JP3718492B2

JP3718492B2 - Wheel manufacturing method and manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP3718492B2
Application number: JP2002235153A
Authority: JP
Inventors: 実松村
Original assignee: 株式会社レイズファウンダリー
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP2004074187A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両タイヤ用のホイールの製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のアルミ合金製ホイールを製造する場合、ある程度、形状を整えた原形を鍛造等により製作し、その後、最終的に必要とされる形状に成形するという方法が採られることがある（例えば、特公平３−６８７７４号（特許第１７０８３９２号）公報、特開昭６４−７８６５０号公報等参照）。
これらの方法において、予め、鍛造等により製作するもの（以下「ホイール原形」と言う）は、中央にハブ取付部を有するディスク部と、このディスク部の外周全周を取り囲むリム部とが一体形成されたものである。
【０００３】
このホイール原形において、ディスク部は、オフセット（ホイール全体の中でのディスク部の軸方向位置付け）を追加加工で切削によって調節するために分厚く形成されており、またリム部は、内向き方向への張り出し量を抑えてあり、その分、追加加工で圧延できるように肉厚を分厚くしてある。
すなわち、このようなホイール原形においては、オフセットに対する追加加工として、ディスク部のハブ取付部をその外向き面又は内向き面から必要量切削するということを行っている。
【０００４】
また、リム部の追加加工としては、リム部の内向き側を雄型（マンドレル等と呼ぶこともある）で保持させると共に外向き側を雌型で保持させ、且つこれら雄型と雌型とを相対的に接近させた状態にし、リム部の外周側面にヘラを押し付けてホイール原形を軸回転させ、このヘラをホイール原形の軸方向へ移動させることにより、雄型に設けられたスピニング台部へ沿わせつつリム部をスピニング加工（ヘラ絞り加工、要は軸方向への圧延である）するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のホイール製造方法では、上記したようにオフセット量を調節するためにハブ取付部を切削していたため、鍛造時等にはここに切削分の過剰な肉付けが必要であった。
従って当然に、肉付け部分を原因とした重量増と加工時間、更には材料コスト的なロスがある。のみならず、ハブ取付部の切削量にも限界があるため、限界を超える場合には必要なオフセット寸法に応じた雄型や雌型を複数製作する必要があった。
【０００６】
なお、特公平３−６８７７４号（特許第１７０８３９２号）公報に記載された方法では、ディスク部をプレス部材で内向き面から押して変形させ、これによってオフセットの調節をしているが、この場合、ディスク部を押圧するプレス部材は、ディスク部の内向き側からハブ取付部を取り囲む円周位置に当接しているだけである。またディスク部の外向き側は、リム部に沿った円周位置に当接する受け台で支持しているだけである。
そのため、このプレス中、ホイール原形は内外２カ所の円周位置（しかも互いに不一致である）だけで支持された状態となってその全体が不安定となり、成型誤差や成型不良が起こりやすいということもあった。
【０００７】
一方、リム部の追加加工については、スピニング成形を容易にするために、ホイール原形を加熱してから、スピニング成型機にセッテングする必要があり、従って効率が悪く、ランニングコスト的にコスト高になるということがあった。またこのリム部の追加加工についても、必要とされるリム巾の種類数に応じた同数の雄型が必要になっている。
これらのことから、雄型等に関する製作費が増大し、また追加加工の作業のなかで型交換の手間が増え、また加工時間も長くなるなど、製造効率が低下するといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ホイールの製造が容易且つ高効率で行え、低コスト化が可能であり、また成型誤差や成型不良等を起こさないで高品質のホイールを製造することのできるホイールの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るホイールの製造方法は、中央にハブ取付部６を有するディスク部７とこの外周を取り囲むリム部８とが一体形成されたホイール原形２に対し、ディスク部７の内向き側からディスク部７外周に当接する雄型３と、ディスク部７の外向き側からハブ取付部６に当接する雌型４とを相対近接方向に加圧させていき、ディスク部７外周に対して雄型３当接位置に略対向して雌型４を押し付け且つハブ取付部６に対して雌型４当接位置に略対向して雄型３を押し付けるものである。
【００１０】
このようにすると、ホイール原形２においてわざわざハブ取付部６の肉厚を分厚く形成しておかなくても、オフセット量を所望に調節することができ、ホイールの製造が容易且つ高効率で行え、低コスト化が可能である。
また、このオフセットの付与時において、ホイール原形２は、雄型３によるディスク部７外周への当接位置が雌型４との間でしっかりと挟持され、且つ、雌型４によるハブ取付部６への当接位置が雄型３との間でしっかりと挟持される状態となっている。
【００１１】
そのため、このときホイール原形２は安定して保持されていることになり、成型誤差や成型不良が起こることもない。従って、高品質のホイールを製造することができる。
このような本発明に係るホイールの製造方法では、雄型３又は雌型４の少なくとも一方に、ホイール原形２のディスク部７に当接するダイ２０、２３を設けるか否かの選択、又は設けるダイ２０、２３を厚さの異なるものに交換するか否かの選択をすることによってオフセット量を変更させることができる。
【００１２】
従って、雄型３や雌型４を複数種製作準備しておくといった必要もない。
この場合、雄型３及び／又は雌型４には、ホイール原形２のディスク部７に対してハブ取付部６以外に変形を許容するための変形許容空間２７、２８が形成可能になっている。
