JPH06198382A - 軽合金ホイールの製造方法 - Google Patents

軽合金ホイールの製造方法

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JPH06198382A
JPH06198382A JP184893A JP184893A JPH06198382A JP H06198382 A JPH06198382 A JP H06198382A JP 184893 A JP184893 A JP 184893A JP 184893 A JP184893 A JP 184893A JP H06198382 A JPH06198382 A JP H06198382A
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守 中田
Koji Takeuchi
浩二 竹内
Susumu Koike
進 小池
Takumi Fujii
拓己 藤井
Keisuke Yamaguchi
圭介 山口
Koichi Ozaki
幸一 尾崎
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
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    • B21K1/28Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/32Making machine elements wheels; discs discs, e.g. disc wheels

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鍛造により軽合金製1ピースホイールを製造
する方法において、コスト高の要因となるスピニング工
程が不要であり、製品コストを低減できる軽合金ホイー
ルの製造方法を提供する。 【構成】 先ず、つぶし金型11a,11bを用いてア
ルミニウム合金のビレットをつぶし加工し、ディスク部
及び突出部2aを備えた1次加工材2を得る。この1次
加工材2の突出部2aは完成品ホイールのリム部と略同
じ長さに形成されている。次に、この1次加工材2に対
して鍛造加工を施し、ディスク部を所定の形状にする。
次いで、フレアリングにより突出部の端部を曲げ加工し
て、リアフランジ部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金等の
軽合金を鍛造加工して1ピースホイールを製造する軽合
金ホイールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム合金からなるホイール(以
下、アルミホイールという)は、鉄製ホイールに比して
軽量であり、ファッション性も優れている等の理由か
ら、1960年代より自動車に使用され始めた。当初、
アルミホイールはスポーツカー等の一部の高級車のみに
使用されていたが、近年、大衆車にもファッション性が
要求されるようになり、高級車以外にもアルミホイール
が広く使用されるようになった。
【0003】アルミホイールは、その構造から、デザイ
ン面であるディスク面とタイヤを支持するリム部とが一
体的に成形された1ピースホイール、2つの部材を組み
合わせて形成された2ピースホイール及び3つの部材を
組み合わせて形成された3ピースホイールの3種類に分
類することができる。1ピースホイールは、材質的に均
一であるため品質のバラツキが少なく、剛性が高いとい
う利点があると共に、全体が一体的に形成されているた
めに部品の欠落及びゆるみ等の不都合が発生する虞れが
ないという長所があり、現状ではアルミホイール全体の
約85%が1ピースホイールである。この1ピースホイ
ールは、その製造方法から鋳造ホイールと鍛造ホイール
とに分類できる。鋳造ホイールは製造が容易であるとい
う利点があり、現状では1ピースホイールの殆どが鋳造
により製造されている。
【0004】しかし、鋳造により製造されたアルミホイ
ールには以下に示す欠点がある。即ち、近年、自動車の
軽量化が促進されており、ホイールにもより一層の軽量
化が要望されている。しかし、鋳造により得られる金属
組織は鍛造により得られる組織のように鍛練されていな
いため、また鋳造材にはシュリンケージ等の欠陥が内在
されているため、ホイールをより一層軽量化しようとす
ると、十分な強度を得ることができない。
【0005】一方、鍛造により製造されたアルミホイー
ルは、金属組織が鍛練されており、その内部に欠陥が内
在することがないため、強度が極めて高く、鋳造ホイー
ルに比して軽量化が容易である。
【0006】図8乃至図14に、従来の鍛造によるアル
ミホイールの製造方法を工程順に示す(特開昭61-11564
0 号,特開昭61-115641 号,特開平4-167943号)。
【0007】先ず、図8に示すように、素材としてアル
ミニウム合金ビレット21を用意する。そして、図9に
示す鍛造金型31a,31bを用いてビレット21を鍛
造し、1次鍛造材22を得る。
【0008】次に、図10に示す鍛造金型32a,32
bを用いてこの1次鍛造材22を鍛造し、2次鍛造材2
3を得る。その後、図11に示す鍛造金型33a,33
bにより2次鍛造材23を鍛造し、3次鍛造材24を得
る。この3次鍛造材24のホイールのディスク面に対応
する部分は最終の製品形状(完成品ホイール)と略同様
に成形されており、リム部に対応する部分24aは完成
品ホイールのリム部に比して肉厚が厚く且つ長さ(中心
軸に平行な方向の長さ)が短くなっている。
