JPH05185175A - ホイールの製造方法 - Google Patents

ホイールの製造方法

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JPH05185175A
JPH05185175A JP583592A JP583592A JPH05185175A JP H05185175 A JPH05185175 A JP H05185175A JP 583592 A JP583592 A JP 583592A JP 583592 A JP583592 A JP 583592A JP H05185175 A JPH05185175 A JP H05185175A
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JP
Japan
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rim
disc
wheel
spinning
disk
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Application number
JP583592A
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English (en)
Inventor
Shujiro Inatani
修二郎 稲谷
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REIZU ENG KK
Rays Engineering Co Ltd
Original Assignee
REIZU ENG KK
Rays Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニューム合金製のホイールの製造方法で
あって、円板状素材(M) の周縁部を裂開した後内リム(1
a)及び外リム(1b)をスピニング加工によって加工形成す
るようにしたホイールの製造方法において、加工工程の
短縮化を図り、生産性を向上できるようにすること。 【構成】ディスク部(2) とその周縁部にリム相当部(11)
を具備するように形成した皿状の円板状素材(M) を鍛造
によって製作し、前記リム相当部(11)は、ディスク部
(2) の周縁部に続く厚肉部(12)の外周のディスク部(2)
の内面側に偏った位置から先端に向って拡大するテーパ
筒部(13)をディスク部(2) の内面側に突出し、前記構成
の円板状素材(M) の厚肉部(12)をその外周面から裂開し
て、内リム相当部(11a) 及び外リム相当部(11b) をスピ
ニング加工によって内リム(1a)と外リム(1b)に加工成形
するようにした

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスクのオフセット
量の大きなホイールの製造方法、特に、展延性に富むア
ルミニューム合金製のホイールで且ディスク部とリム部
とを一体にした形式のホイールを鍛造とスピニング加工
によって最終形状に仕上げるホイールの製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来技術及び課題】展延製に富む材質からなるホイー
ルをスピニング加工によって製造する方法として、すで
に、特公平03-71209号公報に開示されたものがあり、こ
のもでは、図1〜図3に示す工程によってリム部(1) を
製作し、このリム部を取付けフランジ(10)を用いて図4
のようにディスク部(2) の周縁にネジ止めしている。
【0003】このものでは、中央に大きな開口を有する
一様な肉厚とした円板状素材(M) の外周部を、図1に示
すように、スピニング加工によって内リム相当側に展延
して薄肉状の筒部を形成する工程と、前記筒部の基端部
を円板状素材(M) の半径方向に裂開する工程と、この裂
開部の一方と前記筒部とによって内リム(1a)を、裂開部
の他方によって外リム(1b)を、それぞれ形成する工程と
からなる。このようにして形成されたリム部(1) では、
前記円板状素材(M) の内周端部がリム部(1) に対して直
角方向に突出する取付けフランジ(10)となる。そして、
このリム部(1)を図4のように前記取付けフランジ(10)
を用いてディスク部(2) の周縁部にネジ止めすると、ホ
イールが完成する。
【0004】このホイールの製造方法では、リム部(1)
とディスク部(2) とが別体であることから、組立工程が
必要となるものの、内リム(1a)に相当する部分が裂開工
程に先立って筒状に展延されることから、リム部(1) に
対する取付けフランジ(10)のオフセット量が大きくでき
る利点がある。従って、円板状素材(M) の中央開口部を
小さく設定し、この円板状素材(M) 自体にディスク部
