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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe, die aus einem Rohling aus einer ebenen Platte hergestellt wird, und auf ein dadurch hergestelltes Erzeugnis.
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Hintergrund
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Patentdruckschrift 1 offenbart ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe einschließlich der Schritte: (a) Abstreckziehen eines Rohlings aus einer ebenen Platte in ein Erzeugnis einer ersten Stufe mit einer topfartigen Konfiguration, das einen zylindrischen Erhebungsabschnitt hat; und (b) diametrisches Vergrößern des zylindrischen Erhebungsabschnitts des Erzeugnisses erster Stufe in einen konischen Erhebungsabschnitt, wodurch das Erzeugnis der ersten Stufe in ein Erzeugnis einer zweiten Stufe ausgebildet wird.
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Es gibt jedoch die folgenden Probleme bei dem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe:
- Genauer gesagt wird gemäß Patentdruckschrift 1 bei dem Abstreckziehschritt eine Gesamtheit eines Abschnitts des Rohlings, der dem Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses erster Stufe entspricht, abstreckgezogen. Jedoch gibt es in Patentdruckschrift 1 keine Lehre oder Anregung dahingehend, den nächsten, zweiten Schritt des diametrischen Vergrößerns des Erhebungsabschnitts in Betracht zu ziehen, wenn der erste Schritt des Abstreckziehens durchgeführt wird. Es besteht daher die Möglichkeit, dass in dem Erzeugnismaterial beim diametrischen Vergrößern des Erzeugnisses erster Stufe in das Erzeugnis zweiter Stufe Risse erzeugt werden können, da, nachdem das Erzeugnismaterial abstreckgezogen wurde, die Länge des abstreckgezogenen Abschnitts des Erzeugnismaterials beträchtlich verkleinert wird.
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Druckschriftlicher Stand der Technik
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Patentdruckschrift
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- Druckschrift 1: Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2010-58126 A
- Druckschrift 2: JP 2011-240 360 A
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JP 2011-240 360 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades. Das Verfahren umfasst einen Schritt des integralen Formens eines zylindrischen Körpers mit einem Boden aus einem Plattenmaterial; einen Streckziehbearbeitungsschritt zum Bearbeiten eines zylindrischen Teils des mit dem Boden versehenen zylindrischen Körpers beim Streckziehen, um die Dicke eines Teils oder des gesamten zylindrischen Teils zu verringern, um einen dünnwandigen, mit einem Boden versehenen zylindrischen Körper zu bilden; einen Schritt zum Formen eines Felgenteils unter Verwendung des dünnwandigen zylindrischen Körpers mit dem Boden; und einen Schritt zum Formen eines Scheibenteils unter Verwendung des dünnwandigen zylindrischen Körpers mit dem Boden.
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Kurze Zusammenfassung
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Zu lösendes Problem
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe und ein dadurch hergestelltes Erzeugnis bereitzustellen, mit denen es möglich ist, die Erzeugung von Rissen verglichen mit den herkömmlichen Fällen zu verhindern.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Die obige Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein Erzeugnis einer ersten Stufe für eine große oder mittelgroße Radscheibe, das unter Verwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 hergestellt wurde, ist in Anspruch 4 aufgezeigt.
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Eine große oder mittelgroße Radscheibe, die unter Verwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 3 hergestellt wurde, ist in Anspruch 5 aufgezeigt.
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Technische Vorteile
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß obigem Punkt (1) kann der folgende technische Vorteil erhalten werden: Das im ersten Schritt hergestellte Erzeugnis der ersten Stufe hat den dicken Abschnitt. Wenn der Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe nach dem ersten Schritt diametrisch vergrößert wird, werden daher weniger Risse als in herkömmlichen Fällen erzeugt.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß obigem Punkt (2) kann die folgende technische Wirkung erhalten werden: Da der zweite Schritt und der dritte Schritt nach dem ersten Schritt durchgeführt werden, können ein Erzeugnis einer zweiten Stufe und ein Erzeugnis einer dritten Stufe, die keine Risse haben, erzeugt werden.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß obigem Punkt (3) können die folgenden technischen Vorteile erhalten werden: Bei dem ersten Schritt wird der Rohling aus einer ebenen Platte zuerst in die Konfiguration eines Tellers oder eines Topfs pressgeformt und dann unter Verwendung des Stempels und der Matrize abstreckgezogen. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Erzeugnis der ersten Stufe stabiler als in einem Fall auszubilden, in dem der Rohling einer ebenen Platte direkt in das Erzeugnis der ersten Stufe ausgebildet wird. Außerdem kann eine an einem Abstreckziehgerät wirkende Last verringert werden.
