JP5180742B2 - Manufacturing method of wheel disc for automobile - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用ホイールディスクの製造方法に関し、特に、平板材からの自動車用ホイールディスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a wheel disc for an automobile, and more particularly to a method for manufacturing a wheel disc for an automobile from a flat plate material.
トラック、バスなどの自動車用のホイールディスクは、従来、(a)図10に示すように、正方形状の平板素材から円形のブランク4aをプレス打ち抜きし、プレスによる絞り加工により立ち上がり部3を形成した後、ハブ穴抜き、ボルト穴抜き、飾り穴抜き加工して、製造されていた。または、(b)図11に示すように、正方形状の平板素材から円形のブランク4aをプレス打ち抜きし、コールドスピニングによるしごきスピニング加工により不等厚の立ち上がり部3を形成した後、ハブ穴抜き、ボルト穴抜き、飾り穴抜き加工して、製造されていた(たとえば、特許文献1参照)。
Conventionally, a wheel disc for automobiles such as trucks, buses, etc. (a) As shown in FIG. 10, a
しかし、従来の自動車用ホイールディスクの製造方法にはつぎの問題点がある。
従来技術(a)プレスによる絞り加工により立ち上がり部3を形成した場合(図10)
立ち上がり部3の板厚が、ハブ取付け部2の板厚と同程度か、もしくはプレスによる絞り加工によって生じる増減肉のためハブ取付け部2の板厚より厚くなってしまう(太ってしまう)。その結果、自動車用ホイールディスクの機能上及び強度上不要な部分の板厚も厚くなってしまい、自動車用ホイールディスクの軽量化を図ることが困難である。
従来技術(b)コールドスピニングによるしごきスピニング加工により立ち上がり部3を形成した場合(図11)
不等厚の立ち上がり部3を形成するため自動車用ホイールディスクの軽量化を図ることはできるが、スピニングロール5によりブランク4aを局部的に順次加工するため、自動車用ホイールディスクの製造に時間がかかり自動車用ホイールディスクの生産性が悪い。
Prior Art (a) When the rising
The plate thickness of the rising
Prior art (b) When the rising
Although it is possible to reduce the weight of the automobile wheel disk by forming the unequal
本発明の目的は、プレスによる絞り加工により立ち上がり部を形成する場合に比べて軽量化を図ることができ、コールドスピニングによるしごきスピニング加工により立ち上がり部を形成する場合に比べて生産性を向上させることができる自動車用ホイールディスクの製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to reduce the weight as compared with the case where the rising portion is formed by drawing with a press, and to improve the productivity as compared with the case where the rising portion is formed by ironing spinning by cold spinning. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wheel disc for an automobile.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) しごきパンチと側面が凹凸面とされたしごきダイスとを用いて平板状のブランクをしごき絞り加工し、不等厚の直円筒状の立ち上がり部をもつカップ状の第1成形品を形成する工程と、
前記第1成形品の立ち上がり部を円錐状とした第2成形品を形成する工程と、
を有する自動車用ホイールディスクの製造方法。
(2) 前記ブランクをしごき絞り加工して前記カップ状の第1成形品を形成する工程の前に、前記ブランクを皿状にプレス絞り成形する工程を有する、(1)記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
(3) 前記しごきダイスの側面はほぼ円筒状であり、前記凹凸面は、前記しごきダイスの側面の軸方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されている、(1)記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
(4) 前記しごきダイスの側面はほぼ円筒状であり、前記凹凸面は、前記しごきダイスの側面の周方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されている、(1)記載の自動車用ホイールディスクの製造方法。
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) A flat blank is squeezed and drawn using a squeezing punch and a squeezing die whose side surface is uneven to form a cup-shaped first molded product having a unequal-thickness straight cylindrical rising part. And a process of
Forming a second molded product in which the rising portion of the first molded product has a conical shape;
A method for manufacturing a wheel disk for automobiles having
(2) The vehicle wheel disk according to (1), including a step of press-drawing the blank into a plate shape before the step of ironing and drawing the blank to form the cup-shaped first molded product. Manufacturing method.
(3) The side surface of the ironing die is substantially cylindrical, and the concave and convex surface is convex in the axial direction of the side surface of the ironing die and concave in comparison with other parts or in comparison with other parts. The method for manufacturing a wheel disk for an automobile according to (1), which is formed by providing at least one convex portion.
(4) The side surface of the ironing die is substantially cylindrical, and the uneven surface is convex in the circumferential direction of the side surface of the ironing die and concave in comparison with other portions or in comparison with other portions. The method for manufacturing a wheel disk for an automobile according to (1), which is formed by providing at least one convex portion.