(2) を具備する構成としておけば、オフセット量の大き
なホイールが一体的に製作できる。
【0005】ところが、このような製造方法を採用する
としても、リム部(1) の製造工程として、上記先行技術
をそのまま採用するかぎり製造の効率化が不十分であ
る。裂開工程に先立って内リム(1a)に相当する筒部の加
工工程が必要となり、このために長時間を要するものと
なるからである。本発明は、かかる点に鑑みてなされた
ものであり、『ディスク部(2) とリム部(1) とが一体で
且ディスク部(2) のオフセット量の大きなアルミニュー
ム又はその合金製のホイールの製造方法であって、円板
状素材(M) を裂開した後内リム(1a)及び外リム(1b)をス
ピニング加工によって加工形成するようにしたホイール
の製造方法』において、加工工程の短縮化を図り、生産
性を向上できるようにすることを課題とする。
【0006】[請求項1の発明]
【0007】
【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『ディスク部(2) とその周縁部にリム相当部
(11)を一体化した皿状の円板状素材(M) を鍛造によって
製作し、前記リム相当部(11)は、ディスク部(2) の周縁
部に続く厚肉部(12)と、この厚肉部(12)の外周のディス
ク部(2) の内面側に偏った位置からディスク部(2) の内
面側に突出し且先端に向って拡大するテーパ筒部(13)と
からなり、前記構成の円板状素材(M) の厚肉部(12)をそ
の外周面から裂開して外リム相当部(11b) と、テーパ筒
部(13)とこれに連続する部分からなる内リム相当部(11
a) に分割し、この内リム相当部(11a) 及び外リム相当
部(11b) をスピニング加工によって内リム(1a)と外リム
(1b)に加工成形するようにした』ことである。
【0008】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。裂開前
の鍛造工程では、前記テーパ筒部(13)及び厚肉部(12)を
具備する円板状素材(M) がディスク部(2) と一体に製作
されるから、リム部(1) のみを鍛造によって製作する場
合に比べて材料ロスも少なくテーパ筒部(13)に相当する
部分の肉厚も均一化され易い。
【0009】裂開工程において内リム相当部(11a) と外
リム相当部(11b) とが形成されるが、この内、前記内リ
ム相当部(11a) の大部分は鍛造によって形成されたテー
パ筒部(13)であり、従来のように、厚肉板材からスピニ
ング加工のみによってテーパ筒部(13)を製作する場合に
比べて大幅に加工所要時間が短縮される。このようにし
て、裂開されたディスク部(2) の周縁に続く内リム相当
部(11a)と外リム相当部(11b) をスピニング加工によっ
て内リム(1a)及び外リム(1b)に加工成形すると、ホイー
ルが完成する。このとき、内リム相当部(11a) の部分の
肉厚は、鍛造工程によって所定の肉厚に設定されたもの
となるから、又、テーパ筒部(13)は、厚肉部(12)の部分
から先端に向って拡大する形状であるから、適正な肉厚
部分を絞り加工としごき加工とによってスピニング加工
するものとなり、しごき加工のみによって内リム(1a)を
形成する場合に比べて、内リム(1a)の最終断面形状に仕
上げるためのスピニング加工性が良い。
【0010】
【効果】鍛造工程、裂開工程、及び、スピニング加工工
程によってホイールが完成するから、上記従来のものに
比べてホイールの製造工程が大幅に合理化され生産製が
向上する。スピニング加工に先立つ内リム相当部(11a)
の形成工程が、従来のスピニング加工のみによって形成
される場合に比べて大幅に時間短縮できるから、この点
でもホイールの生産性が向上する。
【0011】鍛造によってディスク部(2) と、内リム相
当部(11a) の大部分となるテーパ筒部(13)が一体形成さ
れ、この部分の肉厚精度が良好なものとなるから、内リ
ム(1a)の仕上げ精度及びこの部分のスピニング加工性も
良好なものとなる。 [請求項2の発明]この発明は、上記請求項1の発明に
おいて裂開工程後に特定の熱処理工程を付加するもので
あり、これによってスピニング加工終了時のホイールの
強度と寸法精度を確保できるようにするものである。
【0012】このために採用される技術的手段は、『裂
開工程後スピニング加工に先立って円板状素材(M) の少
なくともリム相当部(11)に相当する部分を溶体化処理を
し、この後、所定の厚下率でスピニング加工を施すよう
にし、次いで焼き戻しするようにした』ことである。こ
の工程を付加した場合には、内リム相当部(11a) と外リ
ム相当部(11b) をスピニング加工によって内リム(1a)及
び外リム(1b)に仕上げる場合、円板状素材(M) の素材強
