JP2843009B2 - Light alloy wheel manufacturing apparatus and method - Google Patents
Light alloy wheel manufacturing apparatus and methodInfo
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Description
【０００１】[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のに
好適の軽合金ホイール製造装置及び方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a light alloy wheel suitable for manufacturing a one-piece wheel by forging a light alloy such as an aluminum alloy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミニウム合金等からなるホイール
（以下、アルミホイールという）は、Ｆｅ（鉄）製ホイ
ールに比して軽量であることに加え、ファッション性が
良好である等の理由から、１９６０年代より自動車用と
して使用され始めた。当初、アルミホイールは、スポー
ツカー等の一部の高級車に対して使用されていたが、近
年、そのファッション性より一般大衆車においても使用
されるようになった。2. Description of the Related Art A wheel made of an aluminum alloy or the like (hereinafter referred to as an aluminum wheel) is lighter than a wheel made of Fe (iron) and has good fashionability. Began to be used for more cars. Initially, aluminum wheels were used for some luxury cars such as sports cars, but recently, due to their fashionability, aluminum wheels have also been used for general public cars.
【０００３】アルミホイールは、その構造から、１ピー
スホイール、２ピースホイール及び３ピースホイールの
３種類に分類される。ホイールには、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存在し、１ピ
ースホイールは、このディスク面とリム部とが一体的に
成形されて得られたものである。１ピースホイールは、
鍛造または鋳造によって製造されている。[0003] Aluminum wheels are classified according to their structure into three types: one-piece wheels, two-piece wheels and three-piece wheels. The wheel has a disk surface as a design surface and a rim portion for supporting the tire. A one-piece wheel is obtained by integrally molding the disk surface and the rim portion. One piece wheel is
Manufactured by forging or casting.
【０００４】１ピースホイールは、その構造から製造が
容易であると共に、材質的に均一であるため、品質のバ
ラツキが少なく、剛性を確保しやすいという長所があ
る。また、全体が一体的に成形されているため、部品の
欠落及びゆるみ等の不具合が発生する虞れがないという
長所がある。このため、１ピースホイールはアルミホイ
ール全体の約８５％を占めている。[0004] The one-piece wheel has advantages that it is easy to manufacture due to its structure, and that it is uniform in material, so there is little variation in quality and it is easy to secure rigidity. In addition, since the whole is integrally formed, there is an advantage that there is no possibility that a defect such as a missing or loose part occurs. For this reason, one-piece wheels account for about 85% of the total aluminum wheels.
【０００５】近年、自動車の軽量化が促進され、ホイー
ルにもより一層の軽量化が要望されるようになった。従
来、１ピースホイールは、その殆どが鋳造により製造さ
れてきた。鋳造によって得られる金属組織は、鍛造によ
って得られたものとは異なり、鍛錬されていないことに
加え、シュリンケージ（引け巣）等の欠陥が内在するた
め、ホイールの強度が小さい。このため、必要な強度を
確保しつつ、軽量なホイールを製造することは極めて困
難である。In recent years, the weight reduction of automobiles has been promoted, and there has been a demand for further weight reduction of wheels. Conventionally, most of one-piece wheels have been manufactured by casting. Unlike the metal structure obtained by forging, the metal structure obtained by casting has low strength because the wheel is not forged and has defects such as shrinkage (shrinkage cavities). For this reason, it is extremely difficult to manufacture a lightweight wheel while ensuring the necessary strength.
【０００６】一方、鍛造によって得られた１ピースホイ
ールには、鋳造によって得られたものとは異なり、その
内部に欠陥が内在することがない。また、得られた金属
組織は鍛錬されている。このため、１ピースホイールは
極めて高強度なものとなる。これにより、ホイールを容
易に軽量化することができる。On the other hand, the one-piece wheel obtained by forging, unlike the one obtained by casting, has no defect therein. Further, the obtained metal structure is forged. Therefore, the one-piece wheel has extremely high strength. Thus, the weight of the wheel can be easily reduced.
【０００７】一般に、鍛造よって１ピースホイールを製
造する場合は、鍛造後ホイールのリム部を所定の形状に
成形するため、スピニング工程を必要とする。鍛造直後
のホイールのリム部は太くて短くなっており、このリム
部にスピニングを施すことによって、リムを所定の長さ
まで伸長させ、所定の形状に成形する。一方、スピニン
グではなく、鍛造時にデザイン面及びリム部を成形し、
その後フレアリングにより、リアリム部を成形する製造
方法が開示されている（特開平６−１９８３８２号公
報、特開平６−２１８４８１号公報及び特開平６−２３
８３９０号公報）。Generally, when a one-piece wheel is manufactured by forging, a spinning step is required to form a rim portion of the wheel into a predetermined shape after forging. The rim portion of the wheel immediately after forging is thick and short, and by spinning the rim portion, the rim is extended to a predetermined length and formed into a predetermined shape. On the other hand, instead of spinning, the design surface and rim are formed during forging,
Thereafter, a manufacturing method of forming a rear rim portion by flaring is disclosed (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-198382, 6-218481, and 6-23).