上記(1)の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、しごきパンチと側面が凹凸面とされたしごきダイスとを用いてブランクをしごき絞り加工し、不等厚の直円筒状の立ち上がり部をもつカップ状の第1成形品を形成する工程を有するため、以下の効果をえることができる。
従来のプレスによる絞り加工により立ち上がり部を形成する場合(従来技術(a)の場合)に比べて、立ち上がり部の板厚を部分的に薄くすることができ、自動車用ホイールディスクの軽量化を図ることができる。
また、ブランクを周方向に同時に加工できる。そのため、従来のコールドスピニングによるしごきスピニング加工により立ち上がり部を形成する場合(従来技術(b)の場合)に比べて、自動車用ホイールディスクの製造時間を短縮でき、自動車用ホイールディスクの生産性を向上させることができる。
上記(2)の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、ブランクをしごき絞り加工してカップ状の第1成形品を形成する工程の前に、ブランクを皿状にプレス絞り成形する工程を有するため、ブランクを直接しごき絞り加工して第1成形品を形成する場合に比べて、第1成形品を安定して形成することができる。また、しごき絞り機にかかる負荷を低減させることができる。
上記(3)の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第1成形品の立ち上がり部を該立ち上がり部の軸方向に不等厚にすることができる。
上記(4)の自動車用ホイールディスクの製造方法によれば、第1成形品の立ち上がり部を該立ち上がり部の周方向に不等厚にすることができる。
According to the method for manufacturing a wheel disc for an automobile according to the above (1), the blank is squeezed and drawn using a squeeze punch and a squeeze die whose side surface is uneven, and a straight cylindrical rising part having an unequal thickness is formed. Since it has the process of forming the cup-shaped 1st molded article which has, the following effects can be acquired.
Compared to the case where the rising portion is formed by drawing with a conventional press (in the case of the prior art (a)), the plate thickness of the rising portion can be partially reduced, and the wheel disk for automobiles can be reduced in weight. be able to.
Moreover, a blank can be processed simultaneously in the circumferential direction. Therefore, compared to the conventional case where the rising portion is formed by iron spinning by cold spinning (in the case of the prior art (b)), the manufacturing time of the wheel disk for automobiles can be shortened and the productivity of the wheel disk for automobiles is improved. Can be made.
According to the method for producing a wheel disk for automobiles of (2) above, the blank is press-drawn into a dish shape before the step of ironing the blank to form the cup-shaped first molded product. Therefore, the first molded product can be stably formed as compared to the case where the blank is directly ironed and drawn to form the first molded product. Moreover, the load applied to the ironing machine can be reduced.
According to the method for manufacturing a wheel disk for automobile of (3) above, the rising portion of the first molded product can be made unequal in the axial direction of the rising portion.
According to the automobile wheel disk manufacturing method of (4) above, the rising portion of the first molded product can be made unequal in the circumferential direction of the rising portion.
以下に、図1〜図9を参照して、本発明実施例の自動車用ホイールディスクの製造方法を説明する。
まず、本発明実施例の製造方法によって製造される自動車用ホイールディスク(以下、単にホイールディスクともいう)10について説明する。
ホイールディスク10は、トラック、バスなどの自動車用のホイールディスクである。ただし、ホイールディスク10は、乗用車、商用車、産業車両用などのホイールディスクであってもよい。ホイールディスク10は、図1に示すように、板から成形によって作られるホイールディスクが対象であり、鋳造ホイールは含まない。ホイールディスク10は、製造後、環状の図示略のリム(タイヤを保持する部品)と溶接される。
Below, with reference to FIGS. 1-9, the manufacturing method of the wheel disk for motor vehicles of the Example of this invention is demonstrated.
First, an automotive wheel disk (hereinafter also simply referred to as a wheel disk) 10 manufactured by the manufacturing method of the embodiment of the present invention will be described.
