JPH03281022A - 形鋼リムの成形法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、異形形鋼材から自動車用ホイール（車輪）の
リムを成形する方法に関する。

［従来の技術］ ホイールは、環状のリムと、その内周に嵌入されるほぼ
円盤状のディスクとの溶接接合から作られる。このうち
リムは、通常の乗用車のホイールに対しては平板の丸め
、溶接、成形加工で作られるが、バスやトラック等大型
車両のホイールに対しては、素材に異形断面形鋼が用い
られ、形鋼の丸め、溶接、成形加工で作られる。

第３図は、従来の形鋼リムの成形工程を示している。第
３図において、（イ）は形鋼索材を示し、（ロ）は巻き
工程、（ハ）は丸められた素材端部の突き合せ溶接工程
を示している。（ハ）の工程を終えて環状とされたリム
素材は、（ニ）の荒縮め工程でシュリンカにより径方向
に（したがって周方向にも）縮められ、（ホ）の伸し■
稈でエキスパンダで径方向（したがって周方向にも）伸
ばされ、（へ）の仕上縮め工程で縮められ、所定のリム
形状に成形される。第４図は第３図の（ハ）の状態での
環状リム素材の断面を示しており、第５図は第３図の（
へ）の状態を終えた最終品段階のリム形状を示している
。したがって、第３図の（ニ）、（ホ）、（へ）の工程
中に、環状リム素材の一部分は断面の中立軸に対して伸
ばされ、別の部分は断面の中立軸に対して縮められるこ
とになる。

環状リム素材の伸し、縮め工程で用いられるエキスパン
ダ、シュリンカの成形型は、周方向に分割された分υ１
駒から成っている。第６図、第７図はエキスパンダを示
しており、分割駒２によってリム素材４が成形される状
体を示している。すなわち、］ツタ６が下降して周方向
に分割されたスライドジョー８が拡げられ、分割駒２が
拡げられて、リム素材４が径方向、周方向に伸ばされる
状態を示している。

［発明が解決しようとする課題１ 異形形鋼を丸める場合、その材料特性上、現行の技術レ
ベルでは中立軸（第４図のＡ−Ａ線）に忠実に巻かざる
を冑ず、結果として、第４図の成形前形状に示すように
、フランジ（４ａ）側径Ｄ［１は伸し、ガター（４ｂ）
側径ＤＧＩは縮め加工が必要な寸法となってしまう。そ
して、このような伸し、縮め加工は１工程ではできない
ので、第３図の（ニ）、（ホ）、（へ）の工程のように
多段の成形加工が必要となり、工程増を招いている。

その上、フランジ部４ａは１０％程度の伸し率となるた
め、現行割駒による成形法では、最終の駒離れ間隔Ａが
第７図に示すこと＜１＝２０ｔｒｍ以上にもなる。その
ため、分割駒間に位置するワーク部分ｅは凹状を呈し、
ワーク全体として花形となってしまう。この花形は車両
走行中の微少縦振動を生じる原因となる。

また、荒縮め、仕上縮め工程でのシュリンカの金型も周
方向に分割方式で、非常（複雑かつ大規模な構造となっ
ている。さらに精度確認の困難な内容であることから、
結果として、ワークの仕上り状態で、真円度不良が１．
５〜１．２ｍｇにもなり、要求値が０．５ｍと厳しい場
合には、仕上の切削加工が必要になってしまう。また、
平行度不良（−端の円中心と他端の円中心とのずれ）も
１．０ｍにもなり、要求値が０．３ｍと厳しい場合には
、仕上の切削加工が必要になってしまう。

本発明は、工程短縮、花形解消、成形精度向上がはかれ
る形鋼リムの成形法を提供することを目的と１６゜ ［課題を解決するための手段１ 上記目的は本発明によれば、次の形鋼リムの成形法によ
って達成される。すなわち、 異形形鋼材を丸め端部を突合せ溶接して断面異形の環状
リム素材となし、 前記環状リム素材を互いに同芯で軸方向に相対移動可能
な上リングと下リングとの間に設首して両リングを相対
的に接近させることにより、前記環状リム素材の一部分
の径方向卸しと他部分の径方向縮めを同一のストローク
で行なわせしめる、ことを特徴とする形鋼リムの成形法
。

１作　　用］ 本発明方法では、形鋼を丸めたものから作製された環状
リム素材は、リング状金型（上リング、下リング）を利
用して成形される。上リング、下リングには、環状リム
素材の一部分を伸ばしたり、他の部分を縮めたりするテ
ーバが形成されていて、１回の接近ストロークで、環状
リム素材の伸し、縮め成形を行なうことができるように
なっている。

かくして、従来、別々に行っていた伸し、縮め工程が、
単一の工程とされ、工程減がはかられる。

また、分割駒を用いないでリングによる成形であるから
、ワークに花形が生じない。

さらに、上リングと下リングとを同芯にセットすること
により、真円度と軸方向平行度の精度が高くされる。

［実施例］ 以下ｋ、本発明方法を、第１図、第２図を参照して説明
する。

本発明において、異形形鋼材を丸め端部を突合せ溶接し
て断面異形の環状リム素材とするところ迄は、従来の第
３図の（イ）、（ロ）、（ハ）で説明した工程と同じで
ある。続いて、本発明では、この環状リム素材が第１図
、第２図に示すよう（成形されていく。

第１図、第２図において、１０はプレスの上ラム、１２
は下ラムを示している。上ラム１０には、上型としての
上リング１４が取付けられ、下ラム１２には下型として
の下リング１６が取付けられている。上りング１４と下
リング１６とは、センタガイド１８．２０により、互い
に同芯とされている。下センタガイド２０はロッド２２
を介して上方にばね付勢されている。