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Gemäß dem Erzeugnis der ersten Stufe für eine große oder mittelgroße Radscheibe gemäß obigem Punkt (4) können die folgenden technischen Vorteile erhalten werden: Das Erzeugnis der ersten Stufe hat den dicken Abschnitt. Wenn nach dem ersten Schritt der Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe diametrisch vergrößert wird und weniger Risse als in herkömmlichen Fällen erzeugt werden, kann daher ein Riss weniger als in dem herkömmlichen Fall erzeugt werden.
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Gemäß der großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß obigem Punk (5) kann eine große oder mittelgroße Radscheibe erhalten werden, die keine Risse hat.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei
- (a) ein Scheibenmaterial einer quadratischen, ebenen Platte zeigt,
- (b) einen Rohling einer ebenen Platte zeigt,
- (c) einen ersten Schritt zeigt,
- (d) einen zweiten Schritt zeigt,
- (e) einen dritten Schritt zeigt,
- (f) einen Schritt zum Ausbilden eines Nabenlochs durch Stanzen zeigt,
- (g) einen Schritt zum Ausbilden eines Nabenschraubenlochs durch Stanzen zeigt,
- (h) einen Schritt zum Ausbilden eines Belüftungsfensters durch Stanzen zeigt,
und
- (i) eine Radscheibe zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht eines Abstreckziehgeräts in einem Zustand vor dem ersten Schritt, das in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Schraffuren des Abstreckziehgeräts zum Zwecke der Klarheit der Zeichnung ausgelassen sind.
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3 ist eine Schnittansicht des Abstreckziehgeräts in einem Zustand nach dem ersten Schritt, das in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Schraffuren des Abstreckziehgeräts zum Zwecke der Klarheit der Zeichnungen ausgelassen sind.
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4 ist eine Schnittansicht eines Durchmesservergrößerungsgeräts bei einem zweiten Schritt, das in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Schraffuren des Durchmesservergrößerungsgeräts zum Zwecke der Klarheit der Zeichnungen ausgelassen sind.
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5 ist eine Schnittansicht eines Umformungsgeräts bei einem dritten Schritt, das in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Schraffuren des Umformungsgeräts zum Zwecke der Klarheit der Zeichnungen ausgelassen sind.
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6 ist eine Schnittansicht eines Pressziehgeräts zum Pressziehen des Rohlings aus einer ebenen Platte in eine Konfiguration eines Tellers, das in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radschreibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Schraffuren der Ziehpresse zum Zwecke der Klarheit der Zeichnungen ausgelassen sind.
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7 ist eine Schnittansicht einer großen oder mittelgroßen Radscheibe, die unter Verwendung des Verfahrens zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
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8 ist eine Schnittansicht einer Abänderung des Abstreckziehgeräts, das bei dem ersten Schritt in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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9 ist eine Schnittansicht einer weiteren Abänderung des Abstreckziehgeräts, das bei dem ersten Schritt in dem Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 9 wird nachstehend ein Verfahren zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zuerst wird eine große oder mittelgroße Radscheibe (die im weiteren Verlauf lediglich als eine Radscheibe bezeichnet sein kann) 10 erläutert, die unter Verwendung des Verfahrens zum Herstellen einer großen oder mittelgroßen Radscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die Radscheibe 10 ist eine große oder mittelgroße Radscheibe zur Verwendung in einem Lastkraftwagen oder einem Bus usw. Die Radscheibe 10 kann eine Radschabe zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug für den privaten Gebrauch oder einem Geschäftsfahrzeug oder Industriefahrzeug sein. Die Radscheibe 10 wird aus einem Scheibenmaterial aus einer ebenen Platte, das in 1 gezeigt ist, hergestellt. Die Radscheibe 10 ist kein gegossenes Rad. Die Radscheibe 10 ist beispielsweise aus Stahl gefertigt. Alternativ kann die Radscheibe 10 aus einer Aluminiumlegierung, einer Titanlegierung oder einer Magnesiumlegierung usw. gefertigt sein. Die Radscheibe 10 wird unabhängig von einer ringförmigen Felge (nicht gezeigt, ein Abschnitt eines Rads, der einen Reifen hält) hergestellt und wird durch Schweißen, einen Niet oder einen Klebstoff an die Felge gekoppelt, um ein Rad zu bilden.
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Wie in 7 dargestellt ist, hat die Radscheibe 10 einen Nabenkopplungsabschnitt (der als ein ebener Plattenabschnitt bezeichnet sein kann) 20, der an einer (nicht gezeigten) Nabe befestigt ist, und einen Erhebungsabschnitt (der als eine Seitenwand bezeichnet sein kann) 30, der sich von einem radial äußeren Abschnitt des Nabenkopplungsabschnitts 20 in einer Achsrichtung der Scheibe (das heißt in einer Achsrichtung des Rads) erhebt.
