JPH06218481A - Manufacture of light alloy wheel - Google Patents

Manufacture of light alloy wheel

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JPH06218481A
JPH06218481A JP1017693A JP1017693A JPH06218481A JP H06218481 A JPH06218481 A JP H06218481A JP 1017693 A JP1017693 A JP 1017693A JP 1017693 A JP1017693 A JP 1017693A JP H06218481 A JPH06218481 A JP H06218481A
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forging
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wheel
disk
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守 中田
Koji Takeuchi
浩二 竹内
Keisuke Yamaguchi
圭介 山口
Susumu Koike
進 小池
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Abstract

PURPOSE:To unnecessitate a spinning process being a factor causing high in cost and to reduce product cost in the manufacturing method of a light alloy- made wheel by forging. CONSTITUTION:At first, by using up-set dies 11a, 11b, an aluminum alloy-made billet is subjected to the up-set forging to obtain a primary forged material 2 provided with a disk part and a projecting part 2a. The projecting part 2a in the primary forged material 2 is formed in the almost same length as the rim part of the product wheel. Further, in this primary forged material 2, for example, a volume in the circumference of a circle continuously formed by the points being inside by 20mm from the crossing part of the inside surface of the projecting part 2a and the surface of the disk part is set at 3.0-3.7 times of the volume at the position corresponding to the forming surface in the finish forging die. Successively, this primary forged material 2 is subjected to the forging work to form the disk part in the prescribed shape. Further, the end part of the projecting part is subjected to a bending work by flaring to form a rear flange part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a light alloy wheel for manufacturing a one-piece wheel by forging a light alloy such as an aluminum alloy.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Wheels made of aluminum alloy (hereinafter referred to as "aluminum wheels") have been used in automobiles since the 1960s because they are lighter in weight than iron wheels and have excellent fashionability. Initially,
Aluminum wheels were used only in some luxury cars such as sports cars, but in recent years, fashionability has also been demanded in popular cars, so aluminum wheels are widely used in addition to luxury cars. became.

【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。
Due to its structure, an aluminum wheel is a one-piece wheel in which a disc surface which is a design surface and a rim portion for supporting a tire are integrally molded, a two-piece wheel formed by combining two members, and a three-piece wheel. It can be classified into three types of three-piece wheels formed by combining two members. The one-piece wheel has the advantages that the quality is uniform and the rigidity is high because the one-piece wheel is uniform in material, and the one-piece wheel may be inconvenient such as missing or loose parts because it is integrally formed. It has the advantage of not having this, and currently, about 85% of all aluminum wheels are 1-piece wheels. This one-piece wheel can be classified into a cast wheel and a forged wheel according to its manufacturing method. Casting wheels have the advantage of being easy to manufacture, and currently most one-piece wheels are manufactured by casting.

【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。
However, the aluminum wheels produced by casting have the following drawbacks. That is, in recent years, weight reduction of automobiles has been promoted, and further weight reduction of wheels has been demanded. However, since the metal structure obtained by casting is not wrought like the structure obtained by forging, and the cast material has defects such as shrinkage inherently, when trying to further reduce the weight of the wheel, It is not possible to obtain sufficient strength.

【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。
On the other hand, an aluminum wheel manufactured by forging has a metal structure that is forged and has no internal defects, and therefore has extremely high strength and can be easily made lighter than a cast wheel. is there.

【0006】図9乃至図15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)。
9 to 15 show a conventional method of manufacturing an aluminum wheel by forging in the order of steps (Japanese Patent Laid-Open No. 61-11564).
No. 0, JP-A 61-115641, JP-A 4-167943).

【0007】先ず、図9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10
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。
First, as shown in FIG. 9, an aluminum alloy billet 21 is prepared as a material. And FIG.
The billet 21 is forged using the forging dies 31a and 31b shown in (1) to obtain a primary forging material 22.