The
ホイールディスク10は、図示略のハブに取付けられるハブ取付け部20(平板部といってもよい)と、ハブ取付け部20の外周部からホイール軸方向に立ち上がる立ち上がり部(側壁部、フランジ部またはディスク外周部といってもよい)30と、を有する。ホイールディスク10は、立ち上がり部30で図示略のリムと溶接される。
The
ハブ取付け部20は、通常、平板状又は略平板状である。ハブ取付け部20は、平板状又は略平板状である場合、ホイール軸方向(ホイールディスク10の軸芯)と直交またはほぼ直交する平面内にある。ハブ取付け部20には、ハブ穴21と、ハブから延びてくるハブボルト(両方とも図示略)が挿入される複数のボルト穴22と、が設けられている。
ハブ取付け部20またはハブ取付け部20から立ち上がり部30にかけて、1つ以上の飾り穴23が設けられている。
The
One or
つぎに、ホイールディスク10の製造方法について説明する。
ホイールディスク10の製造方法は、(i)平板状のディスク素材40をプレス打ち抜きして平板状のブランク41を得る工程と、(ii)図2に示すように、しごきパンチ51cと側面が凹凸面51eとされた(凹凸面51eとされた側面を持つ)しごきダイス51dとを用いてブランク41をしごき絞り加工し、ハブ取付け部20と不等厚の直円筒状の立ち上がり部30とをもつカップ状の第1成形品11を形成する工程と、(iii)図3に示すように、第1成形品11の立ち上がり部30をプレス成形で円錐状とした第2成形品12を形成する工程と、を有する。なお、この第2成形品12を形成する工程で第1成形品11のハブ取付け部20の外周部を絞り成形してもよい。
Next, a method for manufacturing the
The manufacturing method of the
上記(i)の工程について
上記(i)の工程では、図1に示すように、矩形のディスク素材40から、円形又はほぼ円形にプレス打ち抜きして、または4隅を弧状にプレス打ち抜きして落として、ブランク41を得る。
Step (i) In the step (i), as shown in FIG. 1, the
上記(ii)の工程について
図2(図1のAの工程の拡大図)に示すように、しごきパンチ51cと側面が凹凸面51eとされたしごきダイス51dとは、しごき絞り機51の構成品である。しごきパンチ51cは、しごき絞り機51の構成品である上型51aと下型51bの一方に設けられており、しごきダイス51dは、しごき絞り機51の上型51aと下型51bの他方に設けられている。
しごきパンチ51cとしごきダイス51dとの、立ち上がり部30に対応する位置で板厚を薄くする部位における隙間dは、ディスク素材40の板厚(素材板厚)より狭く設定されている。板厚を薄くする必要のない部位における隙間dは、ディスク素材40の板厚(素材板厚)より広く設定されている。
しごきダイス51dの側面の凹凸面51eは、ホイールディスク10の機能上及び強度上板厚が必要な立ち上がり部30部分の板厚を比較的厚くしホイールディスク10の機能上及び強度上板厚が不要な立ち上がり部30部分の板厚を比較的薄くするために(立ち上がり部30を不等厚にするために)、設けられている。
Regarding the process (ii), as shown in FIG. 2 (enlarged view of the process A in FIG. 1), the
The gap d between the
The
しごきダイス51dの側面はほぼ円筒状である。凹凸面51eは、(a)しごきダイス51dの側面の軸方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されていてもよく、(b)しごきダイス51dの側面の周方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されていてもよく、(c)図7、図8に示すように、上記(a)と上記(b)の複合にて形成されていてもよい。
凹部の深さまたは凸部の突出量は、1つの凹部または凸部で、一定とされていてもよく異なっていてもよい。また、上記(c)の場合、凹部または凸部の形状は、正面視で三角形以上の多角形形状(ほぼ多角形形状を含む)であってもよく、楕円形状であってもよく、円形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
The side surface of the
The depth of the concave portion or the protruding amount of the convex portion may be constant or different in one concave portion or convex portion. In the case of (c) above, the shape of the concave portion or the convex portion may be a polygonal shape (including a substantially polygonal shape) equal to or greater than a triangle in front view, may be an elliptical shape, and may be a circular shape. It may be other shapes.
