JP4505100B2 - 自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法に関し、特に背の高いハブフランジに対して好適な加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車ホイール用ディスクにおいて、例えば15mmを越すような背の高いハブフランジを加工する場合は、下穴を抜いてから下穴の周縁面部を凸形状に押し上げ成形する予備成形が一般に行われている。
【0003】
この予備成形は、図6に示すハブの内径Eと下穴の径Dの比で定義される拡げ率E/Dを素材の限界値近くまで上げて行うことができるので、背の高いハブフランジを加工する場合は必要とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動車ホイール用ディスクでは、上記の予備成形時又は予備成形の前後工程において、図7(a)に示すナット座13が押し上げ成形されるため、このナット座13の成形部位に材料が引き込まれ、図7(b)に示す下穴11aの周縁面部12aのAの部位に板引けを生じる。
【0005】
そのため、図7(b)のAの部位と円周方向のBの部位とでは肉厚差を生じ、ハブフランジを立ち上げるバーリング加工時に、局部的に薄肉となったAの部位に応力が集中して割れの起点となるため、ハブ割れが発生しやすくなり、特に高抗張力の素材を用いた場合には、ハブ割れが一層発生しやすくなるという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、高抗張力の素材を用いて背の高いハブフランジを加工する場合においても、ハブ割れの発生しない自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次の手段を用いるものである。
【0008】
自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工工程における下穴の周縁面部を成形ダイと成形パンチを用いて押し上げ成形する工程において、
前記周縁面部を前記成形ダイでガイドしながら前記成形パンチにより押し上げ成形すると同時に、
バーリングパンチに設けられた前記下穴の内径より大きい外径部により、前記下穴の内径を押し拡げて、前記周縁面部の肉厚を厚くすると共に、
前記成形パンチと前記バーリングパンチの平面座部の間で前記周縁面部を押圧して均一肉厚化することを特徴とする。
【0009】
【作用】
上記の手段によれば、下穴の周縁面部を押し上げ成形する予備成形において、上記の周縁面部は成形ダイでガイドされながら、成形パンチとバーリングパンチの平面座部との間で押圧されて押し拡げられるため、周縁面部の肉厚は均一化される。
【0010】
そのため、予備成形時又は予備成形の前後工程で、ナット座の押し上げ成形による上記の周縁面部の板引けが生じても、周縁面部の肉厚は均一化されていて、局部的に薄肉化された部分は無くなるので、応力の集中する割れの起点は無くなる。
【0011】
なお、バーリングパンチにより下穴は同時にバーリング加工されるため、下穴の抜き面は円滑となって抜き面での割れの起点はなくなると共に、下穴のバーリング加工によって下穴が押し拡げられるため、周縁面部は厚肉化され、周縁面部の押圧にも拘らず肉厚は減少しない。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1乃至図5に示す実施例に基いて説明する。
【0013】
図1に示すように、自動車ホイール用ディスク10は、車軸のハブに嵌め込むハブ穴11が、円筒状に立ち上がったハブフランジ12により形成されている。なお、図中の14は車軸にホイールを取り付けるためのボルトを挿通するボルト穴で、前述のナット座13を有している。15はブレーキ発生熱の放熱とホイールの意匠を兼ねた飾り穴である。
【0014】
次に、上記のハブフランジ12の加工方法について説明する。
【0015】
図2は、後述のハブ穴と関連する下穴11aが、図示しない抜きパンチによって素材1に打ち抜かれたものを示すもので、下穴11aの上方には、次工程で下穴11aをバーリング加工する平面座部21aを有するバーリングパンチ(以下、第1のバーリングパンチ)21が示されている。
【0016】
図3は、下穴11aの周縁面部12aを凸形状に押し上げ成形する予備成形を示す。本発明では、予備成形に用いる通常の成形ダイ22と成形パンチ23の他に、上記の第1のバーリングパンチ21を用いる点に特徴がある。
【0017】
この予備成形の一連の過程を説明すると、先ず、図3(a)に示すように、成形ダイ22で外周部を押えられた下穴11aの周縁面部12aは、成形パンチ23の上昇により若干持ち上げられる。
【0018】
次いで、図3(b)に示すように、第1のバーリグパンチ21が降下し、下穴11aに第1のバーリングパンチ21の先細先端部21bが食い込んで、下穴11aのバーリング加工が開始する。
