DE1297570B

DE1297570B - Process for the production of a one-piece light metal spoked wheel with a hub part and a pneumatic tire rim

Info

Publication number: DE1297570B
Application number: DEF47193A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter; Kraetsch; Schulte Friedrich Wilhelm; Stoehr Willi
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 1965-09-15
Filing date: 1965-09-15
Publication date: 1969-06-19
Also published as: CH471612A; FR1491895A; GB1152673A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Leichtmetall-Speichenrades mit Nabenteil und Luftreifenfelge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ausgehend von einem zylindrischen Gußrohling, der durch Gesenk-Warmpressen in einen schalenförmigen Rohling mit unterschiedlicher Materialverteilung und verdicktem Rand umgepreßt wird, welcher durch Gesenk-Warmpressen der Endform mit vorgeformtem Felgenteil angenähert wird, aus welcher nach spanabhebender Bearbeitung die Felgenform durch Walzen erzeugt wird, wobei dem Verfahren entsprechend entgratet, zwischenerwärmt und warm behandelt wird.The invention relates to a method for producing a one-piece Light metal spoked wheel with hub part and pneumatic tire rim, especially for motor vehicles, starting from a cylindrical cast blank, which is formed into a bowl-shaped blank with different material distribution and thickened Edge is overpressed, which by hot-swaging the final shape with preformed Rim part is approximated, from which the rim shape after machining is produced by rolling, deburring according to the process, intermediate heating and is treated warmly.

Bekanntlich erhält man durch das Gesenk-Warmpressen erheblich höhere Festigkeiten von Leichtmetallerzeugnissen, als wenn diese nur gegossen würden. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, aus hochfesten Aluminiumlegierungen, wie beispielsweise AlMgSi, AlCuMg und AlZiiMg(Cu), bzw. aus ebenfalls bekannten Magnesiumknetlegierungen, wie AZ855 mit 6,5 bis 8,0% Al, 0,5 bis 29/o Zn und 0,05 bis 0,4% Mn oder ZK60 mit 4,8 bis 6,211/o Zn und etwa 0,6% Zirkonium, Leichtmetall-Speichenräder vollständig einstückig und im wesentlichen durch Gesenk-Warmpressen herzustellen. Insbesondere soll ein Verfahren geschaffen werden, das eine brauchbare und wirtschaftliche Lösung der gestellten Aufgabe ergibt.It is well known that hot-die pressing produces considerably higher ones Strengths of light metal products as if they were only cast. That's why The invention is based on the object of high-strength aluminum alloys, such as for example AlMgSi, AlCuMg and AlZiiMg (Cu), or from well-known magnesium wrought alloys, like AZ855 with 6.5 to 8.0% Al, 0.5 to 29 / o Zn and 0.05 to 0.4% Mn or ZK60 with 4.8 to 6.211 / o Zn and about 0.6% zirconium, light metal spoked wheels completely manufactured in one piece and essentially by hot swaging. In particular a process is to be created that is a usable and economical solution the task at hand.

Es sind zwar schon einstückige Leichtmetallräder mit Nabenteil und Luftreifenfelge bekannt, die aus Festigkeitsgründen eine recht komplizierte Konstruktionsform mit außen und innen angeordneten Stützrippen aufweisen und die entweder durch Gießen oder durch Gesenk-Warmpressen hergestellt werden sollen. Es ist jedoch in diesem Zusammenhang für kein Speichenrad mit entsprechenden Durchbrüchen und Festigkeiten ein Verfahren bekanntgeworden, wie das Gesenk-Warmpressen brauchbar und wirtschaftlich durchgeführt werden könnte.There are already one-piece light alloy wheels with a hub part and Known pneumatic tire rim, which is a rather complicated construction form for reasons of strength have with outside and inside arranged support ribs and either by casting or are to be produced by hot-die pressing. However, it is in this Correlation for no spoked wheel with corresponding breakthroughs and strengths a process has become known, such as hot die pressing, useful and economical could be done.