【0008】次に、図11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12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。
Next, the forging dies 32a, 32 shown in FIG.
This primary forging material 22 is forged by using b, and the secondary forging material 2
Get 3. After that, the forging dies 33a and 33 shown in FIG.
The secondary forged material 23 is forged by b, and the tertiary forged material 24 is obtained. The portion of the third forged material 24 corresponding to the disk surface of the wheel is formed in substantially the same shape as the final product shape (finished product wheel), and the portion 24a corresponding to the rim portion is larger than the rim portion of the finished product wheel. The wall thickness is large and the length (length in the direction parallel to the central axis) is short.

【0009】次に、図13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。
Next, as shown in FIG. 13, the forging material 24 is subjected to spinning by a spinning machine to form a rim portion and a rear flange portion. That is, the third forged material 24
Is attached to the mandrels 34a, 34b of the spinning machine, and while the forging material 24 is being rotated, the roller 35 is pressed against the portion corresponding to the rim portion and extended in the direction parallel to the central axis to form the rim portion 25 and the rear flange portion. To do.

【0010】次に、図14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。
Next, as shown in FIG. 14, the wheel 26 that has been subjected to the spinning process is housed in a heating furnace 36,
Heat treatment is performed at a predetermined temperature for about 12 hours.

【0011】次いで、図15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16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。
Then, as shown in FIG.
While the 6 is attached to the rotating shaft 37 and rotated, a jig 37a, 37b is pressed against the wheel 26 by a robot to perform chamfering, and then characters or numbers are engraved.
This completes the wheel shown in FIG. 16, for example.
Then, after a shipping inspection, the product is shipped.

【0012】[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。
However, the above-mentioned conventional method for manufacturing an aluminum wheel by forging has the following problems. That is, in the above-mentioned conventional method, a spinning process is required to mold the rim portion into a predetermined shape. In order to form the rim portion into a predetermined shape by the spinning process, usually about 3 passes are required, which requires a long time for processing. Therefore, the product cost of the conventional forged wheel is about three times higher than that of the cast wheel.

【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。
The present invention has been made in view of the above problems, and a one-piece forged wheel having high strength and light weight can be manufactured without using a spinning process.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light alloy wheel that can reduce product cost.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願の第1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し、前記1次加工材は、前記
突出部内側の面と前記ディスク部の面との交差部からデ
ィスク部中心側に20mmだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が最終鍛造金型のその
対応する部分における体積の3.0乃至3.7倍に設定
されていることを特徴とする。
A method of manufacturing a light alloy wheel according to a first invention of the present application is a method in which a light alloy material is crushed to form a disc-shaped disc portion and a cylindrical portion from a peripheral portion of the disc portion. A step of forming a primary processed material having a protruding portion, the protruding length of which is set according to the length of the rim portion of the finished product wheel; and the disk portion obtained by subjecting the primary processed material to forging. To a predetermined shape, and a step of bending the end portion of the protrusion by flaring to form a rear flange portion, wherein the primary processed material is a surface inside the protrusion. The volume at the circumference of the circle formed by the points located 20 mm toward the center of the disk portion from the intersection with the surface of the disk portion is 3.0 of the volume at the corresponding portion of the final forging die. To 3.7 times And butterflies.

【0015】本願の第2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
程とを有し、前記1次加工材は、前記突出部内側の面と
前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心側に
30mmだけ入った位置にある点が連続してなす円の円
周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分にお
ける体積の2.7乃至3.2倍に設定されていることを
特徴とする。
In the method for manufacturing a light alloy wheel according to the second invention of the present application, a light alloy material is crushed and processed into a cylindrical disk portion and a cylindrical shape protruding from the peripheral edge portion of the disk portion, and the protruding length thereof is A step of forming a primary processed material having a protrusion set according to the length of the rim portion of the finished product wheel;
And a step of forming the disk portion into a predetermined shape by forging the primary processed material, and a step of bending the end portion of the protrusion by flaring to form a rear flange portion, The primary processed material has a final volume in the circumference of a circle formed by a point located 30 mm from the intersection of the inner surface of the protrusion and the surface of the disk portion toward the center of the disk portion. It is characterized by being set to 2.7 to 3.2 times the volume of the corresponding portion of the forging die.