この変形許容空間２７、２８があることによってディスク部７が変形可能となり、オフセット量の変更が可能となるものである。
ところで、雄型３と雌型４とを相互接近して加圧した後に、引き続きホイール原形２におけるリム部８の外周側面にスピニング加工具３０を押し付け、ホイール原形２を軸芯まわりに回転させつつ、このスピニング加工具３０をホイール原形２の軸芯方向へ移動させ、もって、リム部８を雄型３に設けられたスピニング台部１８との間でスピニング加工することも可能である。
【００１３】
すなわち、上記したようにホイール原形２は、ディスク部７外周に雄型３をディスク部７の内向き側から当接し且つ雌型４をディスク部７の外向き側から当接して挟持し、且つハブ取付部６を雄型３のハブ受け部３ａと雌型４とで挟持して、雌雄両型の間で安定状態に挟持されているので、これら雌雄両型間でオフセット加工時の保持状態のまま、雌雄両型を軸芯まわりに回転させることにより、スピニング加工が可能となるものである。
従って、このスピニング加工に際し、これら雌雄両型に対するホイール原形２の脱着が不要であるから、それだけ作業性が高く、高効率になる（ホイールとしての製造能率が高い）という利点が得られることになる。
【００１４】
ホイール原形２は、鋳造によるアルミ合金製であるものとし、鋳造後の残熱があるうちに雄型３及び雌型４による保持状態とされてオフセット付与がなされるものとするのが好適である。
このようにすることで、オフセット付与及びスピニング加工が容易且つ仕上がり良好にできることになる。また、鋳造時の残熱を利用できることで、時間面、コスト面、作業容易面などで有益である。
一方、本発明に係るホイールの製造装置１は、中央にハブ取付部６を有するディスク部７とこの外周を取り囲むリム部８とが一体形成されたホイール原形２に対し、ディスク部７の内向き側からディスク部７外周に当接する雄型３と、この雄型３に接近していくことによりホイール原形２を加圧可能であり且つディスク部７の外向き側からハブ取付部６に当接する雌型４とを有しており、前記雄型３は雌型４に接近していったときにハブ取付部６を雌型４と共に挟持するハブ受け部３ａを有し、前記雌型４は雄型３に接近していったときにディスク部７外周を雄型３と共に挟持する外周押し部４ａを有している。
【００１５】
前記雄型３又は雌型４の少なくとも一方に、ホイール原形２のハブ取付部６に当接するダイ２０、２３を着脱可能に装着している。
更に、雄型３及び／又は雌型４は、ホイール原形２のディスク部７に対してハブ取付部６以外に変形を許容するための変形許容空間２７、２８が形成可能になっている。
雄型３外周には、ホイール原形２のリム部８外周側面にスピニング加工具３０を押圧するときにリム部８を内側からバックアップするスピニング台部１８を設けている。
【００１６】
なお、このスピニング加工具３０は、ヘラ及び圧延用ロールとされたものをも含むものとする。
ホイール原形２は鋳造後に残熱をもったアルミ合金製とすればよい。
すなわち、鋳造によりホイール原形２を成形し、鋳型から取り出した直後、直ちに（高温状態のまま）ディスク部７を雄型３と雌型４とでプレスすることによって塑性変形させ、所望するディスク部７の断面形状（オフセット）を得るようにすると、オフセット寸法の設定巾が広がる（外向き面側からプレスするとオフセット数値が減少し、内向き面側からプレスするとオフセット数値が増加する）という利点があり、加熱工程が省略できて効率が良く、また同時にリム部８をスピニング成形することにより単一種の型から複数の断面形状と複数のリム巾を持つホイールを製造することができ、更にこのスピニング成形による圧延によってリム部８の機械的性質が向上するなど、多くの利点が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図４は、本発明に係るホイール製造装置１の一実施形態を示している。
このホイール製造装置１は、ホイール原形２を中間においてその両側から挟持状に保持する雄型３と雌型４とを有している。
これら雄型３及び雌型４は、相対的に接近離反可能（実際に移動するのはいずれか一方だけでもよいし両方でもよい）にされている。また、これら雄型３及び雌型４は、ホイール原形２を保持した状態のまま軸芯まわりに回転可能になっている。
【００１８】
ここにおいてホイール原形２は、中央にハブ取付部６（車両への装着部分）を有するディスク部７と、このディスク部７の外周全周を取り囲むリム部８とが一体形成されたものとなっている。
リム部８は、ディスク部７の外向き面側（図１等の右側）へ所定量突出してビード係合部９が形成されているが、ディスク部７の内向き面（図１等の左側）への張り出し量は抑えられてあり、その分、肉厚が分厚くされてスピニング対象部１０として形成されている。
【００１９】
ディスク部７の外向き面には、ハブ取付部６を取り囲むようにして円環状の凹部１１が形成されており、この凹部１１が雌型４による円周当接位置に当てられるようになっている。
またディスク部７の内向き面には、リム部８の内周に繋がるディスク部７外周に沿って円環状の段部１２が形成されており、この段部１２が雄型３による円周当接位置に当てられるようになっている。
なお、上記ビード係合部９には、その周方向の少なくとも１カ所（図例では上下２カ所としている）に、図４に示すような突起１４が設けられている。この突起１４は、例えば二股状に形成されたものとしてあり、雌型４に設けられた回り止め用ストッパ１５と係合可能とされて雌型４が回転するときにホイール原形２がスリップすることなくこれと一体回転できるようにするためのものである。
【００２０】
このような突起１４は、ホイール原形２がホイールとして製品化される前に削り落とされることになる。
また、ディスク部７には、その外向き面側に各種の意匠的デザインが採り入れられている。
このホイール原形２はアルミ合金製のものであって、鋳造されたものとするのが好適である。また、この鋳造後、加熱してもよいが、まだ残熱をもった状態のものを用いるのが好適とされる。
【００２１】
雄型３は、ホイール原形２におけるディスク部７の内向き側（図１等の左側）を保持するものである。そして、この保持時において、ディスク部７の内向き側からリム部８の内周に沿った円周位置（上記した円環状の段部１２）に当接して位置決めするショルダー部１７を有している。
このショルダー部１７は、この雄型３が雌型４と相対接近したときに、ディスク部７外周（リム部８内周）の円周当接位置（円環状段部１２）の対応部分を雌型４へ押し付けて、隙間のない状態で挟持させるようになっている。