No. 8390).
【０００８】図３乃至８は、フレアリングによるアルミ
ホイールの製造方法を工程順に示す図である。図３に示
すように、先ず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５１を得る。FIGS. 3 to 8 are diagrams showing a method of manufacturing an aluminum wheel by flaring in the order of steps. As shown in FIG. 3, first, an ingot of an aluminum alloy is cut into a predetermined size to obtain a billet 51.
【０００９】次に、図４に示すように、つぶし金型６１
ａ及び６１ｂを使用して、ビレット５１をつぶし加工
し、１次加工材５２を得る。このつぶし加工において、
１次加工材５２の突出部５２ａ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。Next, as shown in FIG.
Using the a and 61b, the billet 51 is crushed to obtain a primary work material 52. In this crushing process,
The thickness and length of the protruding portion 52a of the primary work material 52 are made substantially equal to the thickness and length of the rim portion of the finished wheel.
【００１０】次に、図５に示すように、鍛造金型６２ａ
及び６２ｂを使用して、１次加工材５２に鍛造加工（荒
打ち）を施し、２次加工材５３を得る。この荒打ちによ
り、２次加工材５３のディスク面５３ａ及び突出部５２
ａの形状が、完成品のものに近づく。その後、図６に示
すように、鍛造金型６３ａ及び６３ｂを使用して２次加
工材に鍛造加工（仕上加工）を施し、３次加工材５４得
る。この３次加工により、ディスク面５４ａは略製品形
状となる。図７は、この３次加工材を拡大して示す図で
ある。[0010] Next, as shown in FIG.
Forging (roughing) is performed on the primary work material 52 using the steps 62b and 62b to obtain a secondary work material 53. Due to this rough beating, the disk surface 53a of the secondary processing material 53 and the projection 52
The shape of “a” approaches that of the finished product. Thereafter, as shown in FIG. 6, forging (finishing) is performed on the secondary processed material using the forging dies 63a and 63b to obtain a tertiary processed material 54. By this tertiary processing, the disk surface 54a has a substantially product shape. FIG. 7 is an enlarged view of the tertiary processed material.
【００１１】次に図８に示すように、図７に示す突出部
５２ａの先端をフレアリングにより曲げ加工して、リム
部５２ｂを成形する。Next, as shown in FIG. 8, the tip of the projection 52a shown in FIG. 7 is bent by flaring to form a rim 52b.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術には、以下に示す問題点がある。即ち、鋳造に
よる１ピースホイールは、安価で製造することができる
ものの、鋳造組織であるため、強度が低く、ホイールの
軽量化が困難であるという問題点がある。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, although the one-piece wheel by casting can be manufactured at low cost, there is a problem that the strength is low and it is difficult to reduce the weight of the wheel because of the cast structure.
【００１３】鍛造後の加工材にスピニングを施してホイ
ールのリム部を成形する方法では、鍛造により組織が鍛
錬され、強度が向上するため、軽量なホイールを得るこ
とができるものの、スピニングに多大な時間を要するた
め、得られたホイールの価格が極めて高価になるという
問題点がある。このため、このようなホイールは極めて
限定された車種にしか適用することができない。According to the method of forming a rim portion of a wheel by spinning a worked material after forging, the structure is forged by forging and the strength is improved, so that a lightweight wheel can be obtained. Since it takes time, there is a problem that the price of the obtained wheel is extremely high. For this reason, such wheels can only be applied to very limited vehicle types.
【００１４】鍛造後の加工材にフレアリングを施してホ
イールのリム部を成形する方法では、スピニングを施し
てリム部を成形する方法に比して、コストをより一層抑
制することが可能である。しかし、フレアリングを実施
するために、鍛造時に突出部５２ａが長くなるように成
形する必要がある。このため、図７に示すように、加工
材５４から金型を取り出せるよう、突出部５２ａと金型
６３ｂとの間に抜き勾配αの隙間６４を設ける必要があ
る。このため、フレアリング後の機械加工において、リ
ム部５２ｂの加工しろが多くなり、材料の歩留りが悪く
なるという欠点がある。In the method of forming a rim portion of a wheel by subjecting a forged work material to flaring, it is possible to further reduce costs as compared with a method of forming a rim portion by performing spinning. . However, in order to perform flaring, it is necessary to form the protruding portion 52a to be long during forging. For this reason, as shown in FIG. 7, it is necessary to provide a gap 64 with a draft α between the protruding portion 52a and the mold 63b so that the mold can be taken out of the workpiece 54. For this reason, there is a disadvantage that the machining margin of the rim portion 52b is increased in the machining after the flaring, and the yield of the material is deteriorated.
