JPH09168838A - Method and device for production of light alloy wheel - Google Patents
Method and device for production of light alloy wheelInfo
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- JPH09168838A JPH09168838A JP33382795A JP33382795A JPH09168838A JP H09168838 A JPH09168838 A JP H09168838A JP 33382795 A JP33382795 A JP 33382795A JP 33382795 A JP33382795 A JP 33382795A JP H09168838 A JPH09168838 A JP H09168838A
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Abstract
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 a light alloy wheel manufacturing apparatus and method 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 Wheels made of aluminum alloy or the like (hereinafter referred to as aluminum wheels) are lighter in weight than Fe (iron) wheels and have good fashionability. It has begun to be used more for automobiles. Initially, aluminum wheels were used for some high-end vehicles such as sports cars, but in recent years, due to their fashionability, they have also been used for general-purpose vehicles.
【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。Aluminum wheels are classified into three types, that is, a one-piece wheel, a two-piece wheel, and a three-piece wheel, due to their structure. The wheel has a disc surface that is a design surface and a rim portion that supports the tire, and a one-piece wheel is obtained by integrally molding the disc surface and the rim portion. The 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。The one-piece wheel has the advantages that it is easy to manufacture because of its structure, and that the material is uniform, so there is little variation in quality and it is easy to secure rigidity. Further, since the whole is integrally molded, there is an advantage that defects such as missing and loosening of parts do not occur. Therefore, the one-piece wheel occupies about 85% of the entire aluminum wheel.
【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, weight reduction of automobiles has been promoted, and further weight reduction of wheels has been demanded. Conventionally, most one-piece wheels have been manufactured by casting. Unlike the metal structure obtained by forging, the metal structure obtained by casting is not wrought, and has defects such as shrinkage (shrinkage cavity), and thus the strength of the wheel is small. Therefore, it is extremely difficult to manufacture a lightweight wheel while ensuring the required 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 does not have defects therein, unlike the one obtained by casting. Moreover, the obtained metallographic structure is forged. Therefore, the one-piece wheel becomes extremely strong. This makes it possible to easily reduce the weight of the wheel.
【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 the rim portion of the wheel into a predetermined shape after forging. The rim portion of the wheel immediately after forging is thick and short. By spinning this rim portion, the rim is extended to a predetermined length and molded into a predetermined shape. On the other hand, instead of spinning, the design surface and rim are molded during forging,
After that, a manufacturing method of molding the rear rim portion by flaring is disclosed (JP-A-6-198282, JP-A-6-218481 and JP-A-6-23).
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。3 to 8 are views showing a method of manufacturing an aluminum wheel by flaring in the order of steps. As shown in FIG. 3, first, an ingot of 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. 4, a crushing die 61
The billet 51 is crushed using a and 61b to obtain a primary processed material 52. In this crushing process,
The thickness and length of the protruding portion 52a of the primary processed material 52 are made substantially equal to the thickness and length of the rim portion of the finished product 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。Next, as shown in FIG. 5, a forging die 62a is used.
And 62b are used to forge (roughly stamp) the primary processed material 52 to obtain the secondary processed material 53. By this rough hammering, the disk surface 53a of the secondary processed material 53 and the protruding portion 52
The shape of a approaches that of the finished product. Then, as shown in FIG. 6, the secondary processing material is subjected to forging processing (finishing processing) using the forging dies 63a and 63b to obtain the tertiary processing material 54. By this tertiary processing, the disk surface 54a has a substantially product shape. FIG. 7 is an enlarged view showing 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 protruding portion 52a shown in FIG. 7 is bent by flaring to form a rim portion 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 a one-piece wheel by casting can be manufactured at low cost, it has a problem that it has a low strength and it is difficult to reduce the weight of the wheel because it has a 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。In the method of forming the rim portion of the wheel by spinning the processed material after forging, since the structure is forged by the forging and the strength is improved, it is possible to obtain a lightweight wheel, but the spinning is very difficult. Since it takes time, the price of the obtained wheel becomes very expensive. Therefore, 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 the rim portion of the wheel by flaring the processed material after forging, it is possible to further reduce the cost as compared with the method of forming the rim portion by spinning. . However, in order to carry out flaring, it is necessary to shape the protrusion 52a to be long during forging. Therefore, as shown in FIG. 7, it is necessary to provide a clearance 64 having a draft α between the protrusion 52a and the mold 63b so that the mold can be taken out from the processed material 54. Therefore, in the machining after flaring, the rim portion 52b has a large processing margin, and the yield of the material deteriorates.
