良品の発生を回避
することができるが、きず取り工程の付加及び鍛造加工
の繰り返しにより製品コストの上昇を招来する。従っ
て、鍛造素材（１次加工材）の突出部内側の面とディス
ク部の面との交差部からディスク部中心側に２０ｍｍだ
け入った位置にある点が連続してなす円の円周における
体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体積
の３．０乃至３．７倍に設定するすることが必要であ
る。
【００２０】又は、上述の如く設定するのに替えて、鍛
造素材（１次加工材）の突出部内側の面とディスク部の
面との交差部からディスク部中心側に３０ｍｍだけ入っ
た位置にある点が連続してなす円の円周における鍛造素
材の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分の体積の
２．７乃至３．２倍に設定してもよい。この場合も、鍛
造欠陥の発生を回避することができる。つまり、鍛造素
材の前記円周における体積が前記最終鍛造金型のその対
応する部分における体積の２．７倍未満の場合は、リム
部の基端部に引けが発生したり、リム部が座屈を起こす
等の鍛造欠陥が発生しやすい。一方、鍛造素材の前記円
周における体積が前記最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の３．２倍を超えると、前記リム部の基端
部にスルーフロー等の鍛造欠陥が発生しやすくなる。こ
のため、鍛造素材の突出部内側の面とディスク部の面と
の交差部からディスク部中心側に３０ｍｍだけ入った位
置にある点が連続してなす円の円周において鍛造素材の
体積配分を設定する場合は、前記円周における鍛造素材
の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体
積の２．７乃至３．２倍に設定することが必要である。
造素材（１次加工材）の突出部内側の面とディスク部の
面との交差部からディスク部中心側に３０ｍｍだけ入っ
た位置にある点が連続してなす円の円周における鍛造素
材の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分の体積の
２．７乃至３．２倍に設定してもよい。この場合も、鍛
造欠陥の発生を回避することができる。つまり、鍛造素
材の前記円周における体積が前記最終鍛造金型のその対
応する部分における体積の２．７倍未満の場合は、リム
部の基端部に引けが発生したり、リム部が座屈を起こす
等の鍛造欠陥が発生しやすい。一方、鍛造素材の前記円
周における体積が前記最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の３．２倍を超えると、前記リム部の基端
部にスルーフロー等の鍛造欠陥が発生しやすくなる。こ
のため、鍛造素材の突出部内側の面とディスク部の面と
の交差部からディスク部中心側に３０ｍｍだけ入った位
置にある点が連続してなす円の円周において鍛造素材の
体積配分を設定する場合は、前記円周における鍛造素材
の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体
積の２．７乃至３．２倍に設定することが必要である。
【００２１】なお、つぶし加工後の加工材に例えば切削
等の加工を施して、そのディスク周縁部における体積配
分を前述のように設定したものを１次加工材（鍛造素
材）としてもよい。
等の加工を施して、そのディスク周縁部における体積配
分を前述のように設定したものを１次加工材（鍛造素
材）としてもよい。
【００２２】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２３】図１乃至図５は本発明の実施例に係る軽合
金ホイールの製造方法を工程順に示す図である。
金ホイールの製造方法を工程順に示す図である。
【００２４】先ず、図１に示すように、アルミニウム合
金の鋳塊を所定の大きさに切断して、ビレット１を得
る。
金の鋳塊を所定の大きさに切断して、ビレット１を得
る。
【００２５】次に、図２に示すように、つぶし金型１１
ａ，１１ｂを用いてビレット１につぶし加工を施し、１
次加工材（鍛造素材）２を得る。図７は、１次加工材２
を示す斜視図である。このつぶし加工においては、１次
加工材２の突出部２ａの肉厚及び長さを完成品ホイール
におけるリム部の肉厚及び長さと略等しくする。また、
突出部２ａの内側の面とディスク部の面との交差部から
ディスク中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が、後述する最終鍛造
金型のその対応する部分における体積の３．０乃至３．
７倍となっているか、又は、突出部２ａの内側の面とデ
ィスク部の面との交差部からディスク中心側に３０ｍｍ
だけ入った位置にある点が連続してなす円の円周におけ
る体積が、後述する最終鍛造金型のその対応する部分に
おける体積の２．７乃至３．２倍となっている。
ａ，１１ｂを用いてビレット１につぶし加工を施し、１
次加工材（鍛造素材）２を得る。図７は、１次加工材２
を示す斜視図である。このつぶし加工においては、１次
加工材２の突出部２ａの肉厚及び長さを完成品ホイール
におけるリム部の肉厚及び長さと略等しくする。また、
突出部２ａの内側の面とディスク部の面との交差部から
ディスク中心側に２０ｍｍだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が、後述する最終鍛造
金型のその対応する部分における体積の３．０乃至３．
７倍となっているか、又は、突出部２ａの内側の面とデ
ィスク部の面との交差部からディスク中心側に３０ｍｍ
だけ入った位置にある点が連続してなす円の円周におけ
る体積が、後述する最終鍛造金型のその対応する部分に
おける体積の２．７乃至３．２倍となっている。
【００２６】次に、図３に示すように、鍛造金型１２
ａ，１２ｂを用いて１次加工材２に鍛造加工（荒打ち）
を施し、２次加工材３を得る。その後、図４に示すよう
に、鍛造金型（最終鍛造金型）１３ａ，１３ｂ用いて鍛
造加工（仕上げ加工）を施し、３次加工材４を得る。こ
の荒打ち及び仕上げの鍛造加工により、ディスク部を所