【００１５】近年、デザインを重視した少量多品種のホ
イールが要求されている。これらのホイールの多くは、
機械加工でディスク面等を加工し、意匠面を成形するこ
とにより、同一のホイールから得られたものである。こ
のようなホイールを製造するためには、先ずディスク面
等にデザインが施されていない１ピースホイールを用意
する。この１ピースホイールをスピニング又はフレアリ
ングを施して製造した場合は、製造コストが高いため、
ホイールを機械加工し意匠面を形成すると、得られた１
ピースホイールは採算が合わないものとなる。In recent years, there has been a demand for small-quantity, multi-product wheels with an emphasis on design. Many of these wheels are
It is obtained from the same wheel by machining the disk surface and the like by machining and forming the design surface. In order to manufacture such a wheel, first, a one-piece wheel whose disk surface or the like is not designed is prepared. If this one-piece wheel is manufactured by spinning or flaring, the manufacturing cost is high,
When the wheel is machined to form a design surface, the resulting 1
Peace wheels are unprofitable.
【００１６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高強度な１ピースホイールを低コストで製
造することができる軽合金ホイール製造装置及び方法を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light alloy wheel manufacturing apparatus and method capable of manufacturing a high-strength one-piece wheel at low cost.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明に係る軽合金ホイ
ール製造装置は、素材を鍛造加工して軽合金ホイールを
製造する軽合金ホイール製造装置において、前記ホイー
ルのディスク部外面を成形する下型と、前記ホイールの
リム部外面を成形すると共に前記下型に接触し実質的に
水平の方向に進出退避移動する複数個の横型と、前記下
型の上方に設置され前記ディスク部内面及び前記リム部
内面を成形する上型とを有し、前記上型の外縁に前記横
型を外側から規制する横型支持部が形成されていること
を特徴とする。A light alloy wheel manufacturing apparatus according to the present invention is a light alloy wheel manufacturing apparatus for manufacturing a light alloy wheel by forging a material, wherein a lower die for forming an outer surface of a disk portion of the wheel is provided. A plurality of horizontal dies that form the outer surface of the rim portion of the wheel and contact the lower die and advance and retreat in a substantially horizontal direction; and the inner surface of the disk portion and the rim installed above the lower die. possess an upper die for molding the portion surface, the laterally outer edge of the upper die
Mold wherein the Rukoto horizontal supporting portion for restricting the outside are formed.
【００１８】この場合に、前記横型は、第１の横型と第
１の横型に対向する第２の横型とに分割されているもの
であってもよい。In this case, the horizontal type may be divided into a first horizontal type and a second horizontal type opposed to the first horizontal type.
【００１９】前記下型は、中央部に凹部が形成され前記
横型を支持する第１下型と、前記凹部内に設置された第
２下型とから構成されるものであってもよい。[0019] The lower mold may be composed of a first lower mold having a concave portion formed at a central portion to support the horizontal die, and a second lower die installed in the concave portion.
【００２０】前記上型の外縁に前記横型を外側から規制
する横型支持部が形成されていることが好ましい。[0020] It is preferable that a horizontal support portion for regulating the horizontal die from the outside is formed on an outer edge of the upper die.
【００２１】前記横型の進出退避移動を案内すると共に
前記横型の上方向の移動を規制する横型案内部が前記下
型に設けられていることが好ましい。[0021] It is preferable that the lower die is provided with a horizontal guide portion for guiding the horizontal advance / retreat movement and regulating the upward movement of the horizontal die.
【００２２】本発明に係る軽合金ホイールの製造方法
は、ホイールのディスク部外面を成形する下型と、前記
ホイールのリム部外面を成形すると共に前記下型に接触
し実質的に水平の方向に進出退避移動する複数個の横型
と、下型の上方に設置され前記ホイールのディスク部内
面及びリム部内面を成形する上型とを使用し、前記下型
上に素材を載置し、先ず、前記横型を相互に接近移動さ
せて所定のリム形状を成形する工程と、次いで前記上型
を前記下型に接近移動させて所定のディスク形状を成形
する工程と、を有し、前記横型及び上型の１回の移動に
より、素材を所定のホイール形状に一体的に押圧して鍛
造することを特徴とする。A method of manufacturing a light alloy wheel according to the present invention includes a lower mold for forming an outer surface of a disk portion of a wheel, and a lower mold for forming an outer surface of a rim portion of the wheel and contacting the lower mold in a substantially horizontal direction. A plurality of horizontal dies that advance and retreat, and an upper die that is installed above the lower die and forms the inner surface of the disk portion and the inner surface of the rim portion of the wheel , wherein the lower die is used.
First, the horizontal molds are moved closer to each other.
To form a predetermined rim shape, and then the upper mold
And move it closer to the lower mold to form the prescribed disc shape
And moving the horizontal mold and the upper mold once.
Further, the forging is performed by integrally pressing the material into a predetermined wheel shape .