Von den zahlreichen bereits bekannten Verfahrensvorschägen zur Herstellung von Leichtmetallrädern sind nur solche Vorschläge brauchbar zu verwirklichen, die den Werkstoffeigenschaften der Leichtmetallknetlegierungen Rechnung tragen, und auch nur solche Verfahren wirtschaftlich, bei denen die Anzahl der Arbeitsvorgänge und die Konstruktion der einzelnen Preßgesenke noch mit erträglichem Aufwand zu verwirklichen sind. Ein Verfahren ist bekannt, bei dem von einem scheibenförmigen zylindrischen Rohling mit oder ohne Mittelbohrung aus- ; gegangen und der Rohling dann in fünf verschiedenen Gesenken warm gepreßt wird. Dazu muß das Vorerzeugnis in jeder Zwischenstufe, dem Verfahren entsprechend, entgratet, zwischenerwärmt und warm behandelt werden. Insbesondere muß bei größeren Ver- ; formungsgraden ein Weichglühen eingeschaltet werden, weil sonst die erforderlichen Preßdrücke zu hoch und die in einigen Zwischenstufen mehrteiligen Preßgesenke zu stark abgenutzt werden. Diese Gesenke sind mit Auswerfervorrichtungen versehen. Sie arbeiten teilweise konzentrisch mit drei um jeweils 120° zueinander versetzten Preßbacken, und das gepreßte Erzeugnis ist noch keineswegs eindeutig zentriert. Außerdem soll die Felgenform anschließend durch eine Profilwalze überarbeitet werden. Das ist notwendig, um eine glatte Felgenform zu erhalten, die durch Pressen allein nicht herstellbar wäre. Im übrigen erhält man trotz des erheblichen Aufwandes bei diesein Verfahren auch kein Speichenrad, sondern nur ein Scheibenrad mit einzelnen Verstärkungsrippen in Umfangsnähe und einem kaum verstärkten Nabenrand.Of the numerous already known proposed methods for production of light alloy wheels, only those proposals are useful to realize that take into account the material properties of wrought light metal alloys, and also only those processes economically in which the number of work processes and the construction of the individual press dies with tolerable effort are realizing. A method is known in which from a disk-shaped cylindrical blank with or without a central bore; gone and the blank then hot-pressed in five different dies. For this purpose, the preliminary product must in each intermediate stage, depending on the process, deburred, intermediately heated and be treated warmly. In particular, for larger amounts; degrees of deformation a soft annealing be switched on, because otherwise the required pressing pressures are too high and the in In some intermediate stages, multi-part press dies are too worn out. These Dies are equipped with ejector devices. You work partially concentrically with three pressing jaws offset by 120 ° to one another, and the pressed product is by no means clearly centered. In addition, the rim shape should then be revised by a profile roller. This is necessary to get a smooth rim shape to obtain which could not be produced by pressing alone. Otherwise receives despite the considerable effort involved in this one procedure, there is also no spoked wheel, but only a disc wheel with individual reinforcing ribs near the circumference and a barely reinforced hub rim.

Schon vor mehreren Jahrzehnten ist ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugrädern bekanntgeworden, das von einem Rohling ausgeht, der als ebene Rundscheibe mit einem verdickten Rand mehrstufig so umgeformt wird, daß erst durch Rolldrücken ein Teil des Randes gestreckt und die ebene Scheibe schalenförmig vergrößert, dann die Scheibe zwischen zwei Gesenken verformt und deren noch verdickter Rand etwa in die gleiche Ebene gedrückt wird wie der Nabenrand der Radscheibe. Anschließend wird dieses Zwischenerzeugnis zwischen zwei Spannteile eingepreßt und gedreht, während eine Walze den verdickten Rand aufteilt und gegenüber den Spannteilen zu einem V-förmigen Querschnitt mit zwei langen Schenkeln auswalzt. Diese Schenkel werden dann in einer weiteren Einspannung des Zwischenerzeugnisses durch eine Profilwalze zunächst vorgeformt und dann durch eine weitere Profilwalze ausgeformt. Erst anschließend wird dann die endgültige Form der Radscheibe zwischen zwei entsprechenden Gesenken hergestellt. Man benötigt also mindestens sechs verschiedene Paare von Gesenken bzw. Spannteilen, und man erhält auch bei diesem Verfahren keine Speichenform und nicht einmal Rippen zur Verstärkung der Radscheibe. Ein ebenfalls aus dieser Zeit bekanntes Verfahren zum Gesenkpressen von Flugzeugrädern mit Nabenteil und Luftreifenfelge ist scheinbar sehr einfach und soll in einem Vorgesenk schon die schalenförmige Zwischenform mit dem einen Felgenhorn ergeben, die in umgekehrter Lage dann in ein zweites Gesenk eingelegt, durch eine Reihe passender Einzelsegmente ergänzt und gemeinsam mit diesen von einem Obergesenk bereits fertiggepreßt werden soll. Man braucht nur noch die Gesenke auseinanderzunehmen und die Segmente vom fertigen Felgenraum zu entfernen, um das fertige Leichtmetallrad zu haben, wenn das Verfahren praktisch zu verwirklichen wäre. Das geht jedoch nicht, weil man Leichtmetalle bekanntlich nicht wie Kunststoffteile einfach in beliebiger Weise formpressen kann. Man müßte das Leichtmetall bis nahezu auf den Schmelzpunkt erhitzen, oder besser darüber, weil man beim Druckgießen wenigstens ein porenfreies Gefüge erhalten könnte. Den wesentlichen Vorteil der hohen Festigkeit von Kneterzeugnissen könnte man also auf diese Weise nicht erhalten. Auch ist von Rippen oder gar Speichen in diesem Zusammenhang nicht die Rede.A process for the production of Vehicle wheels become known that proceeds from a blank, which is a flat circular disk with a thickened edge is formed in several stages so that only by roll pressing stretched part of the edge and enlarged the flat disc like a bowl, then the disc is deformed between two dies and their edge is still thickened is pressed into the same plane as the hub edge of the wheel disc. Afterward this intermediate product is pressed between two clamping parts and rotated while a roller divides the thickened edge and forms a V-shaped opposite the clamping parts Rolled cross-section with two long legs. These legs are then in a further clamping of the intermediate product is initially preformed by a profile roller and then shaped by a further profile roller. Only then will the final shape of the wheel disc is made between two corresponding dies. So you need at least six different pairs of dies or clamping parts, and even with this method, no spoke shape and not even ribs are obtained to reinforce the wheel disc. A process that was also known from this period for die pressing aircraft wheels with hub parts and pneumatic tire rims is apparent very simple and should already include the bowl-shaped intermediate shape in a pre-die result in one rim flange, which is then in the opposite position in a second die inserted, supplemented by a number of matching individual segments and together with them is to be finished pressed by an upper die. All you need is that Dismantle dies and remove the segments from the finished rim space, in order to have the finished alloy wheel when the process can be put into practice were. However, this is not possible because it is well known that light metals are not like plastic parts can easily be compression molded in any way. You would have to use the light metal up to almost Heat to the melting point, or better above, because at least one can die casting could receive a pore-free structure. The main advantage of high strength So you could not get from kneaded products in this way. Also is from Ribs or even spokes are not mentioned in this context.

