JP7311437B2 - Vehicle wheel manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ホイールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vehicle wheel.
従来、ハブ部とリム部との間に広がるディスク部に窓部を備えた車両用ホイールを鋳造により成形する技術が知られている。特許文献1には、鋳造の際にディスク部の窓部に発生するバリの対策技術が提案されている。ここでは、窓部の角以外の部位において上型および下型の合わせ面に溶湯収容キャビティを形成し、ホイール成形用キャビティから合わせ面の隙間を通って流出した溶湯を溶湯収容キャビティに収容し、窓部の角を含むバリ除去困難部におけるバリの発生を抑制してバリ除去作業を容易にしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique of molding a vehicle wheel having a window portion in a disk portion extending between a hub portion and a rim portion. Patent Literature 1 proposes a technique for dealing with burrs generated in the window portion of the disk portion during casting. Here, a molten metal accommodating cavity is formed on the mating surfaces of the upper mold and the lower mold at a portion other than the corner of the window, and the molten metal flowing out from the wheel molding cavity through the gap between the mating surfaces is accommodated in the molten metal accommodating cavity, Deburring work is facilitated by suppressing the generation of burrs in areas where deburring is difficult, including the corners of the window.
また、特許文献2には、ディスク部に形成された窓部の一部を覆うように、リム部からハブ部方向へ延在する薄肉状の延出部を備えた車両用ホイールが開示されている。この延出部は、ハブ部方向に延びるにつれ車両用ホイールの裏側方向に傾斜し延出するよう形成されている。 Further, Patent Document 2 discloses a vehicle wheel provided with a thin extension portion extending from the rim portion toward the hub portion so as to cover a portion of the window portion formed in the disk portion. there is The extending portion is formed so as to extend toward the rear side of the vehicle wheel while being inclined toward the hub portion.
鋳造工程でホイール素材に発生したバリは、従来、鋳造工程後のバリ除去工程でホイール素材の表側から工具を使用して除去している。ところが、特許文献1および2は、窓部に工具を挿入してディスク部の中間部位に発生したバリを除去する必要があり、工具の移動軌跡の制約を受けることから作業性が悪かった。特に、特許文献2のように窓部を覆う延出部が設けられている場合は、工具の移動軌跡が更に限られており、一層作業性が悪化していた。 Conventionally, burrs generated in the wheel material during the casting process are removed using a tool from the front side of the wheel material in the burr removing process after the casting process. However, in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to insert a tool into the window portion to remove burrs generated in the intermediate portion of the disk portion, and the movement locus of the tool is restricted, resulting in poor workability. In particular, when an extension covering the window is provided as in Patent Document 2, the movement locus of the tool is further limited, further degrading workability.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バリ除去作業に関する制約を緩和し、車両用ホイールを能率よく製造する方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for efficiently manufacturing vehicle wheels by easing restrictions on deburring work.
上記課題を解決するために、本発明は、車両に取り付けられるハブ部(11)と、略円筒形のリム部(12)と、リム部の表側および前記ハブ部に接続されたディスク部(13)とを備え、ディスク部に複数の窓部(14)が形成された車両用ホイール(10)の製造方法を提供する。本発明の第1の製造方法は、上型(21)および下型(22)を含む複数の金型を合わせることにより形成されたキャビティ(24)に溶湯を充填してホイール素材(100)を鋳造する鋳造工程と、複数の金型の合わせ面に対応する部位に生じたホイール素材のバリ(30)を除去するバリ除去工程とを含む。そして、上型および下型は、鋳造工程で窓部に相当する部分(114)をホイール素材に形成する窓部合わせ面(212,222)を備え、窓部合わせ面のうちキャビティに接する縁(19)の少なくとも一部がキャビティの最も表側に配置されるように形成されている。バリ除去工程において、キャビティの最も表側に配置された縁の少なくとも一部に生じたバリを、旋盤によりホイール素材の表側の表面を当該表面に沿った方向に加工することで除去する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a hub portion (11) attached to a vehicle, a substantially cylindrical rim portion (12), and a disc portion (13) connected to the front side of the rim portion and the hub portion. ), and a method for manufacturing a vehicle wheel (10) having a plurality of windows (14) formed in a disk portion. In the first manufacturing method of the present invention, a cavity (24) formed by combining a plurality of molds including an upper mold (21) and a lower mold (22) is filled with molten metal to produce a wheel material (100). It includes a casting step of casting and a deburring step of removing burrs (30) of the wheel material generated at portions corresponding to mating surfaces of a plurality of molds. The upper die and the lower die have window mating surfaces (212, 222) for forming a portion (114) corresponding to the window in the wheel material in the casting process. 19) is formed so as to be arranged on the frontmost side of the cavity. In the burr removing step, burrs formed on at least a portion of the outermost edge of the cavity are removed by machining the front surface of the wheel material in a direction along the surface using a lathe.