【００２３】[0023]
【作用】本発明に係る軽合金ホイール製造装置において
は、素材を下型に配置した後、複数個の横型を下型中央
部に向かって移動させ、各横型を素材に当接させると共
に、上型を下降させて素材に当接させ、下型、上型及び
横型により素材を一体的に押圧して鍛造する。そうする
と、下型と上型とによりホイールのディスク部が成形さ
れることに加え、横型が下型及び上型と共に素材を押圧
し、ホイールのリム部が成形される。このように、本発
明の軽合金ホイール製造装置においては、上型及び下型
に加え、横型が設けられているため、素材を実質的に水
平の方向から押圧することができる。このため、上型と
下型とにより素材を上下方向に鍛錬することができるこ
とに加え、素材を水平の方向から鍛錬することができ
る。即ち、上下方向の鍛錬によってホイールのディスク
部が成形されると共に、水平方向の鍛錬によって、必要
とされる強度を付与しつつ、、ホイールのリム部を成形
することができる。これにより、ホイールのディスク部
に加えリム部が鍛造工程で成形されるため、得られたホ
イールにスピニング又はフレアリングを施す必要がな
く、リム部の加工しろを最低限に抑制することができ
る。また、ホイール製造工程を短縮し、製造コストを低
減することができる。In the light alloy wheel manufacturing apparatus according to the present invention, after arranging the material in the lower die, a plurality of horizontal dies are moved toward the center of the lower die, and each horizontal die is brought into contact with the material. The mold is lowered and brought into contact with the material, and the material is pressed integrally by the lower mold, the upper mold and the horizontal mold to forge. Then, in addition to forming the disk portion of the wheel by the lower die and the upper die, the horizontal die presses the material together with the lower die and the upper die to form the rim portion of the wheel. Thus, in the light alloy wheel manufacturing apparatus of the present invention, since the horizontal die is provided in addition to the upper die and the lower die, the material can be pressed from a substantially horizontal direction. For this reason, in addition to being able to forge the material in the vertical direction with the upper mold and the lower mold, the material can be forged from the horizontal direction. That is, the disc portion of the wheel is formed by vertical training, and the rim portion of the wheel can be formed while imparting the required strength by horizontal training. As a result, the rim portion in addition to the disk portion of the wheel is formed in the forging step, so that it is not necessary to spin or flare the obtained wheel, and the margin for processing the rim portion can be minimized. Further, the wheel manufacturing process can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
【００２４】横型は鍛造時に素材を下型に水平の方向か
ら押圧して、円筒状のリム部を成形する。このため、素
材を横型で覆うためには、横型の個数は２個以上である
ことが必要であるが、通常、２個の横型を互いが対向す
るように配置し、素材を鍛造することによって、均一な
リム部を得ることができる。The horizontal die presses the material against the lower die in a horizontal direction during forging to form a cylindrical rim. Therefore, in order to cover the material with the horizontal type, it is necessary that the number of the horizontal types is two or more. Usually, two horizontal types are arranged so as to face each other, and by forging the material, , A uniform rim can be obtained.
【００２５】上述の下型は第１下型と第２下型とにより
構成されるものでもよい。このような下型においては、
第２下型を取り替えることにより、ホイールに種々の形
状のディスク面を形成することができる。The lower mold described above may be constituted by a first lower mold and a second lower mold. In such a lower mold,
By replacing the second lower die, various shapes of disk surfaces can be formed on the wheel.
【００２６】また、外縁に横型支持部が形成された上型
を使用することができる。そうすると、鍛造時に横型を
下型に水平の方向に退避させようとする圧力が発生する
が、横型はこの横型支持部により外側から規制されるた
め、この圧力により横型が退避することがない。これに
よりリム部が高精度で成形され、高品質のホイールを得
ることができる。Further, an upper die having a horizontal support portion formed on the outer edge can be used. Then, a pressure is generated at the time of forging to retreat the horizontal die to the lower die in the horizontal direction. However, since the horizontal die is restricted from the outside by the horizontal die supporting portion, the horizontal die does not retreat due to this pressure. As a result, the rim portion is formed with high precision, and a high-quality wheel can be obtained.
【００２７】更に、鍛造時の圧力によって、横型を持ち
上げるモーメントが発生するが、下型に横型案内部を設
けることによって、横型が上昇することを防止しつつ、
素材に鍛造を施すことができる。Furthermore, the pressure at the time of forging generates a moment for lifting the horizontal die. By providing the lower die with a horizontal guide portion, it is possible to prevent the horizontal die from rising.
The material can be forged.