Es ist außerdem in neuerer Zeit noch ein Verfahren zur Herstellung von luftbereiften Fahrzeugrädern aus Leichtmetall bekanntgeworden, bei dem aus einem zylindrischen Rohling ein Vorwerkstück mit gegabeltem Querschnitt hergestellt wird und daraus die Schenkel des Randquerschnittes spanlos zur Felgenvorform gebildet werden sollen. Hierzu soll der Randquerschnitt zunächst Z-förmig ausgebildet sein, und dann soll entweder nach dem schon früher bekannten Verfahren aus dem verdickten Randquerschnitt durch Auswalzen (Rolldrücken) ein V-förmiger Querschnitt mit zwei langgestreckten Schenkeln gebildet werden, was jedoch bei Leichtmetallegierungen ohne mehrfaches Zwischenglühen gar nicht durchführbar wäre, oder man nimmt auch zu diesem Zweck wieder sechs verschiedene Gesenk-Warmpressungen vor, um in beiden Fällen ein Erzeugnis zu erhalten, das keinen Nabenteil, keine Stützrippen und keine Speichen aufweist. Die in diesem Zusammenhang gleichzeitig angegebenen Möglichkeiten, nur eine Gesenkpressung anzuwenden und mit wenigen Walzen das fertige Erzeugnis zu erhalten oder statt dessen auch mit zahlreichen Gesenk-Warmpressungen ohne jeden Walzvorgang auskommen zu können, sind gleichermaßen in der Praxis nicht mit Erfolg durchführbar. Der Fachmann kann aus den vorstehend genannten Gründen eine Leichtmetallegierung weder mit einem einzigen Preßvorgang so weitgehend in die Endform zwingen, daß nur noch Walzen oder Rollen anschließend benötigt würden, noch kann er ausschließlich durch Gesenkpressungen ein Erzeugnis herstellen, das überhaupt nicht gewalzt werden müßte. Es gibt keine Leichtmetallegierung, die das eine zuläßt, und es gibt keine Gesenkschmiedepresse, die so genau arbeiten würde, daß ein brauchbar zentriertes einstückiges Leichtmetallrad in der angegebenen Weise herstellbar wäre. Nur das Warmpressen im Gesenk wäre technologisch möglich, jedoch sind in diesem Zusammenhang die verschiedenen Gesenkformen nur rein schematisch angedeutet und daraus also insgesamt nicht die technischen Anweisungen für den Fachmann erkennbar, wie diese zumeist mehrteiligen Gesenke im einzelnen auszusehen hätten und wie das Verfahren praktisch ausgeführt werden könnte. Was den anderen Vorschlag zum schon früher bekannten einfachen Ausstrecken der beiden Felgenschenkel anbetrifft, so fehlt übrigens eine Zwischenform von Spannbacken, zwischen die der einstufig gepreßte Rohling wirklich hineinpassen würde, und es hat sich außer den schon genannten Nachteilen einer erheblichen Anzahl von Zwischenglühungen auch in der Praxis gezeigt, daß es außerordentlich schwierig ist, etwa mit einer einzigen Profilwalze die gesamte Felgenform herzustellen, ohne daß dabei Faltungen des Werkstoffes auftreten würden.It is also still a method of manufacture recently of pneumatic vehicle wheels made of light metal become known, in which from one cylindrical blank, a preliminary workpiece is produced with a forked cross-section and from this the legs of the edge cross-section are formed without cutting to form the rim preform should be. For this purpose, the edge cross-section should initially be Z-shaped, and then should either use the previously known method from the thickened Edge cross-section by rolling (roll pressing) a V-shaped cross-section with two elongated legs are formed, but this is the case with light metal alloys would not be feasible without repeated intermediate annealing, or one also uses for this purpose again six different hot-die pressings before in both Cases a product get that no hub part, no support ribs and has no spokes. Those indicated at the same time in this context Possibilities to use only one die pressing and with a few rollers the finished one Obtaining the product or, instead, with numerous hot-die pressings To be able to do without every rolling process, are equally not in practice feasible with success. The skilled person can for the reasons given above a light metal alloy neither with a single pressing process so largely in the final shape force that only rollers or rollers would be required afterwards, nor can he manufacture a product that would not have to be rolled at all. There is no such thing as a light metal alloy one allows, and there is no closed-die forging press that would work so precisely, that a usable centered one-piece light alloy wheel in the manner indicated could be produced. Only hot pressing in the die would be technologically possible, however In this context, the various die shapes are only purely schematic indicated and therefore overall not the technical instructions for the person skilled in the art recognizable how these mostly multi-part dies should look in detail and how the process might be practiced. As for the other suggestion Concerning the previously known simple extension of the two rim legs, Incidentally, there is no intermediate form of clamping jaws between which the single-stage Pressed blank would really fit into it, and it has to be except for those already mentioned Disadvantages of a considerable number of intermediate anneals also shown in practice, that it is extremely difficult, for example with a single profile roller, the entire Manufacture rim shape without folds of the material would occur.