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Für gewöhnlich ist der Nabenkopplungsabschnitt 20 wie eine ebene (einschließlich einer im Wesentlichen ebenen) Platte. Wenn der Nabenkopplungsabschnitt 20 wie eine ebene Platte ist, dann ist der Nabenkopplungsabschnitt 20 senkrecht (einschließlich im Wesentlichen senkrecht) zu einer Achsrichtung der Scheibe. Da der Nabenkopplungsabschnitt 20 durch das Abstreckziehen nicht dünner gemacht wird, hat der Nabenkopplungsabschnitt 20 die gleiche (einschließlich im Wesentlichen die gleiche) Dicke wie eine Dicke eines Rohling 4 einer ebenen Platte. Ein Nabenloch 21 und ein Nabenschraubenloch 22 sind an dem Nabenkopplungsabschnitt 20 ausgebildet.
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Das Nabenloch 21 befindet sich an einem zentralen Abschnitt der Radscheibe 10 bezüglich einer Radialrichtung der Radscheibe (das heißt in einer Radialrichtung des Rads). Mehrere Nabenschraubenlöcher 22 sind in einer Umfangsrichtung der Scheibe (das heißt in einer Umfangsrichtung des Rads) an einem einzigen Kreis gleich beabstandet.
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Die Radscheibe 10 (oder das Rad) wird an einer Nabe (nicht gezeigt) des Fahrzeugs befestigt, indem eine (nicht gezeigte) Nabenschraube, die sich von der Nabe des Fahrzeugs erstreckt, dazu gebracht wird, das Nabenschraubenloch 22 zu passieren, und indem eine (nicht gezeigte) Nabenmutter auf die Nabenschraube geschraubt wird.
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Der Erhebungsabschnitt 30 hat einen konischen Abschnitt 31 und einen Scheibenflansch 32. Der konische Abschnitt 31 ist mit dem radial äußeren Abschnitt des Nabenkopplungsabschnitts 20 verbunden. Der konische Abschnitt 31 erstreckt sich von dem radial äußeren Abschnitt des Nabenkopplungsabschnitts 20, der in einer Richtung auswärts in der Radialrichtung der Scheibe und von dem radial äußeren Abschnitt des Nabenkopplungsabschnitts 20 in der Achsrichtung der Scheibe geneigt ist, sodass ein Erhebungsbetrag des Erhebungsabschnitts 20 in der Achsrichtung der Scheibe vergrößert ist.
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Zumindest ein Abschnitt des konischen Abschnitts 31 wird durch das Abstreckziehen dünner gemacht und hat eine kleinere Dicke als der Rohling 4 aus einer ebenen Platte. Ein Belüftungsfenster 33 ist an dem konischen Abschnitt 31 ausgebildet.
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Der Scheibenflansch 22 befindet sich an einem Endabschnitt des Erhebungsabschnitts 30 in einer Richtung, in der der Erhebungsabschnitt 30 sich erhebt (das heißt in der Achsrichtung der Scheibe). Der Scheibenflansch 32 befindet sich an einem radial äußeren Abschnitt des Erhebungsabschnitts 30. Der Scheibenflansch 32 ist zylindrisch, sodass er zu einer radial inneren Fläche der (nicht gezeigten) Felge passt. Der Scheibenflansch 32 kann durch das Abstreckziehen usw. dünner gemacht sein, sodass seine Dicke kleiner als die des Rohlings 4 aus einer ebenen Platte ist. Der Scheibenflansch 32 muss durch das Abstreckziehen nicht dünner gemacht sein. Die Radscheibe 10 ist an dem Scheibenflansch 32 an die (nicht gezeigte) Felge geschweißt.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Radscheibe 10 beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, ist das Verfahren zum Herstellen der Radscheibe 10 ein Verfahren zum Herstellen der Radscheibe 10 aus dem Rohling 4 der ebenen Platte.
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Wie in 1(a) und 1(b) dargestellt ist, wird der Rohling 4 durch Stanzen eines quadratischen (einschließlich im Wesentlichen quadratischen) Scheibenmaterials 2 aus einer ebenen Platte in eine kreisförmige (einschließlich eine im Wesentlichen kreisförmige) ebene Platte oder eine im Wesentlichen quadratische, ebene Platte, hergestellt, deren vier Ecken in eine Form eines Bogens geschnitten sind.