【００２２】
そして、雄型３の外周には、このショルダー部１７に連続するようにしてドラム状のスピニング台部１８が設けられており、このスピニング台部１８によってホイール原形２のリム部８をその内側からバックアップ可能になっている。
前記スピニング台部１８の外周には、端部形成体３１が軸芯方向移動可能に嵌合されている。この端部形成体３１はその端面３１ａでリム部８の端面の形状を設定すると共に、リム部８の幅を設定することができ、軸芯方向に移動することにより、成形後のリム部８の幅を調整できる。
【００２３】
また、この雄型３の中央凹み部には、ホイール原形２のハブ取付部６を受け止める受けダイ１９が設けられている。前記受けダイ１９の前面によりハブ受け部３ａが形成されている。
この受けダイ１９に対しては、円盤形をした別付けのダイ２０を必要に応じて着脱可能になっている。この別付けのダイ２０は種々の肉厚のものが用意され、所要のオフセット量を設定するためのものがボルト２１で固定される。この別付けのダイ２０を装着した場合は、その前面がハブ受け部３ａとなる。
【００２４】
これに対し、雌型４は、ディスク部７の外向き側を保持（保持）するものであり、雄型３に接近していくことによりハブ取付部６に当接する中心側の押しダイ２３と、さらに接近したときにディスク部７外周と当接する外周押し部４ａとを有している。
押しダイ２３は、ディスク部７の外向き側からハブ取付部６を取り囲む円周位置（上記した凹部１１）に当接して位置決めをし、ハブ受け部３ａと共にハブ取付部６を挟持する。
【００２５】
この押しダイ２３は先端にフランジ部を有する円筒形に形成され、雌型４とは別部材として形成されており、必要に応じて着脱可能になっている。また、この押しダイ２３は、種々の厚さのものが用意されたリング状スペーサ２４や底上げ用スペーサ２５（いずれか一方でもよい）を、フランジ部と雌型４との間に介在させることにより、雌型４から雄型３へ向けた突出量を変更できるようになっている。
前記押しダイ２３は、雌型４が雄型３と相対接近したときに、ハブ取付部６まわりへの円周当接位置（円環状凹部１１）の対応部分を雄型３のハブ受け部３ａへ押し付けて、隙間のない状態で挟持させるようになっている。
【００２６】
前記押しダイ２３がハブ受け部３ａとハブ取付部６を挟持した状態で、外周押し部４ａはディスク部７外周を雄型３のショルダー部１７と共に挟持し、ディスク部７とリム部８との繋がり部の径方向及び軸芯方向の位置を確定する。
これらの説明から明らかなように、これら雄型３と雌型４によってホイール原形２を保持した状態では、ホイール原形２のリム部８に対する挟持位置（段部１２相当位置）とハブ取付部６の挟持位置（凹部１１相当位置）との出入り関係に応じて、ホイール原形２に所定寸法のオフセットを付与可能になっている。
【００２７】
そしてこの保持時において、雄型３とホイール原形２のディスク部７との間（ハブ取付部６を除いた部分）には内側の変形許容空間２７が形成され、ホイール原形２のディスク部７に対してハブ取付部６以外に軸方向内側への変形を許容させるようになっている。
また同様に、雌型４とホイール原形２のディスク部７との間（ハブ取付部６を除いた部分）には外側の変形許容空間２８が形成され、ホイール原形２のディスク部７に対してハブ取付部６以外に軸方向外側への変形を許容させるようになっている。
【００２８】
更に、このホイール製造装置１では、図２及び図３に示すように、雄型３と雌型４とによって保持状態とされたホイール原形２に対して、そのリム部８の外周側面を雄型３のスピニング台部１８へ押し付け可能にするヘラ（スピニング加工具）３０が、ホイール原形２に対して径方向及び軸方向へ移動させながら押し付けられる。
次に、このような構成のホイール製造装置１の動作状況に基づいて、本発明に係るホイール製造方法を説明する。
【００２９】
なお、雄型３には、その受けダイ１９に対して所定肉厚の別付けダイ２０を取り付け、また雌型４では、押しダイ２３を所定肉厚のリング状スペーサ２４や底上げ用スペーサ２５により保持しておくものとする。
まず、鋳造によりホイール原形２を成形する。この鋳造は、低圧鋳造（ロープレッシャー）によるセンターゲート方式とすればよい。
このようにして成形されたホイール原形２は、鋳型から取り出した後、直ちに（３００℃〜４００℃程度の高温状態のまま）、図１に示すように、雄型３と雌型４との間に挿入し、雄型３のスピニング台部１８に嵌合し、雌雄両型を相対近接させていく。
【００３０】
これにより、ホイール原形２のディスク部７は、その内向き側からリム部８の内周に沿った円周位置（円環状段部１２）が雄型３のショルダー部１７で押され、その外向き側からハブ取付部６を取り囲む円周位置（円環状凹部１１）が雌型４の押しダイ２３で押され、円環状段部１２に対するハブ取付部６の軸芯方向の位置がずらされていき、ハブ取付部６が設定オフセット量になったとき、ハブ取付部６がハブ受け部３ａに当接し、外周押し部４ａがディスク部７の外周に当接し、ホイール原形２が雄型３と雌型４との間でしっかりと挟持される。そして、図２に示す雄型３と雌型４とを相対近接方向に移動させたホイール原形２加圧完了状態にまでする。
【００３１】
このホイール原形２は、これらリム部８に対する挟持位置（段部１２相当位置）とハブ取付部６の挟持位置（凹部１１相当位置）との出入り関係に応じて塑性変形され、所定のオフセットを付与される。
そこで次に、これら雄型３と雌型４とでホイール原形２が保持された状態のまま、このホイール原形２におけるリム部８の外周側面に対し、内向き側へ張り出したスピニング対象部１０へヘラ３０が当接される。
そして、図３に示すように、雌雄両型をホイール原形２を保持したまま軸芯まわりに回転し、ヘラ３０をスピニング対象部１０を雄型３のスピニング台部１８へ押し付け（加圧した）ながら、ホイール原形２の軸芯方向に沿ってその内向き側（図３左側）へ移動する。これにより、ホイール原形２はリム部８のスピニング対象部１０が圧延され、所定の張り出し量を得ることになる。
【００３２】
このようにして得られたホイール原形２を雌雄両型から取り出すことで、所望するホイールが得られたことになる。
図５は、上記したホイール製造装置１において、雄型３の受けダイ１９に対して厚さの異なる（図１等の場合より分厚い）別付けダイ２０を取り付け、また雌型４では、押しダイ２３をリング状スペーサ２４や底上げ用スペーサ２５無しで保持させた状態にし、ホイール原形２の加圧成形する例である。
