JP2627741B2 - 車両用ホイールの製造法 - Google Patents

車両用ホイールの製造法

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JP2627741B2 JP61202053A JP20205386A JP2627741B2 JP 2627741 B2 JP2627741 B2 JP 2627741B2 JP 61202053 A JP61202053 A JP 61202053A JP 20205386 A JP20205386 A JP 20205386A JP 2627741 B2 JP2627741 B2 JP 2627741B2
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喬士 加藤
俊三 内山
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旭テック株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • B21H1/10Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length rims for pneumatic tyres

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明の車両用ホイールの製造法は、鋳造で予かじめ
アルミニウム合金で車両用ホイールの概略形状の中間製
品を鋳造し、この中間製品をスピニング加工してリム部
を成形し完成品の車両用ホイールを製造する方法に関す
るものである。
(従来の技術) 車両用ホイールは、近年、その軽量性、耐久性および
装着したときの外観の美麗さから、アルミニウム合金製
のホイールが広く普及している。
アルミニウム合金車両用ホイールには、大別して、ア
ルミニウム合金板材からリム部を、板材からまたは鋳造
でディスク部をそれぞれ別々に製作し、これをボルト締
めまたは溶接により結合したもの(特公昭59−32215号
公報)、素材を鍛造によってホイール形状に加工し、切
削加工で精密な形状に仕上げるもの(特公昭59−15733
号公報)、アルミニウム合金の鋳造によって製作するも
のなどがある。
(発明が解決しようとする問題点) アルミニウム合金板材からリム部を、板材からまたは
鋳造でディスク部をそれぞれ別々に製作して、これをボ
ルト締めまたは溶接により結合したものは、2ピース
形、3ピース形などあるが、いづれにしても製作工数が
嵩むこと、溶接に起因する欠陥が発生し易いことなどの
問題点がある。
素材を鍛造によってホイール形状に加工し、切削加工
で精密な形状に仕上げるものは、塊状のアルミニウム圧
延素材から、複雑な形状の車両用ホイールに、塑性変形
させて加工してゆくのであるから、絞りが深く絞り加工
に特別な注意を要し、塊状部分を裂開および転圧スピニ
ングでリム部を形成しているが、この裂開および転圧ス
ピニングを行なう途中で修正切削工程を不要とするよう
にするため、仕上り時の左右のリム部の体積が等しくな
るように裂開しなければならない他、加工に長時間を要
するという問題点がある。
鋳造アルミニウム合金車両用ホイールは、ほとんど完
成品の車両用ホイールの形状に近い形状のものを鋳造
し、細部を切削加工により仕上するものではあるが、形
状が複雑で肉厚の部分と肉薄の部分とがあるホイールで
は、鋳造方案が良好でないと、鋳造欠陥が生じる危険が
多いという問題点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の車両用ホイールの製造法は、上記のような問
題点を解決するためになされたものであって、Si,5.0〜
9.0%;Mg,0.15〜0.4%;Ti,0.20%以下;Fe,0.30%以下;
残部Alからなるアルミニウム合金で車両用ホイールの概
略形状の中間製品をグラビティダイカスト法またはロー
プレッシャーダイカスト法で鋳造する工程と、第1次熱
処理として550℃以下の溶体化処理温度に1〜10時間保
持した後0.5〜8時間で常温まで徐冷して焼鈍する工程
と、スピニング加工により車両用ホイールのリム部を成
形する工程と、スピニング加工の後に550℃以下の溶体
化処理温度に1〜10時間保持した後に水冷して常温にす
る工程と、その後に加熱して140〜250℃で0.5〜5時間
