DE2647464A1

DE2647464A1 - Light alloy wheel made from flat strip - has rim welded into ring and rolled prior to welding to wheel disc

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

Abstract

The light alloy wheel is made from flat strip in separate rim and disc sections prior to welding together. The rim is made from strip bent into a ring and welded. After trimming, the weld seam the rim is progressively rolled into the shape, with material thickening at the weld position. The wheel disc is pressed from flat strip and moulded to shape with a tapering weld edge (15) for a simple weld assembly to the wheel rim. The pressed construction combines strength with flexibility and ease of manufacture.

Description

Leichtmetall-Scheibenrad für Kraftfahrzeuge Light alloy disc wheel for motor vehicles

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. and method for its preparation. The present invention relates to on a light metal index wheel for motor vehicles, especially for PKS's as well as the process for its complete manufacture.

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.Light alloy wheels for motor vehicles have so far either been made in one piece cast or, also completely, manufactured as forged parts, which in both cases Among other things, an extremely costly one due to the previous mold or countersink production Process and thus an expensive end product.

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.In addition, there must be a disadvantage of cast light metal designs technologically the fact that such products as a result of the formation of cavities, Segregation phenomena etc. never meet the required fatigue strength conditions correspond, so have a relative operational uncertainty, while forged Executions due to the production-related structural compaction in the material these Although they do not have any disadvantages, they are, as already mentioned, extremely expensive to manufacture with regard to the stylistically required appearance and thus the number and type of required dies. Cast light alloy wheels can thus be used when looking at and assessment of the technical progress of the present invention entirely, in the case of one-piece or similar forged ones, in spite of all the advantages over the aforementioned the relatively high weight was also taken into account as an additional disadvantage will.

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.The present invention is now used here with the object of a light metal disc wheel to create, on the one hand, in terms of style, the requirements or the Appearance of cast or forged designs is similar and on the other Equal to the forged designs in terms of its strength-related behavior, however, it is much cheaper and, above all, lighter than the latter, further advantages of the wheel production from light metal sheet are always the same good quality Sheet metal alloys, the resulting high formability of the material and thus continuous production processes with extremely low reject rates.

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.The required structural and procedural ore features are laid down in the claims, shown schematically in the drawings and explained in more detail in the description of the drawing.

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.Show it: Fig. 1 shows the step-by-step production of the desired to rim cross-section, Fig. 5, Fig. 6 the step-by-step production of the support disc to or wheel disc and FIG. 9 FIG. t as a sectional illustration of an inventive Light alloy disc wheel according to the manufacturing process described.

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.The rim is made from a sheet metal strip according to FIGS. 1 to 5 1, which is rounded and in a known manner by # bend butt welding or the like. to a Ring 2 is formed. After processing the weld area 3 is by a Pressing the symmetrical and asymmetrical part 4, 5 expanded. Then follow one or more rolling operations Fig. 4, which work out the rim shape without in doing so, however, to achieve the final mouth width. A calibration operation, compress and expand, Fig. 5 now ensures uniform diameter gradations in the areas of the drop center 6 and tire seating areas 7. This is followed by a flow spinning process which changes certain areas of the rim in the wall thickness s, 51. # 2, or e.g. starting only in the deep bed base 6, brushing the asymmetrical part 4 and at the same time the final mouth width "a" is determined. According to this procedure it is easy to design the critical parts of the rim in their wall thickness so that that optimal tension or strength conditions exist in the operating state.

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.The wheel disk according to FIGS. 6 to 9 is also used as a round blank 8 on a Sheet metal 9 or a strip of tape cut out, at the same time depending on If required, a center hole 10 can be punched. The now following pressing process Fig. 7 leaves the original thickness ills "in the area of the bowl flange 11, extruded but with a simultaneous reduction in wall thickness "s" 'the transition to the weft bead 12. This bead thus almost retains the original one Thick "s". After this pressing process Fig. 7 follows a flow spinning operation Fig. 8, which designed the basic shape of the bowl from the bead to the outer diameter and at the same time the wall thickness profile 13 is determined. A trim operation removes that superfluous material on the edge of the bowl 13a and at the same time determines the height h of the entire part.

Nun kann durch weitere Preß- und/oderPrägeoperationen die Partie der Scheibe außerhalb des Spiegels stilistisch gestaltet werden.Now, through further pressing and / or stamping operations, the lot of Disc outside the mirror can be stylistically designed.

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.In this way, in particular, sharp edges can be created around shadow effects and the like to generate or amplify. Large openings 14 with in between lying ribs ensure good brake ventilation and sufficient durability. The connection between wheel disc and rim Fig. 10 can z.S. by a welded connection 15 take place in the area of the deep bed 6, the deep bed radius 6a or below a of the rim shoulders 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.With the method described above, it is possible to get off same preforms disc wheels with different inner widths of the rim, as well Wheel disks with differently designed styles with each other like this to combine so that a variety of final shapes and sizes can be achieved, where of course the ironing dimensions "a" 'not only in the area of the rim base, but can also lie in other, almost cylindrical parts of the rim.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims 1. Light metal disc wheel for motor vehicles, in particular PKi wheel, consisting of a rim with a separate, non-detachable support ring or wheel bowl, characterized in that the rim (4 to 7a) and bowl ( 10 to 14) consist of formed light metal Ealzblech t 1 or 9).

2. Light metal disc wheel according to claim 1, characterized by ironed or tapered and / or reinforced with respect to the initial Olech thickness (s) Material areas (51 Z s2 resp.

s', 13, 13a) within the overall cross-section (Fig. 10) of the disk wheel in zones subject to different stresses and strengths.

3. Light metal disc wheel according to claims 1 and 2, characterized by a different length ironing area ("a" ') of the rim base the same starting preform of a ring-shaped rolled and at the joint (3) welded light metal sheet metal strip (1).

4. Process for the production of light metal disc wheels according to at least one of the preceding claims, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h the following production cuts: a. Cut, punch or cut a strip (1 ) and / or a circular blank (8) made from a light metal malt sheet (1 or 9).

b. Separate creation of a preform (4, 5 or 11, 12) for both wheel elements (4 to 7a or 10 to 14).

c. Further processing by rolling and / or flow spinning the preforms (Fig. 3 or Fig. 7 d. Expanding the rim part (Fig. 4) to the final Mouth width ("a" 'on a) by flow printing and shape embossing of the nut contour dw Wheel disc (13, 14) to the final state.

e. The connection of the rim (Fig. 5) and the bowl (Fig. 9) cannot be released by means of riveting, weld seam (15) or the like.