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Das Verfahren zum Herstellen der Radscheibe 10 weist Folgendes auf:
- (i) einen ersten Schritt (einen Abstreckziehschritt), der in 1(c) dargestellt ist, zum Abstreckziehen des Rohlings 4 unter Verwendung eines Stempels 51 und einer Matrize 52 in ein Erzeugnis 11 einer ersten Stufe, das einen zylindrischen Erhebungsabschnitt 11a, der eine nicht-konstante Dicke hat, und einen Flanschabschnitt 11b aufweist; (ii) einen zweiten Schritt (einen diametrischen Vergrößerungsschritt), der in 1(d) dargestellt ist, zum diametrischen Vergrößern des Erhebungsabschnitts 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe, um einen konischen Erhebungsabschnitt 12a auszubilden, um dadurch das Erzeugnis 11 der ersten Stufe in ein Erzeugnis 12 einer zweiten Stufe auszubilden; und (iii) einen dritten Schritt (einen zweiten Abstreckziehschritt), der in 1(e) dargestellt ist, zum Ausbilden des vorderen Abschnitts 12c des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe in eine endgültige Scheibenflanschkonfiguration (in 7 gezeigt), wodurch das Erzeugnis 12 der zweiten Stufe in ein Erzeugnis 13 einer dritten Stufe ausgebildet wird.
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Der erste Schritt (der Tiefziehschritt) von obigem Punkt (i) wird nachstehend beschrieben.
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(i-1) Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist der erste Schritt ein Schritt zum Abstreckziehen des Rohlings 4 aus einer ebenen Platte in das Erzeugnis 11 der ersten Stufe unter Verwendung des Stempels 21 und der Matrize 22.
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(i-2) Wie in 3 dargestellt ist, ist das Erzeugnis 11 der ersten Stufe ein topfartiges Erzeugnis einschließlich des ebenen Abschnitts 11b und des zylindrischen Erhebungsabschnitts 11a, der eine nicht-konstante Dicke hat. Das Erzeugnis 11 der ersten Stufe hat einen dicken Abschnitt 11c (der auch als ein Abschnitt mit bleibender Dicke bezeichnet sein kann), der sich an einem vorderen Abschnitt (einem dem ebenen Abschnitt 11b entgegengesetzten Endabschnitt) des Erhebungsabschnitts 11a befindet, und einen in der Dicke verringerten Abschnitt 11d, der ein verbleibender Abschnitt des Erhebungsabschnitts 11a ausgenommen des dicken Abschnitts 11c ist. Der dicke Abschnitt 11c ist an einem gesamten Umfang des dicken Abschnitts des Erhebungsabschnitts 11a vorgesehen.
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(i-3) Der erste Schritt ist ein Schritt, bei dem nicht nur ein Abstreckziehen sondern auch ein Ziehen durchgeführt wird. Das Ziehen des ersten Schritts ist ein Ziehen zum Ausbilden des Rohlings 4 in eine topfartige Konfiguration.
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(i-4) Der erste Abstreckziehschritt wird gleichzeitig über einen gesamten Umfang des Erzeugnisses erster Stufe durch Pressen durchgeführt. Das Abstreckziehen kann einmal oder mehrere Male einschließlich das Ersetzen einer Matrize durchgeführt werden.
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(i-5) Wie in 2 dargestellt ist, wird bei dem ersten Schritt das Abstreckziehen unter Verwendung eines Abstreckziehgeräts 50 durchgeführt, das eine Pressmaschine ist, die den Stempel 51 und die Matrize 52 hat. Das Abstreckziehen kann durchgeführt werden, nachdem das in 6 gezeigte Ziehen durchgeführt wurde. Die Matrize 52 hat einen Vorsprung 54, der in einer Radialrichtung einer zylindrischen Bohrung 52a an einer inneren Fläche der Form vorragt und den Rohling 4 durch den Vorsprung 54 abstreckt.