定の形状に成形する。
ａ，１２ｂを用いて１次加工材２に鍛造加工（荒打ち）
を施し、２次加工材３を得る。その後、図４に示すよう
に、鍛造金型（最終鍛造金型）１３ａ，１３ｂ用いて鍛
造加工（仕上げ加工）を施し、３次加工材４を得る。こ
の荒打ち及び仕上げの鍛造加工により、ディスク部を所
定の形状に成形する。
【００２７】次に、図５に示すように、フレアリングに
よりこの３次加工品４の突出部２ａの先端を曲げ加工し
て、リアフランジ５を所定の形状に成形する。
よりこの３次加工品４の突出部２ａの先端を曲げ加工し
て、リアフランジ５を所定の形状に成形する。
【００２８】次いで、熱処理及び酸洗いを実施した後、
リム部（突出部）を切削加工すると共にバルブ座を形成
する。これにより、例えば図６に示す形状の１ピースア
ルミホイールが完成する。
リム部（突出部）を切削加工すると共にバルブ座を形成
する。これにより、例えば図６に示す形状の１ピースア
ルミホイールが完成する。
【００２９】従来、例えば図６に示す５本スポークタイ
プの１ピースアルミホイールを鍛造により製造すること
は困難であるとされていたが、上述の実施例方法によれ
ば、予めつぶし加工によりディスク部及び完成品ホイー
ルのリム部と略等しい形状の突出部を有する１次加工材
を形成し、この１次加工材に鍛造加工を施してホイール
を製造するから、この図６に示すような形状のホイール
及び更に複雑な形状のホイールも容易に製造することが
できる。また、本実施例方法によれば、スピニング工程
が不要であり、製造に要する時間を従来の１／１０程度
に短縮することができる。従って、製品コストを従来に
比して低減できるという効果を奏する。
プの１ピースアルミホイールを鍛造により製造すること
は困難であるとされていたが、上述の実施例方法によれ
ば、予めつぶし加工によりディスク部及び完成品ホイー
ルのリム部と略等しい形状の突出部を有する１次加工材
を形成し、この１次加工材に鍛造加工を施してホイール
を製造するから、この図６に示すような形状のホイール
及び更に複雑な形状のホイールも容易に製造することが
できる。また、本実施例方法によれば、スピニング工程
が不要であり、製造に要する時間を従来の１／１０程度
に短縮することができる。従って、製品コストを従来に
比して低減できるという効果を奏する。
【００３０】更に、本実施例方法によれば、ディスク部
のデザインが異なるホイールにおいても、サイズが等し
いものであれば同一のつぶし金型により形成された１次
加工材を使用することができるため、数量が少ないホイ
ールの低コスト化も可能である。なお、つぶし加工後の
加工材に切削加工等を施し、体積配分を調整したものを
１次加工材（鍛造素材）としてもよい。
のデザインが異なるホイールにおいても、サイズが等し
いものであれば同一のつぶし金型により形成された１次
加工材を使用することができるため、数量が少ないホイ
ールの低コスト化も可能である。なお、つぶし加工後の
加工材に切削加工等を施し、体積配分を調整したものを
１次加工材（鍛造素材）としてもよい。
【００３１】次に、本実施例方法により実際にアルミホ
イールを製造した結果について、比較例と比較して説明
する。
イールを製造した結果について、比較例と比較して説明
する。
【００３２】図１乃至図５に示す方法により、スポーク
タイプのアルミホイールを製造した。この場合に、１次
加工材（鍛造素材）の体積配分を種々変化させた。図８
は、横軸にホイール測定位置をとり、縦軸に鍛造素材の
体積と金型体積との比をとって、実施例及び比較例にお
ける鍛造素材の体積配分を示すグラフ図である。なお、
横軸の測定位置１７が突出部の内側の面とディスク部の
面との交差部の位置（以下、スポーク付根リム側とい
う）であり、測定位置の番号が小さいほどディスク中心
に近くなっている。また、各測定位置間の間隔は１０ｍ
ｍである。
タイプのアルミホイールを製造した。この場合に、１次
加工材（鍛造素材）の体積配分を種々変化させた。図８
は、横軸にホイール測定位置をとり、縦軸に鍛造素材の
体積と金型体積との比をとって、実施例及び比較例にお
ける鍛造素材の体積配分を示すグラフ図である。なお、
横軸の測定位置１７が突出部の内側の面とディスク部の
面との交差部の位置（以下、スポーク付根リム側とい
う）であり、測定位置の番号が小さいほどディスク中心
に近くなっている。また、各測定位置間の間隔は１０ｍ
ｍである。
【００３３】実施例においては、スポーク付根リム側か
ら２０ｍｍの位置（測定位置１５）における素材体積と
金型体積との比が３．３７、スポーク付根リム側から３
０ｍｍの位置（測定位置１４）における素材体積と金型
体積との比が２．７１に設定されている。また、比較例
１においては、スポーク付根リム側から２０ｍｍの位置
（測定位置１５）における素材体積と金型体積との比が
１．９８、スポーク付根リム側から３０ｍｍの位置（測
定位置１４）における素材体積と金型体積との比が１．
４７に設定されている。更に、比較例２においては、ス
ポーク付根リム側から２０ｍｍの位置（測定位置１５）
における素材体積と金型体積との比が２．９９、スポー
ク付根リム側から３０ｍｍの位置（測定位置１４）にお
ける素材体積と金型体積との比が２．２１に設定されて
いる。更にまた、比較例３においては、スポーク付根リ
ム側から２０ｍｍの位置（測定位置１５）における素材
体積と金型体積との比が３．７７、スポーク付根リム側
から３０ｍｍの位置（測定位置１４）における素材体積
と金型体積との比が３．２８に設定されている。
ら２０ｍｍの位置（測定位置１５）における素材体積と
金型体積との比が３．３７、スポーク付根リム側から３
０ｍｍの位置（測定位置１４）における素材体積と金型
体積との比が２．７１に設定されている。また、比較例
１においては、スポーク付根リム側から２０ｍｍの位置
（測定位置１５）における素材体積と金型体積との比が
１．９８、スポーク付根リム側から３０ｍｍの位置（測
定位置１４）における素材体積と金型体積との比が１．
４７に設定されている。更に、比較例２においては、ス
ポーク付根リム側から２０ｍｍの位置（測定位置１５）
における素材体積と金型体積との比が２．９９、スポー
ク付根リム側から３０ｍｍの位置（測定位置１４）にお