【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, large-variety wheels that emphasize design. Many of these wheels are
It is obtained from the same wheel by machining the disk surface and the like by machining and shaping the design surface. In order to manufacture such a wheel, first, a one-piece wheel whose disc surface or the like is not designed is prepared. When this one-piece wheel is manufactured by spinning or flaring, the manufacturing cost is high,
When the wheel was machined to form the design surface,
The peace wheel will not be profitable.
【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 thereof 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す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 raw material, wherein a lower die for molding an outer surface of a disk portion of the wheel. A plurality of horizontal molds for molding the outer surface of the rim portion of the wheel and advancing and retracting in a substantially horizontal direction while coming into contact with the lower mold, and the inner surface of the disc portion and the rim installed above the lower mold. And an upper mold for molding the inner surface of the part.
【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 mold may be divided into a first horizontal mold and a second horizontal mold that faces the first horizontal mold.
【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。The lower mold may be composed of a first lower mold having a recess formed in the center thereof to support the horizontal mold, and a second lower mold installed in the recess.
【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。It is preferable that a lateral die support portion is formed on the outer edge of the upper die to regulate the lateral die from the outside.
【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。It is preferable that the lower die is provided with a horizontal guide portion that guides the advance and retreat movement of the horizontal die and restricts 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により、素材を一体
的に押圧して鍛造することを特徴とする。The method for manufacturing a light alloy wheel according to the present invention comprises a lower die for molding the outer surface of the disk portion of the wheel and a lower die for molding the outer surface of the rim portion of the wheel and contacting the lower die in a substantially horizontal direction. It is characterized in that the material is integrally pressed by forging by a plurality of horizontal dies that move forward and backward and an upper die that is installed above the lower die and that forms the inner surface of the disk portion and the inner surface of the rim portion of the wheel. .
【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 the material is arranged in the lower mold, the plurality of horizontal molds are moved toward the center of the lower mold so that each horizontal mold is brought into contact with the material and The die is lowered and brought into contact with the material, and the material is integrally pressed by the lower die, the upper die and the horizontal die for forging. Then, in addition to molding the disk portion of the wheel by the lower mold and the upper mold, the horizontal mold presses the material together with the lower mold and the upper mold, and the rim portion of the wheel is molded. As described above, in the light alloy wheel manufacturing apparatus of the present invention, since the horizontal mold is provided in addition to the upper mold and the lower mold, the material can be pressed from the substantially horizontal direction. For this reason, in addition to the fact that the upper die and the lower die can exercise the material in the vertical direction, the material can be exercised in the horizontal direction. That is, the disc portion of the wheel can be formed by vertical forging, and the rim portion of the wheel can be formed by imparting required strength by horizontal forging. As a result, the rim portion in addition to the disc portion of the wheel is formed in the forging process, so that it is not necessary to spin or flare the obtained wheel, and the processing margin of the rim portion can be suppressed to the minimum. 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。In the horizontal die, the material is pressed against the lower die from the horizontal direction during forging to form a cylindrical rim portion. Therefore, in order to cover the material with the horizontal mold, it is necessary that the number of the horizontal molds is two or more. Normally, the two horizontal molds are arranged so as to face each other, and the material is forged. Therefore, a uniform rim portion 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 composed of a first lower mold and a second lower mold. In such a lower mold,
By exchanging the second lower mold, it is possible to form disk surfaces of various shapes 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, it is possible to use an upper die having a horizontal die support portion formed on the outer edge thereof. Then, when forging, a pressure is generated to retract the horizontal mold to the lower mold in the horizontal direction. However, since the horizontal mold is restricted from the outside by the horizontal mold support portion, the horizontal mold is not retracted by this pressure. As a result, the rim portion is molded 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。Further, a moment for lifting the horizontal die is generated due to the pressure during forging, but by providing the horizontal die guide portion on the lower die, while preventing 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 light alloy wheel manufacturing method according to the present invention, a lower mold for molding the outer surface of the disk portion of the wheel,
The material is integrally pressed and forged by a plurality of horizontal molds for molding the outer surface of the rim portion of the wheel and an upper mold for molding the inner surface shape of the disk portion of the wheel and the inner surface of the rim portion. Then, like the light alloy wheel manufacturing apparatus described above, 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 suppressed to the minimum. 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 aluminum alloys and magnesium alloys.
