JP3845785B2 - Drilling method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はアルミニウム等の軽合金製の車輪用リムであって、該リムのバルブ取付け用穴及びビードストッパー固定用穴、並びに穴明け加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウム合金材等に穴を明ける場合は多く、この場合にプレスによる打ち抜き加工がなされる。一般的には穴明けダイスに材料を載せてポンチを押し込む訳であるが、ダイス穴とポンチ間のクリアランスによって打ち抜き面は完全な剪断面ではなく、破断面が残ってしまう。このように穴に破断面が残ってしまうことで部材全体の強度に大きく影響する。すなわち、上記破断部から亀裂が生じて疲労破壊を招くことになる。
【0003】
このような破断面を有す抜き穴から該破断面を無くす加工方法は幾つか知られているが、最も一般的な加工方法は打ち抜き後に行うシェービング法であり、僅かに大きなポンチを圧入することで該破断部が削り取られることになる。又精密打ち抜き法も多用されていて、この精密打ち抜き法とはダイス穴とポンチはゼロクリアランスをなし、部材を突起付きの板押えと逆押えとで拘束した状態で打ち抜きされる為に破断面は発生しない。
【0004】
更に対抗ダイス打ち抜き法が知られている。この対抗ダイス打ち抜き法とは、突起付きのダイスによる押し込みにて部材を切り込み、その後で打ち抜き加工するといった方法であり、この場合も破断面の発生はない。これら精密打ち抜き法や対抗ダイス打ち抜き法は打ち抜かれる部材を局部的に圧縮して静水圧を高め、高静水圧下での材料の延性を利用することで破断面の発生を防止している。
【0005】
このように部材に形成される穴には破断面を残すことなく打ち抜き加工することは可能であるが、該部材に要求される機能によっては破断面がない穴であっても要求される強度が満たされない場合もある。例えば、アルミニウム合金から成る車輪用リムに形成されるバルブ取付け用穴もその一つであり、穴内周面に破断面がなくても作用する面圧によって亀裂が発生する場合もある。それに、リムの軽量化を図る為に肉厚は出来るかぎり薄くされるが、薄いリム母材に貫通するバブル取付け用の穴周面積はそれだけ小さくなり、作用する面圧は必然的に高くなる。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】
このように、部材に形成される打ち抜き穴に破断面がなくても内周面に作用する面圧によって亀裂が発生する場合があり、特に軽量化の為に肉厚を薄くするならば上記面圧は著しく高くなり、亀裂を発生する頻度が高くなる。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であって、部材の厚みよりも穴部の厚さを大きくして打ち抜くことが出来る打ち抜き方法並びに該打ち抜き法によって形成した穴を有す車輪用リムを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪用リムはバルブ取付け用穴又はビードストッパー固定用穴を有す軽合金製のリムであり、これら穴部の厚みを他の部分よりも大きくしている。すなわち、バルブ取付け用穴やビードストッパー固定用穴を単に部材面に打ち抜きするだけでなく、穴部の厚さを大きくしたところで穴を打ち抜き加工する。従って穴内周の周面積は大きくなり、内面に作用する面圧は小さくなる。結果として穴の強度が高くなる。
【0008】
ところで、上記穴部の厚さを増大する手段は、打ち抜かれる穴に位置する肉を前以て穴の周囲に盛り上げ加工したところで打ち抜く。すなわち、穴の周囲に座を形成する訳であり、該座の表面は取付け部品に応じて平坦面であったり曲面であったりする。
【0009】
上記穴加工は中央に突部を形成した受け金型と楔形金型によって部材を挟み込んで圧縮する。その結果、部材の肉は外径が小さい楔形金型の周囲に盛り上がり、肉厚は増大する。ただし、穴は貫通しておらず、穴の上下面が凹状に窪む。その後、ダイと肩付き穴明けポンチにより、穴が打ち抜かれると同時に、盛り上がった部分はポンチの肩部にて圧縮されて平坦面、又は曲面の座が形成される。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0010】
【実施例】
図1は車輪用リムの断面を表しており、リムは耳部1、ビード部2、ドロップ部3を有したアルミニウム合金製である。勿論、リムの形状は色々あって本発明は特に限定しないが、ドロップ部3にはバルブ取付け用穴4が貫通している。図2は上記穴部の断面を表した正面図の一部を表しているが、該穴部周辺の肉厚は他の部分よりも大きくなっている。
【0011】
図3は穴部の拡大図であって、ドロップ部3の内周面5から内側へ座6を突出して形成している。従ってドロップ部3の外周面7から座6の表面8までの長さt1 はドロップ部におけるリム母材9の厚さt2 より大きくなっている。上記穴4はこの座6に形成され、リム母材9を貫通している。同図から明らかなように、座6はドロップ部3の内周面に取り付けしたものではなく、リム母材9を塑性変形して内周面5に盛り上げ加工したものである。このように座6を形成することで穴4の周面積は拡大し、その結果、穴内周面に作用する面圧は低下し、亀裂による疲労破壊を防止することが出来る。
【0012】
ところで、上記座6はドロップ部3に穴4を加工する一連の工程にて成形されるが、穴加工時に打ち抜かれるチップの一部肉を座として成形する。具体的な加工方法は特に限定しないが、該加工の1例を図4、図5に示している。図4(a)は加工前の状態であるが、リム母材9の下側には受け金型10が、上側には楔形金型11を配置し、両金型10、11によってリム母材9を挟み込む。