このようにすることで、図１等に示した場合に比してオフセット数値が増加したホイールを得ることができる。
【００３３】
この図５に示したホイール製造装置１において、その他の構成、動作状況、及び作用効果は、上記した図１等に示した場合と同様であるのでここでの詳説は省略する。
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、ホイールの製造が容易且つ高効率で行え、低コスト化が可能であり、また成型誤差や成型不良等を起こさないで高品質のホイールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホイール製造装置の一実施形態を示した側断面図である。
【図２】図１に続く動作状況を示した側断面図である。
【図３】図２に続く動作状況を示した側断面図である。
【図４】ホイール原形と雌型との回り止め構造を示した斜視図である。
【図５】図１等に示した実施形態のホイール製造装置に対して雄型側で別付けダイを変更し雌型側でダイ用スペーサを外した状況を示した側断面図である。
【符号の説明】
１ホイール製造装置
２ホイール原形
３雄型
３ａハブ受け部
４雌型
４ａ外周押し部
６ハブ取付部
７ディスク部
８リム部
１８スピニング台部
２０ダイ
２３ダイ
２７変形許容空間（内向き側）
２８変形許容空間（外向き側）
３０スピニング加工具（ヘラ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wheel manufacturing method and a manufacturing apparatus for vehicle tires.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing aluminum alloy wheels for automobiles, a method may be employed in which an original shape with a certain degree of shape is produced by forging, etc., and then finally formed into a required shape (for example, special features). No. 3-68774 (Japanese Patent No. 1708392), Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-78650, etc.).
In these methods, the one manufactured in advance by forging or the like (hereinafter referred to as “wheel original shape”) is integrally formed with a disc portion having a hub mounting portion in the center and a rim portion surrounding the entire outer periphery of the disc portion. It has been done.
[0003]
In this wheel prototype, the disc portion is formed thick to adjust the offset (axial positioning of the disc portion within the entire wheel) by cutting with additional machining, and the rim portion is inwardly oriented. The amount of overhang is suppressed, and the thickness is increased by that amount so that it can be rolled by additional processing.
That is, in such a wheel original shape, as an additional processing for the offset, a necessary amount of the hub mounting portion of the disk portion is cut from the outward surface or the inward surface.
[0004]
Further, as additional processing of the rim portion, the inward side of the rim portion is held by a male type (sometimes called a mandrel or the like) and the outward side is held by a female type. Spinning base part provided in the male mold by moving the spatula in the axial direction of the wheel original form by rotating the wheel original form by pressing the spatula against the outer peripheral side surface of the rim part. The rim portion is spun along the line (squeezing with a spatula, the main point being rolling in the axial direction).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional wheel manufacturing method, as described above, the hub mounting portion is cut in order to adjust the offset amount. Therefore, excessive forging of the cut amount is necessary at the time of forging or the like.