【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 diagram showing a light alloy wheel manufacturing apparatus and method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a diagram showing each die before forging, and FIG. 1B is a diagram showing how 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 mold 1 at the center of the lower surface of the second lower mold 3 is provided with a through hole 4a, and the push rod 4 is inserted into the through hole 4a. Then, after casting, the extrusion rod 4
The second lower mold 3 can be removed from the first lower mold 1 by pushing up. An upper mold 16 is arranged above the second lower mold 3. Cylinder holding members 6 are fixed to both ends of the first lower mold 1 by bolts 7. The hydraulic cylinder 5 is installed above the cylinder holding member 6 via a cylinder mounting plate 8. As shown in FIG. 1B, a hose shoe plate 10 is installed at the tip of the cylinder rod 9 of the hydraulic cylinder 5.
This horseshoe plate 10 is connected to a horizontal hose shoe plate mounting plate 11. A concave portion is provided on the end side of the hose shoe plate 10, and the concave portion is adapted to fit into the cylinder rod 9. Further, a groove is formed in the horizontal mold 12, and the end side of the horseshoe plate 10 is fitted in this groove.
This allows the hydraulic cylinder 5 to 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 the rod 1 of the limiter 13 is provided.
Reference numeral 4 is attached to the hose shoe plate attachment plate 11 via attachment fittings 15. The limiter 13 detects the position of the horizontal type 12. A lateral die support portion 16 a is provided on the outer edge of the upper die 16. Due to the deformation of the material during forging,
A pressure is generated to push the horizontal mold 12 back. Since the pressure of the hydraulic cylinder 5 cannot overcome this pressure, it is impossible to prevent the lateral die 12 from moving backward. Therefore, in order to restrict the movement of the horizontal die 12 from the outside of the horizontal die 12 during forging, the upper die 16 has a horizontal die support portion 16a.
Is provided. Also, to discharge excess 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 formed between the horizontal die 12 and the upper die 16 during forging.
The shape of each mold is adjusted so that The gap 17b prevents the horizontal die 12 from being deformed during forging and preventing the upper die 16 from being lifted after the forging is completed. Also,
The shape of the inner surface of the horizontal die 12 is such that a surplus (working margin) of about several mm is formed in 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 the hidden line portions of FIGS. 2 and 1A, a guide member 1a is provided on the end side of the first lower mold 1 along the moving direction of the horizontal mold 12. Further, a V-shaped guide portion (two-step shank) 1b is provided in the central portion 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 the second mold 2, and a lower plate 12b guided by the guide portion 1b is installed on the bottom surface of the horizontal mold 12. The guide member 1a and the guide portion 1b regulate the moving direction of the horizontal mold 12 in one direction, and prevent the horizontal mold 12 from coming off the first lower mold 1. Further, a protrusion 1c is provided on the upper portion of the guide member 1a. This protrusion 1c and V
Due to the character-shaped guide portion 1b, internal pressure is applied to the horizontal die 12 during forging, a moment is generated in the horizontal die 12 due to this internal pressure, and the horizontal die 12 is prevented from being lifted 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
When the position is at a predetermined position, the upper mold 16 is lowered and the material 21 is pressed by the lower molds 1 and 3, the upper mold 16 and the horizontal mold 12. In this case, the internal pressure is generated due to the deformation of the material 21, and the horizontal die 12 is forged while restricting the movement of the horizontal die 12 from the outside of the horizontal die 12 by the horizontal die support portion 16a of the upper die 16 so that the internal die does not retract. Then, the material is forged vertically by the second lower mold 3 and the upper mold 16 to form the disk surface 22, and the horizontal mold 1
2 together with the first lower mold 1 and the upper mold 16 forging the material in the horizontal direction, imparting the necessary strength, and molding the rim portion 21. Next, the upper die 16 is raised, the horizontal die 12 is moved rearward while the position of the horizontal die 12 is detected by the limiter 13, and when the position of the horizontal die 12 reaches a predetermined position, the obtained wheel is taken out. Since the disk surface 22 is molded and the rim portion 23 having a predetermined shape and strength is molded, it is not necessary to spin or flare the rim portion 23 of the obtained wheel. For this reason,
It is possible to minimize the processing margin of the rim portion 23, reduce the number of steps, and significantly reduce the wheel production cost. In the present embodiment, the disk surface 22 having various shapes can be formed by using the second lower mold 3 having a different shape.
【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。By the forging step in this embodiment, the rough shape of the wheel can be formed, but 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 thus obtained is heat-treated and then machined to be used 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 the aluminum wheel according to this embodiment will be described in comparison with the 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 forging and then spinning. Further, the wheel of Comparative Example 2 was manufactured by performing flaring after forging 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 above, the yield of the example is about 50%, about 40% of the comparative example 1 and about 35% of the comparative example 2.