ける素材体積と金型体積との比が２．２１に設定されて
いる。更にまた、比較例３においては、スポーク付根リ
ム側から２０ｍｍの位置（測定位置１５）における素材
体積と金型体積との比が３．７７、スポーク付根リム側
から３０ｍｍの位置（測定位置１４）における素材体積
と金型体積との比が３．２８に設定されている。
【００３４】この結果、実施例においては、鍛造欠陥が
発生せず、良好な形状のアルミホイールを製造すること
ができた。一方、比較例１においては、スポーク付根の
近傍の裏面に引けが発生し、ディスク面にもかぶりとい
われる欠陥が発生した。また、比較例２においては、ス
ポーク付根部の近傍の裏面に引けが発生し、スポーク部
に座屈が発生した。更に、比較例３においては、スポー
ク付根部にフロースルーが発生した。
発生せず、良好な形状のアルミホイールを製造すること
ができた。一方、比較例１においては、スポーク付根の
近傍の裏面に引けが発生し、ディスク面にもかぶりとい
われる欠陥が発生した。また、比較例２においては、ス
ポーク付根部の近傍の裏面に引けが発生し、スポーク部
に座屈が発生した。更に、比較例３においては、スポー
ク付根部にフロースルーが発生した。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、先
ず、ディスク部及びその突出部が完成品ホイールのリム
部の長さに応じて設定された突出部を有する１次加工材
を形成し、この１次加工材を鍛造加工した後フレアリン
グにより前記突出部の端部を曲げ加工してリアフランジ
部を形成するから、従来１ピース鍛造ホイールの製造に
必要とされていたフレアリング工程が不要であり、製造
に要する時間を著しく短縮することができる。従って、
本発明方法によれば、１ピース鍛造ホイールの製品コス
トを従来に比して低減できるという効果を奏する。
ず、ディスク部及びその突出部が完成品ホイールのリム
部の長さに応じて設定された突出部を有する１次加工材
を形成し、この１次加工材を鍛造加工した後フレアリン
グにより前記突出部の端部を曲げ加工してリアフランジ
部を形成するから、従来１ピース鍛造ホイールの製造に
必要とされていたフレアリング工程が不要であり、製造
に要する時間を著しく短縮することができる。従って、
本発明方法によれば、１ピース鍛造ホイールの製品コス
トを従来に比して低減できるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施例に係る軽合金ホイールの製造方
法の一工程を示す斜視図である。
法の一工程を示す斜視図である。
【図２】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図３】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図４】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図５】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図６】完成後のアルミホイールの一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】つぶし加工後の１次加工品を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】実施例及び比較例における鍛造素材の体積配分
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
【図９】従来の鍛造によるアルミホイールの製造方法の
一工程を示す斜視図である。
一工程を示す斜視図である。
【図１０】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図１２】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図１３】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
ある。
【図１４】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
ある。
【図１５】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
ある。
【図１６】完成後のアルミホイールの一例を示す斜視図
である。
である。
１，２１；アルミニウム合金ビレット ２；１次加工材 ３；２次加工材 ４；３次加工材 ５；リアフランジ １１ａ，１１ｂ；つぶし金型 １２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，３１ａ，３１ｂ，３
２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ；鍛造金型 ３５；ローラー
２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ；鍛造金型 ３５；ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 進 愛知県名古屋市北区金城町３丁目１番地 株式会社神戸製鋼所名古屋工場内 (56)参考文献 特開 昭60−127040（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−144350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−279047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115640（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115641（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−165835（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167943（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 軽合金の素材をつぶし加工して円板状の