【0013】
上記受け金型10は上面12に円錐突部13を形成し、一方の楔形金型11は先端を球面状としている。そして受け金型10は打ち抜かれる穴の大きさよりかなり大きく、楔形金型11は穴の大きさとなっている。そこで、楔形金型11を降下させるならば先端の球状楔14はリム母材9にくい込み、同時に受け金型10の円錐突部13もリム母材9の下側にくい込むことになる。その結果、リム母材9の上面側で楔形金型の周囲には肉の盛り上がり15が形成され、穴の周辺部はリム母材9よりも厚肉状態となる。
【0014】
このように受け金型10の円錐突部13と楔形金型11の球状楔14がリム母材9に圧入することで下側には円錐形凹部が、上側には球状凹部がそれぞれ形成され、この状態で図5に示すダイ16と肩付きポンチ17にて穴が打ち抜かれる。ポンチ18は盛り上がり15の球状凹部に圧入して残り部材を打ち抜き、肩部下面19によって盛り上がり上面を圧縮する。該肩部下面が平坦面であるならば盛り上がり上面も平坦面となり、曲面を成しているならば同じく曲面として成形される。
【0015】
ここで、上記受け金型上面に形成される突部形状は円錐形に限らず、又楔形金型の先端形状も特に限定しない。以上述べたように本発明の車輪用リムはバルブ等の取付け用穴の内周面積を増大する為に該穴周辺部の肉厚を大きくしたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【0016】
【発明の効果】
本発明の車輪用リムはバルブ取付け用穴の周辺部、又はビードストッパー固定用穴の周辺部は厚肉状態となっている為に穴内周面積は増大し、該穴に作用する面圧は低下する。その結果、穴から亀裂が発生して疲労破壊する危険性は少なくなる。穴周辺部の肉厚を増大する本発明の加工方法は穴打ち抜き時に除去されるチップを打ち抜き前に圧縮して周辺部に圧肉状態の座を加工するものであって、軽量化したリム母材であっても穴の強度は確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】穴周辺部を厚肉としたリム断面図。
【図2】穴部の断面を含むリムの一部正面図。
【図3】穴周辺に座を形成して厚肉部とした拡大図。
【図4】穴の打ち抜き前に座を盛り上げ加工する方法を示す実施例。
【図5】肩付きポンチでもって穴を打ち抜き加工する方法。
【符号の説明】
1 耳部
2 ビード部
3 ドロップ部
4 穴
5 内周面
6 座
7 外周面
8 表面
9 リム母材
10 受け金型
11 楔形金型
12 上面
13 円錐突部
14 球状楔
15 盛り上がり
16 ダイ
17 肩付きポンチ
18 ポンチ
19 肩部下面[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a wheel rim made of a light alloy such as aluminum, and relates to a valve mounting hole, a bead stopper fixing hole, and a drilling method for the rim.
[0002]
[Prior art]
In many cases, a hole is made in an aluminum alloy material or the like, and in this case, punching is performed by a press. In general, the punch is pushed by placing a material on a punching die, but the punched surface is not a complete sheared surface due to the clearance between the die hole and the punch, and a fracture surface remains. Thus, the fracture surface remains in the hole, which greatly affects the strength of the entire member. That is, a crack is generated from the fractured portion, resulting in fatigue failure.
[0003]
Several processing methods are known to eliminate the fractured surface from the punched hole having such a fractured surface, but the most general processing method is a shaving method performed after punching, in which a slightly large punch is press-fitted. Thus, the broken portion is scraped off. Also, the precision punching method is often used. In this precision punching method, the die hole and punch have zero clearance, and the fracture surface is cut because the member is punched in a state of being constrained by a plate press with a projection and a reverse presser. Does not occur.