の時効処理をする工程と、その後に機械加工して仕上を
行う工程とを経ることを必須の構成とする車両用ホイー
ルの製造法を特定発明とするものである。
そしてSi,0.20%以下;Mg,2.5〜5.5%;Ti,0.20%以下;
Mn,0.60%以下;残部Alからなるアルミニウム合金で車
両用ホイールの概略形状の中間製品をグラビティダイカ
スト法またはロープレッシャーダイカスト法で鋳造する
工程と、第1次熱処理として550℃以下の溶体化処理温
度に1〜10時間保持した後0.5〜8時間で常温まで徐冷
して焼鈍する工程と、スピニング加工により車両用ホイ
ールのリム部を成形する工程と、その後に機械加工して
仕上を行う工程とを経ることを必須の構成とする車両用
ホイールの製造法を特定発明の主要部を主要部とする第
2の発明とするものである。
そして、特定発明においても、第2の発明において
も、車両用ホイールのリム部を切削荒仕上加工した後、
スピニング加工により成形すること、第1次熱処理とし
て550℃以下の溶体化処理温度に1〜10時間保持した後
0.5〜8時間で常温まで徐冷してスピニング加工するこ
とを複数回繰返して行うことを好ましいとするものであ
る。
(作用と実施例) 本発明の車両用ホイールの製造法においては、その素
材がSi,5.0〜9.0%;Mg,0.15〜0.4%;Ti,0.20%以下;Fe,
0.30%以下;残部Alからなるアルミニウム合金であり、
Siの共晶組織の微細化のために、Sb,NaまたはSrなどの
添加処理を行なうことが望ましい。また、本発明の素材
としてSi,0.20%以下;Mg,2.5〜5.5%;Ti,0.20%以下;M
n,0.60%以下;残部Alからなるアルミニウム合金でもっ
て、本発明の工程を示す第1図の第1の工程により、車
両用ホイールの概略形状の中間製品をグラビティダイカ
スト法またはロープレッシャーダイカスト法で鋳造す
る。
このとき、鋳造方案を検討するが、後の工程でスピニ
ング加工するために、それほど厳重な中間製品形状にす
る必要がないので、鋳造欠陥が発生しにくい鋳型を設計
して鋳造することができるものである。
つぎに、必要な場合にリム部以外の部分を鍛造する。
この鍛造により、ディスク部などの部分の形状が整えら
れ、かつ強度が増大する。
つぎに、鋳造したもの、または、鋳造して後に鍛造し
たものを、第2の工程で、第1次熱処理とて550℃以下
の溶体化処理温度に1〜10時間保持した後に0.5〜8時
間で常温まで徐冷して焼鈍する。この焼鈍を行なうと素
材が軟らかくなり、後のスピンニング加工が容易となる
作用がある。したがって、加工硬化の状態に応じ、この
焼鈍およびスピニング加工工程を複数回繰返えして行な
う場合もある。
つぎに、鋳造後の中間製品形状によっては、後のスピ
ニング加工が困難な場合があり、このような場合には、
スピニング加工工程の前においてその中間製品を切削荒
仕上加工して、後のスピニング加工を容易にすることも
ある。
そして、第1図に示す第4の工程で、その切削荒仕上
加工したリム部を、または鋳肌が美麗に鋳造されたもの
は切削することなくこれを、ロールまたはヘラにてスピ
ニング加工する。このロールまたはヘラによるスピニン
グ加工は、リム部の両側からロールまたはヘラをあてて
加工しても良いし、片側からロール、または、ヘラ加工
しても良い。この部分はすでに切削荒仕上加工してある
か、または、寸法精度良く鋳肌を美麗に鋳造されたもの
であるから、ロールまたはヘラにてスピンニング加工し
て製品寸法に仕上げる工数は多くなく、しかもスピニン
グ加工によりリム部の強度は増大する。
そしてSi,5.0〜9.0%;Mg,0.15〜0.4%;Ti,0.20%以
下;Fe,0.30%以下;残部Alからなるアルミニウム合金材
質であるときは、第5の工程として、上記のスピニング
加工の後に、550℃以下の溶体化処理温度に1〜10時間
保持した後に水冷して常温にする第2次熱処理を行な
う。
Si,0.20%以下;Mg,2.5〜5.5%;Ti,0.20%以下;Mn,0.6
0%以下;残部Alからなるアルミニウム合金材質である
ときは、この550℃以下の溶体化処理温度に1〜10時間
保持して冷却する第2次熱処理は必要がない。
特定発明のもので第2次熱処理をしたものは、第6の
工程として時効処理を行なう。
特定発明のもので、これらの工程が終了したもの、ま
たは、第2の発明のものでスピニング加工を終了したも
のは、第7の工程として機械加工によって仕上を行な