ディスク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に突出
しその突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに応じ
て設定された突出部を備えた１次加工材を形成する工程
と、この１次加工材に鍛造加工を施して前記ディスク部
を所定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部をフ
レアリングにより曲げ加工してリアフランジ部を形成す
る工程とを有し、前記１次加工材は、前記突出部内側の
面と前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心
側に２０ｍｍだけ入った位置にある点が連続してなす円
の円周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の３．０乃至３．７倍に設定されているこ
とを特徴とする軽合金ホイールの製造方法。 - 【請求項２】 軽合金の素材をつぶし加工して円板状の
ディスク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に突出
しその突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに応じ
て設定された突出部を備えた１次加工材を形成する工程
と、この１次加工材に鍛造加工を施して前記ディスク部
を所定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部をフ
レアリングにより曲げ加工してリアフランジ部を形成す
る工程とを有し、前記１次加工材は、前記突出部内側の
面と前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心
側に３０ｍｍだけ入った位置にある点が連続してなす円
の円周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の２．７乃至３．２倍に設定されているこ
とを特徴とする軽合金ホイールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017693A JP2596688B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 軽合金ホイールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017693A JP2596688B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 軽合金ホイールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218481A JPH06218481A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2596688B2 true JP2596688B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=11742983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017693A Expired - Lifetime JP2596688B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 軽合金ホイールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596688B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102989972A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 无锡透平叶片有限公司 | Tc4合金大型鼓筒锻件的锻造模具 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3435906B2 (ja) * | 1995-06-22 | 2003-08-11 | 日産自動車株式会社 | 鍛造品の製造方法 |
| CN100395052C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-06-18 | 哈尔滨工业大学 | 特种车辆铝轮盘液态模锻成形时使用的模具及成形方法 |
| CN110142361A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-20 | 中冶重工（唐山）有限公司 | 起重设备用轮子锻件的锻造方法 |
| CN110142362A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-20 | 中冶重工（唐山）有限公司 | 起重设备用轮子锻件的成形方法 |
| CN113941678B (zh) * | 2020-07-15 | 2023-09-12 | 安徽弈华重工科技股份有限公司 | 一种毂套温锻、冷挤压的锻造工艺及其模具 |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP1017693A patent/JP2596688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102989972A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 无锡透平叶片有限公司 | Tc4合金大型鼓筒锻件的锻造模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06218481A (ja) | 1994-08-09 |
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