【００２８】本発明に係る軽合金ホイール製造方法にお
いては、ホイールのディスク部外面を成形する下型と、
ホイールのリム部外面を成形する複数個の横型と、ホイ
ールのディスク部内面形状及びリム部内面を成形する上
型とにより、素材を一体的に押圧して鍛造する。そうす
ると、上述の軽合金ホイール製造装置と同様に、鍛造に
よりホイールのディスク部及びリム部を成形することが
できるので、得られたホイールにスピニング又はフレア
リングを施す必要がなく、リム部の加工しろを最低限に
抑制することができる。また、ホイール製造工程を短縮
し、製造コストを低減することができる。In the method for manufacturing a light alloy wheel according to the present invention, a lower die for forming an outer surface of a disk portion of the wheel;
The material is integrally pressed and forged by a plurality of horizontal dies for forming the outer surface of the rim of the wheel and an upper die for forming the inner surface of the disk and the inner surface of the rim of the wheel. Then, similarly to the above-described light alloy wheel manufacturing apparatus, the disk portion and the rim portion of the wheel can be formed by forging, so that it is not necessary to spin or flare the obtained wheel, and the rim portion can be processed. Can be minimized. Further, the wheel manufacturing process can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
【００２９】本発明の素材の材質として、アルミニウム
合金及びマグネシウム合金等を挙げることができる。Examples of the material of the material of the present invention include an aluminum alloy and a magnesium alloy.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に
係る軽合金ホイール製造装置及び方法を示す図である。
図１（ａ）は鍛造前の各金型を示す図であり、（ｂ）は
素材が鍛造される様子を示す図である。図１（ａ）に示
すように、第１下型１の上面中央部には凹部２が形成さ
れており、凹部２には第２下型３が嵌められている。第
２下型３の下面中央部の第１下型１には、貫通孔４ａが
設けられており、この貫通孔４ａに押出棒４が挿入され
るようになっている。そして、鋳造後に、この押出棒４
を突き上げることにより、第２下型３を第１下型１から
取り外せるようになっている。第２下型３の上方には上
型１６が配置されている。第１下型１の両端に、シリン
ダー保持部材６がボルト７により固定されている。シリ
ンダー保持部材６の上部に、油圧シリンダー５がシリン
ダー取付板８を介して設置されている。図１（ｂ）に示
すように、油圧シリンダー５のシリンダーロッド９の先
端には、ホースシュープレート１０が設置されており、
このホースシュープレート１０は横型１２のホースシュ
ープレート取付板１１に接続されている。ホースシュー
プレート１０の端辺には凹部が設けられており、この凹
部がシリンダーロッド９に嵌まるようになっている。ま
た、横型１２には溝が形成されており、この溝にホース
シュープレート１０の端辺が嵌まるようになっている。
これにより、鍛造時に油圧シリンダー５はシリンダーロ
ッド９、ホースシュープレート１０及びホースシュープ
レート取付板１１を介して横型１２を上型１６に押圧す
ることができる。油圧シリンダー５の上方には、リミッ
ター１３が設けられており、リミッター１３のロッド１
４は取付金具１５を介して、ホースシュープレート取付
板１１に取り付けられている。リミッター１３は、横型
１２の位置を検出する。上型１６の外縁には横型支持部
１６ａが設けられている。鍛造時の素材の変形により、
横型１２を後方に押し戻そうとする圧力が発生する。油
圧シリンダー５の力量ではこの圧力に打ち勝つことがで
きないため、横型１２の後方移動を防止することができ
ない。そこで、鍛造時に横型１２の移動を横型１２の外
側から規制するために、上型１６には横型支持部１６ａ
が設けられている。また、余分な素材を排出するため、
鍛造時に横型１２と第１下型１との間には隙間１７ａが
形成されるように、各金型の形状を整えてある。同様
に、鍛造時に横型１２と上型１６との間には隙間１７ｂ
が形成されるように、各金型の形状を整えてある。隙間
１７ｂにより、鍛造時に横型１２が変形し、鍛造終了後
に上型１６が上昇できなくなることを防止する。また、
横型１２の内面形状は、ホイールのリム部に数ｍｍ程度
の余肉（加工しろ）が形成されるような形状となってい
る。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view showing a light alloy wheel manufacturing apparatus and method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a diagram illustrating each mold before forging, and FIG. 1B is a diagram illustrating a state in which a material is forged. As shown in FIG. 1A, a recess 2 is formed in the center of the upper surface of the first lower mold 1, and a second lower mold 3 is fitted in the recess 2. The first lower die 1 at the center of the lower surface of the second lower die 3 is provided with a through hole 4a, and the push rod 4 is inserted into the through hole 4a. Then, after casting, the extruded rod 4
By pushing up, the second lower mold 3 can be removed from the first lower mold 1. An upper die 16 is arranged above the second lower die 3. A cylinder holding member 6 is fixed to both ends of the first lower mold 1 with bolts 7. The hydraulic cylinder 5 is installed above the cylinder holding member 6 via a cylinder mounting plate 8. As shown in FIG. 1 (b), a hose shoe plate 10 is provided at the tip of a cylinder rod 9 of the hydraulic cylinder 5,
This horseshoe plate 10 is connected to a horseshoe plate mounting plate 11 of a horizontal type 12. A concave portion is provided at an end of the horseshoe plate 10, and the concave portion fits into the cylinder rod 9. Further, a groove is formed in the horizontal die 12, and an end of the hose shoe plate 10 fits into the groove.
Thereby, the hydraulic cylinder 5 can press the horizontal die 12 against the upper die 16 via the cylinder rod 9, the hose shoe plate 10, and the hose shoe plate mounting plate 11 during forging. A limiter 13 is provided above the hydraulic cylinder 5, and a rod 1 of the limiter 13 is provided.
4 is attached to the hose shoe plate attachment plate 11 via the attachment fitting 15. The limiter 13 detects the position of the horizontal mold 12. The outer edge of the upper die 16 is provided with a horizontal support portion 16a. Due to the deformation of the material during forging,
A pressure is generated to push the horizontal mold 12 back. Since the force of the hydraulic cylinder 5 cannot overcome this pressure, the backward movement of the horizontal mold 12 cannot be prevented. Therefore, in order to restrict the movement of the horizontal die 12 from outside the horizontal die 12 at the time of forging, the upper die 16 has a horizontal support portion 16a.
