JPH032573B2

JPH032573B2 -

Info

Publication number: JPH032573B2
Application number: JP59235603A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Yoshimura
Original assignee: Washi Kosan Co Ltd
Current assignee: Washi Kosan Co Ltd
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1991-01-16
Also published as: JPS61115640A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、軽合金製ホイールの製造方法に関す
る。（従来の技術とその問題点）従来実施されている一体鍛造型の軽合金製ホイ
ールの製造方法は、一般に鍛造カツプ状に形成さ
れた素材を、スピニング機に仕掛け、同機のロー
ルによるしごき加工により、外側リムと内側リム
を形成する方法が知られているが、ロールによる
リム成形上、外側リムはデイスク部分から急激に
立ち上げねばならないので、スピニング機での加
工時間が長くかかり、しかも精度よく加工するこ
とは極めて困難であつた。従来の製造方法は、具
体的には第３図に示すような略Ｈ型断面をもつ鍛
造後の素材（実線部分）からスピニング加工によ
つて一点鎖線で示すリムの形態を得るものであ
り、図中５はスピニング加工により外側リムを形
成するための厚肉部、６は内側リムを形成するた
めの厚肉部であり、７は成形後のリムであつて、
その加工過程を第４図により説明すると、８は外
側リム１０の外径側を形成するためのローラー、
９は同様に外側リム１０の内径側を形成するため
のローラー、１１はマンドレル１２に素材を強固
に押圧するための心押棒である。素材はマンドレ
ル１２の回転により、ホイールの寸法にもよる
が、大体300〜400rpmで強制的に回転させられ、
ローラー８及びローラー９を図中の矢印１３の方
向に適当量移動させることにより、第３図の肉厚
部５が第４図においてローラー８及び９に挟持さ
れ次第に外側リム１０が形成される。しかしなが
らこの方法で形成された外側リム１０は、真円度
が低く15″径のホイールで直径の誤差が2.5〜３
ｍ／ｍにも及び、この誤差をカバーするために、
外側リム１０の厚みを仕上寸法に対して片側３
ｍ／ｍ以上も厚くスピニング加工しなければなら
ない欠点があつた。しかもこの直径の誤差を小さ
くするためにローラー８及び９の矢印１３の方向
での移動スピードを極めて遅くしなければなら
ず、必然的に長い加工時間を必要とした。又本方
法では、更に別のローラー（図示せず）で内側リ
ム用の厚肉部１４がスピニング加工され加工を完
了することとなるので、全体として非常に多くの
加工時間を要していた。（発明の解決課題）本発明は上記欠点を解消し、外側リムにおいて
も精度があり、しかもホイール製造のための加工
時間を短縮することができる製造方法を提供せん
とするものである。（問題を解決するための手段）本発明は、アルミニウム合金、マグネシウム合
金等の軽合金素材を用いて熱間型鍛造によりデイ
スク面、外側リム、及び内側リムからなるホイー
ルを一体に成形する軽合金製ホイールの製造方法
において、熱間型鍛造により、外側リムをホイー
ルの軸方向外方かつ直径方向外方に突出するよう
に成形するとともに、内側リム部を、その内面が
デイスク面側ほど径小であり、且つその外面がデ
イスク面側ほど径大であるように傾斜するように
成形し、これにより、内側リム部がデイスク面に
向つて次第に厚くなる匂配をもつた肉層を有する
ようなし、その後、内側リム部のみをスピニング
加工することにより、内側リム部に対するしごき
作用を行なつて、長く引伸ばされた内側リムに仕
上げることを特徴とする軽合金製ホイールの製造
方法である。（作用）この発明の方法では、まず、外側リムを鍛造に