Therefore, naturally, there is an increase in weight and processing time as well as a loss in material cost due to the meat portion. In addition, since there is a limit to the amount of cutting of the hub mounting portion, when the limit is exceeded, it is necessary to manufacture a plurality of male dies and female dies according to the required offset dimensions.
[0006]
In the method described in Japanese Examined Patent Publication No. 3-68774 (Patent No. 1708392), the disk portion is pressed and deformed from the inward surface by a press member, and thereby the offset is adjusted. The pressing member that presses the disk portion is only in contact with the circumferential position surrounding the hub mounting portion from the inward side of the disk portion. Further, the outward side of the disk portion is only supported by a cradle that contacts the circumferential position along the rim portion.
Therefore, during this press, the wheel prototype is supported only at two circumferential positions inside and outside (and they are inconsistent with each other) and the whole becomes unstable, and molding errors and molding defects are likely to occur. there were.
[0007]
On the other hand, for the additional processing of the rim part, it is necessary to heat the wheel original and set it to the spinning molding machine in order to facilitate the spinning molding. Therefore, the efficiency is low and the running cost is high. That happened. Further, for the additional processing of the rim portion, the same number of male dies corresponding to the required number of types of rim widths is required.
For these reasons, there are problems that the manufacturing cost for the male mold and the like is increased, that the labor for exchanging the mold is increased during the additional processing, and that the processing time is increased, resulting in a decrease in manufacturing efficiency.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be manufactured easily and with high efficiency, can be reduced in cost, and has high quality without causing molding errors or molding defects. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a wheel capable of manufacturing the wheel.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, in the wheel manufacturing method according to the present invention, the disc portion 7 having the hub mounting portion 6 in the center and the rim portion 8 that surrounds the outer periphery of the wheel original shape 2 are integrally formed. The male die 3 that contacts the outer periphery of the disk portion 7 and the female die 4 that contacts the hub mounting portion 6 from the outward side of the disk portion 7 are pressed in the relative proximity direction to the outer periphery of the disk portion 7. The female mold 4 is pressed substantially opposite to the male mold 3 abutting position, and the male mold 3 is pressed against the hub mounting portion 6 substantially facing the female mold 4 abutting position.
[0010]
In this way, the offset amount can be adjusted as desired without making the hub mounting portion 6 thick in the wheel original shape 2, and the wheel can be manufactured easily and with high efficiency. Cost can be reduced.
In addition, when the offset is applied, the wheel original shape 2 is firmly held between the female die 4 and the contact position of the male die 3 on the outer periphery of the disk portion 7 with the female die 4. The abutting position is firmly held between the male mold 3.
[0011]
Therefore, at this time, the wheel original shape 2 is stably held, and no molding error or molding failure occurs. Therefore, a high quality wheel can be manufactured.
In such a wheel manufacturing method according to the present invention, at least one of the male mold 3 and the female mold 4 is selected or provided as to whether or not the dies 20 and 23 that contact the disk portion 7 of the wheel original mold 2 are provided. The amount of offset can be changed by selecting whether or not 20 and 23 are replaced with different thicknesses.
[0012]
Therefore, it is not necessary to prepare a plurality of types of male molds 3 and female molds 4.
In this case, the male mold 3 and / or the female mold 4 can be formed with deformation-allowing spaces 27 and 28 for allowing deformation of the disk portion 7 of the wheel original shape 2 in addition to the hub mounting portion 6. .
Due to the presence of the deformation allowance spaces 27 and 28, the disk portion 7 can be deformed and the offset amount can be changed.
By the way, after the male mold 3 and the female mold 4 are pressurized close to each other, the spinning tool 30 is continuously pressed against the outer peripheral side surface of the rim portion 8 in the wheel original mold 2 to rotate the wheel original mold 2 around the axis. It is also possible to move the spinning tool 30 in the axial direction of the wheel original 2 and spin the rim portion 8 with the spinning base portion 18 provided in the male mold 3.
[0013]
That is, as described above, the wheel original shape 2 holds the male die 3 abutting on the outer periphery of the disc portion 7 from the inward side of the disc portion 7 and the female die 4 abutting from the outward side of the disc portion 7, and Since the hub mounting portion 6 is sandwiched between the hub receiving portion 3a of the male mold 3 and the female mold 4 and is stably clamped between the male and female molds, the holding state during offset processing between the male and female molds The spinning process can be performed by rotating both the male and female molds around the axis.
Therefore, in this spinning process, since it is not necessary to attach and detach the wheel prototype 2 to and from these male and female molds, there is an advantage that workability is high and efficiency is high (manufacturing efficiency as a wheel is high). .
[0014]
The wheel original shape 2 is preferably made of an aluminum alloy by casting, and is preferably held by the male die 3 and the female die 4 to be offset while the residual heat after casting is present. .
By doing in this way, an offset provision and a spinning process can be performed easily and with a good finish. Moreover, since the residual heat at the time of casting can be utilized, it is beneficial in terms of time, cost, workability, and the like.