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Der Stempel 51 ist zylindrisch. Eine konvex-konkave Fläche 53 ist an einer Seitenfläche des Stempels 51, die dem Vorsprung 54 der Matrize 52 gegenüberliegt, ausgebildet. Die konvex-konkave Fläche 53 ist eine Fläche, deren radialer Abstand von dem Vorsprung 54 der Matrize 52 nicht konstant ist. Wie in 8 gezeigt ist, kann die konvex-konkave Fläche 53 alternativ eine Fläche 530 sein, deren radialer Abstand von dem Vorsprung der Matrize konstant ist. Wie in 9 gezeigt ist, kann die konvex-konkave Fläche 53 eine Fläche 531 sein, deren radialer Abstand von dem Vorsprung 54 der Matrize 52 sich allmählich (sanft) ändert, sodass er enger (oder weiter) wird. Um einen Abstand zwischen dem Vorsprung 54 der Matrize 52 und der Seitenfläche des Stempels 53, die dem Vorsprung 54 der Matrize 52 gegenüberliegt, enger als eine Dicke des Rohlings 4, der eine konstante Dicke hat, zu machen, kann die konvex-konkave Fläche 53 des Stempels 51 mit zumindest einem konvexen Abschnitt 53a versehen sein, der in Richtung des Vorsprungs 54 der Matrize 53 bezüglich eines Abschnitts (das heißt eines konkaven Abschnitts 53b) konvex ist, der sich benachbart zu dem konvexen Abschnitt 53a der Seitenfläche des Stempels 51 in einer Achsrichtung und/oder einer Umfangsrichtung des Stempels 52 befindet. Ein Vorsprungbetrag des konvexen Abschnitts 53a kann zwischen gegenüberliegenden Enden des konvexen Abschnitts 53a konstant oder nicht konstant sein. In einem Fall, in dem mehrere konvexe Abschnitte 53a vorgesehen sind, können Vorragebeträge der jeweiligen konvexen Abschnitte 53a gleich oder nicht gleich zueinander sein. Der konvexe Abschnitt 53a kann an einem Abschnitt oder an allen Abschnitten der Seitenfläche des Stempels 51, die dem Vorsprung 54 der Matrize 52 gegenüberliegen, vorgesehen sein.
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In der Achsrichtung der Seitenfläche des Stempels 51 sind ein konvexer Abschnitt 53a und ein konkaver Abschnitt 53b, der zu dem einen konvexen Abschnitt 53a benachbart ist, durch eine geneigte Fläche 53c verbunden, die zu der Achsrichtung des Stempels 51 nicht senkrecht verläuft. Ein Winkel zwischen der geneigten Fläche 53c und einer Achsrichtung der Seitenfläche des Stempels 51 ist als ein Winkel festgelegt, der wünschenswerterweise gleich wie oder kleiner als 60 Grad und weiter bevorzugt gleich wie oder kleiner als 45 Grad ist. Ein Neigungswinkel einer jeden geneigten Fläche 53c kann konstant sein oder kann sich allmählich ändern.
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(i-6) Die Matrize 52 ist aus einer äußeren Matrize aufgebaut, die eine zylindrische Bohrung 52a hat. Der Stempel 51 ist aus einem inneren Stempel aufgebaut, der in die und aus der zylindrischen Bohrung 52a der äußeren Matrize 52 in der Achsrichtung der Zylinderbohrung 52a bewegt wird. Die konvex-konkave Fläche 53 ist an einer äußeren Fläche des inneren Stempels ausgebildet. Wie in 3 dargestellt ist, kann an lediglich einer Innenseitenfläche des Erhebungsabschnitts 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe durch das unter Verwendung des inneren Stempels 51 und der äußeren Matrize 52 durchgeführten Abstreckziehens eine konvex-konkave Konfiguration ausgebildet sein.
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(i-7) Bei dem ersten Schritt wird der Rohling 4 durch Bewegen des Stempels 51 relativ zu der Matrize 52 lediglich in der Achsrichtung des Rohlings 4 (das heißt in der Achsrichtung der zylindrischen Bohrung 52a oder der Radscheibe 10) abstreckgezogen. In 3 zeigt „A1“ eine Bewegungsrichtung des Stempels 51. Eine Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 51 und der Matrize 52, die in 1(c) gezeigt ist, kann entgegengesetzt zu einer Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 51 und der Matrize 52 sein, die in 2 und 3 gezeigt sind.
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(i-8) Wie in 3 dargestellt ist, kann bei dem ersten Schritt ein Abschnitt des Rohlings 4, der dem in der Dicke verringerten Abschnitt 11d entspricht, abstreckgezogen werden. Ein Abschnitt des Rohlings 4, der dem dicken Abschnitt 11c entspricht, kann zu einem Ausmaß abstreckgezogen werden, dass der dicke Abschnitt 11c eine Dicke hat, die gleich wie oder größer als 90% der Dicke des Rohlings 4 nach dem ersten Schritt ist, oder kann nicht abstreckgezogen werden. Dies liegt daran, dass ein bestimmter Betrag der „Ausdehnung des Materials“ des dicken Abschnitts 11c bei dem ersten Schritt beibehalten wird, sodass unterdrückt wird, dass das Reißen des Materials während der Durchmesservergrößerung an dem zweiten Schritt passiert. Am meisten vorzuziehen ist, dass der dicke Abschnitt 11c vom Gesichtspunkt der Verhinderung einer Risserzeugung nicht abstreckgezogen werden muss. In einem Fall, dass der dicke Abschnitt 11c nicht abstreckgezogen wird, ist die Dicke des dicken Abschnitts 11c gleich (oder im Wesentlichen gleich) wie eine Dicke des Nabenkopplungsabschnitts 20 oder ist größer als die Dicke des Nabenkopplungsabschnitts 20.