う。この機械加工の直前の加工品はほぼ完成品に近いか
ら、この機械加工の工数は僅かである。
(発明の効果) 従来の鋳造アルミニウム合金車両用ホイールの鋳造法
では、ほとんど完成品の車両用ホイールの形状に近い形
状のものを鋳造しているから、その後の細部の切削加工
仕上では工数は少ないが、形状が複雑で肉厚の部分と肉
薄の部分とがあるホイールでは、鋳造方案が良好でない
と鋳造欠陥が生じる危険が多いという問題点がある。こ
れに対して、本発明の製造法においては、スピニング加
工によって形状を完成品に近ずけていくものであるか
ら、鋳造方案をそれほど厳重なものにしなくとも済み、
したがって、鋳造欠陥の発生し難い中間製品を得ること
ができる。
また、鍛造によるものでは、塊状の素材から複雑な形
状の車両用ホイールに加工していくものであるから、絞
り加工に特別の注意を必要とし、塊状の素材を裂開およ
び転圧する際に、左右のリム部の体積が等しくなるよう
にしなければならなかったという問題点に対し、本発明
のように、鋳造した中間製品をスピニング加工しリム部
を成形するという方法によれば、そのような考慮をしな
くても良いという利点がある。
以上のように、本発明は従来の鋳造による製造法およ
び鍛造による製造法にない顕著な利点を有するもので、
本発明は産業の発達に寄与するところ極めて大なるもの
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造法の工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22F 1/047 C22F 1/047

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Si,5.0〜9.0%;Mg,0.15〜0.4%;Ti,0.20%
    以下;Fe,0.30%以下;残部Alからなるアルミニウム合金
    で車両用ホイールの概略形状の中間製品をグラビティダ
    イカスト法またはロープレッシャーダイカスト法で鋳造
    する工程と、第1次熱処理として550℃以下の溶体化処
    理温度に1〜10時間保持した後0.5〜8時間で常温まで
    徐冷して焼鈍する工程と、スピニング加工により車両用
    ホイールのリム部を成形する工程と、スピニング加工の
    後に550℃以下の溶体化処理温度に1〜10時間保持した
    後に水冷して常温にする工程と、その後に加熱して140
    〜250℃で0.5〜5時間の時効処理をする工程と、その後
    に機械加工して仕上を行う工程とを経ることを特徴とす
    る車両用ホイールの製造法。
  2. 【請求項2】Si,0.20%以下;Mg,2.5〜5.5%;Ti,0.20%
    以下;Mn,0.60%以下;残部Alからなるアルミニウム合金
    で車両用ホイールの概略形状の中間製品をグラビティダ
    イカスト法またはロープレッシャーダイカスト法で鋳造
    する工程と、第1次熱処理として550℃以下の溶体化処
    理温度に1〜10時間保持した後0.5〜8時間で常温まで
    徐冷して焼鈍する工程と、スピニング加工により車両用
    ホイールのリム部を成形する工程と、その後に機械加工
    して仕上を行う工程とを経ることを特徴とする車両用ホ
    イールの製造法。
  3. 【請求項3】車両用ホイールのリム部を切削荒仕上加工
    した後、スピニング加工により成形する特許請求の範囲
    第1項に記載の車両用ホイールの製造法。
  4. 【請求項4】車両用ホイールのリム部を切削荒仕上加工
    した後、スピニング加工により成形する特許請求の範囲
    第2項に記載の車両用ホイールの製造法。
  5. 【請求項5】第1次熱処理として550℃以下の溶体化処
    理温度に1〜10時間保持した後0.5〜8時間で常温まで
    徐冷してスピニング加工することを複数回繰返して行う
    特許請求の範囲第1項に記載の車両用ホイールの製造
    法。
  6. 【請求項6】第1次熱処理として550℃以下の溶体化処
    理温度に1〜10時間保持した後0.5〜8時間で常温まで
    徐冷してスピニング加工することを複数回繰返して行う
    特許請求の範囲第2項に記載の車両用ホイールの製造
    法。
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