DE10006389A1 - Magnesium-Felge mit kaltformgepressten Speichen - Google Patents

Abstract

Eine Radfelge, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, weist einen Felgenkranz 1 auf, welcher über Speichen 2 mit einer Felgennabe 3 verbunden ist. Die Speichen 2 wurden einer Pressung unterworfen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radfelge, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei welcher ein Felgenkranz über Speichen mit einer Felgennabe verbunden ist.

Es ist bekannt, derartige Radfelgen als Gußteil herzustellen. Hierbei wird die Felge nach dem Gießen lediglich einer bei Gußteilen üblichen Endbearbeitung unterzogen. So wird beispielsweise der Felgenkranz und die Felgennabe zur Verbesserung der Oberfläche mittels Fräsen oder Drehen spanabhebend bearbeitet. Des weiteren können die Speichen zur Verbesserung ihres Aussehens ebenfalls spanabhebend bearbeitet oder poliert werden.

Insbesondere bei Radfelgen, deren Speichen zur Verbesserung ihres Aussehens im Durchmesser verringerte Bereiche aufweisen, können sich Probleme hinsichtlich der statischen und dynamischen Belastbarkeit ergeben. Aus Gründen der statischen Festigkeit oder der Schwingungsfestigkeit müssen die Speichen daher bestimmte Mindestabmessungen haben. Dies ist in optischer Hinsicht jedoch nicht immer gewünscht.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine eingangs genannte Radfelge derart auszubilden, daß sie verbesserte Eigenschaften bezüglich ihrer statischen Festigkeit oder Schwingungsfestigkeit hat.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung sind die Speichen der Radfeige einer Pressung unterworfen worden. Durch das Pressen der Speichen weisen die Druckeigenspannungen und die Lunkergeometrie eine wesentlich höhere lokale Dauerfestigkeit auf. Hierdurch wird insbesondere die Schwingungsfestigkeit der Felge erheblich verbessert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Pressung im erkalteten Zustand der Radfelge erfolgte. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Speichen nach der Pressung nicht wieder entspannen. Durch die Kaltpressung bleiben die bei der Pressung erreichten Druckeigenspannungen sowie Lunkergeometrie im wesentlichen erhalten.

Besonders gute Eigenschaften weisen Felgen auf, bei welchen die Pressung der Speichen als letzter Verfahrensschritt des Herstellungsverfahrens erfolgte, wie dies bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist.

Besonders vorteilhaft ist auch eine besondere Ausführungsform der Erfindung, bei der mittels der Pressung eine Formgebung der Speichen erfolgte. Bei der Formgebung der Speichen kann deren Querschnitt teilweise verringert werden, wodurch die Speichen insgesamt eine taillierte Form erhalten. Durch die taillierte Form wird das Belastungsmaximum in den kleinsten Querschnitt der Speichen verschoben. In diesem Bereich weist der Werkstoff aufgrund des Formpressens hinsichtlich Kaltverfestigung, Druckeigenspannungen und Lunkergeometrie eine wesentlich höhere lokale Dauerfestigkeit auf. Hierdurch wird die Schwingungsfestigkeit der kaltformgepressten Felgen gegenüber einfach gegossenen Felgen deutlich verbessert.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Radfelge ist besonders vorteilhaft, wenn die Felge aus einem Leichtmetall wie beispielsweise Aluminium oder Magnesium besteht.

Die hohe Schwingfestigkeit der erfindungsgemäß ausgebildeten Radfelge wird im wesentlichen durch Kaltverfestigung, Eigenspannungen und Veränderungen der Werkstoffdefekte erhöht.

Die Kaltverfestigung wird dadurch erreicht, daß sich durch das plastische Fließen beispielsweise des Magnesiums in der Speiche der Werkstoff verfestigt, so daß in den betreffenden Bereichen die statische Festigkeit etwa um 100 bis 200 Prozent verbessert wird. Hierdurch wird die erfindungsgemäße Radfelge wesentlich unempfindlicher gegen stoßartige Belastungen.

Die Eigenspannungen werden dadurch erreicht, daß durch Fließen des Werkstoffs der Speiche in Richtung Felgennabe und Felgenkranz Druckeigenspannungen in den Speichen, insbesondere in den kleinsten Querschnitten der Speichen entstehen. Ausgeglichen werden Druckeigenspannungen durch Zugeigenspannungen im Felgenkranz, wo diese unbedenklich sind. Durch die Druckeigenspannungen können Schwingfestigkeitssteigerungen von etwa 100 bis 200 Prozent erreicht werden.

Die Veränderungen der Werkstoffdefekte werden dadurch erreicht, daß Poren, Lunker und Oxidhäute durch das Kaltpressen in ihrer Form verändert werden. Sie werden zusammengepreßt und in Fließ- beziehungsweise Speichenrichtung faserartig ausgezogen. Diese Form ist den Belastungen besser angepaßt und trägt damit ebenfalls zur Steigerung der Schwingfestigkeit bei.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt die einzige Figur eine erfindungsgemäß ausgebildete Radfelge.

Wie der Figur entnommen werden kann, weist eine Magnesium-Radfelge einen Felgenkranz 1 auf, welches über Speichen 2 mit eine Felgennabe 3 verbunden ist. Die Speichen 2 weisen eine taillierte Form auf, welche durch Kaltpressen erreicht wurde.

Claims (5)

1. Radfelge, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Felgenkranz (1) über Speichen (2) mit einer Felgennabe (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (2) einer Pressung unterworfen wurden.

2. Radfelge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung im erkalteten Zustand der Radfelge erfolgte.

3. Radfelge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung als letzter Verfahrensschritt bei der Herstellung der Radfelge erfolgte.

4. Radfelde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Speichen (2) aus einer Magnesiumlegierung mit mehr als 50 Gew.-% Mg bestehen.

5. Radfelde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenkranz (1) und/oder die Felgennabe (3) aus einer Magnesiumlegierung mit mehr als 50 Gew.-% Mg bestehen.