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(i-9) Bei dem ersten Schritt kann der Rohling 4 aus einer ebenen Platte zuerst in eine Konfiguration eines Tellers oder eines Topfs gepresst werden (das heißt der Rohling kann im Vorfeld in eine Konfiguration eines Tellers oder eines Topfs ausgebildet werden), und wird dann unter Verwendung des Stempels 51 und der Matrize 52 abstreckgezogen, um dadurch das Erzeugnis 11 der ersten Stufe herzustellen. Wie in 6 dargestellt ist, ist die Umformung im Vorfeld eine Pressziehumformung, die unter Verwendung eines Pressziehgeräts 60, das einen Stempel 61 und eine Matrize 62 hat, durchgeführt wird.
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Der zweite Schritt (der Durchmesservergrößerungsschritt) von obigem Punkt (ii) wird nachstehend erläutert.
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(ii-1) Der zweite Schritt wird nach dem ersten Schritt durchgeführt.
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(ii-2) Wie in 4 dargestellt ist, hat das Erzeugnis 12 der zweiten Stufe einen ebenen Abschnitt 12b und den konischen Erhebungsabschnitt 12a, der eine nicht konstante Dicke hat, und hat eine Konfiguration eines Tellers.
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(ii-3) Bei dem zweiten Schritt wird der Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe diametrisch vergrößert, indem ein Stempel 71, der einen konischen Abschnitt hat, zwangsweise in den Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe eingesetzt wird. Bei dem zweiten Schritt wird nicht nur diametrisch vergrößert, sondern an einem Hubende des Stempels 71 kann auch ein Schmieden durchgeführt werden.
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(ii-4) Bei dem zweiten Schritt wird das diametrische Vergrößern unter Verwendung eines Durchmesservergrößerungsgeräts 70 durchgeführt, das eine Pressmaschine ist, an der ein Stempel 71 und eine Matrize 72 installiert sind.
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(ii-5) Die Matrize 52 ist aus einer äußeren Matrize mit einer konischen Bohrung 72a aufgebaut. Der Stempel 71 ist aus einem inneren Stempel aufgebaut, der in die oder aus der konischen Bohrung 72a der äußeren Matrize 72 in einer Achsrichtung der konischen Bohrung 72a (das heißt in der Achsrichtung der Radscheibe 10) bewegt wird.
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(ii-6) Bei dem zweiten Schritt wird der Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe, dem eine konvex-konkave Konfiguration auferlegt wurde, radial auswärts ausgebildet, wodurch eine gewollte Konfiguration und eine Dickenverteilung erhalten werden.
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(ii-7) Der zweite Schritt wird gleichzeitig über einen gesamten Umfang des Erzeugnisses durch Pressen durchgeführt.
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(ii-8) Bei dem zweiten Schritt wird der Erhebungsabschnitt 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe diametrisch vergrößert, indem der Stempel 71 bezüglich der Matrize 72 lediglich in einer Achsrichtung des Erhebungsabschnitts 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe (das heißt in der Achsrichtung der Radscheibe 10) zwangsbewegt wird. In 4 zeigt „A2“ eine Bewegungsrichtung des Stempels 71. Eine Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 71 und der Matrize 72, die in 1(d) gezeigt ist, kann entgegengesetzt zu einer Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 71 und der Matrize 72 sein, die in 4 gezeigt ist.
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(ii-9) Das diametrische Vergrößern bei dem zweiten Schritt ist nicht auf das Vergrößern unter Verwendung der zuvor beschriebenen Pressmaschine beschränkt und kann unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Aufweiteinrichtung usw. durchgeführt werden.
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Der dritte Schritt von obigem Punkt (iii) wird nachstehend erläutert.
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(iii-1) Der dritte Schritt wird nach dem zweiten Schritt durchgeführt.
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(iii-2) Wie in 5 dargestellt ist, hat das Erzeugnis 13 der dritten Stufe einen ebenen Abschnitt 13b und einen Erhebungsabschnitt 13a, der eine nicht konstante Dicke hat, und hat eine Konfiguration eines Tellers (einschließlich im Wesentlichen der eines Tellers).