【0009】次に、図12に示すように、スピニングマ
シンにより鍛造材24にスピニング加工を施し、リム部
及びリアフランジ部を形成する。即ち、3次鍛造材24
をスピニングマシンのマンドレル34a,34bに取り
付け、鍛造材24を回転させつつ、リム部に対応する部
分にローラー35を押し当てて中心軸に平行な方向に延
ばし、リム部25及びリアフランジ部を形成する。
【0010】次に、図13に示すように、スピニング加
工が終了したホイール26を加熱炉36内に収納して、
所定の温度で約12時間熱処理を施す。
【0011】次いで、図14に示すように、ホイール2
6を回転軸37に取り付けて回転させつつ、ロボットに
よりこのホイール26に治具37a,37bを押し当て
て面取り加工を行った後、文字又は数字等を刻印する。
これにより、例えば図15に示すホイールが完成する。
その後、出荷検査を経て製品として出荷される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の鍛造によるアルミホイールの製造方法には以下
に示す問題点がある。即ち、上述の従来の方法において
は、リム部を所定の形状に成形するためにスピニング工
程が必要である。スピニング工程によりリム部を所定の
形状に成形するためには、通常3パス程度のパス数が必
要であり、処理に長時間を必要とする。このため、従来
の鍛造ホイールの製品コストは、鋳造ホイールに比して
約3倍と高い。
【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、強度が高く且つ軽量の1ピース鍛造ホイー
ルをスピニング工程を用いずに製造することができて、
製品コストを低減できる軽合金ホイールの製造方法を提
供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る軽合金ホイ
ールの製造方法は、軽合金の素材をつぶし加工して円板
状のディスク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に
突出しその突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに
応じて設定された突出部を備えた1次加工材を形成する
工程と、この1次加工材に鍛造加工を施して前記ディス
ク部を所定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部
をフレアリングにより曲げ加工してリアフランジ部を形
成する工程とを有することを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明方法においては、先ず、つぶし加工によ
り素材を加工し、ディスク部及び及びこのディスク部か
ら円筒状に突出した突出部を有する1次加工材を形成す
る。この場合に、前記突出部の長さは完成品ホイールの
リム部の長さと略同じとする。
【0016】即ち、本発明においては、つぶし加工によ
り、完成品ホイールのリム部と略等しい形状の突出部を
有する1次加工材を形成し、この1次加工材のディスク
部に鍛造加工を施してディスク部を所定の形状に成形し
た後、前記突出部の先端をフレアリングにより曲げ加工
してリアフランジ部を形成する。これにより、従来リム
部及びリアフランジ部を形成するために必要とされてい
たスピニング工程が不要であり、短時間で所定のホイー
ル形状に仕上げることができる。従って、本発明方法に
よれば、従来に比して軽合金ホイールの製造コストを低
減することができる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
【0018】図1乃至図5は本発明の実施例に係る軽合
金ホイールの製造方法を工程順に示す図である。
【0019】先ず、図1に示すように、アルミニウム合
金の鋳塊を所定の大きさに切断して、ビレット1を得
る。
【0020】次に、図2に示すように、つぶし金型11
a,11bを用いてビレット1につぶし加工を施し、1
次加工材2を得る。図7は、この1次加工材2を示す斜
視図である。このつぶし加工においては、1次加工材2
の突出部2aの肉厚及び長さを完成品ホイールにおける
リム部の肉厚及び長さと略等しくする。
【0021】次に、図3に示すように、鍛造金型12
a,12bを用いて1次加工材2に鍛造加工(荒打ち)
を施し、2次加工材3を得る。その後、図4に示すよう
に、鍛造金型13a,13b用いて鍛造加工(仕上げ加
工)を施し、3次加工材4を得る。この荒打ち及び仕上
げの鍛造加工により、ディスク部を所定の形状に成形す
る。
【0022】次に、図5に示すように、フレアリングに
よりこの3次加工品4の突出部2aの先端を曲げ加工し
て、リアフランジ5を所定の形状に成形する。
【0023】次いで、熱処理及び酸洗いを実施した後、
リム部(突出部)を切削加工すると共にバルブ座を形成
する。これにより、例えば図6に示す形状の1ピースア
ルミホイールが完成する。
【0024】従来、例えば図6に示す5本スポークタイ
プの1ピースアルミホイールを鍛造により製造すること
は困難であるとされていたが、上述の実施例方法によれ
ば、予めつぶし加工によりディスク部及び完成品ホイー
ルのリム部と略等しい形状の突出部を有する1次加工材
を形成し、この1次加工材に鍛造加工を施してホイール
を製造するから、この図6に示すような形状のホイール
及び更に複雑な形状のホイールも容易に製造することが
できる。また、本実施例方法によれば、スピニング工程
が不要であり、製造に要する時間を従来の1/10程度