より直径方向外方に突出させている。したがつて、鍛造後に外側リム部に対してフレ
アリング等の後加工をする必要がない。これによ
り、工数と加工時間とが少なくコスト安につなが
り、更に精度の高い外側リムを得ることが出来
る。また、この方法では、鍛造による金属粒子の流
れが直径方向外向に延びるので、外側リムにおけ
る直径方向外方に延びる部分の強度が大となる。さらに、この発明の方法では、鍛造後に内側リ
ム部がデイスク面に向つて次第に厚くなる勾配を
もつた肉層を有するように成形されている。すな
わち、内側リム部の自由端側ほど肉が薄い。したがつて、鍛造後にスピニング加工する場合
に、デイスク面側から、リム先端部に向つてロー
ル成形されるので内側リム部が容易に長く引延ば
される。また、鍛造後に、内側リム部が同一厚みで延び
るのではなく先端側ほど肉薄になつているので、
余分な肉が不要であり鍛造時の材料費を安くする
ことができる。この発明の方法では、さらに、鍛造後に、内側
リム部の内面がデイスク面側ほど径小である（す
なわち先端側ほど径大である）ので、スピニング
加工により内側リムを外広がり状に成形すること
が容易である。また、内側リム部の内面がデイスク面側ほど径
小に、また、外面がデイスク面側ほど径大である
ので、鍛造後に成形品を金型から分離しやすい。（実施例）第１図は、本発明の製造方法において製造され
た一体鍛造型軽合金製ホイールの概略断面図であ
り、１は外側リム、２は内側リム、３はデイスク
部分であり、外側リム１は当該ホイールの中心線
４に対してα゜の角度でデイスク部分３から立ち上
がる。すなわち、外側リムはホイールの軸方向外
方かつ直径方向外方に突出するように成形され
る。一方内側リム２は同様にθ゜の角度を成してい
る。ホイールのタイプにより若干の差はあるが、
一般にα゜は65゜〜80゜、θ゜は15゜〜20゜であり、Ｗ
はホ
イールの巾、Ｄはホイールの径を示す。次にその
加工過程を第２図により説明すると、外側リム１
は既に鍛造で形成されており、破線で示す内側リ
ム２のみをスピニグ機でロール形成する。内側リ
ム部は、その内面がデイスク面側ほど径小であ
り、且つその外面がデイスク面側ほど径大である
ように傾斜するように成形されている。すなわ
ち、内側リム部がデイスク面に向つて次第に厚く
なる勾配をもつた肉層を有するように形成されて
いる。次にこの加工過程を順を追つて説明する。
まず外側リム１が鍛造で形成されたホイール素材
１５がスピニング機の左右のマンドレル１６と１
７に強力に挟持され、マンドレル１７は、スピー
ド変換装置（図示せず）を介して電動機（図示せ
ず）に連結されており、300〜400rpmで回転させ
られ、同時にマンドレル１６とホイール素材１５
も回転され、次に矢印１８と１９の方向に油圧電
気サーボ（図示せず）又は油圧サーボ（図示せ
ず）等でならい制御されるローラ２０により、内
側リム形成のために、厚肉部２１がしごかれ、次
第に破線で示す内側リム２が形勢される。更にロ
ーラ２０の矢印１８と１９方向への動きは、実施
例の6.5″巾で15″径のホイールの場合で３往復の
みでよく、外側リム１に対して全くスピニング加
工の必要がなく、第４図に示す従来の方法に比べ
て約60％も加工時間を短縮できた。以下におい
て、第３図と第４図とに示す従来の製造方法（以
下従来法という）この発明のホイールの製造方法
（以下本発明という）とを、(1)必要な材料の重量、
(2)所要時間、(3)得られるホイールの強度、(4)スピ
ニング加工時の不良率に関して対比して、この発
明の製造方法が優れていることを更に明らかにす
る。１重量従来法と本発明とにより、それぞれ、次の３
種の寸法のホイールを製造した。各寸法につ
き、従来法と本発明法とにより同一重量の最終
製品を得るのに要する素材（ビレツト）の重量
を表１に示す。 (a) 直径14″、リム幅6″ （以下14″×6″という） (b) 直径15″、リム幅6.5″ （以下15″×6.5″という） (c) 直径16″、リム幅7″ （以下16″×7″という）