Zur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten und der Nachteile einer erheblichen Anzahl verschiedener Warmpreßstufen wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren angestrebt, das mit einem überraschend geringen Aufwand an Warmpressungen und in Verbindung mit den notwendigen Zwischenbehandlungsstufen ein einstückiges Lechtmetall-Speichenrad herzustellen gestattet, bei dem die hohen Festigkeitswerte einer Knetlegierung in vollem Umfang ausgenutzt und einwandfrei zentrierte Räder mit Nabenteil, Luftreifenfelge und zugleich solchen Stützrippen auf der Radscheibe herstellbar sind, aus denen ; man lediglich durch eine spanabhebende Bearbeitung auch frei tragende Speichen und damit das günstigste Verhältnis Festigkeit zu Gewicht erreichen kann. Diese Forderungen lassen sich gemäß der Erfindung dadurch erfüllen, daß der schalenförmige Rohling ; einen schräg nach außen gerichteten, verdickten Rand erhält, daß in nur einem Gesenk-Warmpreßvorgang, vorzugsweise im Temperaturbereich von 450 bis 480° C, eine der Endform mit Rippen entsprechende Materialverteilung so weitgehend erzwungen wird, daß von den beiden dabei V-förmig auseinanderweisend vorgeformten Felgenhörnein nur das eine Felgenhorn noch in eine Schräglage umgebogen wird und beide Felgenhörner durch an sich bekanntes Rolldrücken in die endgültige Felgenform übergeführt werden.To avoid the difficulties mentioned and the disadvantages of a a significant number of different hot pressing steps is achieved by the present invention A process aimed at that with a surprisingly low cost of hot pressing and in connection with the necessary intermediate treatment stages a one-piece Made of light metal spoked wheels with high strength values a wrought alloy fully utilized and perfectly centered wheels with hub part, pneumatic tire rim and at the same time such support ribs on the wheel disc can be produced from which; can only be done by machining also cantilevered spokes and thus the best strength-to-weight ratio can reach. According to the invention, these requirements can be met by that the bowl-shaped blank; a thickened one directed obliquely outwards Edge receives that in just one die-hot pressing process, preferably in the temperature range from 450 to 480 ° C, a material distribution corresponding to the final shape with ribs is so largely enforced that the two point apart in a V-shape preformed rim flange only one rim flange is bent into an inclined position and both rim flanges into the final by rolling pressing known per se Rim shape are transferred.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig unter Verwendung hochfester Aluminiumlegierungen, wie AlMgSi, AlCuMg und A1ZnMg(Cu), bzw. Magnesiumknetlegierungen, wie AZ 855 und ZK 60, durchgeführt. Dazu werden die Temperaturen für das Gesenk-Warmpressen möglichst hoch gewählt, um mit vergleichsweise geringen Preßkräften auszukommen und den Verschleiß der Gesenke möglichst gering zu halten. Jedoch dürfen andererseits nicht diejenigen Temperaturgrenzen überschritten werden, bei denen die Gefahr besteht, daß die gefügebedingte Festigkeit der betreffenden Leichtmetalllegierungen verlorengeht. Die Schmelzpunkte der reinen Metalle Aluminium und Magnesium sind nahezu gleich, so daß die für die betreffenden Legierungen bekanntlich niedriger liegenden Schmelzpunkte einen verhältnismäßig engen Temperaturbereich für alle in Frage kommenden Leichtmetalllegierungen für die günstigsten Arbeitsverhältnisse festlegen. Für die bevorzugt zu verwendenden Legierungen der genannten Art wird deshalb vorgeschlagen, daß der schalenförmige Rohling im Temperaturbereich zwischen 440 und 450° C gepreßt, dann die der Endform entsprechende Materialverteilung bei Temperaturen zwischen 450 und 480° C erzwungen und von den übrigen Arbeitsgängen nur gegebenenfalls das Umbiegen des Felgenhornes bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird.The method according to the invention is expediently made using high strength Aluminum alloys such as AlMgSi, AlCuMg and A1ZnMg (Cu), or wrought magnesium alloys, like AZ 855 and ZK 60. For this purpose, the temperatures for the hot die pressing Chosen as high as possible in order to get by with comparatively low pressing forces and to keep die wear as low as possible. However, on the other hand the temperature limits are not exceeded at which there is a risk of that the structural strength of the light metal alloys in question is lost. The melting points of the pure metals aluminum and magnesium are almost the same, so that the melting points which are known to be lower for the alloys in question a relatively narrow temperature range for all light metal alloys in question set for the most favorable working conditions. For the preferred to use Alloys of the type mentioned is therefore proposed that the shell-shaped Blank pressed in the temperature range between 440 and 450 ° C, then that of the final shape Corresponding material distribution at temperatures between 450 and 480 ° C enforced and of the other work steps, only bending the rim flange if necessary is carried out at an elevated temperature.