On the other hand, in the wheel manufacturing apparatus 1 according to the present invention, the disc portion 7 has an inward orientation with respect to the wheel original shape 2 in which the disc portion 7 having the hub mounting portion 6 in the center and the rim portion 8 surrounding the outer periphery are integrally formed. From the side, the male mold 3 abutting on the outer periphery of the disk portion 7, and the wheel original shape 2 can be pressurized by approaching the male mold 3, and abuts against the hub mounting portion 6 from the outward side of the disk portion 7. A female mold 4, and the male mold 3 has a hub receiving portion 3 a that holds the hub mounting portion 6 together with the female mold 4 when approaching the female mold 4. It has an outer peripheral pushing portion 4 a that clamps the outer periphery of the disk portion 7 together with the male die 3 when approaching the male die 3.
[0015]
At least one of the male mold 3 and the female mold 4 is detachably mounted with dies 20 and 23 that contact the hub mounting portion 6 of the wheel original mold 2.
Further, the male mold 3 and / or the female mold 4 can be formed with deformation allowing spaces 27 and 28 for allowing the disk portion 7 of the wheel original shape 2 to be deformed in addition to the hub mounting portion 6.
On the outer periphery of the male mold 3, there is provided a spinning base portion 18 that backs up the rim portion 8 from the inside when the spinning tool 30 is pressed against the outer peripheral side surface of the rim portion 8 of the wheel original shape 2.
[0016]
The spinning tool 30 includes a spatula and a rolling roll.
The wheel original shape 2 may be made of an aluminum alloy having residual heat after casting.
That is, immediately after the wheel original shape 2 is formed by casting and taken out from the mold, the disk portion 7 is plastically deformed by pressing the male portion 3 and the female die 4 immediately (in a high temperature state), and the desired disk portion 7 is obtained. If the cross sectional shape (offset) is obtained, there is an advantage that the set width of the offset dimension is expanded (offset value decreases when pressed from the outward side, and offset value increases when pressed from the inward side) The heating step can be omitted and the efficiency is high, and at the same time, the rim portion 8 is formed by spinning, so that a wheel having a plurality of cross-sectional shapes and a plurality of rim widths can be manufactured from a single type of mold. Many advantages are obtained, for example, by improving the mechanical properties of the rim 8 by rolling.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show an embodiment of a wheel manufacturing apparatus 1 according to the present invention.
This wheel manufacturing apparatus 1 has a male die 3 and a female die 4 that hold the wheel original shape 2 in the middle from both sides thereof.
The male mold 3 and the female mold 4 are relatively close to and away from each other (only one or both may actually move). Further, the male mold 3 and the female mold 4 can rotate around the axis while maintaining the wheel original shape 2.
[0018]
Here, the wheel original shape 2 is formed by integrally forming a disc portion 7 having a hub mounting portion 6 (a mounting portion on a vehicle) in the center and a rim portion 8 surrounding the entire outer periphery of the disc portion 7. Yes.
The rim portion 8 protrudes by a predetermined amount toward the outward surface side (the right side in FIG. 1 and the like) of the disk portion 7 to form a bead engaging portion 9, but the inward surface of the disk portion 7 (the left side in FIG. 1 and the like) ) Is suppressed, and the thickness is increased correspondingly to form the spinning target portion 10.
[0019]
An annular recess 11 is formed on the outward surface of the disk portion 7 so as to surround the hub mounting portion 6, and the recess 11 is brought into contact with a circumferential contact position by the female mold 4. Yes.
Further, an annular step 12 is formed on the inward surface of the disc portion 7 along the outer periphery of the disc portion 7 connected to the inner periphery of the rim portion 8. It can be applied to the contact position.
Note that the bead engaging portion 9 is provided with protrusions 14 as shown in FIG. 4 at at least one place in the circumferential direction (upper and lower two places in the illustrated example). The protrusion 14 is formed, for example, in a bifurcated shape, and is made engageable with a detent stopper 15 provided on the female die 4 so that the wheel original shape 2 slips when the female die 4 rotates. It is intended to be able to rotate integrally therewith.
[0020]
Such protrusions 14 are scraped off before the wheel prototype 2 is commercialized as a wheel.
In addition, various design designs are adopted in the disk portion 7 on the outward surface side.
The wheel original shape 2 is made of an aluminum alloy and is preferably cast. Moreover, although it may heat after this casting, it is suitable to use the thing still with a residual heat.
[0021]
The male mold 3 holds the inward side (the left side in FIG. 1 and the like) of the disk portion 7 in the wheel original form 2. And at the time of this holding | maintenance, it has the shoulder part 17 which contacts and positions the circumferential position (above-mentioned annular step part 12) along the inner periphery of the rim part 8 from the inward side of the disk part 7. Yes.
When the male part 3 is relatively close to the female part 4, the shoulder part 17 has a corresponding part of the circumferential contact position (annular step part 12) on the outer periphery of the disk part 7 (inner periphery of the rim part 8). It is pressed against the mold 4 so as to be clamped without a gap.
[0022]
A drum-shaped spinning base 18 is provided on the outer periphery of the male mold 3 so as to be continuous with the shoulder 17. The spinning base 18 allows the rim portion 8 of the wheel original form 2 to be seen from the inside. Backup is possible.
An end portion forming body 31 is fitted to the outer periphery of the spinning table 18 so as to be movable in the axial direction. The end forming body 31 can set the shape of the end surface of the rim portion 8 at the end surface 31a and can set the width of the rim portion 8 and moves in the axial direction, thereby forming the rim portion 8 after molding. The width of can be adjusted.
[0023]
Further, a receiving die 19 for receiving the hub mounting portion 6 of the wheel original form 2 is provided in the central recess portion of the male mold 3. A hub receiving portion 3 a is formed by the front surface of the receiving die 19.