Is provided. Also, to discharge extra material,
The shape of each die is adjusted so that a gap 17a is formed between the horizontal die 12 and the first lower die 1 during forging. Similarly, a gap 17b is provided between the horizontal die 12 and the upper die 16 during forging.
The shape of each mold is adjusted so that is formed. The gap 17b prevents the horizontal die 12 from being deformed at the time of forging and preventing the upper die 16 from being lifted after the forging is completed. Also,
The inner surface shape of the horizontal die 12 is such that a surplus (processing margin) of about several mm is formed on the rim portion of the wheel.
【００３１】図２は図１（ａ）のＡ−Ａ′面を示す断面
図である。図２及び図１（ａ）の隠れ線部分に示すよう
に、第１下型１の端辺には、横型１２の移動方向に沿っ
て、ガイド部材１ａが設けられている。また、第１下型
１の中央部には横型１２の移動方向に沿ってＶ字状のガ
イド部（２段シャンク）１ｂが設けられている。横型１
２の側部にはガイド部材１ａに案内される凸部１２ａが
設けられており、横型１２の底面にはガイド部１ｂに案
内される下板１２ｂが設置されている。このガイド部材
１ａ及びガイド部１ｂにより横型１２の移動方向は一方
向に規制されると共に、横型１２が第１下型１から外れ
ることが防止される。また、ガイド部材１ａの上部に
は、突出部１ｃが設けられている。この突出部１ｃとＶ
字状のガイド部１ｂとにより、鍛造時に横型１２に内圧
が加わり、この内圧により横型１２にモーメントが発生
し、このモーメントにより横型１２が持ち上がることが
防止される。FIG. 2 is a sectional view showing the AA 'plane of FIG. As shown in a hidden line portion of FIG. 2 and FIG. 1A, a guide member 1 a is provided at an end of the first lower die 1 along the moving direction of the horizontal die 12. Further, a V-shaped guide portion (two-stage shank) 1b is provided in the center of the first lower die 1 along the moving direction of the horizontal die 12. Horizontal type 1
A convex portion 12a guided by the guide member 1a is provided on a side portion of 2, and a lower plate 12b guided by the guide portion 1b is provided on a bottom surface of the horizontal mold 12. The guide member 1a and the guide portion 1b regulate the moving direction of the horizontal die 12 in one direction, and prevent the horizontal die 12 from coming off the first lower die 1. Further, a protrusion 1c is provided on the upper part of the guide member 1a. This projection 1c and V
Due to the letter-shaped guide portion 1b, an internal pressure is applied to the horizontal die 12 during forging, and a moment is generated in the horizontal die 12 by the internal pressure, and the horizontal die 12 is prevented from being lifted up by this moment.
【００３２】このように構成された製造装置において、
加熱された素材２１を第２下型３上に配置した後、油圧
シリンダー５により横型１２を素材２１に押圧する。横
型１２の位置をリミッター１３により検出し、横型１２
の位置が所定の位置となった場合に、上型１６を下降さ
せて下型１及び３、上型１６並びに横型１２により素材
２１を押圧する。この場合に、素材２１の変形によって
内圧が生じ、この内圧により横型１２が後退しないよう
に、上型１６の横型支持部１６ａにより横型１２の外側
から横型１２の移動を規制しつつ、鍛造する。そうする
と、第２下型３と上型１６とにより、素材は上下方向に
鍛錬されてディスク面２２が成形されると共に、横型１
２が、第１下型１及び上型１６と共に、素材を水平方向
に鍛錬し、必要な強度が付与され、リム部２１が成形さ
れる。次に上型１６を上昇させ、横型１２の位置をリミ
ッター１３により検出しつつ、横型１２を後方に移動さ
せ、横型１２の位置が所定の位置となった場合に、得ら
れたホイールを取り出す。ディスク面２２が成形される
と共に、所定の形状及び強度を有するリム部２３が成形
されているため、得られたホイールのリム部２３にスピ
ニング又はフレアリングを施す必要がない。このため、
リム部２３の加工しろを最小限にすることができると共
に工程を削減し、ホイールの生産コストを大幅に削減す
ることが可能となる。なお、本実施例においては、形状
の異なる第２下型３を使用することにより、種々の形状
のディスク面２２を成形することができる。In the manufacturing apparatus configured as described above,
After the heated material 21 is placed on the second lower mold 3, the horizontal mold 12 is pressed against the material 21 by the hydraulic cylinder 5. The position of the horizontal type 12 is detected by the limiter 13 and the horizontal type 12 is detected.
Is moved to the predetermined position, the upper die 16 is lowered, and the material 21 is pressed by the lower dies 1 and 3, the upper die 16 and the horizontal die 12. In this case, an internal pressure is generated by the deformation of the raw material 21, and the horizontal die 12 is forged while restricting the horizontal die 12 from being moved from outside the horizontal die 12 by the horizontal die supporting portion 16 a of the upper die 16 so that the horizontal die 12 does not recede due to the internal pressure. Then, the material is forged in the vertical direction by the second lower mold 3 and the upper mold 16 to form the disk surface 22 and the horizontal mold 1 is formed.