本発明の第2の製造方法では、上型および下型は、窓部合わせ面のうちキャビティに接する縁の少なくとも一部がキャビティの表側寄りに配置されるように形成されている。バリ除去工程において、キャビティの表側寄りに配置された縁の少なくとも一部に生じたバリを、旋盤によりホイール素材の表側の表面を当該表面に沿った方向に加工することで除去する。 In the second manufacturing method of the present invention, the upper mold and the lower mold are formed such that at least a part of the edge of the window part mating surface that contacts the cavity is arranged near the front side of the cavity. In the burr removing step, burrs formed on at least a portion of the edge located near the front side of the cavity are removed by processing the front surface of the wheel material in a direction along the surface with a lathe.
好適には、ディスク部が、厚肉部(131)と、厚肉部の表側から窓部に張り出す薄肉部(132)とを含み、上型および下型は、縁の少なくとも一部が薄肉部に相当する部分(1132)の先端に配置されるように形成され、バリ除去工程において、薄肉部に相当する部分の先端に発生したバリを旋盤により除去する。 Preferably, the disk portion includes a thick portion (131) and a thin portion (132) projecting from the front side of the thick portion to the window portion, and the upper die and the lower die have thin edges at least partially. In the deburring step, burrs generated at the tip of the portion corresponding to the thin portion are removed by a lathe.
本発明では、窓部合わせ面のうちキャビティに接する縁をキャビティの最も表側に配置してホイール素材を鋳造する。この製造方法によると、キャビティの最も表側に配置された縁に生じたバリをホイール素材の表側から工具を使用して除去する際、工具の移動軌跡の制約を受けることがないので、作業性を向上させ容易にバリ除去ができる。また、窓部合わせ面のうちキャビティに接する縁をキャビティの表側寄りに配置するとともに、旋盤によりホイール素材の表側の表面を加工することでバリを除去する。この製造方法によると、旋盤を用いたホイール素材の表面加工をバリ除去工程に兼用できるため、従来の工具を使用した作業性の悪いバリ除去作業を無くすことができる。 In the present invention, the wheel material is cast with the edge of the window portion mating surface that is in contact with the cavity positioned on the frontmost side of the cavity. According to this manufacturing method, when using a tool to remove burrs formed on the outermost edge of the cavity from the front side of the wheel blank, there is no restriction on the tool's movement trajectory, so workability is improved. burr can be easily removed. In addition, the edge of the window mating surface, which is in contact with the cavity, is arranged closer to the front side of the cavity, and the front surface of the wheel material is machined with a lathe to remove burrs. According to this manufacturing method, surface machining of the wheel material using a lathe can also be used for the deburring process, so that the conventional deburring work using tools, which has poor workability, can be eliminated.
(一実施形態)
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の製造方法は、図1~図5に示されるようなアルミニウム合金製の車両用ホイール10の製造に適用される。車両用ホイール10は、自動車の車軸(図示略)に取り付けられるハブ部11と、タイヤが装着される円筒形のリム部12と、リム部12の表側およびハブ部11に接続されたディスク部13とを備えている。そして、ハブ部11にハブ孔111とボルト孔112とが設けられ、ディスク部13に複数(図示例では5つ)の窓部14が形成されている。なお、本明細書において、車両用ホイール10の「表側」とは、車両に取り付けられた状態で車体の外面に露出する側であり、「裏側」とは、車体の外面に露出しない側である。
(one embodiment)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The production method of the present embodiment is applied to the production of an aluminum
ディスク部13は、ハブ部11とリム部12との間を放射状に延びる5つのスポーク部131と、各スポーク部131の表側面からホイール周方向(図2に102で示す方向)の両側に張り出す薄肉部132とからなり、ホイール周方向に隣接する2つの薄肉部132の間に窓部14がホイール半径方向に長く開口している。そして、車両用ホイール10を表側から見たとき(図1参照)、窓部14によってディスク部13の表側面130が5つの略三角形のセグメント13A~13E(図2参照)に分割され、各セグメントの集合により車両用ホイール10の意匠面16が構成されている。