Als Ausführungsbeispiel zum erfindungsgemäßen Verfahren sind in der Zeichnung die wesentlichen Arbeitsstufen zur Herstellung eines einstückigen Leichtmetall-Speichenrades mit Nabenteil und Luftreifenfelge dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Querschnitt durch den schalenförmigen Rohling und F i g. 2 die Draufsicht auf die im darauffolgenden Gesenk-Warmpreßvorgang erzeugte Materialverteilung mit dem Innenprofil nach Teil A und dem Außenprofil nach Teil B in F i g. 3; F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-111 von Fig.2; F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig.2; F i g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V von F i g. 2; F i g. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI von Fig.2; F i g. 7 zeigt als Halbschnitt den gleichen Querschnitt wie in F i g. 3 nach einer weiteren Umformung des Preßlings gemäß F i g. 2 und 3; F i g. 8 zeigt im oberen Teil eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles C und im unteren Teil eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles D nach F i g. 9; F i g. 9 ist ein Schnitt nach der Linie IX-IX von F i g. B. Die F i g. 8 und 9 zeigen das Preßteil nach F i g. 7 nach spanabhebenden Bearbeitungen.As an embodiment of the method according to the invention are in Drawing the essential work stages for the production of a one-piece light metal spoked wheel shown with hub part and pneumatic tire rim. It shows F i g. 1 the cross section through the bowl-shaped blank and FIG. 2 the plan view of the following Die-hot pressing process produced material distribution with the inner profile according to part A and the outer profile according to part B in FIG. 3; F i g. 3 is a section after Line III-111 of Figure 2; F i g. Figure 4 is a section on the line IV-IV of Figure 2; F i g. 5 is a section on the line V-V of FIG. 2; F i g. 6 is a section according to the line VI-VI of Figure 2; F i g. 7 shows the same cross section as a half section as in Fig. 3 after a further reshaping of the compact according to FIG. 2 and 3; F i g. 8 shows in the upper part a plan view in the direction of arrow C and in the lower part Part of a plan view in the direction of arrow D according to F i g. 9; F i g. 9 is a section according to the line IX-IX of FIG. B. The F i g. 8 and 9 show the pressed part according to F. i g. 7 after machining.

