JPH01218728A - トラック、バス用大型アルミニウムホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は、トラック、バスなどに使用するアルミニウム
合金製大型ホイール、主としてチューブレスホイールを
圧延素板により比較的簡単かつ的確に適正断面構造を持
った製品として得ることのできる製造方法を提供しよう
とするものである。

（産業上の利用分野） トランク・バスなど大型車両用アルミニウムホイールの
製造技術。

（従来の技術） トラック・バスなど大型車両に用いられるホイールとし
ては従来−船釣に鋼製のものが用いられているが、車両
の軽量化の要求から一部ではあるがアルミニウム合金製
ホイールが製造されている。

即ちこのような技術として例えば特開昭５５−１４４３
５０号公報があり、この方法はアルミニウム合金鋳造ビ
レットを熱間鍛造法によりカップ状に成形し、次いでリ
ム部その他を成形加工して目的の製品とするものである
。このほか鋳造法により製品とするものもある。

（発明が解決しようとする課題） トラック・バスのような大型車両用ホイールをアルミニ
ウム合金で製造することは軽量化の有利性があることは
明らかであるが、熱間鍛造法による場合は、素材として
相当厚さの円柱状鋳造ビレットを鍛圧して製品化するも
ので、−万トン級の大型鍛圧機を用い熱間で３〜４型鍛
圧成形をなしてからロール成形シ、その後全面切削加工
し目的の製品とするもので、材料歩留が低く、工数がか
さみ、製造設備に巨額の費用を必要とする。又鋳造ビレ
ットを素材として使用するため製品デスク面となる鍛造
底部は鍛錬比を充分大きく取ることが出来ず組織の異方
性が残存し、製品強度上好ましくない結果が発生する場
合がある。

鋳造法による製造は、鍛造に比較して製造コストが低く
、デザインおよび形状の自由度は大きい利点は有るが、
鋳造欠陥の発生が避けられないこと、材料自体の強度が
低いことから軽量化の利点が少なく信頼性が低いため大
型車両用ホイールとしては殆ど実用に供されていない。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 製品デスク面相当限さのアルミニウム合金圧延板を素材
として、底部に製品デスク面形状を持つ抜き絞り型でポ
ンチ角半径を板厚さの２倍以上、ダイス角部外周に板厚
幅以上の逃げを設け、素材を一工程押圧し外径打ち抜き
、絞り成形、内径打ち抜き、デスク面成形をした後、次
いで該成形体。

の端部と接合する受は工具を介装し、更に押圧し該成形
体肩部全周を板厚の２倍以下の肩半径に成形し、底部は
デスク面を成形した肩半径の小さいカップ状中間体を製
作し、該中間体の胴部をスピニング成形加工し製品リム
とする事を特徴とするトラック、バス用大型アルミニウ
ムホイールの製造方法。

（作用） 工業的に製造されたデスク面相当厚さの圧延板は少なく
とも９５％以上の熱間圧延が施され、組織的に均一で、
優れた強度的特性を持つ。

前記のような圧延素材を抜き絞り一工程でデスク面を成
形したカップ状中間体の成形において内径打ち抜き後デ
スク面成形を行なう事は開口部の穴拡げ効果によりデス
ク面と肩部の肉厚減少を低減し、寸法精度の高いデスク
面成形を可能とする。

前記のようにはじめに肩部半径を大きくとって成形した
成形体を該成形体の胴端部と接合する受工具を介装し再
び同一型内を押圧することにより前記肩部はポンチ角外
周逃げ部側に容易に変形し、肩部表側半径は板厚さの２
倍以下になり、更に肩部の肉厚は増加し、其の後のスピ
ニング成形加工するに好ましい肩部形状を得ることが出
来た。開口部はスピニング成形時の軸芯に適用するほか
、製品軸装着孔となる。

工業的に製造された圧延素材は板厚精度に優れ、製品デ
スク面相当限さの圧延板を素材として使用することによ
り成形したカップ状中間体の底部デスク面は殆ど加工す
ることなく製品となり、従来法による熱間鍛造に比べ小
さな出力の鍛圧機と比較的簡単な工具により寸法精度の
高い製品を容易に製造することが可能となる。

（実施例） 本発明による具体的な実施態様を添付図面に示すものに
ついて説明すると、本発明においては製品デスク面相当
限さのアルミニウム合金圧延板を採用する。この圧延板
は熱間圧延率９５％以上が施された板厚精度の優れたも
のである。

第１図に示すような内型（ポンチ）３、外型（ダイス）
１を組み合わせた抜き絞り成形型により１つの工程で外
径打ち抜き、絞り成形、内径打ち抜き、デスク面成形し
た成形体を作成する。この成形工程では、該成形体肩部
とディスク面の肉厚減少を出来るかぎり回避するため角
部４ａの半径を素材４における板厚の２倍以上とした内
型３で絞り成形加工し、内径打抜き後デスク面成形する
ため開口部の穴拡げ効果によりデスク面は肉厚減少は殆
ど生ぜず、成形も容易となる。打抜内径寸法は穴拡げ効
果が充分働くよう内径寸法を決める。