度が十分に確保されたままで、適度の加工性が確保され
ると共に最終仕上げ形状における加工歪等も生じないも
のとなる。又、最終形状に仕上げた後に溶体化処理をす
るものではないから、溶体化処理による歪も生じないこ
ととなり、最終形状の寸法精度を確保するためのリム部
(1) の外周面の仕上げ切削が不要となる。
【0013】
【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。この実施例では、図5に示す断面形状のホ
イールを製作するものであり、このホイールのディスク
部(2) には、その中央の車軸取付け部(21)の外周に種々
の模様や開口を具備させた環状装飾部(22)を形成し、こ
の環状装飾部の外周縁に直接リム部(1) が形成された構
成であり、リム部(1) のドロップセンタ(1c)の内周側に
前記ディスク部(2) が連続し、このディスク部が前記リ
ム部(1) に対してホイールの外面側に大きくオフセット
されている。
【0014】円板状素材(M) は鍛造によって製作される
が、この円板状素材(M) のディスク部(2) の全体は、図
6に示すように、最終形状に仕上げられている。尚場合
によっては車軸取付け部(21)の部分のボルト孔等は後加
工によって形成されることもある。前記のように形成さ
れたディスク部(2) の周縁部には厚肉部(12)が連続的に
形成されて、この実施例では、この厚肉部(12)の断面は
内周側の幅が小さな台形状となっており、この厚肉部(1
2)の内面側端面(12a) に連続する態様で一様な断面のテ
ーパ筒部(13)が形成されている。このテーパ筒部(13)は
先端に向って拡大するテーパ状であり、その最大外径
は、ホイールの外径よりも僅かに大きくなる。また、前
記テーパ筒部(13)の肉厚は、後続のスピニング加工工程
の厚下率との関係で所定の値に設定されており、最終形
状における内リム(1a)の耳部(14)以外の部分の肉厚を3
mmとすれば、このテーパ筒部(13)の肉厚を10mm程
度に設定して、スピニング加工のしごき加工成分によっ
て最終リム断面形状になる断面長さに設定されている。
【0015】前記厚肉部(12)の肉厚は、前記テーパ筒部
(13)のそれの約二倍よりも僅かに大きく設定されてお
り、前記テーパ筒部(13)は、その内周面が厚肉部(12)の
内面側端面(12a) に連続するように、厚肉部(12)の外周
面から延長形成されている。このように形成された円板
状素材(M) を、図7に示すように、裂開ローラ(31)を用
いてテーパ筒部(13)の基端部に続く箇所で所定深さに裂
開する。これにより、裂開後の外側部分が外リム相当部
(11b) となり、裂開後の外側部分がテーパ筒部(13)と一
様な肉厚で連続して全体が内リム相当部(11a) となる。
【0016】ここで、円板状素材(M) における裂開仮想
線(30)に対するテーパ筒部(13)の外周面の角度を45度
程度に設定し、裂開ローラ(31)の外周面の挟角を20度
〜60度程度に設定しておくと、厚肉部(12)の裂開部の
内側部分とテーパ筒部(13)との境界の屈曲角度が極少な
いものとなる。このように裂開された円板状素材(M) を
一旦500℃〜540℃に加熱して溶体化処理をする。
溶体化処理後の円板状素材(M) には熱処理歪が生じる
が、この後でスピニング加工が行われるから、この熱処
理歪は製品歪として残る心配がない。
【0017】この溶体化処理後の円板状素材(M) を図8
に示すようにマンドレル(41)(42)によって挟圧して、こ
のマンドレルの外周面に形成したリム断面部に倣って、
内リム相当部(11a) 及び外リム相当部(11b) をスピニン
グロール(32)を用いてスピニング加工すると、内リム(1
a)及び外リム(1b)が形成される。尚、この場合、スピニ
ング加工時の厚下率は70%程度に設定すると、大きな
加工硬化を起すことなく良好な仕上がりが確保できた。
【0018】このとき、内リム相当部(11a) の肉厚及び
断面長さは、最終形状の内リム(1a)に適合するように事
前に所定の値に設定されているから、又、内リム相当部
(11a) はその外径がホイールの外径よりも大きめに設定
されているから、極僅かの絞り加工と所定のしごき加工
の組合せによって内リム(1a)が形成されることとなり、
伸びの少ない溶体化処理後であっても亀裂の生じない状
態で最終リム断面形状にまで冷間加工できる。
【0019】以上の加工終了後に最終の焼き戻しをする
と最終製品となる。次に、図9〜図11に示す実施例の
ものは、図11に示すように、ホイールの断面形状は外
リム(1b)の内周側がそのまま環状装飾部(22)となったも
ので、ドロップセンタ(1c)の外側に環状装飾部(22)が位
置する形式のホイールを製作する場合であり、このもの
では、同図に示すように環状装飾部(22)はディスク部