【0019】
次いで、更に第1のバーリングパンチ21が下降して、図3(c)に示すように、下穴11aの内径よりも大きく設定された第1のバーリングパンチ21の外径部21cにより、下穴11aの内径面11bはバーリング加工され、これにより下穴11aの内径は押し拡げられると共に、円滑な内径の面となるので、下穴11aの内径面11bには割れの起点となる部分は無くなる。そのため、予備成形で下穴11aが押し上げられて引張り力が作用しても、内径面11bからクラックが生じることはない。
【0020】
最後に、図3(d)に示すように、第1のバーリングパンチ21の更なる降下により、押し上げられた周縁面部12aは、成形パンチ23と第1のバーリングパンチ21の平面座部21aの間で押圧され、成形ダイ22の湾曲面22aに沿って周縁面部12aは成形されると共に押し拡げられるため、周縁面部12aの肉厚は均一化されるので、局部的に肉厚の薄い部分は無くなり、それによって応力の集中しやすい割れの起点はなくなる。
【0021】
なお、上記の周縁面部12aは、下穴11aのバーリング加工によって下穴11aの内径は押し拡げられるため、周縁面部12aは肉厚が厚くなり、周縁面部12aが押圧されても肉厚は薄くならない。
【0022】
次に、図4に示すように、抜きダイス24と抜きパンチ25により、前記の予備成形で肉厚の均一化された周縁面部12aの内周側が抜き加工され、ハブ抜き穴11cが明けられる。この抜き加工は周縁面部12aの肉厚が均一になっており、且つ下穴11aの内径面11bが円滑に仕上げられているので、安定した抜き加工ができる。図中、12cは周縁面部12aの内周側の抜かれた抜き片で、抜き片12cが除去された分だけ図4の周縁面部12aよりも面積の小さい周縁面部12bとなる。
【0023】
最後に、図5に示すように、バーリングブッシュ26とバーリングパンチ(以下、第2のバーリングパンチ)27によって、ハブフランジ12が立上げ成形される。この第2のバーリングパンチ27は、起こし加工を行う小径部27aとバーリング加工を行う大径部27bを有しており、前記の周縁面部12bは小径部27aで起こされてから大径部27bでバーリング加工され、所要寸法のハブ穴11を有する円筒状のハブフランジ12が立上げ成形される。
【0024】
このハブフランジ12の立上げ成形において、立上げられる前記の周縁面部12bは、肉厚が均一となっていて割れの起点が無いので、ハブ割れは生じない。
【0025】
ここで、上述のハブフランジの加工方法により、高抗張力の素材である539N/mm2 材(板厚2.6mm)を用いて、背の高さが20mmのハブフランジを試作した結果、ハブ割れの発生は組織調査からも認められなかった。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法によれば、ハブフランジの予備成形において、ハブフランジの形成に関連する下穴の周縁面部及び下穴の抜き面に応力の集中する割れの起点を無くしているため、高抗張力の素材を用いて背の高いハブフランジを加工しても、ハブ割れが生じないという実用上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加工方法による自動車ホイール用ディスクの実施例を示すもので、(a)は断面図、(b)は斜視図である。
【図2】下穴抜き工程の要部の断面図である。
【図3】(a)(b)(c)(d)は本発明の予備成形工程の加工過程を示す要部各断面図である。
【図4】ハブ穴抜き工程の要部の断面図である。
【図5】ハブフランジ成形工程の要部の断面図である。
【図6】ハブフランジの拡げ率の説明図で、(a)は下穴の断面図、(b)はハブフランジの断面図である。
【図7】ナット座の成形による板引けの説明図で、(a)は要部の断面図、(b)は要部の平面図である。
【符号の説明】
10 ディスク
11a 下穴
12 ハブフランジ
12a 周縁面部
21 バーリングパンチ(第1のバーリングパンチ)
21a 平面座部
22 成形ダイ
23 成形パンチ
Claims (1)
- 自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工工程における下穴の周縁面部を成形ダイと成形パンチを用いて押し上げ成形する工程において、
前記周縁面部を前記成形ダイでガイドしながら前記成形パンチにより押し上げ成形すると同時に、
バーリングパンチに設けられた前記下穴の内径より大きい外径部により、前記下穴の内径を押し拡げて、前記周縁面部の肉厚を厚くすると共に、
前記成形パンチと前記バーリングパンチの平面座部の間で前記周縁面部を押圧して均一肉厚化することを特徴とする自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法。
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