に短縮することができる。従って、製品コストを従来に
比して低減できるという効果を奏する。
【0025】更に、本実施例方法によれば、ディスク部
のデザインが異なるホイールにおいても、サイズが等し
いものであれば同一のつぶし金型により形成された1次
加工材を使用することができるため、同じデザインでの
数量の少ないアフターマーケット(カーメーカー向けで
はなく、一般の車所有者を対象としたマーケット)向け
等のホイールの低コスト化も可能である。
【0026】なお、デザインの都合上、1次加工材と完
成品ホイールとの間でディスク部及びリム部(突出部)
との体積配分が異なる場合には、1次加工材のディスク
部等を加工して、1次加工材における体積配分を完成品
ホイールにおける体積配分と略等しくする(即ち、1次
加工材のディスク部及び突出部の体積の比を完成品にお
けるディスク部及びリム部の体積の比に略等しくする)
ことが好ましい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、先
ず、つぶし加工によりディスク部及びその突出部が完成
品ホイールのリム部の長さに応じて設定された突出部を
有する1次加工材を形成し、この1次加工材を鍛造加工
した後フレアリングにより前記突出部の端部を曲げ加工
してリアフランジ部を形成するから、従来1ピース鍛造
ホイールの製造に必要とされていたフレアリング工程が
不要であり、製造に要する時間を著しく短縮することが
できる。従って、本発明方法によれば、1ピース鍛造ホ
イールの製品コストを従来に比して低減できるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る軽合金ホイールの製造方
法の一工程を示す斜視図である。
【図2】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
【図3】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
【図4】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
【図5】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
【図6】完成後のアルミホイールの一例を示す斜視図で
ある。
【図7】つぶし加工後の1次加工材を示す斜視図であ
る。
【図8】従来の鍛造によるアルミホイールの製造方法の
一工程を示す斜視図である。
【図9】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
【図10】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
【図11】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
【図12】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
【図13】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
【図14】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
【図15】完成後のアルミホイールの一例を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1,21;アルミニウム合金ビレット 2;1次加工材 3;2次加工材 4;3次加工材 5;リアフランジ 11a,11b;つぶし金型 12a,12b,13a,13b,31a,31b,3
2a,32b,33a,33b;鍛造金型 35;ローラー
フロントページの続き (72)発明者 藤井 拓己 愛知県名古屋市北区金城町3丁目1番地 株式会社神戸製鋼所名古屋工場内 (72)発明者 山口 圭介 愛知県名古屋市北区金城町3丁目1番地 株式会社神戸製鋼所名古屋工場内 (72)発明者 尾崎 幸一 愛知県名古屋市北区金城町3丁目1番地 株式会社神戸製鋼所名古屋工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軽合金の素材をつぶし加工して円板状の
    ディスク部及びこのディスク部の周縁部から筒状に突出
    しその突出長さが完成品ホイールのリム部の長さに応じ
    て設定された突出部を備えた1次加工材を形成する工程
    と、この1次加工材に鍛造加工を施して前記ディスク部
    を所定の形状に成形する工程と、前記突出部の端部をフ
    レアリングにより曲げ加工してリアフランジ部を形成す
    る工程とを有することを特徴とする軽合金ホイールの製
    造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010026780A1 (ja) * 2008-09-05 2010-03-11 ワシ興産株式会社 押出しによるホイールの製造方法及びホイール
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WO2020013512A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Roller, method of manufacturing the same, and dish washer having the same

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