F i g. 10 ist ein Schnitt nach der Linie X-X von Fig.8; F i g. 11 ist ein Schnitt nach der Linie XI-XI von F i g. 8; F i g. 12 zeigt einen Vertikalschnitt durch das aus dem Teil nach F i g. 8 und 9 in die Endform übergeführte Leichtmetallrad.F i g. Figure 10 is a section on line X-X of Figure 8; F i g. 11 is a section along the line XI-XI of FIG. 8th; F i g. 12 shows a vertical section by that from the part according to FIG. 8 and 9 light alloy wheel converted into its final shape.

Bei der Herstellung des Leichtmetallrades geht man von einem zylindrischen Block aus, im allgemeinen einem Gußblock, der in der Zeichnung nicht besonders dargestellt ist. Dieser Block wird durch Gesenkpressen in das Preßteil 1 nach F i g. 1 umgeformt. Das Preßteil 1 hat annähernd die Form eines Tellers, dessen randnahe Zone 2 zur Ausbildung der Felge und dessen mittlerer Teil 3 zur Formgebung der Radschüssel dient.The manufacture of the light alloy wheel is based on a cylindrical one Block of, generally a cast block, which is not particularly shown in the drawing is. This block is swaged into the pressing part 1 according to FIG. 1 reshaped. The pressed part 1 has approximately the shape of a plate, whose edge zone 2 to Training the Rim and its central part 3 for shaping the wheel dish is used.

Die hauptsächliche Formgebung des Leichtmetallrades mittels Gesenkpressen besteht in der Umformung des Preßteils 1 in das Preßteil 4 nach F i g. 2 und 3. Das Preßteil 4 hat im wesentlichen die Form eines einseitig geschlossenen Hohlzylinders. Die zylindrische Wand 5 hat einen ringsum laufenden Flansch 6. Der Boden weist, abgesehen von noch vorzunehmenden spanabhebenden Bearbeitungen, schon die Endform der Schüssel des herzustellenden Rades auf. Mit 7 sind die durch später zu erläuternde spanabhebende Bearbeitungen freizulegenden Radspeichen bezeichnet. Diese haben senkrecht zur Radachse einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit einer Verjüngung in Richtung zur Radachse. Die Trapezschenkel haben nach innen gerichtete Rippen 8, die in die zylindrische Wand 5 und in den Nabenteil 9, 10 auslaufen, so daß die Speichen 7 U-förmig ausgebildet sind. Die zwischen den Speichen 7 liegenden Felder des Bodens des Preßteils 4 sind mit 11 bezeichnet. Mit 12 ist eine Materialverstärkung für die spätere Bohrung eines Ventillochs bezeichnet.The main shaping of the light alloy wheel by means of die presses consists in the deformation of the pressed part 1 into the pressed part 4 according to FIG. 2 and 3. The pressing part 4 has essentially the shape of a hollow cylinder closed on one side. The cylindrical wall 5 has a flange 6 running around it. Apart from machining operations that still have to be carried out, the final shape is already there the bowl of the wheel to be manufactured. With 7 are to be explained by later machining processes to be exposed wheel spokes called. These have vertical to the wheel axle a substantially trapezoidal cross-section with a taper in the direction of the wheel axle. The trapezoid legs have inwardly directed ribs 8, which terminate in the cylindrical wall 5 and in the hub part 9, 10, so that the Spokes 7 are U-shaped. The fields lying between the spokes 7 of the bottom of the pressing part 4 are denoted by 11. With 12 is a material reinforcement designated for the later drilling of a valve hole.

Das Preßteil 4 nach F i g. 2 und 3 wird einer weiteren Formgebung unterworfen, durch die der obere Teil der zylindrischen Wand 5 nach außen gebogen wird und damit in die mit 5' bezeichnete Stellung kommt.The pressed part 4 according to FIG. 2 and 3 is another shape subjected, through which the upper part of the cylindrical wall 5 is bent outward is and thus comes into the position indicated by 5 '.