The
図5に示すように、ディスク部13のスポーク部131は、車両用ホイール10の軸線101が延びる方向(以下、ホイール軸線方向)へ相対的に厚く形成された厚肉部であり、薄肉部132がホイール軸線方向へ相対的に薄く形成されている。また、ホイール軸線方向において、薄肉部132の表側面(図5の下側の面)は、スポーク部131の表側面およびリム部12の表側面と同じ高さに形成され、ディスク部13の表側面130がホイール周方向に段差のない平滑面となっている。
As shown in FIG. 5 , the
次に、上記構成の車両用ホイール10を鋳造する金型の構成について説明する。図6、図7に示すように、本実施形態の金型20は、車両用ホイール10の裏側面を成形する上型21と、車両用ホイール10の表側面を成形する下型22と、車両用ホイール10の外周面を成形する横型23とを備えている。各金型21,22,23は、相互に組み合わされた状態でキャビティ24を形成し、キャビティ24にアルミニウム合金からなる溶湯が充填される。なお、横型23は複数の分割型で構成されている。
Next, the configuration of the mold for casting the
下型22には、ディスク部13の表側面130と対応する部位にディスク部成形面221が設けられ、窓部14と対応する部位に窓部合わせ面222が設けられている。上型21には、ディスク部13の裏側面135(図5参照)と対応する部位に裏側面成形部211が設けられ、窓部14と対応する部位に窓部合わせ面212が設けられている。これらの窓部合わせ面212,222は、金型20の合わせ面18(図6,図7に全体的に示す)の一部を占めている。車両用ホイール10の鋳造工程では、金型の熱変形や圧力に基づく弾性変形に起因して合わせ面18に隙間が生じ、その隙間に溶湯が侵入して固化する。そのため鋳造で成形されるホイール素材100(図8参照)には、合わせ面18の縁19(図7参照)つまりパーティングラインに沿ってバリ30が生じる。
The
上型21および下型22は、窓部合わせ面212,222のうちキャビティ24に接する縁19の一部がキャビティ24の最も表側に配置されるように形成されている。本実施形態では、上型21および下型22は、縁19の一部が薄肉部相当部1132のホイール周方向の先端に配置され、その先端において縁19がキャビティ24の最も表側に配置されるように形成されている。
The
上型21には、薄肉部132の周面と対応する部分に型抜き面223(図7参照)が設けられ、この型抜き面223によって薄肉部相当部1132の周面136(図8参照)が裏側面135に対して鈍角に成形される。
The
続いて、車両用ホイール10の製造方法を主に図6、図7、図8に従って説明する。本実施形態の製造方法は、ホイール素材100を鋳造する鋳造工程と、鋳造工程でホイール素材100に生じたバリ30を除去するバリ除去工程とからなる。鋳造工程では、金型21,22,23を組み合わせてキャビティ24を形成し、キャビティ24に溶湯を充填し、所定の冷却時間が経過した後に、金型21,22,23を離型し、ホイール素材100を鋳造する。
Next, a method for manufacturing the
この鋳造工程では、下型22に設けられたディスク部成形面221によってホイール素材100にディスク部相当部113の表側面1130が平滑に成形される。ディスク部相当部113には、スポーク部相当部1131(図8参照)の表側からホイール周方向に張り出す薄肉部相当部1132が含まれている。また、ディスク部13の窓部14に相当する部分には、上型21および下型22の窓部合わせ面212,222のうちキャビティ24に接する縁19の一部がキャビティ24の最も表側に配置された状態で、窓部合わせ面212,222によってホイール素材100に窓部相当部114が形成される。また、鋳造時に窓部合わせ面212,222に生じた隙間に侵入した溶湯が固化し、図8に示すようにバリ30が薄肉部相当部1132の最も表側の周縁1133に沿って発生する。
In this casting process, the
ホイール素材100が鋳造されると、続いてバリ除去工程が実施される。バリ除去工程では、旋盤(図示略)を使用し、ホイール素材100を旋盤のチャックに把持し、ホイール軸線101の周りで回転させる。そして、ホイール素材100の回転中に、旋盤に保持した工具31をディスク部相当部113の表側面1130に対して移動させ、窓部合わせ面212,222の縁19に対応する部位、つまり薄肉部相当部1132の先端であって薄肉部相当部1132の最も表側の周縁1133に発生したホイール素材100のバリ30をディスク部相当部113の表層部1134と共に除去する。図8の二点鎖線は、ホイール素材100に対する工具31の移動軌跡を示す。
After the wheel blank 100 is cast, a deburring process is performed. In the deburring process, a lathe (not shown) is used, and the wheel blank 100 is gripped by the chuck of the lathe and rotated around the
したがって、本実施形態の製造方法によれば、上型21および下型22は、窓部合わせ面212,222のうちキャビティ24に接する縁19の一部をキャビティ24の最も表側に配置されるように形成されている。この製造方法によると、キャビティ24の最も表側に配置された縁19に生じたバリ30をホイール素材100の表側から旋盤に保持した工具31を使用して除去する際、工具31の移動軌跡の制約を受けることがない。そのため、作業性を向上させ容易にバリ除去ができる。
Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, the
特に、薄肉部相当部1132が窓部相当部114に張り出すように設けられているホイール素材100において、本実施形態では、薄肉部相当部1132の先端に発生したバリ30を旋盤により除去しているので、従来とは異なり、薄肉部相当部1132との接触を避けるために工具の移動軌跡を制限する必要がなく、バリ除去作業を容易に行うことができる。また、旋盤を用いてバリ除去と同時に表層部1134を切削してディスク部相当部113の表面加工を実施するため、従来と比較して製造工数を減らすことも可能である。
In particular, in the
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as exemplified below, the shape and configuration of each part can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.
