DE2647464A1

DE2647464A1 - Leichtmetall-scheibenrad fuer kraftfahrzeuge und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2647464A1
Application number: DE19762647464
Authority: DE
Inventors: Hans J Ing Grad Wissner
Original assignee: WISSNER HANS J ING
Current assignee: WISSNER HANS J ING
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1978-04-27

Description

Leichtmetall-Scheibenrad für Kraftfahrzeuge
und Verfahren zu seiner Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leichtmetall-Scheihenrad für Kraftfahrzeuge, insbesondere für PKS's sowie auf das Verfahren zu seiner kompletten Herstellung.
Leichtmetall-Räder für Kraftfahrzeuge wurden bislang entweder einstückig gegossen oder, ebenfalls komplett,als Schmiedeteile hergestellt, was in beiden Fällen u.a. durch die zuvorige Form- bzw. Ge -senkerstellung ein äußerst kostenaufwendiges Verfahren und damit teures Endprodukt zur Folge hatte.
Darüber hinaus muß als Nachteil gegossener Leichtmetall-#usfUhrungen technologisch der Umstand angesehen werden, daß derartige Produkte infolge Lunkerbildung, Seigerungserscheinungen usw. niemals den geforderten Dauerfestigkeitsbedingungen entsprechen, also eine relative Betriebsunsicherheit aufweisen, während geschmiedete Ausführungen infolge der fertigungsbedingten GefUgeverdichtungen im Material diese Nachteile zwar nicht besitzen, aber, wie bereits gesagt, enorm teuer in der Herstellung hinsichtlich des stilistisch geforderten Aussehens und somit der Zahl und Art der erforderlichen Gesenke sind. Gegossene Leichtmetall-Räder können somit bei der Betrachtung und Bewertung des technischen Fortschritts vorliegender Erfindung gänzlich ausscheiden, bei einstückig o.ä. geschmiedeten muß trotz aller Vorteile gegenüber den zuvorerwähnten als zusätzlicher Nachteil noch das relativ hohe Gewicht mit in Betracht gezogen werden.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein mit der Aufgabe ein Leichtmetall-Scheibenrad zu schaffen, das einerseits in stilistischer Hinsicht den Anforderungen bzw. dem Aussehen gegossener oder geschmiedeter Ausführungen ähnlich ist und zum anderen in seinem festigkeitsseitigen Verhalten den geschmiedeten Ausführungen ebenbürtig, jedoch wesentlich billiger und vor allem leichter ist als letztere, Weitere Vorteile der Radherstellung aus Leichtmetallblech sind die stets gleich gute Qualität der Blechlegierungen, das daraus resultierende hohe Umformvermögen des Materials und somit kontinuierliche Produktionsabläufe mit äußerst geringen Ausschußquoten.
Die hierzu erforderlichen baulichen und verfahrensmäßigen Erz in dungsmerkmale sind in den Patentansprüchen niedergelegt, in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 die schrittweise Fertigung des gewünschten bis Felgenquerschnitts, Fig. 5 Fig. 6 die schrittweise Fertigung der Stützscheibe bis bzw. Radschüssel und Fig. 9 Fig. t als Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Leichtmetall-Scheibenrad nach dem beschriebenen Herstellungsverfahren.
Die Felge wird, gemäß Fig. 1 bis 5 hergestellt aus einem Blechstreifen 1, der gerundet und in bekannter Weise durch #bbrennstumpfschweißen o.dgl. zu einem Ring 2 geformt wird. Nach Bearbeitung des Schweißnahtbereiches 3 wird durch einen Preßvorgang der symmetrische und unsymmetrische Teil 4, 5 aufgeweitet. Danach folgen eine oder mehrere Rolloperationen Fig. 4, welche die Felgenform herausarbeiten ohne dabei allerdings die endgültige Maulweite zu erreichen. Eine Kalibrieroperation, stauchen und expandieren, Fig. 5 sorgt nun für gleichmäßige Durchmesserabstufungen in den Bereichen Tiefbett 6 und Reifensitzflächen 7. Danach folgt ein Fließdrückvorgang welcher bestimmte Bereiche der Felge in der Wanddicke s, 51. #2, verändert, oder z.B. nur im Tiefbettboden 6 beginnend, den unsymmetrischen Teil 4 bestreicht und dabei gleichzeitig die endgültige Maulweite "a" bestimmt. Nach diesem Verfahren ist es einfach die kritischen Partien der Felge in ihrer Wanddicke so zu gestalten, daß optimale Spannungs- bzw. Festigkeitsverhältnisse im Betriebszustand vorliegen.
Die Radscheibe gemäß Fig. 6 bis 9 wird als Ronde 8 ebenfalls an einer Blechtafel 9 oder einem Bandstreifen ausgeschnitten, wobei gleichzeitig je nach Erfordernis ein Mittelloch 10 gestanzt werden kann. Der nun folgende Preßvorgang Fig. 7 beläßt die ursprüngliche Dicke ills" im Bereich des Schüsselflansches 11, fließpreßt dabei aber bei gleichzeitiger Wanddickeeinminderung auf "s"' den Übergang zum SchUsseiwulst 12. Diese Wulst behält also nahezu die ursprüngliche Dicke "s". Nach diesem Preßvorgang Fig. 7 folgt eine Fließdrückoperation Fig. 8, welche die Grundform der Schüssel von Wulst bis zum Außendurchmesser gestaltet und gleichzeitig den Wanddickenverlauf 13 bestimmt. Eine Trimmoperation entfernt das überflüssige Material am Schüsselrand 13a und bestimmt gleichzeitig die Höhe h des gesamten Teils.
Nun kann durch weitere Preß- und/oderPrägeoperationen die Partie der Scheibe außerhalb des Spiegels stilistisch gestaltet werden.
Insbesondere dadurch können scharfe Kanten erzeugt werden um Schatteneffekte u.dgl. zu erzeugen bzw. zu verstärken. Großflächige Öffnungen 14 mit dazwischen liegenden Rippen sorgen dabei für gute Bremshelüftung und ausreichende Haltbarkeit. Die Verbindung Radscheibe zu Felge Fig. 10 kann z.S. durch eine Schweißverbindung 15 erfolgen im Bereich des Tiefbettes 6, des Iiefbettradius 6a oder unter einer der Felgenschultern 75.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist es also möglich, aus gleichen Vorformen Scheibenräder mit unterschiedlicher Maulweite der Felge, sowie Radschüsseln mit unterschiedlich gestalteter Stilistik haukastenmäßig derart miteinander zu kombinieren, daß eine Vielfalt an Endformen und Endgrößen erzielt werden kann, wobei selbstverständlich die Abstreckmaße "a"' nicht nur im Bereich des Felgenbodens, sondern auch in anderen, nahezu zylindrischen Teilen der Felge liegen können.
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Claims