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(iii-3) Bei dem dritten Schritt wird das Ziehen durchgeführt. Bei dem dritten Schritt kann nicht nur das Ziehen, sondern auch das Abstreckziehen durchgeführt werden. Außerdem kann bei dem dritten Schritt lediglich das Abstreckziehen durchgeführt werden.
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(iii-4) Bei dem dritten Schritt wird der vordere Abschnitt 12c des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe abstreckgezogen, wodurch der vordere Abschnitt 12c in eine Konfiguration eines Scheibenflansches 32 ausgebildet wird. Bei dem dritten Schritt wird der vordere Abschnitt 12c des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe abstreckgezogen und angehoben, wodurch der gewollte Außendurchmesser und die gewollte Dicke des Scheibenflansches erhalten werden können.
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(iii-5) Bei dem dritten Schritt wird das Abstreckziehen unter Verwendung eines zweiten Geräts 80 durchgeführt, das eine Pressmaschine ist, an der ein Stempel 81 und eine Matrize 82 installiert sind.
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(iii-6) Die Matrize 82 ist aus einer äußeren Matrize mit einer Bohrung 82a aufgebaut, wobei eine Umgebung eines offenen Endes davon zylindrisch ist. Der Stempel 81 ist aus einem inneren Stempel aufgebaut, der in die oder aus der Bohrung 82a der äußeren Matrize 82 in einer Achsrichtung der Bohrung 82a (das heißt in der Achsrichtung der Radscheibe 10) bewegt wird.
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(iii-7) Die Matrize 82 hat einen offenen Endabschnitt 82b, der sich an dem offenen Ende der Bohrung 82a befindet und den Endabschnitt 12c des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe durch den offenen Endabschnitt 82b abstreckzieht.
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(iii-8) Bei dem dritten Schritt wird ein gesamter Umfang des Erzeugnisses der zweiten Stufe unter Verwendung der Pressmaschine gleichzeitig ausgebildet.
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(iii-9) Bei dem dritten Schritt wird der vordere Abschnitt des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe durch Zwangsbewegen des Stempels 81 relativ zu der Form 82 in einer Achsrichtung lediglich des Erhebungsabschnitts 12a des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe (das heißt in der Achsrichtung der Radscheibe 10) abstreckgezogen. In 5 zeigt „A3“ eine Bewegungsrichtung des Stempels 81. Eine Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 81 und der Matrize 82, die in 1(e) gezeigt ist, kann entgegengesetzt zu einer Oben-Unten-Beziehung zwischen dem Stempel 81 und der Matrize 82 sein, die in 5 gezeigt ist.
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(iii-10) Bei dem dritten Schritt kann das Ziehen, das unter Verwendung der in 5 gezeigten Pressmaschine durchgeführt wird, durch Fließpressen usw. ersetzt werden.
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(iii-11) Bei dem dritten Schritt kann eine Maßbearbeitung durch spanabhebende Bearbeitung durchgeführt werden, nachdem das Ziehen unter Verwendung der Pressmaschine (oder das Fließpressen usw.) durchgeführt wurde.
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(iii-12) Der dritte Schritt (zum Ausbilden des vorderen Abschnitts 12c der Konfiguration des Scheibenflansches 32) kann während des zweiten Schritts durchgeführt werden.
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Wie in 1(f), 1(g), 1(h) und 1(i) dargestellt ist, kann die Radscheibe 10 nach dem dritten Schritt hergestellt werden, indem das Erzeugnis der dritten Stufe gestanzt wird, um dadurch das Nabenloch 21, das Nabenschraubenloch 22 und das Belüftungsfenster 23 auszubilden.
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Als Nächstes werden technische Vorteile der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird bei dem ersten Schritt der Abschnitt des Rohlings 4, der dem in der Dicke verringerten Abschnitt 11d entspricht, abstreckgezogen. Der Abschnitt des Rohlings 4, der dem dicken Abschnitt 11c entspricht, muss nicht abstreckgezogen werden oder kann so abstreckgezogen werden, dass der dicke Abschnitt 11c eine Dicke hat, die gleich wie oder mehr als 90% der Dicke des Rohlings 4 beträgt. Wenn der Erhebungsabschnitt 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe nach dem ersten Schritt diametrisch vergrößert wird, kann als ein Ergebnis verhindert werden, dass im Vergleich zu herkömmlichen Fällen Risse erzeugt werden.