(1)上記実施形態では、ディスク部13がスポーク部131と薄肉部132とで構成された車両用ホイール10を例示した(図2参照)。これに対して、他の実施形態では、図9に示すように、ディスク部43から薄肉部を省き、隣接する2本のスポーク部431の間に窓部432が形成された車両用ホイール10を製造してもよい。この場合も、上型および下型が、窓部合わせ面のうちキャビティに接する縁の一部をキャビティの最も表側に配置されるように形成されることで、図10に示すホイール素材100において、ディスク部相当部143の表側面1430の周縁1432に発生したバリ30を、ホイール素材100の表側から工具31を使用して除去する際、工具31の移動軌跡の制約を受けることがない。
(1) In the above embodiment, the
(2)他の実施形態では、バリ除去工程において、必ずしもバリをディスク部相当部の表層部と共に除去する必要はない。表層部を除去することなくバリだけを除去してもよい。 (2) In another embodiment, it is not always necessary to remove the burrs along with the surface layer portion corresponding to the disk portion in the burr removing step. Only the burr may be removed without removing the surface layer.
(3)上記実施形態では、リム部12の表側面が窓部14を除くディスク部13の表側面130と同じ高さで形成されている(図1参照)。これに対して、他の実施形態では、リム部の表側面をディスク部の表側面よりも高く、または低く成形してもよい。この場合も、ホイール素材の回転中に、旋盤に保持した工具でリム部相当部の表側面とディスク部相当部の表側面とを連続的に切削することができる。
(3) In the above embodiment, the front side surface of the
(4)上記実施形態では、窓部合わせ面212,222のうちキャビティ24に接する縁19の一部がキャビティ24の最も表側に配置されている(図7参照)。これに対して、他の実施形態では、縁の一部が必ずしもキャビティ24の最も表側に配置されなくてもよい。すなわち、上型および下型は、縁の少なくとも一部がキャビティの表側寄りに配置されるように形成され、バリ除去工程において上記表側寄りに配置された縁の少なくとも一部に生じたバリを旋盤によりホイール素材の表側の表面を加工することで除去してもよい。それでも第1実施形態と同様の効果を奏する。
(4) In the above embodiment, a portion of the
(5)他の実施形態において、ディスク部の窓部および薄肉部の個数ならびに形状を任意に変更することも可能である。 (5) In other embodiments, it is possible to arbitrarily change the number and shape of the window portions and thin portions of the disk portion.
10・・・車両用ホイール、100・・・ホイール素材、
113・・・ディスク部相当部、1130・・・ディスク部相当部の表側面、
114・・・窓部相当部(窓部に相当する部分)、1134・・・表層部、
11・・・ハブ部、12・・・リム部、13・・・ディスク部、
130・・・ディスク部の表側面、14・・・窓部、
18・・・金型の合わせ面、19・・・窓部合わせ面の縁、
20・・・金型、21・・・上型、
211・・・ディスク部成形面、212・・・上型の窓部合わせ面、
22・・・下型、222・・・下型の窓部合わせ面、
24・・・キャビティ、30・・・バリ、31・・・工具。
10... vehicle wheel, 100... wheel material,
113 ... disk portion corresponding portion, 1130 ... front surface of disk portion corresponding portion,
114 ... window portion corresponding portion (portion corresponding to window portion), 1134 ... surface layer portion,
11... hub part, 12... rim part, 13... disc part,
130... front surface of the disk portion, 14... window portion,
18 ... the mating surface of the mold, 19 ... the edge of the window portion mating surface,
20... mold, 21... upper mold,
211... disk portion molding surface, 212... upper mold window portion mating surface,
22... lower mold, 222... window portion mating surface of lower mold,
24... Cavity, 30... Burr, 31... Tool.