(2) の外面側から多数の凹陥部(22a)(22a)が円周方向に
連続した構成となっている。
【0020】そして、図9のように形成された円板状素
材(M) を、図10に示すように、内リム相当部(11a) の
内周径に略一致するマンドレル(44)と、環状装飾部(22)
の外周径に略一致しこの環状装飾部(22)の表面形状に一
致する端面形状のマンドレル(43)によってディスク部
(2) を挟圧して裂開仮想線(30)に沿って裂開した後、ス
ピニング加工によって最終形状に仕上げるものである。
【0021】このものでは、裂開仮想線(30)は、凹陥部
(22a) の底壁で環状装飾部(22)の外周側に位置する部分
に沿って傾斜するように設定されており、この裂開仮想
線(30)に沿って裂開すると、この裂開によって凹陥部(2
2a) の底壁に対応するリム部(1) の断面部が大略形成さ
れることとなり、外リム(1b)及びこれに続く部分の一部
のスピニング加工量が少なくなる。なお、前記凹陥部(2
2a) の全体にマンドレル(43)の端面が対接するから、裂
開工程の際、環状装飾部(22)の形状が歪む心配もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の第1工程の説明図
【図2】これの裂開工程の説明図
【図3】これのスピニング加工工程の説明図
【図4】従来例のホイールの説明図
【図5】本発明の方法によって製作されるホイールの断
面図
【図6】円板状素材(M) の説明図
【図7】裂開工程の説明図
【図8】スピニング加工工程の説明図
【図9】他の実施例の方法の円板状素材(M) の説明図
【図10】この場合の裂開工程の説明図
【図11】この実施例の場合の最終仕上げ形状の断面図
【符号の説明】
(2) ・・・ディスク部 (1) ・・・リム部 (M) ・・・円板状素材 (1a)・・・内リム (1b)・・・外リム (11)・・・リム相当部 (12)・・・厚肉部 (13)・・・テーパ筒部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60B 21/00 7146−3D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク部(2) とリム部(1) とが一体で
    且ディスク部(2) のオフセット量の大きなアルミニュー
    ム合金製のホイールの製造方法であって、円板状素材
    (M) を裂開した後内リム(1a)及び外リム(1b)をスピニン
    グ加工によって加工形成するようにしたホイールの製造
    方法において、ディスク部(2) とその周縁部にリム相当
    部(11)を一体化した皿状の円板状素材(M) を鍛造によっ
    て製作し、前記リム相当部(11)は、ディスク部(2) の周
    縁部に続く厚肉部(12)と、この厚肉部(12)の外周のディ
    スク部(2) の内面側に偏った位置からディスク部(2) の
    内面側に突出し且先端に向って拡大するテーパ筒部(13)
    とからなり、前記構成の円板状素材(M) の厚肉部(12)を
    その外周面から裂開して外リム相当部(11b) と、テーパ
    筒部(13)とこれに連続する部分からなる内リム相当部(1
    1a) に分割し、この内リム相当部(11a) 及び外リム相当
    部(11b) をスピニング加工によって内リム(1a)と外リム
    (1b)に加工成形するようにしたホイールの製造方法。
  2. 【請求項2】 裂開工程後スピニング加工に先立って円
    板状素材(M) の少なくともリム相当部(11)に相当する部
    分を溶体化処理をし、この後、所定の厚下率でスピニン
    グ加工を施すようにし、次いで焼き戻しするようにした
    請求項1に記載のホイールの製造方法。
JP583592A 1992-01-16 1992-01-16 ホイールの製造方法 Pending JPH05185175A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829291A (en) * 1996-05-17 1998-11-03 Kojima Press Industry Co., Ltd. Apparatus and process for forming metal member including bases portion and cylindrical portion formed on outer surface of the base portion such that the cylindrical portion is integral with the base portion

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