2 forges the material in the horizontal direction together with the first lower mold 1 and the upper mold 16 to provide the required strength, and the rim portion 21 is formed. Next, the upper die 16 is raised, and the horizontal die 12 is moved backward while the position of the horizontal die 12 is detected by the limiter 13. When the position of the horizontal die 12 reaches a predetermined position, the obtained wheel is taken out. Since the disk surface 22 is formed and the rim 23 having a predetermined shape and strength is formed, it is not necessary to spin or flare the rim 23 of the obtained wheel. For this reason,
The processing margin of the rim portion 23 can be minimized, the number of steps can be reduced, and the production cost of the wheel can be significantly reduced. In this embodiment, the disk surfaces 22 having various shapes can be formed by using the second lower molds 3 having different shapes.
【００３３】本実施例における鍛造工程により、ホイー
ルの概略形状を成形することができるが、この工程数は
１回であってもよく、また、ホイールのデザインに応じ
て複数回とし、素材２１を徐々に目的の形状に成形して
もよい。通常、このようにして得られたホイールは、熱
処理後、機械加工され、製品として供される。また、第
１下型１と第２下型３とは一体のものであってもよい。Although the general shape of the wheel can be formed by the forging step in the present embodiment, the number of steps may be one, and the number of steps may be plural depending on the design of the wheel. It may be gradually formed into a desired shape. Usually, the wheel obtained in this way is machined after heat treatment and provided as a product. Further, the first lower mold 1 and the second lower mold 3 may be integrated.
【００３４】次に、本実施例により実際にアルミニウム
ホイールを製造した結果について、その比較例と比較し
て説明する。実施例のホイールは図１及び２に示す製造
装置を使用して製造した。Next, the result of actually manufacturing an aluminum wheel according to this embodiment will be described in comparison with a comparative example. The wheels of the examples were manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIGS.
【００３５】比較例１のホイールは鍛造後スピニングを
施して製造した。また、比較例２のホイールは図３乃至
８に示すように鍛造後フレアリングを施して製造した。
得られた結果を下記表１に示す。The wheel of Comparative Example 1 was manufactured by spinning after forging. The wheel of Comparative Example 2 was manufactured by forging and then flaring as shown in FIGS.
The results obtained are shown in Table 1 below.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】上記表１に示すように、実施例の歩留りは
約５０％と、比較例１の約４０％及び比較例２の約３５
％に比して、極めて良好である。実施例では、鍛造時に
リム部を含むホイールの概略形状が成形されるため、余
肉が不要である。一方、比較例１及び２ではスピニング
又はフレアリングによってリム部が成形されるため、余
肉が必要であり、歩留りが低下した。As shown in Table 1, the yield of the example was about 50%, about 40% of the comparative example 1 and about 35% of the comparative example 2.
%, Which is very good. In the embodiment, since the general shape of the wheel including the rim portion is formed at the time of forging, no extra thickness is required. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the rim was formed by spinning or flaring, so that extra space was required, and the yield was reduced.
【００３８】また、実施例の鍛造サイクルタイム（鍛造
に要するホイール１個当たりの時間）が比較例に比して
短いため、低コストで鍛造ホイールを製造することがで
きる。Further, since the forging cycle time (time per wheel required for forging) of the embodiment is shorter than that of the comparative example, a forged wheel can be manufactured at low cost.
【００３９】更に、実施例の鍛造回数は１回であり、比
較例１及び３の３回に比して少ないため、生産効率が著
しく向上する。Furthermore, the number of times of forging in the embodiment is one, which is smaller than the three forgings in Comparative Examples 1 and 3, so that the production efficiency is significantly improved.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
横型が下型及び上型と共に素材を一体的に押圧するた
め、鍛造でホイールのリム部を成形することができるの
で、リム部の加工しろが最小限に抑制されると共にホイ
ール製造工程が短縮され、ホイールの製造コストを低減
することができる。As described above, according to the present invention,
Since the horizontal die presses the material together with the lower die and upper die, the rim of the wheel can be formed by forging, so the processing margin of the rim is minimized and the wheel manufacturing process is shortened. Therefore, the manufacturing cost of the wheel can be reduced.
【図１】本発明の実施例に係る軽合金ホイール製造装置
及び方法を示す図である。FIG. 1 is a view showing an apparatus and a method for manufacturing a light alloy wheel according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ′面を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an AA 'plane of FIG. 1;
【図３】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。FIG. 3 is a perspective view showing one step of a conventional method of manufacturing an aluminum wheel by forging.
【図４】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing one step of the manufacturing method.
【図５】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing one step of the manufacturing method.
【図６】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing one step of the manufacturing method.
【図７】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing one step of the manufacturing method.
【図８】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing one step of the manufacturing method.