It is extremely good as compared with%. In the embodiment, the rough shape of the wheel including the rim portion is formed at the time of forging, so that the excess thickness is unnecessary. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the rim portion was formed by spinning or flaring, so extra thickness was required and the yield decreased.
【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 of the example (time for one wheel required for forging) is shorter than that of the comparative example, the 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。Further, the number of times of forging in the embodiment is once, which is smaller than the number of times of forging of 3 in Comparative Examples 1 and 3, so that the production efficiency is remarkably 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 the upper die, the rim portion of the wheel can be formed by forging, so the machining margin of the rim portion is minimized and the wheel manufacturing process is shortened. 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 diagram showing a light alloy wheel manufacturing apparatus and method 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 cross-sectional view showing a plane AA ′ in FIG.
【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 for 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 same 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 same 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 same 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 1; First lower mold 1a; Guide member 1b; Guide part 2; Recessed portion 3; Second lower mold 4; Extrusion rod 4a; Through hole 5, 13; Hydraulic cylinder 6; Cylinder holding member 7; Bolt 8; Cylinder mounting plate 9; Cylinder rod 10; Horseshoe plate 11; Horseshoe plate mounting plate 12; Horizontal type 12a; Convex part 12b; Lower plate 13; Limiter 14; Rod 15; Mounting bracket 16; Upper mold 16a; Horizontal type supporting part 17a, 17b; Gap 21; Material 22; Disk surface 23; Rim portion 51; Billet 52; Primary processing material 52a; Projection portion 52b; Rim portion 53; Secondary processing material 53a, 54a; Disk surface 54; Tertiary processing material 61a, 61b 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsumi Fukuda No. 1100 Higashiyama, Umeto, Oyasu-cho, Inabe-gun, Mie Prefecture Kobe Steel Co., Ltd.
Claims (6)
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す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 raw material, wherein a lower mold for molding an outer surface of a disk portion of the wheel, and a lower mold for molding an outer surface of a rim portion of the wheel. And a plurality of horizontal dies that move inward and outward in a substantially horizontal direction in contact with the bottom die and an upper die that is installed above the lower die and that shapes the inner surface of the disc portion and the inner surface of the rim portion. Light alloy wheel manufacturing equipment.
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 that opposes 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 die comprises a first lower die having a recess formed in the center thereof to support the horizontal die, and a second lower die installed in the recess. Item 3. The light alloy wheel manufacturing apparatus according to Item 1 or 2.
制する横型支持部が形成さ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 light alloy wheel manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a lateral die support portion that regulates the lateral die from the outside is formed on an outer edge of the upper die.
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４
のいずれか１項に記載の軽合金ホイール製造装置。5. The lower die is provided with a horizontal die guide portion for guiding the horizontal die advancing and retracting movement and for restricting the upward movement of the horizontal die.
The light alloy wheel manufacturing apparatus according to any one of 1.
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により、
素材を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。6. A lower mold for molding an outer surface of a disk portion of a wheel, and a plurality of horizontal molds for molding an outer surface of a rim portion of the wheel and contacting the lower mold for advancing and retracting in a substantially horizontal direction. By the upper mold which is installed above the lower mold and molds the inner surface of the disk portion and the inner surface of the rim portion of the wheel,
A method for manufacturing a light alloy wheel, which comprises pressing a material integrally to forge it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33382795A JP2843009B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Light alloy wheel manufacturing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33382795A JP2843009B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Light alloy wheel manufacturing apparatus and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168838A true JPH09168838A (en) | 1997-06-30 |
| JP2843009B2 JP2843009B2 (en) | 1999-01-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33382795A Expired - Fee Related JP2843009B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Light alloy wheel manufacturing apparatus and method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843009B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395052C (en) * | 2006-07-14 | 2008-06-18 | 哈尔滨工业大学 | Model and method for liquid state formation of aluminium hub disc for special vehicle |
| JP2009248143A (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Yanai Seiko Kk | Method for manufacturing link-arm and die for pressing used for the manufacture |
| KR101032712B1 (en) * | 2008-11-20 | 2011-05-06 | 유영선 | Vehicle constant velocity joint your lace manufacturing method and the system |
| CN105081159A (en) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | Die forging method for titanium alloy disk |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33382795A patent/JP2843009B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101032712B1 (en) * | 2008-11-20 | 2011-05-06 | 유영선 | Vehicle constant velocity joint your lace manufacturing method and the system |
| CN105081159A (en) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | Die forging method for titanium alloy disk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2843009B2 (en) | 1999-01-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |