BR112016017583B1

BR112016017583B1 - Método para produção de formas de disco de roda

Info

Publication number: BR112016017583B1
Application number: BR112016017583-2A
Authority: BR
Inventors: Matthias Gruetgen; Carlos Eduardo Lopes; Marcelo Yumoto Graziani
Original assignee: Maxion Wheels Germany Holding Gmbh
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2021-10-13
Also published as: EP3131690A1; WO2015159231A1; CN106457340A; DE102014105400A1; EP3131690B1; BR112016017583A2; CN106457340B

Abstract

método para produção de formas de disco de roda, roda de veículo tendo um disco de roda, e mandril rotativo para produção de formas de disco de roda. a presente invenção refere-se a uma roda de veículo tendo um disco de roda (10), produzido em uma máquina de formação por escoamento por formação por escoamento de uma pré-forma preferivelmente metálica contra um mandril rotativo, um flange de fixação (12), uma superfície de transição de disco formada por escoamento (33) equipada com furos de ventilação, e uma margem de disco (14) para a conexão do disco de roda a uma parte de aro de roda. a invenção refere-se também ao método para produção do disco de roda e a um mandril rotativo para máquina de formação por es coamento ade- quada. para aperfeiçoar a manufatura de rodas de veículos com discos de roda produzidos por formação por escoamento, e no processo para possibilitar promover redução em peso da roda de veículo acaba- da, sem necessidade de etapas de trabalho adicionais, que prolongam a manufatura do disco de roda, em todos os casos pelo menos uma zona (20), com acúmulo de material, e/ou uma zona ( 15), com redução de material, gerada(s) durante a formação por escoa mento, é/são formada(s) no lado interno (16) ou no lado externo da superfície de transição formada por escoamento entre furos de ventilação adjacentes, e/ou entre furos de ventilação na margem do disco e /ou na margem do disco em um alongamento axial de cada furo de ventilação.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para produção de formas de discos de roda, que têm um flange de fixação, uma superfície de transição de disco e uma borda de disco, para rodas de veículo, de preferência, a de pré- formas metálicas em uma máquina de formação por escoamento, que tem um mandril rotativo, que é aproximadamente rotativo em torno de um eixo de rotação, e pelo menos um cilindro rotativo, que é radialmente ajustável relativo ao eixo de rotação, para a formação por escoamento da pré-forma contra o mandril rotativo de uma superfície de transição formada por escoamento na forma de disco de roda.

[002] A invenção também se refere a uma roda de veículo, tendo um disco de roda produzido em uma máquina de formação por escoamento por formação por escoamento de, de preferência, uma pré-forma metálica contra um mandril rotativo, cujo disco de roda tem um flange de fixação equipado com furos de parafuso, uma superfície de transição de disco formada por escoamento equipada com furos de ventilação, em que os furos de ventilação se estendem em uma forma contínua de um lado interno a um lado externo da superfície de transição, e uma borda de disco para conexão do disco de roda a uma parte de aro de roda. Finalmente, a invenção também se refere a um mandril rotativo para a produção de formas de disco de roda para rodas de veículo em uma máquina de formação por escoamento por formação por escoamento ou repuxamento de metal, de preferência, uma pré-forma metálica contra um contorno de formação do mandril rotativo por meio de pelo menos um cilindro rotativo na máquina de formação por escoamento.

[003] É conhecido da patente DE 21 56 551 para uma pré-forma, tal como, por exemplo, um modelo plano de forma anular, a ser formado em uma máquina de formação por escoamento por formação por escoamento ou repuxamento de metal, para criar uma forma de disco de roda. Nas etapas subsequentes de puncionagem e corte, o furo central, os furos de parafuso e os furos de ventilação são então puncionados nessa ordem, em um ciclo de manufatura rápido, para produzir um disco de roda com um flange de fixação, uma superfície de transição e uma borda de disco, cujo disco de roda é conectado a uma parte de aro de roda produzida separadamente por meio de conexões soldadas entre a borda de disco e o lado interno do aro de roda, para produzir uma roda de veículo para veículos utilitários ou veículos motorizados de passageiros.

[004] Todo o processo de formação por escoamento em uma máquina de formação por escoamento é conduzido em uma operação de mandrilagem e normalmente por meio de múltiplos cilindros rotativos, que são controlados independentemente entre si em termo de movimento, e que executam, sucessivamente, um trabalho de mudança de forma de pré-forma. O requerente usa, por exemplo, uma máquina de formação por escoamento com três cilindros rotativos por meio dos quais a pré-forma é, de fora, comprimida e formada por escoamento contra o contorno de formação de um mandril rotativo, que é rotativo em torno de um eixo de rotação horizontal. Na região de mandrilagem da pré-forma, entre um lado frontal do mandril rotativo e um meio de retenção, a forma de disco de roda tem a espessura inicial da pré-forma, enquanto que a superfície de transição e a borda de disco são formadas por escoamento e são, correspondentemente, proporcionadas com uma espessura de parede que é reduzida em relação à espessura inicial da pré-forma e que diminui na direção da borda de disco, em uma maneira dependente da distância da região de mandrilagem. As formas de disco de roda produzidas pelo requerente, de acordo com esse método, são, após a puncionagem dos furos de ventilação e a puncionagem ou perfuração dos furos de parafuso no flange de fixação, submetidos à remoção de material por torneamento com ação cortante por uns poucos décimos de milímetro, em ambos os lados interno e externo, e também a borda de disco é submetida à remoção de material por torneamento a esse ponto no lado externo, para obter um contato plano otimizado da roda de veículo contra um cubo de veículo, e também aperfeiçoar a contração do disco de roda, com a borda de disco arredondada uniformemente no lado externo pela remoção de material por torneamento, na parte de aro de roda manufaturada separadamente. O requerente também executa um retrabalho da borda de disco e do furo central na forma de disco de roda.

[005] Durante a formação por escoamento ou repuxamento de metal, formas de disco de roda simétricas são produzidas, que apresentam superfícies uniformes no lado interno e no lado externo, e uma estrutura de matriz aperfeiçoada na superfície de transição formada por escoamento, por meio da qual todas as forças e cargas devem ser transmitidas entre o aro de roda e o cubo do veículo, durante movimentação do veículo. Uma outra vantagem do processo de formação por escoamento ou repuxamento de metal reside na economia de material em relação aos discos de roda produzidos, por exemplo, por embutimento profundo.

[006] Para reduzir o custo de material na produção de discos de roda, o pedido de patente EP 1 473 097 B1 propõe, por exemplo, que a pré-forma seja produzida de uma tira metálica retangular, que é pré- laminada por laminação a frio para formar um anel circular parcial, e seja subsequentemente deformada em uma faixa cônica por encurvamento em cilindro, e, após a soldagem das extremidades da dita faixa, seja dotada com o flange de fixação em uma máquina de formação por escoamento.

[007] Outros desenvolvimentos, tais como, por exemplo, o pedido de patente DE 196 15 675 A1 ou DE 198 60 732 A1, se referem à formação por escoamento da parte de aro de roda, que é conectada subsequentemente, por exemplo, a uma parte de disco produzida em um processo de fundição.

[008] É um objeto da invenção aperfeiçoar a manufatura de rodas de veículo com discos de roda produzidos por formação por escoamento, e, no processo para produzi-los, possibilitar a obtenção de economia de material durante a manufatura e/ou uma redução de peso da roda de veículo acabada, sem a necessidade para etapas adicionais de trabalho, que estendem a manufatura do disco de roda.

[009] Para atingir o dito objeto, propõe-se, com relação a um método, que a pré-forma seja formada por escoamento contra um mandril rotativo, que tem múltiplas elevações ou depressões locais, dispostas de modo que sejam distribuídas pela circunferência para gerar zonas, que são formadas de modo a serem distribuídas pela circunferência da forma de disco de roda, e que apresentam acúmulos de material ou reduções de material na superfície de transição e/ou na borda de disco formadas por escoamento da forma de disco de roda. A invenção é, consequentemente, baseada no conceito básico de gerar, durante o processo de formação por escoamento ou repuxamento de metal, não uma forma de disco de roda uniforme e rotativamente simétrica, mas uma forma de disco de roda, que é desuniforme na direção circunferencial, e, na qual, por meio do mandril rotativo, acúmulos de material são criados ou gerados, principalmente em regiões de alta carga, e reduções de material são criadas ou geradas, seletivamente, em região de cargas menores, e/ou em regiões da roda de veículo acabada, que são removidas para promover furos de ventilação. Em particular, com a criação combinada de zonas com redução de material e acúmulo de material, o material, que é adicionalmente deslocado por compressão ou laminação na região das reduções de material, pode não ser apenas usado para gerar os acúmulos de material, mas pode, ao mesmo tempo, também contribuir para uma situação na qual a pré-forma é proporcionada com dimensões iniciais menores do que uma pré-forma sem zonas com reduções de material, que é convertida em uma forma de disco de roda na máquina de formação por escoamento.

[0010] Uma vez que, no método de acordo com a invenção, as zonas com acúmulo ou redução de material são geradas de forma a serem distribuídas pela circunferência, é necessário que isso seja permitido nas etapas de método subsequentes. No método para produção do disco de roda da forma de disco de roda, é, portanto, particularmente vantajoso se, em uma etapa de método subsequente, os furos de ventilação forem formados na forma de disco de roda por meio de um processo de puncionagem ou corte, em que os ditos furos de ventilação são, de preferência, formados na superfície de transição da forma de disco de roda entre as zonas com reduções de material, ou, alternativamente, entre zonas com acúmulos de material. É particularmente vantajoso se, durante a formação por escoamento contra o mandril rotativo, as reduções de material forem criadas em zonas da superfície de transição, que, em uma etapa de método subsequente, são removidas em um processo de puncionagem ou corte para a produção de furos de ventilação. A vantagem particular dessa concretização reside no fato de que, já durante a formação por escoamento da forma de disco de roda, as reduções de material são criadas em regiões que vão ser removidas posteriormente em qualquer caso, durante a puncionagem ou corte dos furos de ventilação. Nesse caso, quanto maiores forem os furos de ventilação na roda de veículo acabada, mais material pode ser deslocado das ditas regiões e para outras regiões situadas ainda mais distantes no disco de roda na direção de formação por escoamento, isto é, geralmente para regiões situadas radialmente ainda mais para fora.

[0011] Desde que, no caso de uma roda de veículo, a concentricidade mais uniforme possível deve ser garantida, pode ser vantajoso que todas as, ou pelo menos várias, zonas individuais, com acúmulo ou redução de material, sejam dispostas de modo a serem distribuídas uniformemente pela circunferência.

[0012] Em uma roda de veículo acabada, a pressão interna no pneumático de veículo é gerada e alterada por meio de uma válvula. A dita válvula, por meio de sua massa, gera um desequilíbrio na roda de veículo. Uma vez que, em rodas de veículo modernas, faz-se uso de válvula com sensor de medida de pressão de ar integrado, esse peso adicional é geralmente compensado por meio de meio de pesos de balanceamento necessários para esse fim. Em uma outra implementação alternativa do método, é possível, durante a formação por escoamento contra o mandril rotativo, que pelo menos um acúmulo de material assimétrico seja gerado como um peso de balanceamento de válvula para um desequilíbrio de válvula, ou pelo menos uma redução de material assimétrica seja gerada com o fim de compensar um desequilíbrio de válvula introduzido pelo peso da válvula. Se for feito uso de uma zona com redução de material para fins de compensação de peso, o peso total pode ser reduzido ainda mais.

[0013] Na implementação de método particularmente preferida, durante a formação por escoamento, na borda do disco, e/ou na superfície de transição, na região da transição da superfície de transição para a borda do disco, zonas com acúmulo de material e/ou zonas com redução de material são geradas de modo se alternarem na direção circunferencial. Para esse fim, pode ser suficiente, de preferência, na borda do disco, que zonas de acúmulo de material sejam criadas em todos os casos, de modo a ficarem deslocadas relativamente entre si na direção circunferencial, cujas zonas com acúmulo de material são então todas unidas por uma zona com a espessura de roda, que o disco de roda tenha conferido a ele em todos os casos pelo processo de formação por escoamento; é, então, consequentemente, desnecessário, embora possível, que uma zona adicional com redução de material também seja criada em todos os casos entre as zonas com acúmulo de material na borda do disco. As zonas com acúmulo de material na borda do disco, ou na região da transição da superfície de transição para a borda do disco, reforçam a forma de disco de roda, e, desse modo, também o disco de roda, de preferência, naquelas regiões nas quais, durante e/ou depois da puncionagem ou corte dos furos de ventilação, se posicionam em um alongamento vertical dos ditos furos de ventilação. Durante a puncionagem ou corte dos furos de ventilação, deve-se garantir, meramente, que os furos de ventilação sejam produzidos nas regiões corretas, que são predefinidas ou determinadas pelo contorno do disco de roda desuniforme de acordo com a invenção, em particular, pelos acúmulos e reduções de material.

[0014] No caso de uma roda de veículo e também no caso de uma peça de disco de roda, após a produção dos furos de ventilação, o objeto mencionado acima é alcançado de acordo com a invenção, em cujo caso pelo menos uma zona com acúmulo de material e/ou uma zona com redução de material, gerada durante a formação por escoamento, é formada no lado interno ou lado externo da superfície de transição, entre os furos de ventilação e/ou entre os furos de ventilação na borda do disco e/ou na borda do disco em um alongamento axial de todos os furos de ventilação. Nesse caso, também, o conceito básico é que, já durante a formação por escoamento, uma espessura de material uniforme não é gerada ao longo de toda a direção circunferencial, mas, em vez disso, material é economizado por meio de zonas com diferentes espessuras de material, e/ou regiões, que são submetidas a uma carga estruturalmente maior ou diferente, são reforçadas por meio de zonas com acúmulos de material.

[0015] Em um refino particularmente preferido de uma roda de veículo, em todos os casos pelo menos uma zona com redução de material, de preferência, pelo menos uma zona em forma de nervura ou em forma de tira larga com redução de material, é formada na superfície de transição entre os furos de ventilação adjacentes na direção circunferencial. Esse refino utiliza o fato de que as orlas, que se mantêm entre os furos de ventilação, não precisam de uma grande espessura de material por todas as suas extensões axiais ao longo da superfície de transição, e, diferentemente, é suficiente que apenas certas regiões, em particular, as regiões em torno dos furos de ventilação, tenham uma espessura de material adequada. Fora das ditas regiões, é, desse modo, possível que o material seja economizado, e que o dito material seja então usado de novo para gerar zonas com acúmulo de material, principalmente na borda do disco.

[0016] Em um refino preferido, em todos os casos, pelo menos uma zona com acúmulo de material, de preferência, pelo menos uma zona em forma de tira com acúmulo de material, é formada na superfície de transição, de modo a ficar deslocada nas direções radial e axial na direção da borda do disco relativa aos furos de ventilação, e/ou pelo fato de que, em todos os casos, pelo menos uma zona com acúmulo de material, de preferência, pelo menos uma zona em forma de tira com acúmulo de material, é formada na borda do disco em um alongamento axial e radial dos furos de ventilação. Por meio do acúmulo de material em um alongamento axial e radial dos furos de ventilação na superfície de transição, e/ou, de preferência, na borda do disco, a região marginal, que é, efetivamente, situada na sombra dos furos de ventilação, do disco é reforçada em relação às regiões situadas entre os furos de ventilação em um alongamento das orlas, com o que, em particular, na roda de veículo acabada, na qual a conexão do disco com o aro de roda é feita por meio de costuras de solda, uma distribuição aperfeiçoada de material e, ao mesmo tempo, uma carga mais baixa das costuras de solda são obtidas.

[0017] Em um refino alternativo ou adicional, pelo menos uma zona com acúmulo de material, de preferência, pelo menos uma zona em forma de aba com acúmulo de material, pode ser formada na transição entre a superfície de transição e a borda do disco, em todos os casos entre os furos de ventilação adjacentes. A borda do disco, que é normalmente perpendicular ou aproximadamente perpendicular ao flange de fixação, e que, desse modo, gira de um modo substancialmente cilíndrico em toro do eixo da roda, é adicionalmente reforçada em relação à superfície de transição por meio dessa medida, o que aperfeiçoa a resistência à fadiga de rodas de veículo. Em um refino preferido, é então a situação na qual sempre exatamente uma zona em forma de orla com acúmulo de material ou sempre exatamente duas zonas com acúmulo de material é ou são formadas entre os furos de ventilação adjacentes, em que, de preferência, cada zona em forma de orla se origina em um ponto deslocado na direção circunferencial adjacente a um furo de ventilação, e/ou duas zonas em forma de orla, dispostas em ambos os lados de um furo de ventilação, são posicionadas a um deslocamento angular de 90° relativamente entre si, em relação ao ponto central do dito furo de ventilação. As zonas em forma de orla promovem, consequentemente, um reforço adicional local entre a borda do disco e a superfície de transição.

[0018] No refino particularmente preferido, os acúmulos e/ou as reduções de material são formados no lado interno da superfície de transição ou no disco de roda. Uma forma de disco de roda correspondente para uma roda de veículo do dito tipo é gerada, consequentemente, em virtude da pré-forma ser laminada ou formada por escoamento contra o contorno externo de um mandril rotativo, com o que é, então, possível que os acúmulos ou reduções de material sejam formados apenas no lado interno subsequente do disco de roda ou da forma de disco de roda.

[0019] Em geral, as zonas com acúmulos e/ou reduções de material são formadas na superfície de transição e/ou na borda do disco, de modo a serem distribuídas uniformemente na direção circunferencial, e/ou de modo a serem distribuídas a intervalos angulares iguais relativamente entre si, de modo a não gerar qualquer desequilíbrio adicional no disco de roda ou na forma de disco de roda. No contexto da invenção, é, no entanto, também possível que o peso da válvula já seja, pelo menos parcialmente, compensado durante a manufatura da forma de disco, pelo fato de que, na superfície de transição ou na borda do disco, forma-se pelo menos acúmulos assimétricos de material como a massa de balanceamento da válvula, ou pelo menos uma redução assimétrica de material para compensar um peso da válvula.

[0020] Além do mais, é, de preferência, possível que acúmulos de material, que se estendem em uma forma anular, circular, oval ou em tira, pelo menos parcialmente, em torno dos furos de ventilação, sejam formados para reforçar o disco de roda em zonas próximas das bordas dos furos de ventilação em relação às zonas distantes dos furos de ventilação. Nesse caso, é evidente por si mesmo que os furos de ventilação não têm que ser de forma circular, mas podem ser também de forma oval, em V ou em janela, desse modo, resultando em perfis correspondentes das bordas dos furos de ventilação.

[0021] As zonas com acúmulos ou reduções de material têm todas orlas marginais se estendendo na direção radial e delimitando orlas se deslocando na direção circunferencial. É particularmente vantajoso se, em todos os casos, as duas orlas marginais de uma zona se estenderem obliquamente ou em um modo curvo com relação ao eixo de roda, e o espaçamento entre as orlas marginais aumentar na direção da borda do disco. Embora o diâmetro interno de um disco de roda geralmente aumente continuamente do flange de fixação à borda do disco, se acúmulos ou reduções de material forem gerados, deve- se, no entanto, garantir adicionalmente que os discos de roda possam ser puxados do mandril rotativo, que é aperfeiçoado por meio de orlas marginais, que se estendem obliquamente ou em um modo curvo.

[0022] Em mais um outro refino alternativo ou adicional, é possível que acúmulos de material múltiplos, em particular, na forma de prisioneiro, sejam formados em torno de cada furo de ventilação, em que, de preferência, alguns ou todos dos ditos acúmulos de material se estendem até a orla do furo de ventilação, e/ou os ditos acúmulos de material se estendem com um deslocamento angular de 90° relativamente entre si em relação ao ponto central do dito furo de ventilação. Durante os testes de carga de rodas de veículo, falhas ou enfraquecimento dos discos de roda foram verificados como acontecendo em regiões que, em relação a um plano que intercepta um furo de ventilação em um modo axialmente paralelo e centralmente, se estendem deslocados com relação ao dito plano por aproximadamente 45°. A criação de dois acúmulos de material, que se estendem sempre com um deslocamento de 90° relativamente entre si, e, correspondentemente, a um deslocamento de 45° com relação ao plano central, garante um reforço local do disco de roda na região dessas bordas de furos de ventilação de outro modo críticas.

[0023] O objeto indicado acima é também atingido por meio de um mandril rotativo, no qual o contorno de formação do mandril rotativo é equipado com múltiplas elevações e/ou depressões locais, dispostas de modo a serem distribuídas pela circunferência, para, durante o processo de formação por escoamento, gerar múltiplas zonas, que são formadas de modo a serem distribuídas pela circunferência do disco de roda, e que têm acúmulos ou reduções de material. As depressões ou elevações no mandril rotativo geram então os acúmulos ou reduções de material na superfície de transição, que é formada por escoamento contra o mandril rotativo por meio dos cilindros rotativos, do disco de roda ou da forma do disco de roda.

[0024] Um mandril rotativo correspondente tem, normalmente, uma parede frontal, que interage com um meio de retenção na máquina, em cuja parede frontal a formação por escoamento não pode ser conduzida, com o que, em um refino preferido, a dita região é então usada para gerar o flange de fixação na forma de disco de roda, e uma parede lateral como um contorno de formação da superfície de transição e da borda do disco. Em um refino particularmente preferido de um mandril rotativo correspondente, a parede lateral é equipada com múltiplas elevações alongadas, dispostas de modo a serem distribuídas uniformemente pela circunferência da parede lateral, em que, de preferência, uma elevação circular, oval ou em forma de U é formada entre as elevações alongadas, formadas de modo a ficarem deslocadas circunferencialmente relativamente entre si. A elevação circular, oval ou em forma de U então serve para promover reduções de material nas regiões nas quais os furos de ventilação vão ser gerados subsequentemente, enquanto que outras elevações alongadas existem naquelas regiões, nas quais, subsequentemente, a superfície de transição do disco de roda conecta a borda do disco entre os furos de ventilação ao flange de fixação em um modo em forma de aba. Alternativa ou adicionalmente, a parede lateral, como um contorno de formação para a borda do disco, pode ser formada com múltiplas depressões em forma de segmentos anulares, que são dispostas de modo a serem distribuídas uniformemente pela circunferência da parede lateral, e que se estendem na direção circunferencial, em que, de preferência, em todos os casos, uma depressão em forma de segmento anular é disposta axialmente deslocada com relação a uma elevação circular, oval ou de forma em U, formada na parede lateral e/ou é disposta axialmente deslocada axial e circunferencialmente com relação às elevações alongadas. As depressões em forma de segmentos anulares servem, consequentemente, para promover acúmulos de material naquelas regiões da borda do disco, que, no disco de roda, se situam em um alongamento axial de um furo de ventilação, após a puncionagem dos furos de ventilação.

[0025] Em um outro refino alternativo ou adicional, a parede lateral pode ser equipada com múltiplas elevações de formas anulares circulares, em formas de segmentos em forma de tiras ou parcialmente anulares, e em forma de tiras, que são distribuídas uniformemente relativamente entre si e pela circunferência, e que servem para a formação de zonas com reduções de materiais entre as regiões puncionadas ou cortadas para os furos de ventilação.

[0026] As depressões ou elevações têm abas, que se estendem na direção axial do mandril rotativo, cujas abas se estendem, de preferência, obliquamente e/ou em um modo curvo, de modo que o espaçamento entre as abas aumente na direção da formação por escoamento.

[0027] No caso da implementação do método e no caso da roda de veículo, é particularmente vantajoso se as zonas com acúmulo de material na superfície de transição, ou na margem do disco, tiverem, pelo menos parcialmente, uma maior espessura de material do que a espessura de material nas regiões circundantes das ditas zonas, e/ou se as zonas com redução de material na superfície de transição, ou na margem do disco, tiverem, pelo menos parcialmente, uma menor espessura de material do que a espessura de material naquelas regiões da superfície de transição que circundam as ditas zonas. Consequentemente, quando se faz referência no presente relatório descritivo à acúmulo ou redução de material, isso já pode ser feito em virtude da forma do disco de roda, como vista na direção circunferencial, ser dotada com uma menor espessura de material na região de redução de material do que nas regiões adjacentes, ou ser dotada com uma maior espessura de material na região do acúmulo de material do que nas regiões adjacentes. A variação em espessura de material deve ser, nesse caso, considerável, isto é, deve alcançar pelo menos 3% ou 5% ou 10%, ou mais, da espessura da pré-forma, e/ou deve alcançar mais de 5%, de preferência, mais de 10% ou 15%, relativa às zonas adjacentes.

[0028] Outra vantagens e refinos do método de acordo com a invenção de uma roda de veículo, de acordo com a invenção, e de um mandril rotativo vão surgir da descrição apresentada a seguir das concretizações exemplificativas mostradas nas figuras. As concretizações exemplificativas servem, nesse caso, para ilustração da invenção, sem limitar a invenção às concretizações exemplificativas individuais. No desenho:

[0029] a Figura 1 mostra, com base em uma máquina de formação por escoamento indicada esquematicamente, a sequência do método durante a formação por escoamento de uma pré-forma;

[0030] a Figura 2 mostra, em uma vista em perspectiva, uma concretização exemplificativa indicada esquematicamente de um mandril rotativo para uso no método de acordo com a invenção, para produzir um disco de roda formado por escoamento, de acordo com a invenção, relativo a uma primeira concretização exemplificativa;

[0031] a Figura 3 mostra um disco de roda produzido usando o mandril rotativo da Figura 2, com furos de ventilação e furos roscados já produzidos, em uma vista do lado interno do disco;

[0032] a Figura 4 mostra o disco de roda da Figura 3 em uma vista lateral;

[0033] a Figura 4A mostra uma seção por um furo de ventila e a margem do disco em um alongamento axial do dito furo de ventilação, no caso do disco de roda mostrado na Figura 3;

[0034] a Figura 5 mostra uma vista seccional ao longo de V - V na Figura 4;

[0035] a Figura 6 mostra uma seção por um furo de ventilação, antes da puncionagem do furo de ventila com uma parte puncionada ainda presente e indicada por meio de sua aba puncionada;

[0036] a Figura 7 mostra um disco de roda de acordo com uma segunda variante de projeto, de acordo com a invenção, em planos seccionais diferentes em cada metade de disco;

[0037] a Figura 8 mostra uma vista detalhada da seção pela metade do lado direito do disco de roda mostrado na Figura 7;

[0038] a Figura 9 mostra uma vista seccional ao longo de IX- IX na Figura 7;

[0039] a Figura 10 mostra uma vista seccional por um disco de roda, de acordo com uma terceira variante de projeto da invenção, em diferentes planos seccionais em cada metade de disco;

[0040] a Figura 11 mostra uma vista seccional ao longo de XI - XI na Figura 10;

[0041] a Figura 12 mostra uma vista seccional por um disco de roda, de acordo com uma quarta variante de projeto da invenção, em diferentes planos seccionais em cada metade de disco;

[0042] a Figura 13 mostra uma vista detalhada de XIII na Figura 12;

[0043] a Figura 14 mostra um disco de roda, de acordo com uma quinta variante de projeto da invenção, em uma vista em planta;

[0044] a Figura 15 mostra uma vista seccional ao longo de XV - XV na Figura 14;

[0045] a Figura 16 mostra uma seção pela metade de disco no lado direito na Figura 15, em uma vista ampliada;

[0046] a Figura 17 mostra uma seção horizontal central por dois furos de ventilação adjacentes, no caso do disco de roda da Figura 14;

[0047] a Figura 18 mostra uma vista em planta tendo um disco de roda, de acordo com uma sexta variante de projeto;

[0048] a Figura 19 mostra uma vista seccional ao longo de XIX - XIX na Figura 18;

[0049] a Figura 20 mostra uma vista detalhada do detalhes XX na Figura 19;

[0050] a Figura 21 mostra uma vista em planta de uma roda de veículo, tendo um disco de roda de acordo com uma sétima variante de projeto de acordo com a invenção;

[0051] a Figura 22 mostra a roda de veículo da Figura 21 em uma seção longitudinal;

[0052] a Figura 23 mostra uma vista seccional ao longo de XXIII - XXIII na Figura 22;

[0053] a Figura 24 mostra uma seção longitudinal por um disco de roda, de acordo com uma oitava variante de processo, antes da puncionagem dos furos de ventilação;

[0054] a Figura 25 mostra a aba de disco de roda no lado direito da Figura 24 em uma vista ampliada; e

[0055] a Figura 26 mostra uma seção horizontal pela região dos furos de ventilação na Figura 24.

[0056] Na Figura 1, em uma forma simplificada bastante esquemática, para fins explicativos, a sequência do método, durante a formação por escoamento de pré-formas, para formação de formas de discos de roda ou discos de roda, o sinal de referência 1 denota uma máquina de formação por escoamento. Apenas aquelas partes da máquina de formação por escoamento 1, que são de interesse particular para o processo de formação por escoamento, são ilustradas, especificamente, um eixo de transmissão 2, que pode ser acionado, por exemplo, por meio de um conjunto de engrenagens (não mostrado), um mandril rotativo 3, que é conectado rotativa e conjuntamente e um modo intercambiável ao eixo de transmissão 2, e que tem o contorno negativo da forma de disco de roda 70, a ser produzida, uma ferramenta de retenção 4 e múltiplos cilindros rotativos 5. Na vista esquemática na Figura 1, dois cilindros rotativos 5 são mostrados, que são controlados independentemente entre si, de acordo com um programa de laminação predefinido, e que, sucessivamente no tempo, provocam que uma pré-forma 6, que, no caso da implementação de método ilustrada, é composta de um modelo de folha metálica cilíndrica 6 com uma espessura de material predefinida de, por exemplo, 14 mm, para ser empurrada contra o contorno externo ou contorno de formação do mandril rotativo 3, que pode ser girado a uma alta rotação em torno do eixo de rotação D por meio do eixo de transmissão 2, e formada por escoamento. A máquina de formação por escoamento 1 pode ter, de preferência, três ou quatro cilindros de formação 5, em que os cilindros de formação podem ter diâmetros independentes e diferentes contornos uns dos outros, para obter um resultado otimizado da formação por escoamento de um disco de roda ou uma forma de disco de roda 70. A ilustração na Figura 1 serve, meramente, para visualização, pois o método de acordo com a invenção pode ser, em princípio, conduzido em qualquer máquina de formação por escoamento, que seja adequada para manufatura de formas de discos de roda ou discos de roda por meio de formação por escoamento ou repuxamento de metal.

[0057] A Figura 2 mostra um mandril rotativo 3 para a produção de uma forma de disco de roda 70 ou um disco de roda 10, como ilustrado nas Figuras 3 a 6. Nesse caso, na presente descrição, a expressão "forma de disco de roda"é usada para o produto intermediário, que está presente após o processo de formação por escoamento, e que já tem, adequadamente, substancialmente o contorno do disco de roda final, mas sem o corte subsequente da aba de roda e da feitura do furo central, e antes dos processos de puncionagem, corte e/ou perfuração, para produzir os furos de ventilação e os furos roscados serem conduzidos. Quando se faz referência no presente relatório descritivo a "discos de rodas", é pelo menos o caso no qual os processos de puncionagem ou corte para os furos de ventilação já foram conduzidos, e é, de preferência, também o caso de que as bordas marginais do furo central e da margem do disco já forma submetidas a retrabalho (por exemplo, corte, rebarbação) e os furos roscados para os parafusos de roda também já foram feitos ou cortados. Além do mais, a superfície do disco de roda pode ser retrabalhada mecanicamente, aplainada por batida e/ou estampada para que o disco de roda, como uma parte do disco, possa ser conectado a uma parte de aro de roda para formar uma roda de veículo. O retrabalho mecânico pode ser, em particular, conduzido por meio de processos de corte ou no flange de fixação (se adequado em ambos os lados) e na margem do disco (no lado externo), antes que o disco de roda seja conectado à parte de aro de roda para formar a roda de veículo.

[0058] Inicialmente, vão ser feitas referências às Figuras 2 a 6. A Figura 2 mostra um mandril rotativo 3, de acordo com a invenção, para a produção do disco de roda 10, de acordo com a invenção, como uma primeira alternativa de projeto, como mostrado na Figura 3, na máquina de formação por escoamento 1 mostrada na Figura 1. Nesse caso, o disco de roda 10 serve, de preferência, para a produção de uma roda de veículo para um veículo utilitário, por cuja razão tem um furo central relativamente longo 11, em torno do qual se forma um flange de fixação 12, equipado com um total de dez furos roscados 21, o dito flange de fixação sendo formado pela parte superficial não deformada da pré-forma (modelo 6 na Figura 1). O flange de fixação 12 se une integralmente a uma superfície de transição de disco com alargamento cônico 13, que termina em uma aba de disco de forma anular ou substancialmente cilíndrica 14, com um ponto central que coincide com o eixo de roda R. O flange de fixação 12, a superfície de transição do disco 13 e a margem do disco 14 são formados por formação por escoamento da pré-forma contra o mandril rotativo 3, mostrado na Figura 2, em que substancialmente apenas a superfície de transição 13 e a margem do disco 14 são deformadas durante a formação por escoamento, isto é, são formadas por escoamento. Para esse fim, o mandril rotativo 3, ilustrado na Figura 2, tem, correspondentemente, uma parede frontal 7 e uma parede lateral 8, que têm duas seções diferentes, em que a seção 8A da parede lateral 8, que une diretamente a parede frontal 7, que se estende perpendicularmente, ao eixo de rotação do mandril rotativo 3, serve para a separação da superfície de transição do disco no disco de roda 10 ou na forma de disco de roda, e, para esse fim, a dita seção, correspondentemente, se alarga conicamente na direção da formação por escoamento. A primeira seção 8A é então unida, por uma segunda seção 8B da parede lateral 8, que, durante o processo de formação por escoamento, serve para gerar a margem do disco (14 no caso do disco de roda 10 ou da forma de disco de roda). No início do processo de formação por escoamento, a pré-forma 6, que é, nesse caso, de forma anular se posiciona, como indicado na Figura 1, por meio de uma subseção interna contra a parede frontal 7 do mandril rotativo 3 e é comprimida contra a face frontal 7 por meio da ferramenta de retenção (4 na Figura 1). Como o meio de retenção 4 deve ser suportado adequadamente na pré-forma 6, na região da parede frontal 7 do mandril rotativo 3, nenhuma deformação da pré-forma pode ser feita nessa subregião, durante a formação por escoamento, por meio dos cilindros rotativos 5.

[0059] Em comparação com os mandris rotativos, usados na técnica anterior para o processo de formação por escoamento, o mandril rotativo 3, de acordo com a invenção, tem, na seção 8A da parede lateral 8, múltiplas elevações locais 41 distribuídas pela circunferência, as ditas elevações sendo, nesse caso, circulares, em que o mandril rotativo 3 na Figura 2 é equipado, em todos os casos entre duas elevações circulares locais adjacentes 41, com uma outra elevação de forma anular 42. Como vista na direção circunferencial, uma elevação circular 41 e uma elevação em forma de tira 42 se alternam em todos os casos na seção 8A da parede lateral 8 do mandril rotativo 3. Como a pré-forma é formada por escoamento contra o mandril rotativo 3, durante o processo de formação por escoamento, as elevações 41, 42 na forma ou no contorno do mandril rotativo 3, têm o efeito de que, durante a formação por escoamento, na forma de disco de roda 10 ou no disco de roda 10, como na Figura 3, a superfície de transição do disco 13 é dotada com zonas circulares com reduções de material, especificamente, em todos os locais nos quais o mandril rotativo 3 tem uma elevação circular 41; além do mais, durante o processo de formação por escoamento, a superfície de transição 13 é proporcionada, em todos os casos entre duas dessas zonas circulares com redução de material, com, em todos os casos, uma zona em forma de tira 15 com redução de material, especificamente quando as elevações em forma de tira 42 são formadas no mandril rotativo 3; durante a formações por escoamento contra o contorno externo do mandril rotativo 3, as zonas 15 com redução de material têm um efeito exclusivamente no lado interno 16 do disco de roda 10, especificamente em virtude do fato de que a espessura da parede do disco, entre o lado interno 16 do disco de roda 10 e o lado externo 17, é menor do que na região de uma zona 15 com redução de material do que nas zonas adjacentes, e, consequentemente, no lado interno 16, um contorno superficial é criado, que é rotativamente assimétrico. O grau da redução de espessura é determinado pela dimensão da altura das elevações 41 e 42 no mandril rotativo 3. Comparativamente, o lado externo 17 do disco de roda tem, como pode ser visto claramente na Figura 4, um contorno rotativamente simétrico, porque, durante a formação por escoamento, os cilindros rotativos (5 na Figura 1) tocam no lado externo 17 e executam o trabalho de deformação, enquanto que o mandril rotativo, com a pré-forma, gira a uma alta velocidade de rotação. As zonas com redução de material circular não são, exatamente, mais visíveis no disco de roda 10 na Figura 3, porque as ditas zonas foram cortadas durante a puncionagem ou corte dos furos de ventilação 18 e removidas conjuntamente com as partes puncionadas e cortadas; no entanto, a Figura 5 mostra o estado de um disco de roda 70 após a formação por escoamento e antes da remoção das partes puncionadas 71, para produzir o furo de ventilação 18 com, nesse caso, uma aba de furo de ventilação circular 88 na superfície de transição formada por escoamento 13. Nas parte puncionada 71, as zonas circulares 72 correspondentes, com redução de material gerada na forma de disco de roda 70 por meio das elevações circulares 41 no mandril rotativo 3, podem ser vistas claramente.

[0060] O mandril rotativo 3, como aquele na Figura 2, tem, além do mais, na seção 8B da parede lateral 8, e, consequentemente, na seção que serve para gerar a margem do disco 14 no disco de roda 10, durante o processo de formação por escoamento, uma depressão local 46 em todos os casos em um alongamento axialmente paralelo, radial da região, na qual as elevações circulares 41 são formadas, em que, na seção 8B, entre duas regiões com uma depressão local 46, forma-se, em todos os casos, uma região 47, que se localiza em um alongamento da elevação em forma de tira 42, a dita região sendo implementada como uma elevação local ou também como uma zona com uma superfície cilíndrica (isto é, sem elevação ou depressão). Essa formação específica da parede lateral 8B tem o efeito, durante a formação por escoamento da pré-forma contra o mandril rotativo 3, de que a margem do disco 14, como já pode ter sido vista claramente na Figura 3, é proporcionada, em todos os casos em um alongamento de um furo de ventilação 18, isto é, na prática, atrás ou na sombra de um furo de ventilação 18, com uma seção de aba de disco 19 como uma zona com acúmulo de material; comparativamente, em um alongamento axial da região intermediária 24, equipada com a zona em forma de tira 15 entre dois furos de ventilação 18, forma-se uma seção de aba de disco 20, que é substancialmente de mesma espessura de material que a das seções do disco de roda 10, em regiões nas quais o mandril rotativo 3 não apresenta quaisquer elevações ou depressões. Para ilustração, deve-se também salientar que, manifestadamente, os furos de ventilação 18 são puncionados apenas após as seções da margem do disco 19, de espessura de material relativamente grande, terem sido formadas durante o processo de formação por escoamento, e que as seções da margem do disco 20 também podem ser dotadas com uma espessura de material ligeiramente reduzida, em relação às outras regiões da superfície de transição.

[0061] Em virtude do fato de que as zonas 72 com reduções de material tenham sido criadas, por meio das elevações circulares 41 no mandril rotativo, na região das partes puncionadas 71, que vão ser depois removidas para produzir os furos de ventilação 18, e também em virtude do fato de que a zona em forma de tira 15, com redução de material, é criada em todos os casos nas regiões intermediárias 24 entre os dois furos de ventilação 18, é, correspondentemente, possível que mais material de partida escoe para a margem do disco 14, durante o processo de formação por escoamento, com o que a pré- forma para produção da forma de disco de roda 10 pode, para que uma largura de disco de roda idêntica seja produzida, ser dotada com um diâmetro externo menor do que uma pré-forma usada para formação por escoamento de um disco de roda de mesma largura de disco, mas sem redução de material. Além dessa economia de material para a pré-forma, é simultaneamente o caso no qual o disco de roda 10 tem uma redução de peso conferida a ele pelas reduções de material em forma de tira 15, entre os dois furos de ventilação 18, e, ao mesmo tempo, tem um reforço estrutural conferido a ele pela configuração em forma de tira ou em forma de nervura, em que as economias de peso, atingidas nas zonas 15 por meio de redução de material, são maiores do que o aumento em material devido às zonas 19 com acúmulo de material na margem do disco 14. De vantagem particular com relação às cargas flutuantes em uma roda de veículo, enquanto o veículo está em movimento, são os acúmulos de material nas seções 19 na margem do disco 14, incluindo as seções 20 interpostas com pelo menos uma espessura de material menor, e, possivelmente, uma espessura de material ainda mais reduzida, em relação àquela nas seções 19. Durante a operação com carga contínua de uma roda de veículo, ocorrem fissuras de material particularmente na margem do disco 14, atrás ou no alongamento axial dos furos de ventilação 18, e, algumas vezes, também nas regiões intermediárias entre os ditos furos de ventilação 18, ou ocorrem fraturas nas costuras de solda conectantes entre a margem do disco e a parte de aro de roda. No caso de uma roda de veículo tendo uma parte de disco de acordo com a invenção, isto é, um disco de roda 10, esse efeito é neutralizado por meio de diferentes espessuras de material na margem do disco 14 nas seções 19, em um alongamento axial atrás dos formação por escoamento 18 e nas seções 20 no alongamento das regiões intermediárias 24 entre dois furos de ventilação 18.

[0062] O disco de roda 10 para uma roda de veículo utilitário tem, na concretização exemplificativa mostrada nas Figuras 3 a 10, dez furos roscados 21 no flange de fixação 12, dez furos de ventilação 18, e, correspondentemente, também dez zonas em forma de tira 15 com reduções de material como nervuras de reforço no lado interno 16 da superfície de transição 13. Cada zona em forma de tira 15 com redução de material no disco de roda 10 tem, em todos os casos, duas bordas marginais 15A se estendendo na direção radial, em que cada borda marginal 15A se estende obliquamente com relação ao eixo de roda R, e, além do mais, a distância A entre as bordas marginais 15A aumenta, de preferência, continuamente na direção da margem do disco 14. Da vista seccional na Figura 4, pode-se notar claramente que a espessura de material D1, na região do flange de fixação 12, que corresponde à espessura inicial da pré-forma, pelo menos antes que qualquer remoção de material por giro das superfícies de base do flange de fixação 12, é consideravelmente maior do que a espessura de material D2 na superfície de transição do disco 13, por exemplo, na aba de um furo de ventilação 18 (comparar com a Figura 6). Nesse caso, a espessura de material D2 é no mínimo normalmente aproximadamente de 30 - 40% da espessura inicial D1, e fica ainda na faixa de aproximadamente 40 - 50% da espessura inicial D1. Na região da zona em forma de tira 15 com redução de material, que serve, simultaneamente, para formar uma nervura de reforço, a espessura de material D3 diminui consideravelmente mais uma vez, como pode-se notar particularmente claramente em ambas a vista seccional na metade superior da Figura 4 e também na vista seccional na Figura 6. Nesse caso, a espessura de material D3 pode atingir localmente, por exemplo, apenas 60% a 80% da espessura de material D2 nas regiões formadas por escoamento circundantes da superfície de transição, e pode possivelmente atingir apenas aproximadamente 10% a 30% da espessura de material D1 no flange de fixação 12. Nas regiões circundando a zona em forma de tira 15 com redução de material, e, de preferência, também na região de limite dos furos de ventilação 18, a espessura de material é D2. Nessa junção, é, além do mais, indicado que as figuras não ilustram que, devido à formação por escoamento usada no método, há uma ligeira diminuição contínua induzida pelo processo na espessura na direção de formação por escoamento, isto é, do flange de fixação 12 na direção da margem do disco 14.

[0063] A vista seccional na Figura 4A ilustra o acúmulo de material na margem do disco 14 em um alongamento radial (nesse caso, central) dos furos de ventilação 18. A linha pontilhada na vista detalhada na Figura 4A indica a espessura de material D2, isto é, a espessura de material que a margem do disco 14 é dotada, durante o processo de formação por escoamento na região das seções 20, que são, convenientemente, formadas por escoamento, mas que não são espessadas por meio de acúmulo de material. Uma vez que as zonas 20 com acúmulo de material são formadas na margem do disco 14, por meio das depressões (46, Figura 2) no mandril rotativo, a margem do disco 14 é dotada localmente com uma espessura de material D4, que é maior do que as espessuras de material D2 e D3. Nesse caso, o espessamento de material (máximo) D4, que atinge, de preferência, de 5 a 10% em relação às regiões adjacentes com a espessura de material D2, é menor do que o afinamento de material (máximo) D3, que atinge, de preferência, de 10 a 30% relativo às regiões adjacentes com a espessura de material D2. Na região das partes puncionadas 71 ou furos de ventilação 18, fica ainda, por sua vez, possível que a espessura de material mínima D5 seja reduzida ainda mais, pois toda a parte puncionada é removida. Em geral, o seguinte se aplica a qualquer taxa ao final do processo de repuxamento de metal ou de formação por escoamento:

[0064] As relações relativas pode, ao final do processo de formação por escoamento, serem definidas aproximadamente como se segue:

[0065] Com relação às dimensões da espessura, indica-se também que, em particular para evitar transições abruptas de espessura, zonas de transição são geradas em todos os casos, dentro das quais há uma variação contínua em espessura de uma espessura a outra. Isso é também ilustrado nas Figuras 5 e 6. Os valores mencionados acima se referem, portanto, a valores de orientação para o espessamento (acúmulo de material) máximo e afinamento (redução de material) máximo. Para a espessura inicial D1 no flange de fixação 12 e a espessura de material na margem do disco 14, no caso da roda de veículo soldada conjuntamente, deve-se também considerar que o flange de fixação 12 pode ser submetido à remoção de material por giro com ação de corte em ambos os lados, por exemplo, por 0,3 mm em cada lado, e a margem do disco 14 pode também, pelo menos no lado externo, ser submetida à remoção de material por giro com ação de corte por, por exemplo, 0,1 mm a 0,5 mm, ou submetida a outro retrabalho, de modo que, então, na roda de veículo ou parte de disco acabada, a margem do disco 14 não apresente quaisquer variações em espessura ou apenas variações mínimas em espessura, que, no entanto, existiam com maiores diferenças na forma de disco de roda, como um produto intermediário do processo de manufatura.

[0066] No caso do disco de roda 110, mostrado nas Figuras 7 a 9, os componentes de função idêntica são indicados por sinais de referência aumentados por 100. Como na concretização exemplificativa anterior, o dito disco de roda é um disco de roda 110 para uma roda de veículo utilitário com dez furos roscados 121 no flange de fixação 112 e dez furos de ventilação 118 na superfície de transição do disco 113, que tenha sido formada por escoamento contra um mandril rotativo (não mostrado), durante o processo de formação por escoamento, e é, de preferência, também o caso, como na concretização exemplificativa anterior, que a margem do disco 114 tem, em todos os casos em um alongamento radial de um furo de ventilação 118, as seções 119, que apresentam uma maior espessura de material do que as seções 120 na margem do disco, que se situam em um alongamento de uma seção intermediária 124, entre dois furos de ventilação 118, como ilustrado na metade direita da Figura 7. A diferença principal entre o disco de roda 110, como na Figura 7, e a concretização exemplificativa anterior reside nas formas das zonas 115 com reduções de material na seção intermediária 124, entre os dois furos de ventilação 118. No caso do disco de roda 110, a zona 115 com reduções de material tem três áreas 131, 132, 133, que são delimitadas relativamente entre elas, em que cada uma das ditas áreas tem uma espessura de material D3 menor do que a espessura inicial D1 da pré-forma, pois se mantém presente no flange de fixação 112 do disco de roda 110. A espessura de material D3 é também menor do que a espessura D4 na região das seções 119 na margem do disco 114, na forma de zonas com acúmulo de material, e é também menor do que a espessura D2 na região daquelas seções da superfície de transição do disco de roda 113, que circundam as áreas 131, 132, 133. Na concretização exemplificativa mostrada, todas as três áreas 131, 132, 133 têm uma forma ligeiramente trapezoidal com bordas marginais se estendendo obliquamente relativamente à direção radial, as ditas bordas marginais sendo indicadas por 136 no caso da área 131, 137 no caso da área 132, e 138 no caso da área 133, em que a distância A, entre as respectivas bordas marginais 136, 137, 138, aumenta na direção da margem do disco 114, tanto dentro de uma área 131, 312, 133, quanto também de uma área para outra. Essa área 131, que é situada mais próxima do flange de fixação 112, tem, consequentemente, a menor largura de área, e a área 133, situada mais próxima da margem do disco 114 tem a maior largura.

[0067] Perpendicular ao eixo da roda R, a área tem as bordas delimitantes 141, 142, a área 132 tem as bordas delimitantes 145, 146, cujo comprimento aumenta, em todos os casos do menor comprimento da borda delimitante 141 para o maior comprimento na borda delimitante 146, correspondentemente ao aumento na largura das áreas 131, 132, 133. Em particular, pode-se notar claramente das vistas seccionais nas Figuras 8 e 9 que cada área 131, 132, 133 tem uma zona distinta com uma espessura reduzida substancialmente constante D3, enquanto que, em particular na região das bordas marginais 134 - 138 e das bordas delimitantes 141 - 146, a espessura varia continuamente para a espessura de material D2 naquela região da superfície de transição 113 que circunda os furos de ventilação 118 ou as áreas 131, 132, 133. Devido à estrutura da superfície de transição 124, entre os dois furos de ventilação 118, sendo dividida por áreas, com uma zona 115 com redução de material sendo feita na ou com cada área 131, 132, 133, é correspondentemente o caso de que uma maior quantidade de material é proporcionada, que pode escoar para a margem do disco 114, durante o processo de formação por escoamento. Ao mesmo tempo, as várias áreas 131 - 133 servem para promover uma redução no peso total do disco de roda, e as abas intermediárias 151 e 152, que se mantêm entre duas áreas adjacentes 131, 132, servem para gerar, entre as áreas 132, 133, um reforço adicional da região entre dois furos de ventilação 118 e da superfície de transição do disco 113, como um todo.

[0068] Na terceira variante de um disco de roda 210, ilustrado nas Figuras 10 e 11, é, por sua vez, o caso de que um total de dez furos roscados 121 e um furo central 211 são formados no flange de fixação 212, com dez furos de ventilação 218 e dez zonas 215 com reduções de material sendo formadas em todos os casos entre dois furos de ventilação 218 na superfície de transição do disco 213, que tenha sido formada por escoamento durante o processo de formação por escoamento. As bordas delimitantes superiores 241 de cada zona 215, com redução de material, se estendem acima da região de extensão dos furos de ventilação 218. Ao mesmo tempo, a borda delimitante 241, conjuntamente com as bordas marginais 235 das zonas, se estende parcialmente, como visto na direção radial, a um ponto em frente dos furos de ventilação 218. Cada zona 215 tem, consequentemente, uma região de canto 251 entre a borda margina 235 e aquela borda marginal 241, que é mais próxima do flange de fixação, cuja região de canto provoca o estreitamento da seção intermediária 224 entre dois furos de ventilação 218 à espessura de material relativamente pequena D3, que apresenta o resultado de que apenas o material adicional é movimentado para fora da região entre os furos de ventilação 218 e o flange de fixação 212, na região da superfície de transição 231, mas, ao mesmo tempo, que a rigidez da superfície de transição do disco 213 é reduzida ligeiramente também acima dos furos de ventilação 218 (como visto na Figura 10), o que aperfeiçoa a capacidade de carga contínua da superfície de transição do disco 213, devido aos furos de ventilação 218, em qualquer caso de rigidez flexural desuniforme. Na concretização exemplificativa mostrada, as bordas laterais delimitantes 235 das zonas 215 se estendem em uma forma reta da margem do disco 214 a um ponto ligeiramente acima do centro dos furos de ventilação 218, e acima deste, prosseguindo da borda superior delimitante 241 da zona 215, se estendendo em uma forma curva, nesse caso, parcialmente mesmo com o mesmo raio de curvatura que aquele dos furos de ventilação 218 (que vão ser puncionados posteriormente). Na concretização exemplificativa mostrada, a borda inferior delimitante 242 fica substancialmente no nível da tangente inferior a cada furo de ventilação 218; a borda inferior delimitante 242 pode também ficar mais abaixo e, desse modo, mais próxima da margem do disco 214. No caso do disco de roda 210, não é de novo ilustrada em detalhes que, durante o processo de formação por escoamento, na margem do disco 214, em todos os casos em um alongamento radial de cada furo de ventilação 218, seções que são deslocadas circunferencialmente são geradas na forma de zonas com acúmulo de material, e, desse modo, uma maior espessura de material do que na região daquelas seções que ficam na margem do disco 214, em todos os casos em um alongamento das seções intermediárias 224.

[0069] As Figuras 12 e 13 mostram uma quarta concretização exemplificativa de um disco de roda 310 com o flange de fixação 312, a superfície de transição do disco 313, que foi formada por escoamento durante o processo de formação por escoamento, e a margem do disco 314. Os furos de ventilação 318 já tinham sido formados em um processo de puncionagem ou corte, subsequente à etapa de formação por escoamento. Na concretização exemplificativa mostrada, a superfície de transição do disco 313 é proporcionada, até um ponto próximo da margem inferior dos furos de ventilação individuais 318, com um diâmetro constante em toda sua volta, evidentemente por si mesma interrompida pelos furos de ventilação 318, que são puncionados em certas regiões. Como no caso dos exemplos anteriores, vantagens econômicas consideráveis são atingidas se um mandril rotativo, para a produção do disco de roda 310, tiver elevações no mandril rotativo naquelas regiões que vão ser cortadas ou puncionadas posteriormente, para formar os furos de ventilação 318, cujas elevações provocam, correspondentemente, zonas com reduções de material no lado interno da forma de disco de roda para o disco de roda 310, porque, uma vez que as ditas regiões podem ser puncionadas como os furos de ventilação 318, é possível que o material, economizado por meio da redução de material, seja usado para gerar seções com acúmulo de material, por exemplo, também na margem do disco 314, de preferência, em um alongamento radial dos furos de ventilação individuais 318. Na concretização exemplificativa mostrada, no caso do disco de roda 310, duas abas salientes 351 por furo de ventilação 318, as ditas abas formando zonas com acúmulo de material, são formadas no lado interno do disco 316 de modo a serem distribuídas pela circunferência interna, em que cada das ditas abas 315, como pode-se notar claramente, em particular, também da Figura 13, se origina no lado interno 316 da superfície de transição 313, na região da superfície de transição do disco 313, e se estende para a região da margem do disco 314. Nesse caso, em todos os casos duas abas 351, como as zonas com acúmulo de material, são proporcionadas por furo de ventilação 318, e há, consequentemente, duas vezes mais abas 351 quanto os furos de ventilação 318. As duas abas 351, atribuídas a um respectivo furo de ventilação 318, têm o mesmo espaçamento angular a um plano radial, que secciona um furo de ventilação 318 e, simultaneamente, se estende pelo eixo de roda R. O espaçamento angular de uma aba 351 para a seguinte, exceto por uma aba 351, é dependente do número de furos de ventilação 318, e é, em todos os casos, igual entre as abas, com o que, no todo, uma distribuição simétrica dos pares de abas 351 pela circunferência é promovida. Na região da superfície de transição do disco 313, as abas individuais 351 se originam a um ponto acima de uma tangente para a margem inferior delimitante dos furos de ventilação individuais 318, isto é, adjacentes a um furo de ventilação, com o que cada aba 351 produz um reforço flexural entre a margem do disco 314, em um lado, e a superfície de transição 313, mesmo em regiões lado a lado com os furos de ventilação 318, como visto na direção circunferencial. O contorno superficial 352 de cada aba individual 351 pode se estendem de forma plana, como na concretização exemplificativa mostrada, ainda que também possa se estender em forma curva ou ter algum outro perfil, e é definido pela forma de uma depressão no mandril rotativo, com o que as abas individuais 351 são então formadas no lado interno 316 do disco de roda 310, durante o processo de formação por escoamento. Mesmo se nenhuma das zonas com redução de material for formada no lado interno do disco 316, no caso do disco de roda 310, seria possível que zonas com reduções de material, tais como as que foram descritas com referência às concretizações exemplificativas anteriores ou que vão ser descritas abaixo, sejam proporcionadas além das abas. Além do mais, seria possível que apenas uma única aba seja proporcionada para cada furo de ventilação, cuja aba é, possivelmente, de um projeto mais resistente do que a aba ilustrada no presente relatório descritivo, e seja depois disposta na parte central entre dois furos de ventilação.

[0070] O disco de roda 410, mostrado nas Figuras 14 a 17, também foi produzido por formação por escoamento de um modelo circular contra um mandril rotativo em uma máquina de formação por escoamento, mas não por formação por escoamento de um modelo do tipo placa contra o contorno externo de um mandril rotativo, e, diferentemente, por formação por escoamento de um modelo, que tenha sido pré-formado em uma forma de pote contra o contorno interno de um mandril rotativo em forma de abóbada correspondentemente oco. Devido a essa implementação do método modificada, o disco de roda 410 tem um lado interno rotativamente simétrico 416, enquanto que no lado externo 417 da superfície de transição 413 do disco de roda 410, uma zona 415 com redução de material foi gerada entre cada dois furos de ventilação 418. NO caso do disco de roda 410, também o flange de fixação 412 forma a superfície de retenção para a pré-forma, que é, no entanto, submetida a pré-laminação ou pré-estiramento, de modo que possa ser inserido, por exemplo, na forma de um pote, na cavidade de um mandril rotativo. Subsequentemente, a superfície de transição 413 é laminada, e no escoamento de processamento formado, por meio de ação de formação por escoamento contra o lado interno 416, contra a parede interna do mandril rotativo, com o que o lado externo 417 da superfície de transição 413 e da margem do disco 414 é dotado com o contorno interno do mandril rotativo; o mandril rotativo tem, devido à implementação do método, a forma negativa do lado externo 417 do disco de roda 410. Dez furos de ventilação 418 foram puncionados na superfície de transição 413 por puncionagem após o processo de formação por escoamento, em que cada furo de ventilação 418 é, durante o processo de puncionagem, posicionado de modo que uma zona 415 com redução de material seja posicionada simetricamente entre, em todos os casos, dois furos de ventilação adjacentes 418.

[0071] Pode-se notar claramente em particular das vistas nas Figuras 16 e 17 que a espessura de material D3, na região das zonas 415 com redução de material, é consideravelmente menor do que a espessura D2 nas outras regiões formadas por escoamento da superfície de transição do disco 413. A zona 415 com redução de material forma, em todos os casos, um recesso em forma de lente no lado externo 417 da superfície de transição 413, em que todas as zonas 415 ou recessos se estendem substancialmente em uma banda ao longo da circunferência na qual os furos de ventilação 418 foram puncionados. Como nas concretizações exemplificativas precedentes, é possível nesse refino também que a margem do disco 414 seja dotada com seções com zonas com acúmulo de material, em particular, em um alongamento radial dos furos de ventilação 418, enquanto que as seções em um alongamento radial das zonas em forma de lente 415, com redução de material, sejam proporcionadas com a outra espessura de material D2 ou com uma espessura de material mais reduzida em relação a ela.

[0072] As Figuras 18 a 20 mostram uma roda de veículo 550, na qual um disco de roda 510, produzido por formação por escoamento de acordo com o método da invenção, é conectado a uma parte de aro de roda 560 de tipo de construção arbitrário por meio da margem do disco 514 do disco de roda 510. A parte de aro de roda 560 é, nesse caso, proporcionada no flanco de uma elevação de segurança 561, com um furo de válvula para receber uma válvula 562, o que origina um desequilíbrio da roda de veículo 550, na medida em que esta gira posteriormente. No caso da roda de veículo 550, o dito desequilíbrio é substancialmente compensado em virtude do fato de que, como pode- se notar particularmente claramente da Figura 18, o disco de roda 510 é equipado com duas zonas 590 com acúmulo de material, em que a massa adicional, criada pelas duas zonas de acúmulo de material 590 no lado interno 516 da superfície de transição 513 é coordenado com o peso total da válvula 562 e da posição dela relativa ao eixo de roda. Como é conhecido de per si, o disco de roda 510 e a parte de aro de roda 560 são conectados entre si, de modo que o furo de válvula para a válvula 562, e, desse modo, também a válvula 562, são posicionados na parte central em relação a um dos furos de ventilação 518. No caso de um disco de roda 510 com dez furos de ventilação 518, um furo de ventilação 518 fica, por sua vez, situado no lado interno do disco de roda 510, situado oposto à válvula 562. Duas zonas similares a um prisioneiro 590, com acúmulo de material como pesos de balanceamento para a válvula 562, são, desse modo, formadas integralmente na superfície de transição 513 em ambos os lados do dito furo de ventilação 518, que é situado oposto ao furo de válvula ou à válvula 562, nesse caso, exatamente na parte central entre, em todos os casos, dois furos de ventilação 518. As duas zonas 590 com acúmulo de material podem, nesse caso, servir, em uma etapa de puncionagem subsequente, como um marcador para ajustar a posição do disco de roda 510 em relação às ferramentas de puncionagem, para que os furos de ventilação 518 fiquem, em todos os casos, puncionados com o espaçamento angular correto com as zonas 590. Na concretização exemplificativa mostrada, com a exceção das zonas 590, com acúmulo de material como compensação de peso para a válvula 562, o disco de roda 510 não tem quaisquer outras zonas implementadas separadamente com acúmulo ou redução de material. Como explicado com relação às concretizações exemplificativas precedentes, no entanto, é, de preferência, o caso de que a margem do disco é formada, em seções, com zonas com acúmulo de material em um alongamento radial dos furos de ventilação individuais 518, em que, em todos os casos, em um alongamento radial da seção intermediária 524 entre dois furos de ventilação, seções são formadas na margem do disco 514, que formam zonas com redução de material ou que têm a mesma espessura de material que as regiões "normais" da superfície de transição 513. Além do mais, é, de preferência, o caso, durante a formação por escoamento do disco de roda 510, que uma zona com redução de material (não mostrada) é proporcionada em todos os casos naquela região da superfície de transição do disco 513, na qual os furos de ventilação 518 vão ser puncionados posteriormente, para que o material economizado nela possa ser deslocado para a margem do disco 514 e/ou possa ser usado como o material para as zonas com acúmulo de material. Seria também possível, além das zonas 590, que formam a massa de balanceamento para a válvula 562, formar ainda, por exemplo, zonas em forma de tira ou de nervura com redução ou acúmulo de material, como foi descrito por meio exemplificativo com relação às concretizações exemplificativas precedentes.

[0073] No caso da roda de veículo 650 mostrada nas Figuras 21 a 23, um projeto alternativo é implementado para a compensação do peso da válvula 662. A roda de veículo 650 tem uma parte de aro de roda 660, que é de forma substancialmente arbitrária e que tem um furo de válvula 663 para receber uma válvula 662, e o disco de roda 610, produzido por formação por escoamento, é, por meio da margem do disco 614, gerado durante o processo de formação por escoamento, conectado rotativa e conjuntamente ao lado interno do aro de roda da parte de aro de roda 660 por meio de emendas de solda (não ilustradas em detalhes). Também, nesse caso, no estado montado da parte de aro de roda 660 e do disco de roda 610, a válvula 662 é posicionada de modo a ficar na parte central com relação a um furo de ventilação 618 na superfície de transição formada por escoamento 613 do disco de roda 610. Em ambos os lados do dito furo de ventilação 618, que fica, de fato, em frente da válvula 662, duas zonas em forma de recesso, nesse caso, relativamente pequenas 690 com redução de material são formadas na superfície de transição 613 no lado interno 616 do disco de roda 610, cujas zonas foram geradas por meio de elevações correspondentes no lado externo da parede lateral do mandril rotativo, durante o processo de formação por escoamento. Nesse caso também, as ditas zonas 690 com redução de material podem ser usadas para ajustar ou centralizar a posição da forma de disco de roda, antes que todos os furos de ventilação 618 sejam puncionados, para que, após a puncionagem dos furos de ventilação 618, as duas zonas 690 se situam exatamente na parte central entre dois furos de ventilação 618. O peso, que é economizado por meio das zonas 690, é coordenado com o peso de válvula da válvula 662 e com a sua distância do eixo de rotação, para compensar o desequilíbrio da roda de veículo 650, provocado pela válvula 662. Após a puncionagem dos furos de ventilação 618, as duas zonas 690, com depressões na forma de recessos circulares como redução de material, ficam no centro das seções intermediárias 624 entre, em todos os casos, dois furos de ventilação adjacentes 618. Nesse caso também, como no caso da concretização exemplificativa precedente, seria possível que as reduções de material fossem formas naquelas regiões que são subsequentemente puncionadas, e/ou na margem do disco podem, de preferência, como visto na direção circunferencial, ter seções alternadas de diferentes espessuras de material, em que, de preferência, as seções com acúmulos de material ficam em um alongamento radial dos furos de ventilação 618, ainda que isso não seja ilustrado em detalhes.

[0074] As Figuras 24 a 26 mostram uma oitava concretização exemplificativa, na qual essas figuras mostram uma forma de disco de roda 770, como poderia estar presente ao final da etapa de formação por escoamento. O flange de fixação 712, a superfície de transição 713 e a margem do disco 714 já foram devidamente formados na forma de disco de roda 770, nas nenhum parafuso roscado nem furos de ventilação foram puncionados. As posições dos furos de ventilação, que vão ser produzidos durante o processo de puncionagem (ou, por exemplo, um processo de corte a laser), são indicadas por meio da margem do furo de ventilação nas figuras pela linha 788. Também nesse caso, a formação por escoamento da pré-forma é conduzida contra um mandril rotativo, que tem, pelo menos, depressões para formação em todos os casos de zonas na forma de prisioneiros 765, com acúmulo de material no lado interno 716 da superfície de transição 713, durante a etapa de formação por escoamento, em que, como pode-se notar muito claramente das figuras, as ditas zonas individuais 765 são posicionadas de modo que uma subregião de cada zona 765 fica fora da margem do furo de ventilação 788, e outra subregião de cada zona 765 fica dentro do respectivo furo de ventilação, que já tenha sido puncionado. Em uma etapa de puncionagem (ou etapa de corte) subsequente, é então o caso, durante a produção dos furos de ventilação, que cada uma das ditas zonas individuais 765 é dividida de modo que cada zona 765 se estende até a margem do furo de ventilação. Em todos os casos, quatro zonas 765, em torno dos furos de ventilação (comparar com a linha 788), são posicionadas em relação ao ponto central ou ao plano radial E de cada furo de ventilação, de modo que as ditas zonas apresentam um espaçamento angular de 90° entre elas, e, em relação ao plano radial E por um furo de ventilação, são todas deslocadas por 45° com relação ao dito plano radial. Com essas zonas em forma de prisioneiro 765, com acúmulo de material, que se estendem até a margem de cada furo de ventilação, a região marginal dos furos de ventilação é reforçada localmente, especificamente em uma região na qual, sob carga contínua, ocorrem as cargas mais flutuantes, que podem ser melhor absorvidas e compensadas pelo acúmulo de material e pela espessura de material ligeiramente maior. Também, no caso do refino relativo às Figuras 24 a 26, o material adicional necessário para as zonas 765, com acúmulo de material, pode ser removido em particular da região central do material 771, que é removido durante o processo de puncionagem, e em que, correspondentemente, uma zona 772 com redução de material é formada correspondentemente, a dita zona sendo, nesse caso, circular. Uma vez que o dito material 771 é removido em qualquer caso durante o processo de puncionagem, ele pode ser afinado a qualquer grau desejado, desde que uma espessura mínima não seja necessária para o escoamento de material, durante o repuxamento de metal ou a formação por escoamento da forma de disco 770. Em vez de quatro zonas em forma de prisioneiro, vai ser também possível que apenas duas zonas na forma de prisioneiro, com acúmulo de material, sejam proporcionadas, que se localizam, de preferência, na margem do furo de ventilação mais próxima da margem do disco.

[0075] Várias modificações, que são tencionadas para ficar dentro do âmbito de proteção das reivindicações em anexo, aparecem a uma pessoa versada na técnica da descrição apresentada acima. Já foi discutido que as variantes de processo, ilustradas nas figuras individuais, podem ser combinadas entre si; em particular, no caso de um refino com um peso de balanceamento, seria possível que outras zonas, com acúmulo ou redução de material, sejam criadas durante o processo de formação por escoamento. O mandril rotativo tem, correspondentemente, elevações na parede lateral, cujas elevações servem para gerar reduções de material na superfície de transição ou na margem do disco, ou depressões, para, correspondentemente, criar zonas, com acúmulo de material, na superfície de transição ou na margem do disco. Em todos os refinos do mandril rotativo e dos discos de roda produzidos com ele, a margem do disco é, de preferência, proporcionada com o contorno, que foi explicado em detalhes com relação às Figuras 2 a 6. As zonas individuais podem ser dotadas com diferentes reduções de material, e também diferentes formas, em que, de preferência, formas idênticas são formadas de modo a serem distribuídas pela circunferência.

Claims

1. Método para produção de formas de discos de roda, que têm um flange de fixação, uma superfície de transição de disco e uma margem de disco, para rodas de veículos a partir de, de preferência, pré-formas metálicas em uma máquina de formação por escoamento (1), que tem um mandril rotativo (3) sendo rotativo em torno de um eixo de rotação, e pelo menos um cilindro rotativo (5), que é ajustável radialmente relativo ao eixo de rotação, para a formação por escoamento da pré-forma contra o mandril rotativo e a produção de uma superfície de transição formada por escoamento na forma de disco de roda, em uma etapa subsequente do método, os orifícios de ventilação (18) são formados na forma de disco de roda por meio de um processo de perfuração ou corte, caracterizado pelo fato de que a pré-forma (6) é formada por escoamento contra um mandril rotativo (3), que apresenta múltiplas elevações sendo uniformemente distribuídas pela circunferência, para gerar zonas que têm reduções de material na superfície de transição formada por escoamento, com a superfície de transição recebendo zonas de transição tendo espessura variável compreendendo mudança contínua na espessura, e em que em uma etapa de método subsequente, as zonas com reduções de material criadas durante a etapa de formação por escoamento são removidas para a produção de orifícios de ventilação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, durante a formação por escoamento contra o mandril rotativo, as zonas (72; 772) com reduções de material são criadas em zonas da superfície de transição (13; 713), e/ou que na etapa subsequente do método que os orifícios de ventilação são formados na forma de disco de roda entre zonas (15) com acumulações de material ou entre as zonas com reduções de material.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, durante a formação por escoamento contra o mandril rotativo, pelo menos um acúmulo de material assimétrico (590) é gerado como um peso de balanceamento de válvula para um desequilíbrio de válvula, ou pelo menos uma redução de material assimétrica (690) é gerada com a finalidade de compensar um desequilíbrio de válvula.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, durante a formação por escoamento, na margem do disco (14) e/ou na superfície de transição, na região da transição da superfície de transição para a margem do disco, as zonas (19) com acúmulo de material e/ou as zonas com redução de material são geradas, que se alternam na direção circunferencial.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as zonas (15; 115) com redução de material na superfície de transição, ou na margem de disco, pelo menos parcialmente têm uma espessura menor do material (D3; D5) que a espessura do material (D2) nas regiões da superfície de transição ou da margem do disco, que circundam as referidas zonas com reduções de material.