【表】表１に明らかなように、従来法に比べて本発
明によれば同一寸法のホイールを得るのに要す
る材料は10％弱軽くなつている。これは、従来
法は外側リムを最終的にスピニング加工により
仕上げていたので、その真円度がよくなく、そ
のため外側リムを鍛造によりあらかじめ厚肉に
形成する必要があつたためである。これに対し
て、本発明法では、外側リムを鍛造のみにより
形成してスピニング加工を要さないので、鍛造
時に厚肉にする必要がなく、材料の軽量化が可
能となる。そして、ホイールの直径が大きくな
るに従つて、従来法ではスピニング加工後の真
円度がいつそう悪くなり又、ホイール中心に対
する同心度も悪くなるために更に余分の肉厚を
必要とする。２所要時間上記のａとｂのホイールを従来法と本発明法
とにより製造するのに要する鍛造時間、スピニ
ング時間、機械加工時間、これらの合計時間を
表２に示す。

【表】表２から明らかになるように、本発明によつ
ても鍛造時間には影響はなく、スピニング時間
が約60％、機械加工時間が約８〜14％短縮さ
れ、その結果、合計時間が約24〜28％短縮され
ている。３強度従来法によるホイールに比較して本発明法に
よるホイールの強度がどの程度向上しているか
を示すデータはない。しかし、従来のアルミ鋳
造ホイールに比べて、本発明法により製造され
た鋳造ホイールは、強度が約36％大きい。４スピニング加工時の不良率の低減スピニング加工時の不良率は、従来法では
4.8％であるが、本考案法では0.4％であり、著
しく改善されている。（発明の効果）本発明は以上のように、アルミニウム合金、マ
グネシウム合金等から一体鍛造型の自動車用軽合
金製ホイールの製造において、外側リムを鍛造で
形成した後、内側リムをスピニング加工により形
成するようにしたので、一体鍛造型のホイールの
製造時間を大幅に短縮できるとともに、高い加工
精度が得られ、従来の製造方法に比べて、生産性
及び品質の向上を図ることが出来るものである。特に、本願発明では、この発明の方法では、ま
ず、外側リムを鋳造により直径方向外方に突出さ
せている。したがつて、鋳造後に外側リム部に対してフレ
アリング等の後加工をする必要がない。これによ
り、工数と加工時間とが少なくコスト安につなが
り、更に精度の高い外側リムを得ることが出来
る。また、この方法では、鋳造による金属粒子の流
れが直径方向外向に延びるので、外側リムにおけ
る直径方向外方に延びる部分の強度が大となる。さらに、この発明の方法では、鋳造後に内側リ
ム部がデイスク面に向つて次第に厚くなる勾配を
もつた肉層を有するように成形されている。すな
わち、内側リム部の自由端側ほど肉が薄い。したがつて、鋳造後にスピニング加工する場合
に、デイスク面側から、リム先端部に向つてロー
ル成形されるので内側リム部が容易に長く引延ば
される。また、鋳造後に、内側リム部が同一厚みで延び
るのではなく先端側ほど肉薄になつているので、
余分な肉が不要であり鋳造時の材料費を安くする
ことができる。この発明の方法では、さらに、鋳造後に、内側
リム部の内面がデイスク面側ほど径小である（す
なわち先端側ほど径大である）ので、スピニング
加工により内側リムを外広がり状に成形すること
が容易である。また、内側リム部の内面がデイスク面側ほど径
小に、また、外面がデイスク面側ほど径大である
ので、鋳造後に成形品を金型から分離しやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法により形成された
スピニング完了後の軽合金製ホイールの概略断面
図であり、第２図は、第１図ホイールの製造方法
を説明するための加工部材を含む軽合金製ホイー
ルの概略断面図であり、第３図は、従来の製造方
法により形成するためのホイールの略Ｈ型断面図
であり、第４図は、第３図ホイールの製造のため
の加工部材を含む軽合金製ホイールの概略断面図
である。１……外側リム、２……内側リム、１５……ホ
イール素材、１６，１７……マンドレル、１８，
１９……矢印、２０……ローラー、２１……厚肉
部。

Claims

【特許請求の範囲】

１アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽
合金素材を用いて熱間型鍛造によりデイスク面、
外側リム、及び内側リムからなるホイールを一体
に成形する軽合金製ホイールの製造方法におい
て、熱間型鍛造により、外側リムをホイールの軸
方向外方かつ直径方向外方に突出するように成形
するとともに、内側リム部を、その内面がデイス
ク面側ほど径小であり、且つその外面がデイスク
面側ほど径大であるように傾斜するように成形
し、これにより、内側リム部がデイスク面に向つ
て次第に厚くなる匂配をもつた肉層を有するよう
なし、その後、内側リム部のみをスピニング加工
することにより、内側リム部に対するしごき作用
を行なつて、長く引伸ばされた内側リムに仕上げ
ることを特徴とする軽合金製ホイールの製造方
法。