第1成形品11の立ち上がり部30は、図2に示すように、第1成形品11の軸芯と平行な方向に延びる直円筒状である。
As shown in FIG. 2, the rising
上記(iii)の工程について
上記(iii)の工程では、図3(図1のBの工程の拡大図)に示すように、上型52aと下型52bとを備えるプレス機52にて、第1成形品11の立ち上がり部30を円錐状にし、立ち上がり部30が最終ディスク形状となった第2成形品12を形成する。なお、上記(iii)の工程において、プレス機52によるプレス加工に替えて、図9に示すように、コールドスピニングによる広げスピニング成形(しごきスピニング成形と異なり板厚をほとんど変化させずに、絞りとは逆に外形を広げて形状を変える)により第1成形品11の立ち上がり部30を拡径し、第2成形品12を形成してもよい。コールドスピニングによる広げスピニング成形は、広げスピニング成形用金型60と少なくとも1個のスピニングロール61を用いて行われる。
Step (iii) In the step (iii), as shown in FIG. 3 (enlarged view of the step B in FIG. 1), a
ホイールディスク10の製造方法は、図4に示すように、上記(i)〜(iii)の工程に加えて、さらに上記(i)の工程後であって上記(ii)の工程前に、(ii´)ブランク41を皿状にプレス絞り成形する工程(図4のCの工程)を有していてもよい。
上記(ii´)の工程は、上記(i)の工程で得た平板状のブランク41を、直接上記(ii)の工程で不等厚の直円筒状の立ち上がり部30をもつカップ状の第1成形品11を形成するのではなく、図5(図4のCの工程の拡大図)に示すように、上記(i)の工程で得た平板状のブランク41を上記(ii)の工程の前に皿状に予めしておくための工程である。
上記(ii´)の工程では、上型50aと下型50bとを備える第2のプレス機50にて、ブランク41を皿状にプレス絞り成形する。
As shown in FIG. 4, in addition to the steps (i) to (iii), the manufacturing method of the
In the step (ii ′), the plate-like blank 41 obtained in the step (i) is directly converted into a cup-shaped first portion having a straight
In the step (ii ′), the blank 41 is press-drawn into a dish shape by the
ホイールディスク10は、上記(iii)の工程の後、図1、図4に示すように、ハブ穴21、ボルト穴22、飾り穴23を打ち抜き、製造される。
After the step (iii), the
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、しごきパンチ51cと側面が凹凸面51eとされたしごきダイス51dとを用いてブランク41をしごき絞り加工し、不等厚の直円筒状の立ち上がり部30をもつカップ状の第1成形品11を形成する工程を有するため、以下の効果をえることができる。
1.従来のプレスによる絞り加工により立ち上がり部を形成する場合(従来技術(a)の場合)に比べて、ホイールディスク10の機能上及び強度上問題を生じることなく立ち上がり部30の板厚を部分的に薄くすることができ、ホイールディスク10の軽量化を図ることができる。
2.ブランク41を周方向に同時に加工できる。そのため、従来のコールドスピニングによるしごきスピニング加工により立ち上がり部を形成する場合(従来技術(b)の場合)に比べて、ホイールディスク10の製造時間を短縮でき、ホイールディスク10の生産性を向上させることができる。
3.しごき絞り加工により立ち上がり部30の適正板厚配置を得ることができる。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment of the present invention, the blank 41 is squeezed and drawn using a squeezing
1. Compared to the case where the rising portion is formed by drawing with a conventional press (in the case of the prior art (a)), the thickness of the rising
2. The blank 41 can be simultaneously processed in the circumferential direction. Therefore, the manufacturing time of the
3. An appropriate plate thickness arrangement of the rising
ブランク41をしごき絞り加工してカップ状の第1成形品11を形成する工程(上記(ii)の工程)の前に、ブランク41を皿状にプレス絞り成形する工程(上記(ii)´)を有するため、平板状のブランク41を直接しごき絞り加工する場合に比べて、第1成形品11を安定して形成することができる。また、しごき絞り機51にかかる負荷を低減させることができる。
Prior to the step of squeezing and drawing the blank 41 to form the cup-shaped first molded product 11 (step (ii) above), the step of press drawing the blank 41 into a plate shape (above (ii) ′) Therefore, the first molded
しごきダイス51dの凹凸面51eが、しごきダイス51dのほぼ円筒状の側面の軸方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されている場合、第1成形品11の立ち上がり部30を該立ち上がり部30の軸方向に不等厚にすることができる。
また、しごきダイス51dの凹凸面51eが、しごきダイス51dのほぼ円筒状の側面の周方向で、その他の部分に比べて凹となる凹部又はその他の部分に比べて凸となる凸部が少なくとも一箇所設けられることにより形成されている場合、第1成形品11の立ち上がり部30を該立ち上がり部30の周方向に不等厚にすることができる。
The concave /
Further, the
10 自動車用ホイールディスク
11 第1成形品
12 第2成形品
20 ハブ取付け部
21 ハブ穴
22 ボルト穴
23 飾り穴
30 立ち上がり部
40 ディスク素材
41 ブランク
50 第2のプレス機
50a 上型
50b 下型
51 しごき絞り機
51a 上型
51b 下型
51c しごきパンチ
51d しごきダイス
51e 凹凸面
52 プレス機
52a 上型
52b 下型
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1成形品の立ち上がり部を円錐状とした第2成形品を形成する工程と、
を有する自動車用ホイールディスクの製造方法。 A step of squeezing and drawing a flat blank using a squeezing punch and a squeezing die whose side surface is uneven, and forming a cup-shaped first molded product having a unequal-thickness, straight cylindrical rising part; and ,
Forming a second molded product in which the rising portion of the first molded product has a conical shape;
A method for manufacturing a wheel disk for automobiles having
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