Das hiernach geformte Teil 13 nach F i g. 7 wird nun spanabhebenden Bearbeitungen unterworfen. Wie aus den F i g. 8 und 9 ersichtlich ist, sind die Felder 11 des Bodens nach F i g. 2 und 3 durch Fräsen oder Stanzen entfernt. Die Ausschnitte 11' zwischen den Speichen 7 grenzen in Richtung zur Radmitte an den Anschlußflansch 9 nebst Nabe 10, in entgegengesetzter Richtung an die Wand 5, 5'. Die F i g. 8 und 9 zeigen weiter die Ausführung der Nabenbohrung 14. Schließlich sind die Oberflächen 15 des Anschlußflansches 9 durch Abdrehen plan ausgebildet worden, so daß die Oberflächen 15 senkrecht zur Radachse 16 verlaufen. Das Teil 17 nach F i g. 8 und 9 hat, was die Radschüssel betrifft, schon die endgültige Form des Rades.The subsequently formed part 13 according to FIG. 7 is now being machined Subject to edits. As shown in FIGS. 8 and 9 can be seen, are the Fields 11 of the floor according to FIG. 2 and 3 removed by milling or punching. the Cutouts 11 'between the spokes 7 border towards the center of the wheel Connection flange 9 together with hub 10, in the opposite direction to the wall 5, 5 '. The F i g. 8 and 9 further show the design of the hub bore 14. Finally the surfaces 15 of the connecting flange 9 are formed flat by turning so that the surfaces 15 are perpendicular to the wheel axis 16. The part 17 according to FIG. 8 and 9 already has the final shape as far as the wheel disc is concerned of the wheel.

In einem weiteren Arbeitsgang werden nun die Teile 5, 5' und 6 zur Felge 19, 18, 19 umgeformt. Diese Umformung erfolgt durch das an sich bekannte Rolldrücken. Durch dieses Verfahren ist es ermöglicht, bei geschmiedeten Leichtmetallrädern die Materialdicke der Felgenhörner 19 unterschiedlich von der Dicke des Felgenbettes 18 zu formen, d. h. den Felgenhörnern im allgemeinen eine größere Materialdicke zu geben als dem Felgenbett.In a further operation, the parts 5, 5 'and 6 are now used Rim 19, 18, 19 reshaped. This reshaping takes place by roll pressing, which is known per se. This process enables the Material thickness of the rim horns 19 different from the thickness of the rim well 18 to form, d. H. the rim flanges generally have a greater material thickness to give than the rim base.

Nach dieser Formgebung der Felge 19, 18, 19 des Teils 20 nach F i g. 12 werden in an sich bekannter Weise die Bohrung 21 für das Ventil und die Bohrungen 22 im Anschlußflansch 9 ausgeführt.After this shaping of the rim 19, 18, 19 of the part 20 according to F i G. 12 are the bore 21 for the valve and the bores in a manner known per se 22 executed in the connection flange 9.

Bei dem Arbeitsgang des Rolldrückens wird das Teil 17 derart auf ein als Widerlager wirkendes Aufspannwerkzeug aufgespannt, daß es in eine Rotation um die Radachse 16 gebracht werden kann. Auf zwei Seitensupporten ist je eine Drückrolle aufgebracht. Die Drückrollen gelangen nacheinander auf die Außenflächen der Teilstücke 5, 5' und 6 des rotierenden Teils 17 zur Einwirkung. Damit wird die in F i g. 12 gezeigte Formgebung 19, 18, 19 der Felge bewerkstelligt. Diese Umformung erfolgt bei Raumtemperatur.In the roll pressing operation, the part 17 is so on acting as an abutment clamping tool clamped that it in a rotation around the wheel axle 16 can be brought. There is a pressure roller on each of the two side supports upset. The pressure rollers reach the outer surfaces of the sections one after the other 5, 5 'and 6 of the rotating part 17 for action. This is the in F i g. 12th Shown shape 19, 18, 19 of the rim accomplished. This transformation takes place at room temperature.