１；第１下型 １ａ；ガイド部材 １ｂ；ガイド部 ２；凹部 ３；第２下型 ４；押出棒 ４ａ；貫通孔 ５，１３；油圧シリンダー ６；シリンダー保持部材 ７；ボルト ８；シリンダー取付板 ９；シリンダーロッド １０；ホースシュープレート １１；ホースシュープレート取付板 １２；横型 １２ａ；凸部 １２ｂ；下板 １３；リミッター １４；ロッド １５；取付金具 １６；上型 １６ａ；横型支持部 １７ａ，１７ｂ；隙間 ２１；素材 ２２；ディスク面 ２３；リム部 ５１；ビレット ５２；１次加工材 ５２ａ；突出部 ５２ｂ；リム部 ５３；２次加工材 ５３ａ，５４ａ；ディスク面 ５４；３次加工材 ６１ａ，６１ｂ；つぶし金型 ６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ；鍛造金型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; 1st lower type | mold 1a; Guide member 1b; Guide part 2; Concave part 3; 2nd lower type | mold 4; Extrusion rod 4a; 9; cylinder rod 10; hose shoe plate 11; hose shoe plate mounting plate 12; horizontal type 12a; convex portion 12b; lower plate 13; limiter 14; rod 15; mounting bracket 16; upper die 16a; Gap 21; Material 22; Disk surface 23; Rim portion 51; Billet 52; Primary processing material 52a; Protrusion 52b; Rim portion 53; Secondary processing material 53a, 54a; Disk surface 54; Crushing dies 62a, 62b, 63a, 63b; forging dies
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 篤実 三重県員弁郡大安町大字梅戸字東山1100 番 株式会社神戸製鋼所大安工場内 (56)参考文献 特開 平７−16691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21K 1/32 B21K 1/38──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Atsumi Fukuda 1100 Higashiyama, Umedo, Oyasu-cho, Inabe-gun, Mie Pref. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B21K 1/32 B21K 1/38
Claims (5)
造する軽合金ホイール製造装置において、前記ホイール
のディスク部外面を成形する下型と、前記ホイールのリ
ム部外面を成形すると共に前記下型に接触し実質的に水
平の方向に進出退避移動する複数個の横型と、前記下型
の上方に設置され前記ディスク部内面及び前記リム部内
面を成形する上型とを有し、前記上型の外縁に前記横型
を外側から規制する横型支持部が形成されていることを
特徴とする軽合金ホイール製造装置。1. A light alloy wheel manufacturing apparatus for manufacturing a light alloy wheel by forging a material, wherein a lower die for forming an outer surface of a disc portion of the wheel, and a lower die for forming an outer surface of a rim portion of the wheel. contacting substantially advanced retracted in the direction of the horizontal movement into a plurality of horizontal, is disposed above the lower die have a upper mold for molding the disk inner surface and the rim inner surface, said upper mold The outer edge of the horizontal
Light alloy wheels production apparatus characterized that you have lateral support portions are formed for restricting the outward.
対向する第２の横型とに分割されていることを特徴とす
る請求項１に記載の軽合金ホイール製造装置。2. The light alloy wheel manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the horizontal die is divided into a first horizontal die and a second horizontal die opposed to the first horizontal die.
記横型を支持する第１下型と、前記凹部内に設置された
第２下型とから構成されることを特徴とする請求項１又
は２に記載の軽合金ホイール製造装置。3. The lower mold is formed of a first lower mold having a recess formed in a central portion to support the horizontal mold, and a second lower mold installed in the recess. Item 3. The light alloy wheel manufacturing apparatus according to item 1 or 2.
に前記横型の上方向の移動を規制する横型案内部が前記
下型に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の軽合金ホイール製造装置。4. The lower die is provided with a horizontal guide portion for guiding the horizontal advance / retreat movement and restricting the horizontal movement of the lower die.
The light alloy wheel manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
型と、前記ホイールのリム部外面を成形すると共に前記
下型に接触し実質的に水平の方向に進出退避移動する複
数個の横型と、下型の上方に設置され前記ホイールのデ
ィスク部内面及びリム部内面を成形する上型とを使用
し、前記下型上に素材を載置し、先ず、前記横型を相互
に接近移動させて所定のリム形状を成形する工程と、次
いで前記上型を前記下型に接近移動させて所定のディス
ク形状を成形する工程と、を有し、前記横型及び上型の
１回の移動により、素材を所定のホイール形状に一体的
に押圧して鍛造することを特徴とする軽合金ホイール製
造方法。5. A lower mold for forming an outer surface of a disc portion of a wheel, and a plurality of horizontal dies for forming an outer surface of a rim portion of the wheel and contacting the lower mold to advance and retract in a substantially horizontal direction; Uses an upper mold that is installed above the lower mold and forms the inner surface of the disc and the inner surface of the rim of the wheel.
Then, the material is placed on the lower die, and first, the horizontal die is
Forming a predetermined rim shape by moving closer to
Then, the upper mold is moved closer to the lower mold to
Shaping the shape of the horizontal die and the upper die.
A method for manufacturing a light alloy wheel, comprising forging a material by integrally pressing the material into a predetermined wheel shape by one movement.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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