上リング１４と下リング１６とは、互いに相対移動可能
であり、たとえば上ラム１０が下降されると、上リング
１４は下リング１６に接近する方向にストロークする。

上リング１４と下リング１６の何れか一方、たとえば上
リング１４には、上リング１４の下リング１６への接近
時に、断面異形の環状リム素材４のビード部すを拡げる
テーバ部ａが形成されており、他方のリング、たとえば
下リング１６には、環状リム素材４（以下、単にワーク
ともいう）のガタ一部Ｃを縮めるテーバ部ｄが形成され
ている。ワーク伸しおよび縮めを行うテーバ部ａとｄの
角度αとβは、軸方向加圧力によるワーク４の座部を防
止する上から決められるもので、約２５°とされている
。

上リング１４、下リング１６から成る金型とワーク４の
喰いつきを防止するために、上リング１４、下リング１
６から成る金型とワーク４間の適当部位に隙間ｅ、ｆ、
ｇが設けられる。この隙間ｅ、ｆ、Ｑによって、径方向
についてはガターとフランジ先端部を除いて、ワーク４
は、その外周面および内周面の両方で同時に、上リング
１４、下リング１６から成る金型に接触することがない
ようにされている。すなわち、ワーク４が金型に接触す
るのは、ガターとフランジ先端部を除いては、ワークの
内、外周面の何れか一面か、あるいは両面とも接触しな
いかの何れかとされている。

さらに、下リング１６のテーバｄの下側最終部に凸起り
が設けられており、ワーク４が軸方向下方に動きながら
しごかれるようになっている。

第１図、第２図の装置を用いて、異形断面を有する環状
リム素材４は次のように成形される。ブなわら、リムの
ガタ一部側を下側にしリムのフランジ部側を上にして、
リム素材４を下リング１６上にセットする。このときリ
ム素材４の下端は下リング１６のテーバｄと接している
。次に上ラム１０を下降させて上リング１４を下降させ
、上リング１４の先端部テーバａをワーク４の７ランジ
に続くビードシー１〜部すに挿入加圧し、テーバａ　ｔ
”ビードシート部すを半径方向外方に押し拡げる。

それと同時に、上リング１４はワーク４を下方に押し、
下リング１６がそのテーバ部ｄでワーク４のガタ一部Ｃ
を半径方向内方に縮める。これによって、ワーク４の、
ビードシート部ｂ１フランジ部の伸ばしと、ガタ一部Ｃ
の縮めとか、同時に行われる。上リング１４がざらにワ
ーク４を下方に押して、ワーク４のビードシート部ｂ、
フランジ部が半径方向にざらに拡がると、上リング４の
段部がワーク４のフランジ部内周側に入って、第２図の
状態になり最終形状に成形される。

次に上リング１４が下リング１６から上方に離されて、
ワーク４が金型からとり出されるが、隙間Ｃ１ｆ、ｇの
存在によってワーク４の金型への喰いつきが防止される
ので、ワーク４を容易に金型から取外Ｕる。

なお、成形において、上リング１４と下リング１６とは
センタガイド１８．２０によって同芯を保持されている
ので、フランジ部の円の中心とガタ一部の円の中心とは
ずれず、ワーク４の平行度は高精度に出される。

［発明の効果］ 本発明によれば、次の効果が得られる。

イ、　フランジ部の伸しとガタ一部の縮めとか同じスト
ロークで、すなわち１■程で行われるから、■程が短縮
され、コスト低減がはかられる。従来はエキスパンダに
よる伸しとシコリン力による縮めは別工程、別装置とな
っていた。

口、　上リング、下リングからなる金型での成形のため
、花形が解消される。従来は分割駒による成形のため、
割型間に花形が出る。花形解消により、車両振動がなく
なり、ホイールの外観もよくなる。

ハ、　上リング、下リングの使用（より、センタガイド
の使用によって容易に金型間同芯性が出せ、真円度、平
行度が向上される。たとえば真円度は従来の分割駒成形
で１．２　ａｍであったものが、本発明ではｏ、！ｌｉ
ｓ以下に低減され、平行度は従来の１゜ｏｍであったも
のが本発明ぐは０．３ａ以下に低減された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するに用いる金型４具協した
リム成形装置の断面図、 第２図は第１図の装置の部分断面図、 第３図は異形断面の形鋼リムの従来成形法をｄす工程を
示す概略図（第３図のうち（イ）、（［（ハ）の工程は
本発明にも適用され得る）、第４図は異形断面を有する
環状リム素材の成形前の断面図、 第５図は第４図の環状リム素材の成形後の断面図、 第６図は従来の分割駒を具備したリム成形装めの断面図
、 第７図は分割駒間のワーク花形を示す複数の分割駒のア
ッセンブリの部分平面図、 である。 ４・・・・・・環状リム素材（ワーク）１４・・・・・
・上リング １６・・・・・・下リング １８・・・・・・センタガイド ａ、ｄ・・・・・・テーバ ｂ・・・・・・ビードシート Ｃ・・・・・・ガタ一部 ｅ、ｆ、ｇ・・・・・・隙間 ｈ・・・・・・凸起

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異形形鋼材を丸め端部を突合せ溶接して断面異形の
   環状リム素材となし、 前記環状リム素材を互いに同芯で軸方向に相対移動可能
   な上リングと下リングとの間に設置して両リングを相対
   的に接近させることにより、前記環状リム素材の一部分
   の径方向伸しと他部分の径方向縮めを同一のストローク
   で行なわせしめる、ことを特徴とする形鋼リムの成形法
   。