A separate disk-shaped die 20 can be attached to and detached from the receiving die 19 as necessary. This separately attached die 20 is prepared with various thicknesses, and a bolt 21 for fixing a required offset amount is fixed. When this separate die 20 is mounted, the front surface thereof becomes the hub receiving portion 3a.
[0024]
On the other hand, the female die 4 holds (holds) the outward side of the disk portion 7, and a push die 23 on the center side that abuts on the hub mounting portion 6 by approaching the male die 3. Further, it has an outer peripheral pushing portion 4a that comes into contact with the outer periphery of the disk portion 7 when approaching further.
The push die 23 is positioned by coming into contact with a circumferential position (the above-described concave portion 11) surrounding the hub mounting portion 6 from the outward side of the disk portion 7, and holds the hub mounting portion 6 together with the hub receiving portion 3 a.
[0025]
The push die 23 is formed in a cylindrical shape having a flange portion at the tip, is formed as a separate member from the female die 4, and can be attached and detached as necessary. Further, the push die 23 has a ring-shaped spacer 24 and a bottom-up spacer 25 (which may be either one) of various thicknesses interposed between the flange portion and the female die 4. The amount of protrusion from the female mold 4 to the male mold 3 can be changed.
When the female die 4 is relatively close to the male die 3, the push die 23 has a portion corresponding to the circumferential contact position (annular recess 11) around the hub mounting portion 6 as the hub receiving portion 3 a of the male die 3. To hold it in a state without a gap.
[0026]
With the push die 23 sandwiching the hub receiving portion 3 a and the hub mounting portion 6, the outer peripheral push portion 4 a sandwiches the outer periphery of the disc portion 7 together with the shoulder portion 17 of the male mold 3. Determine the position of the connecting portion in the radial direction and the axial direction.
As is clear from these descriptions, in the state where the wheel original shape 2 is held by the male die 3 and the female die 4, the clamping position (position corresponding to the step portion 12) of the wheel original shape 2 with respect to the rim portion 8 and the hub mounting portion 6. An offset of a predetermined dimension can be applied to the wheel original shape 2 in accordance with the entering / exiting relationship with the clamping position (position corresponding to the recess 11).
[0027]
During this holding, an inner deformation allowance space 27 is formed between the male mold 3 and the disk portion 7 of the wheel original shape 2 (the portion excluding the hub mounting portion 6). On the other hand, deformation to the inside in the axial direction is allowed in addition to the hub mounting portion 6.
Similarly, an outer deformation allowance space 28 is formed between the female die 4 and the disk portion 7 of the wheel original shape 2 (a portion excluding the hub mounting portion 6). In addition to the hub mounting portion 6, deformation in the axially outer side is allowed.
[0028]
Furthermore, in this wheel manufacturing apparatus 1, as shown in FIGS. 2 and 3, the outer peripheral side surface of the rim portion 8 is the male mold with respect to the wheel original mold 2 held by the male mold 3 and the female mold 4. A spatula (spinning tool) 30 that can be pressed against the three spinning bases 18 is pressed against the wheel original 2 while moving in the radial direction and the axial direction.
Next, the wheel manufacturing method according to the present invention will be described based on the operation status of the wheel manufacturing apparatus 1 having such a configuration.
[0029]
The male die 3 is attached with an attachment die 20 having a predetermined thickness with respect to the receiving die 19, and the female die 4 is attached to the push die 23 by a ring-shaped spacer 24 or a bottom raising spacer 25 having a predetermined thickness. Shall be retained.
First, the wheel original shape 2 is formed by casting. This casting may be a center gate method by low pressure casting (low pressure).
Immediately after taking out from the mold, the wheel original shape 2 thus molded (while maintaining a high temperature of about 300 ° C. to 400 ° C.) is formed between the male mold 3 and the female mold 4 as shown in FIG. And is fitted into the spinning base 18 of the male mold 3 so that the male and female molds are relatively close to each other.
[0030]
As a result, the disk portion 7 of the wheel original shape 2 is pushed by the shoulder portion 17 of the male mold 3 at a circumferential position (annular step portion 12) along the inner periphery of the rim portion 8 from the inward side. The circumferential position (annular recess 11) surrounding the hub mounting portion 6 from the opposite side is pushed by the push die 23 of the female die 4, and the position of the hub mounting portion 6 in the axial direction relative to the annular step portion 12 is shifted. When the hub mounting portion 6 reaches the set offset amount, the hub mounting portion 6 comes into contact with the hub receiving portion 3a, the outer peripheral pushing portion 4a comes into contact with the outer periphery of the disk portion 7, and the wheel prototype 2 is connected to the male die 3. It is firmly held between the female mold 4. Then, the wheel master 2 and the female die 4 shown in FIG.
[0031]
The wheel original shape 2 is plastically deformed according to the entering / exiting relationship between the clamping position (corresponding to the stepped portion 12) with respect to the rim portion 8 and the clamping position (corresponding to the concave portion 11) of the hub mounting portion 6 to give a predetermined offset. Is done.
Then, next to the spinning target portion 10 that protrudes inward from the outer peripheral side surface of the rim portion 8 in the wheel original shape 2 while the wheel original shape 2 is held by the male die 3 and the female die 4. Spatula 30 is abutted.