この工程で外型２の外周角は逃げを施してあり成形時カ
ップ肩部とは接触していない。上記のように第１図の成
形体は引きつづき第２図の成形加工を受ける。即ち内型
３、外型１の構成は第１図と同様でその内型外周に前記
成形体の端部４ｂと接合するリング軟骨は工具６を取り
付け、その状態で再び押し圧成形するが、第１図の工程
完了後外型を上昇させることにより成形体は上型２に密
着して内型３より抜き取られ上昇するため、前記リング
受は工具６は容易にセットすることができる。

然してこの第２図のように受工具６で成形体４の端部４
ｂが押し上げられることから内型面に接していた成形体
肩部５は内型３の角より離隔し、今度は肩部表面が外型
外周角部に施した逃げ面２ａに接するまで低い加圧力で
変形する。即ちこのような押し圧成形により成形体の肩
部５表側半径は板厚の２倍以下となり、肩部の肉厚は素
材厚さ迄増加する。上記のように肩部５の表側半径が板
厚の２倍以下の小さいカップ状中間体は、製品リム形状
により近い形状となり、これに続く第３図、第４図に示
すスピニング成形によるリム成形を可能とした。

本発明による具体的な製造例について説明すると以下の
如くである。ホイールサイズ８．２５　Ｘ　２２．５大
型アルミニウム合金ホイールを製造すべく、ＪＩＳ＾６
０６１−Ｈ１１２アルミニウム合金圧延板、厚さ２５、
　Ｏｔｍ、幅８５０鰭の素材を準備し、該素材を２００
０）ン油圧プレスで製品ディスク面形状を備えた抜き絞
り成形組合せ型で一行程で外径８３０龍の円板を打抜き
、径５２５鶴角半径５５鶴をもつ下型と径５８０ｍｍ外
周角に幅５０龍深さ３．０ｆｌの逃げを設けた上型で外
径を絞り成形し、底部中央を内径ｉ’ｓｏ＝打抜き゛、
底部をデスク形状に成形した成形体を得た。該成形体の
底部開口部は直径１６０〜１６５龍を拡大し、穴拡げ効
果によりデスク面成形による肉厚減少は殆ど認められな
かった。通常絞り成形体底部をデスク形状に成形するこ
とは張り出し成形となり、肉厚減少、成形圧力の上昇を
伴うが、絞り成形体底部中央の開口部はデスク形状成形
において穴拡げ効果を与え肉厚減少がさけられ、成形が
容易となったことは明らかである。上記の成形体を上型
につけたままの状態で引上げ、下型外周下部にリング軟
骨は工具を置き再び上製を下げ成形体端部を突き上げ肩
部を上型外周に設けた逃げ面に接するまで押圧すること
により容易に角半径の小さいカップ状中間成形体の製作
を可能とした。押圧成形により肩部表側半径は８０ｍｍ
から４５鰭となった。

次いでカップ状中間成形体は大型スピニング機により２
工程で胴部しどき加工により、アウターリムフランジ耳
部成形とインナーリム部成形した後、リムドロップ成形
を行ない製品形状とした。

その後、所定の焼入れ焼戻し熱処理、仕上げ機械加工、
表面処理を行ない製品とした。

このようにして得られたホイールサイズ８．２５Ｘ　２
２．５アルミニウム合金ホイール製品について、運輸省
技術基準に基ずくドラム耐久試験（試験条件５．６８０
ｋｇｆ　Ｎ≧１×１０６）の結果、基準値の２倍（Ｎ＝
２Ｘ１０６）で破壊することなく、卓越した耐久性が確
認された。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは大きな鍛錬比を
採ったアルミニウム合金圧延材を用いてトラック、バス
用など大型車両用ホイールを適切に製造することができ
、圧延材として好ましい成形性と強度特性を利用し、絞
り成形によりデスク面および肩部の肉厚減少を回避した
適切な形状の中間成形品とした後、スピニング成形で目
的の製品を得せしめるので、合理的に品質の優れたホイ
ールを提供し、従来工法に比較して設備的にも小型で、
容易に製造でき、低いコストで前記製品を提供し得るな
どの効果を有しており、工業的にその効果の大きい発明
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
、第２図は絞り、成形工程、押圧成形工程の段階説明図
、第３図、第４図はそのスピニング加工工程の各工程説
明図である。 しかしてこの図面において、１は素材、２は外型、２ａ
はその角部逃げ面、３は内型、３ａはその角部、３ｂは
その端部、４はカップ状中間成形体、４ｂはその端部、
５はその肩部、６は受は工具、７は内径開口部を示すも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　製品デスク面相当厚さのアルミニウム合金圧延板を素
   材とし、ダイス角部に空間を設けた抜き絞り型によるプ
   レス成形一工程で外径打抜き、絞り成形、内径打抜き、
   デスク面成形した成形体を、次いで該成形体の端部と接
   合する工具を介装し、再び押圧加工することにより該成
   形体の肩部を板厚の２倍以下のより小さい半径に成形し
   、このようにして得られたカップ状成形体の側壁部をス
   ピニング加工により製品リム部を成形加工することを特
   徴とするトラック、バス用大型アルミニウムホィールの
   製造方法。