Der weiteren Erläuterung der Erfindung dient das nachstehende Beispiel der Fertigung eines geschmiedeten Rades unter Verwendung einer Aluminiumlegierung der Gattung AlMgSi 1. In diesem Beispiel sind ebenso wie in der vorangehenden Beschreibung und in den Zeichnungen Angaben über die Lage der Gratbahnen und über die Entfernung des Preßgrates nach den einzelnen Preßoperationen der Einfachheit halber fortgelassen, weil sie ohnehin fachmännische Selbstverständlichkeiten beinhalten würden. Beispiel Ein zylindrischer Gußblock mit einem Durchmesser von 218 mm und einer Länge von 85 mm aus einer Aluminiumlegierung mit 0,91% Magnesium, 1,18% Silicium, 0,93% Mangan, 0,06°/o Titan, 0,19% Eisen, 0,03% Kupfer, 0,04% Zink, Rest Aluminium wurde bei einer Temperatur von 440 bis 450°C zwischen zwei Gesenken zu dem Preßteil 1 nach F i g. 1 umgeformt.The following example serves to further explain the invention the manufacture of a forged wheel using an aluminum alloy of the genus AlMgSi 1. In this example, as in the previous description and in the drawings information about the location of the ridges and about the distance of the press burr after the individual press operations omitted for the sake of simplicity, because they would contain professional matter of course anyway. example A cylindrical ingot with a diameter of 218 mm and a length of 85 mm made of an aluminum alloy with 0.91% magnesium, 1.18% silicon, 0.93% manganese, 0.06% titanium, 0.19% iron, 0.03% copper, 0.04% zinc, the remainder aluminum was used in one Temperature of 440 to 450 ° C between two dies for the pressed part 1 according to FIG. 1 reshaped.

Das Preßteil1 wurde durch eine weitere Umformung zwischen zwei anderen Gesenken bei einer Temperatur von 450 bis 480° C in die Form des Preßteils 4 nach F i g. 2 und 3 gebracht.The Preßteil1 was through a further deformation between two others Lowering at a temperature of 450 to 480 ° C in the shape of the pressed part 4 after F i g. 2 and 3 brought.

Danach erfolgte bei Raumtemperatur das Umbiegen des oberen Teiles der zylindrischen Wand 5 des Preßteils 4 nach F i g. 3 in die in F i g. 7 gezeigte Stellung 5'. Diese Biegeoperation kann aber auch bei erhöhter Temperatur vorgenommen werden.The upper part was then bent over at room temperature the cylindrical wall 5 of the pressed part 4 according to FIG. 3 into the in F i g. 7 shown Position 5 '. However, this bending operation can also be carried out at an elevated temperature will.

Nach dem Ausfräsen der Felder 11 des Preßteils 4 und der Anbringung der Nabenbohrung 14 und schließlich dem Abdrehen der Oberflächen 15 des Anschlußflansches 9 erfolgte die letzte Umformung durch das Rolldrücken. Wie schon beschrieben, erhielt hierdurch die Felge 19, 18,19 ihre fertige Form.After the fields 11 of the pressed part 4 had been milled out and the hub bore 14 had been made, and finally the surfaces 15 of the connecting flange 9 had been turned off, the last reshaping was carried out by roll pressing. As already described, this gave the rim 19, 18, 19 its finished shape.

Das Rad wurde nun einer an sich bekannten Warmbehandlung unterworfen, bestehend aus einer Lösungsglühung im Salzbad bei 520° C während 15 Minuten, einer Abschreckung in Wasser von etwa 25 bis 30° C und einer 11stündigen Warmaushärtung bei 160° C.The wheel has now been subjected to a known heat treatment, consisting of a solution treatment in a salt bath at 520 ° C for 15 minutes, one Quenching in water at approx. 25 to 30 ° C and an 11-hour artificial hardening at 160 ° C.

Danach kann, soweit erforderlich, ein Richtvorgang erfolgen. Das Rad wurde dann gebeizt, und schließlich wurden die letzten spanabhebenden Bearbeitungen, nämlich die Bohrung 21 für das Ventil und die Bohrungen 22 im Anschlußflansch 9 vorgenommen.Then, if necessary, a straightening process can take place. The wheel was then pickled, and finally the last machining operations, namely the bore 21 for the valve and the bores 22 in the connection flange 9 performed.

Das fertige Rad hat eine Felgenbettbreite von 114 mm und einen Felgenbettdurchmesser von 380 mm.The finished wheel has a rim base width of 114 mm and a rim base diameter of 380 mm.

Claims

Claim: Method for producing a one-piece light metal spoked wheel with hub part and pneumatic tire rim, in particular for motor vehicles, starting from a cylindrical cast blank, which is formed into a shell-shaped A blank with different material distribution and a thickened edge is pressed over, which is approximated to the final shape with the pre-formed rim part by means of hot-die pressing is, from which, after machining, the rim shape is produced by rolling is deburred according to the process; intermediate warmed and warm treated is characterized by the fact that the shell-shaped blank (1) is inclined outwardly directed, thickened edge (2) that receives in only one die -Hot pressing process, preferably in the temperature range from 450 to 480 ° C, one of the final shape with ribs appropriate material distribution is so largely enforced that of the two V-shaped, pre-formed rim flanges (5, 6) only one thing The rim flange (5) is bent into an inclined position and both rim flanges (5, 6) converted into the final rim shape by roll pressing, which is known per se will.