Then, as shown in FIG. 3, the male and female molds are rotated around the axis while holding the wheel original shape 2, and the spatula 30 is pressed against the spinning base 18 of the male mold 3 (pressurized). However, it moves to the inward side (left side in FIG. 3) along the axial direction of the wheel original form 2. Thereby, in the wheel original form 2, the spinning target portion 10 of the rim portion 8 is rolled, and a predetermined overhang amount is obtained.
[0032]
The desired wheel is obtained by taking out the wheel prototype 2 thus obtained from both the male and female molds.
FIG. 5 shows that in the wheel manufacturing apparatus 1 described above, a separate die 20 having a different thickness (thicker than in the case of FIG. 1 or the like) is attached to the receiving die 19 of the male die 3. 23 is an example in which the wheel original shape 2 is pressure-molded with the ring 23 held without the ring-shaped spacer 24 and the bottom raising spacer 25.
By doing in this way, the wheel which the offset numerical value increased compared with the case shown in FIG. 1 etc. can be obtained.
[0033]
In the wheel manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 5, other configurations, operating conditions, and operational effects are the same as those shown in FIG.
By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed according to the embodiment.
[0034]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the wheel can be manufactured easily and efficiently, the cost can be reduced, and a high-quality wheel can be manufactured without causing molding errors or molding defects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a wheel manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing an operation state following FIG. 1;
FIG. 3 is a side sectional view showing an operation state following FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view showing a rotation preventing structure between a wheel original shape and a female die.
5 is a side sectional view showing a state in which the attachment die is changed on the male die side and the die spacer is removed on the female die side with respect to the wheel manufacturing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 and the like.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel manufacturing apparatus 2 Wheel original form 3 Male type | mold 3a Hub receiving part 4 Female type | mold 4a Outer periphery pushing part 6 Hub attaching part 7 Disk part 8 Rim part 18 Spinning base part 20 Die 23 Die 27 Deformation allowable space (inward side)
28 Allowable deformation space (outward side)
30 Spinning tool

Claims

From the inward side of the disc portion (7) to the wheel original shape (2) in which the disc portion (7) having the hub mounting portion (6) in the center and the rim portion (8) surrounding the outer periphery are integrally formed, the disc The male mold (3) that contacts the outer periphery of the section (7) and the female mold (4) that contacts the hub mounting section (6) from the outward side of the disk section (7) are pressed in the relative proximity direction. The female die (4) is pressed against the outer periphery of the disk portion (7) substantially opposite to the male (3) abutting position, and substantially at the female die (4) abutting position against the hub mounting portion (6). A method for manufacturing a wheel, wherein the male mold (3) is pressed against the male mold (3).

Selection of whether or not to provide a die (20, 23) to be in contact with the disk portion (7) of the wheel original shape (2) on at least one of the male die (3) or the female die (4) (20, The wheel manufacturing method according to claim 1, wherein the offset amount is changed by selecting whether or not 23) is replaced with one having a different thickness.

In the male mold (3) and / or the female mold (4), a deformation allowance space (27) for allowing deformation other than the hub mounting portion (6) with respect to the disk portion (7) of the wheel original shape (2). , 28) can be formed. The method of manufacturing a wheel according to claim 1 or 2, wherein:

The spinning tool (30) is pressed against the outer peripheral side surface of the rim part (8) while rotating around the shaft core while pressing the wheel prototype (2) between the male mold (3) and the female mold (4). The wheel manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the rim portion (8) is spun between the outer periphery of the male die (3) and the spinning base portion (18).

The said wheel original form (2) is the product made from the aluminum alloy by casting, and pressurization by a male type | mold (3) and a female type | mold (4) is performed while there exists the residual heat after casting. Item 5. A method for manufacturing a wheel according to any one of Items 4 to 5.

From the inward side of the disc portion (7) to the wheel original shape (2) in which the disc portion (7) having the hub mounting portion (6) in the center and the rim portion (8) surrounding the outer periphery are integrally formed, the disc The male mold (3) contacting the outer periphery of the section (7) and the wheel original mold (2) can be pressurized by approaching the male mold (3) and from the outward side of the disk section (7). And a female mold (4) that contacts the hub mounting portion (6). When the male mold (3) approaches the female mold (4), the hub mounting portion (6) is a female mold. (4) having a hub receiving portion (3a) to be clamped together with the female die (4), the outer periphery of the disc portion (7) being clamped with the male die (3) when approaching the male die (3) A wheel manufacturing apparatus having an outer peripheral pushing portion (4a).

At least one of the male mold (3) and the female mold (4) is detachably mounted with dies (20, 23) that contact the hub mounting portion (6) of the wheel original form (2). The wheel manufacturing apparatus according to claim 6.

The male mold (3) and / or the female mold (4) has a deformation allowance space (27, for allowing deformation other than the hub mounting portion (6) with respect to the disk portion (7) of the wheel original shape (2). The apparatus for manufacturing a wheel according to claim 6 or 7, wherein 28) can be formed.

On the outer periphery of the male mold (3), a spinning base portion (18) that backs up the rim portion (8) from the inside when the spinning tool (30) is pressed against the outer peripheral side surface of the rim portion (8) of the wheel original shape (2). The wheel manufacturing apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein:

The wheel manufacturing apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the wheel original form (2) is a cast aluminum alloy.