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Bei dem ersten Schritt wird der Rohling 4 einer ebenen Platte zuerst in die Konfiguration eines Tellers oder eines Topfs gepresst und wird dann unter Verwendung des Stempels 51 und der Matrize 52 abstreckgezogen. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Erzeugnis 11 der ersten Stufe stabiler als in einem Fall auszubilden, in dem der Rohling 4 aus einer ebenen Platte direkt in das Erzeugnis 11 der ersten Stufe ausgebildet wird. Außerdem kann eine auf das Abstreckziehgerät 50 aufgebrachte Last verringert werden. Da der zweite Schritt und der dritte Schritt nach dem ersten Schritt durchgeführt werden, können das Erzeugnis 12 der zweiten Stufe, das Erzeugnis 13 der dritten Stufe und die große oder mittelgroße Radscheibe 10 erhalten werden, bei denen keine Risse erzeugt werden.
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Da außerdem das Erzeugnis 11 der ersten Stufe ausgebildet wird, indem bei dem ersten Schritt abstreckgezogen wird, kann besser unterdrückt werden, dass jeglicher Drückfehler von Teilen einer Fließpressmaschine an den Oberflächen des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe, des Erzeugnisses 12 der zweiten Stufe, des Erzeugnisses 13 der dritten Stufe und der großen oder mittelgroßen Radscheibe 10 verbleibt, und zwar verglichen mit einem Fall, in dem das Erzeugnis 11 der ersten Stufe durch Abstreckdrücken ausgebildet wird.
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Der Abschnitt des Rohlings 4, der dem in der Dicke verringerten Abschnitt 11d des Erzeugnisses der ersten Stufe entspricht, wird bei dem ersten Schritt abstreckgezogen. Der Abschnitt des Rohlings 4, der dem dicken Abschnitt 11c entspricht, wird nicht abstreckgezogen, oder wird so abstreckgezogen, dass der dicke Abschnitt 11c eine Dicke von mehr als 90% des Rohlings hat. Wenn der Erhebungsabschnitt 11a des Erzeugnisses 11 der ersten Stufe nach dem ersten Schritt diametrisch vergrößert wird, können verglichen mit herkömmlichen Fällen Risse unterdrückt werden.
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Falls der Rohling lediglich durch das Schmieden in das Erzeugnis der ersten Stufe ausgebildet wird, ist eine große Last erforderlich, was zu erhöhten Anfangskosten führt. Da bei der Erfindung der Rohling durch Abstreckziehen in das Erzeugnis der ersten Stufe ausgebildet wird, wird im Gegensatz dazu die Umformlast signifikant verringert und somit führt dies zu geringeren Anfangskosten.
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Bei der obigen Erläuterung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung werden der erste Schritt, der zweite Schritt und der dritte Schritt in dieser Reihenfolge durchgeführt. Jedoch ist die Reihenfolge der Schritte nicht auf diese Reihenfolge begrenzt. Genauer gesagt kann der dritte Schritt während des zweiten Schritts durchgeführt werden.
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Erläuterung der Bezugszeichen
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- 2
- Material der ebenen Plattenscheibe
- 4
- Rohling
- 10
- Radscheibe
- 11
- Erzeugnis der ersten Stufe
- 11a
- Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe
- 11b
- Ebener Abschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe
- 11c
- Dicker Abschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe
- 11d
- In der Dicke verringerter Abschnitt des Erzeugnisses der ersten Stufe
- 12
- Erzeugnis der zweiten Stufe
- 12a
- Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der zweiten Stufe
- 12b
- Ebener Abschnitt des Erzeugnisses der zweiten Stufe
- 12c
- Vorderer Abschnitt des Erhebungsabschnitts des Erzeugnisses der zweiten Stufe
- 13
- Erzeugnis der dritten Stufe
- 13a
- Erhebungsabschnitt des Erzeugnisses der dritten Stufe
- 13b
- Ebener Abschnitt des Erzeugnisses der dritten Stufe
- 20
- Nabenkopplungsabschnitt
- 21
- Nabenloch
- 22
- Nabenschraubenloch
- 30
- Erhebungsabschnitt
- 31
- Konischer Abschnitt
- 32
- Scheibenflansch
- 33
- Belüftungsfenster
- 50
- Abstreckziehgerät
- 51
- Stempel
- 52
- Matrize
- 53, 530, 531
- Konvex-konkave Fläche
- 54
- Vorsprung
- 60
- Ziehpresse
- 61
- Stempel der Ziehpresse
- 62
- Matrize der Ziehpresse
- 70
- Durchmesservergrößerungsgerät
- 71
- Stempel des Durchmesservergrößerungsgeräts
- 72
- Matrize des Durchmesservergrößerungsgeräts
- 80
- Scheibenflanschausbildungspresse
- 81
- Stempel der Scheibenflanschausbildungspresse
- 82
- Matrize der Scheibenflanschausbildungspresse