[0004]
Furthermore, a counter-die punching method is known. This counter-die punching method is a method in which a member is cut by pressing with a die having a protrusion, and thereafter punching is performed, and in this case, no fracture surface is generated. The precision punching method and the counter die cutting method locally compress the member to be punched to increase the hydrostatic pressure and prevent the occurrence of a fracture surface by utilizing the ductility of the material under high hydrostatic pressure.
[0005]
In this way, the hole formed in the member can be punched without leaving a broken surface, but depending on the function required for the member, the required strength can be obtained even for a hole without a broken surface. It may not be satisfied. For example, a valve mounting hole formed in a wheel rim made of an aluminum alloy is one of them, and a crack may occur due to surface pressure acting even if there is no fracture surface on the inner peripheral surface of the hole. In addition, the thickness of the rim is reduced as much as possible in order to reduce the weight of the rim, but the peripheral area of the hole for attaching the bubble penetrating the thin rim base material is reduced accordingly, and the acting surface pressure is necessarily increased.
[0006]
[Problems to be solved by the present invention]
In this way, cracks may occur due to surface pressure acting on the inner peripheral surface even if the punched hole formed in the member does not have a fractured surface, especially if the wall thickness is reduced for weight reduction. The pressure increases significantly and the frequency of cracking increases. The problem to be solved by the present invention is this problem. A punching method capable of punching by making the thickness of the hole portion larger than the thickness of the member, and a wheel rim having a hole formed by the punching method I will provide a.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The wheel rim of the present invention is a light alloy rim having a hole for mounting a valve or a hole for fixing a bead stopper, and the thickness of these holes is made larger than that of other parts. That is, the valve mounting hole and the bead stopper fixing hole are not simply punched into the member surface, but the hole is punched when the thickness of the hole is increased. Accordingly, the peripheral area of the inner periphery of the hole is increased, and the surface pressure acting on the inner surface is reduced. As a result, the strength of the hole is increased.
[0008]
By the way, the means for increasing the thickness of the hole portion is punched when the meat located in the hole to be punched is preliminarily processed around the hole. That is, a seat is formed around the hole, and the surface of the seat may be a flat surface or a curved surface depending on the mounting part.
[0009]
In the hole drilling, a member is sandwiched and compressed by a receiving mold and a wedge-shaped mold having a protrusion at the center. As a result, the thickness of the member rises around the wedge-shaped mold having a small outer diameter, and the thickness increases. However, the hole does not penetrate and the upper and lower surfaces of the hole are recessed in a concave shape. Thereafter, the hole is punched out by the die and the punch with a shoulder, and at the same time, the raised portion is compressed by the shoulder portion of the punch to form a flat surface or a curved seat. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
【Example】
FIG. 1 shows a cross section of a wheel rim, and the rim is made of an aluminum alloy having an ear 1, a bead 2, and a
[0011]
FIG. 3 is an enlarged view of the hole, and a
[0012]
By the way, the
[0013]
The receiving
[0014]
In this way, the
[0015]
Here, the shape of the protrusion formed on the upper surface of the receiving mold is not limited to a conical shape, and the tip shape of the wedge-shaped mold is not particularly limited. As described above, the wheel rim of the present invention has an increased inner peripheral area of a mounting hole for a valve or the like, and the wall thickness at the periphery of the hole is increased, and the following effects can be obtained. I can do it.
[0016]
【The invention's effect】
In the wheel rim of the present invention, the peripheral part of the valve mounting hole or the peripheral part of the bead stopper fixing hole is thick, so that the inner peripheral area of the hole increases and the surface pressure acting on the hole decreases. To do. As a result, there is less risk of cracking from the hole and fatigue failure. The processing method of the present invention for increasing the thickness of the peripheral portion of the hole is to compress a chip to be removed at the time of punching before punching to process a compact seat in the peripheral portion. Even if it is a material, the strength of the hole is ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rim in which a hole periphery is thick.
FIG. 2 is a partial front view of a rim including a cross section of a hole.
FIG. 3 is an enlarged view of a thick portion formed by forming a seat around the hole.
FIG. 4 shows an embodiment of a method for raising a seat before punching holes.
FIG. 5 shows a method of punching a hole with a shoulder punch.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ear part 2
10 Receiving mold
11 Wedge mold
12 Top view
13 Conical protrusion
14 Spherical wedge
15 Excitement
16 die
17 Punch with shoulder
18 punches
19 Underside of shoulder
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09495397A JP3845785B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Drilling method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09495397A JP3845785B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Drilling method |
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JPH10264602A JPH10264602A (en) | 1998-10-06 |
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Family
ID=14124315
Family Applications (1)
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JP09495397A Expired - Lifetime JP3845785B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Drilling method |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3845785B2 (en) |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP09495397A patent/JP3845785B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH10264602A (en) | 1998-10-06 |
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