Claims (3)
上型(21)および下型(22)を含む複数の金型を合わせることにより形成されたキャビティ(24)に溶湯を充填してホイール素材(100)を鋳造する鋳造工程と、
前記複数の金型の合わせ面に対応する部位に生じた前記ホイール素材のバリ(30)を除去するバリ除去工程と、を含み、
前記上型および前記下型は、前記鋳造工程で前記窓部に相当する部分(114)を前記ホイール素材に形成する窓部合わせ面(212,222)を備え、
前記上型および前記下型は、前記窓部合わせ面のうち前記キャビティに接する縁(19)の少なくとも一部が前記キャビティの最も表側に配置されるように形成されており、
前記バリ除去工程において、前記キャビティの最も表側に配置された前記縁の少なくとも一部に生じたバリを、旋盤により前記ホイール素材の表側の表面を当該表面に沿った方向に加工することで除去することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。 A hub portion (11) attached to a vehicle, a substantially cylindrical rim portion (12), and a disc portion (13) connected to the front side of the rim portion and the hub portion, wherein the disc portion has a plurality of A method for manufacturing a vehicle wheel (10) having a window (14), comprising:
A casting step of filling a cavity (24) formed by combining a plurality of molds including an upper mold (21) and a lower mold (22) with molten metal to cast a wheel material (100);
and a burr removing step of removing burrs (30) of the wheel material generated at portions corresponding to the mating surfaces of the plurality of molds,
The upper mold and the lower mold have window mating surfaces (212, 222) for forming a portion (114) corresponding to the window in the wheel material in the casting process,
The upper mold and the lower mold are formed such that at least a part of an edge (19) of the window part mating surface that contacts the cavity is arranged on the frontmost side of the cavity,
In the burr removing step, burrs formed on at least a portion of the edge arranged on the frontmost side of the cavity are removed by processing the front surface of the wheel material in a direction along the surface with a lathe. A method for manufacturing a vehicle wheel, characterized by:
上型(21)および下型(22)を含む複数の金型を合わせることにより形成されたキャビティ(24)に溶湯を充填してホイール素材(100)を鋳造する鋳造工程と、
前記複数の金型の合わせ面に対応する部位に生じた前記ホイール素材のバリ(30)を除去するバリ除去工程と、を含み、
前記上型および前記下型は、前記鋳造工程で前記窓部に相当する部分(114)を前記ホイール素材に形成する窓部合わせ面(212,222)を備え、
前記上型および前記下型は、前記窓部合わせ面のうち前記キャビティに接する縁(19)の少なくとも一部が前記キャビティの表側寄りに配置されるように形成されており、
前記バリ除去工程において、前記キャビティの表側寄りに配置された前記縁の少なくとも一部に生じたバリを、旋盤により前記ホイール素材の表側の表面を当該表面に沿った方向に加工することで除去することを特徴とする車両用ホイールの製造方法。 A hub portion (11) attached to a vehicle, a substantially cylindrical rim portion (12), and a disc portion (13) connected to the front side of the rim portion and the hub portion, wherein the disc portion has a plurality of A method for manufacturing a vehicle wheel (10) having a window (14), comprising:
A casting step of filling a cavity (24) formed by combining a plurality of molds including an upper mold (21) and a lower mold (22) with molten metal to cast a wheel material (100);
and a burr removing step of removing burrs (30) of the wheel material generated at portions corresponding to the mating surfaces of the plurality of molds,
The upper mold and the lower mold have window mating surfaces (212, 222) for forming a portion (114) corresponding to the window in the wheel material in the casting process,
The upper mold and the lower mold are formed such that at least a part of an edge (19) of the window part mating surface that contacts the cavity is arranged near the front side of the cavity,
In the burr removing step, burrs formed on at least a portion of the rim located near the front side of the cavity are removed by machining the front surface of the wheel material in a direction along the surface with a lathe. A method for manufacturing a vehicle wheel, characterized by:
前記上型および前記下型は、前記縁の少なくとも一部が前記薄肉部に相当する部分(1132)の先端に配置されるように形成され、
前記バリ除去工程において、前記薄肉部に相当する部分の先端に発生したバリを旋盤により除去する請求項1または2に記載の車両用ホイールの製造方法。 The disc portion of the vehicle wheel includes a thick portion (131) and a thin portion (132) projecting from the thick portion to the window,
The upper mold and the lower mold are formed such that at least part of the edge is arranged at the tip of the portion (1132) corresponding to the thin portion,
3. The method of manufacturing a vehicle wheel according to claim 1, wherein, in said burr removing step, burrs generated at the tip of the portion corresponding to said thin portion are removed by a lathe.
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