Patentansprüche 1. Leichtmetall-Scheibenrad für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKi-Rad, bestehend aus einer Felge mit unlösbar eingesetztem, separaten Stützring bzw. Rad-Schüssel, dadurch gekennzeichnet, daß Felge ( 4 bis 7a ) und Schüssel ( 10 bis 14 ) aus umgeformtem Leichtmetall-Ealzblech t 1 bzw. 9 ) bestehen.
2. Leichtmetall-Scheibenrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, abgestreckte bzw. gegenüber der Ausgangs-Olechstärke ( s ) verjüngte und/oder verstärkte Materialbereiche ( 51 Z s2 bzw.

s', 13, 13a ) innerhalb des Gesamtquerschnitts ( Fig. 10 ) des Scheibenrades in spannungs- bzw. festigkeitsmäßig unterschiedlich beanspruchten Zonen.
3. Leichtmetall-Scheibenrad nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen unterschiedlich langen Abstreckbereich ( "a"' ) des Felgenbodens bei gleicher Ausganqs-Vorform eines ringförmig gewalzten und an der Stoßstelle ( 3 ) verschweißten Leichtmetall-Walzblechstreifens ( 1 ).
4. Verfahren zur Herstellung von Leichtmetall-Scheibenrädern nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Aneinanderreihung folgender Fertigungsahschnitte: a. Schneiden, stanzen bzw. ablängen eines der späteren Endform ( 2 ) angepaßten Streifens ( 1 ) und/oder einer Ronde ( 8 ) aus einem Leichtmetall-Malzblech ( 1 bzw. 9 ).

b. Separate Schaffung einer Vorform ( 4, 5 bzw. 11, 12 ) beider Radelemente ( 4 bis 7a bzw. 10 bis 14 ).

c. Meiterbearbeitung durch Rollen und/oder Fließdrücken der Vorformen ( Fig. 3 bzw. Fig. 7 d. Aufweiten des Felgenteils ( Fig. 4 ) auf die endgültige Maulweite ( "a"' auf a ) durch Fließdrjcken sowie Formprägen der nußenkontur dw Radschüssel ( 13, 14 ) auf den Endzustand.

e. Verbinden von Felge ( Fig. 5 ) und Schüssel ( Fig. 9) unlösbar mittels Nietung, Schweißnaht ( 15 ) o.dgl.