【0016】[0016]

【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。
In the method of the present invention, first, the material is processed by crushing to form a primary processed material having a disk portion and a protruding portion protruding from the disk portion in a cylindrical shape. In this case, the length of the protruding portion is substantially the same as the length of the rim portion of the finished product wheel.

【0017】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となり、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。
That is, in the present invention, a primary processed material having a protrusion having a shape substantially equal to the rim portion of the finished product wheel is formed by crushing, and the disk portion of the primary processed material is subjected to forging. After the disk portion is formed into a predetermined shape by bending, the tip of the protruding portion is bent by flaring to form a rear flange portion. As a result, the spinning process, which was conventionally required to form the rim portion and the rear flange portion, becomes unnecessary, and the wheel shape can be finished in a short time. Therefore, according to the method of the present invention, the manufacturing cost of the light alloy wheel can be reduced as compared with the conventional method.

【0018】この場合に、引け及びスルーフロー等の鍛
造欠陥を回避するためには、鍛造時における鍛造素材
(1次加工材)の体積配分を最終鍛造金型の体積配分に
応じて適正に設定することが必要である。本願発明者等
は、有限要素法(FEM)による解析及びアルミホイー
ルの実際に試作により、鍛造素材のディスク面周縁部に
おける体積を、最終鍛造金型のその対応する部分におけ
る体積に応じて適正に設定することにより、鍛造欠陥が
ないホイールを製造できるとの知見を得た。
In this case, in order to avoid forging defects such as shrinkage and through flow, the volume distribution of the forging material (primary processing material) at the time of forging is properly set according to the volume distribution of the final forging die. It is necessary to. The inventors of the present application properly analyze the volume of the forging material at the peripheral edge of the disk surface according to the volume of the corresponding portion of the final forging die by performing analysis by the finite element method (FEM) and actually making an aluminum wheel. It was found that by setting the wheel, a wheel without forging defects can be manufactured.

【0019】即ち、本発明においては、鍛造素材(1次
加工材)の突出部内側の面とディスク部の面との交差部
からディスク部中心側に20mmだけ入った位置にある
点が連続してなす円の円周における体積を、最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の3.0乃至3.7
倍に設定する。鍛造素材の前記円周における体積が前記
最終鍛造金型のその対応する部分における体積の3.0
倍未満の場合は、リム部の基端部に引けが発生したり、
リム部が座屈を起こす等の鍛造欠陥が発生しやすい。一
方、鍛造素材の前記円周における体積が前記最終鍛造金
型のその対応する部分における体積の3.7倍を超える
と、前記リム部の基端部にスルーフロー等の鍛造欠陥が
発生しやすくなる。これらの鍛造欠陥が発生した場合
は、きず取り工程を付与してきず取り処理を行なった後
に再度鍛造加工を行なうことにより不良品の発生を回避
することができるが、きず取り工程の付加及び鍛造加工
の繰り返しにより製品コストの上昇を招来する。従っ
て、鍛造素材(1次加工材)の突出部内側の面とディス
ク部の面との交差部からディスク部中心側に20mmだ
け入った位置にある点が連続してなす円の円周における
体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体積
の3.0乃至3.7倍に設定するすることが必要であ
る。
That is, in the present invention, the point located at a position 20 mm away from the center of the disk portion from the intersection of the inner surface of the protrusion of the forged material (primary processed material) and the surface of the disk portion is continuous. The volume at the circumference of the circle to be formed is 3.0 to 3.7 of the volume at the corresponding portion of the final forging die.
Set to double. The volume of the forging material at the circumference is 3.0 of the volume at the corresponding portion of the final forging die.
If it is less than double, shrinkage may occur at the base end of the rim,
Forging defects such as buckling of the rim are likely to occur. On the other hand, if the volume of the forging material in the circumference exceeds 3.7 times the volume of the corresponding portion of the final forging die, forging defects such as through flow are likely to occur at the base end of the rim portion. Become. When these forging defects occur, it is possible to avoid the generation of defective products by adding a flaw removal process, performing a flaw removal process, and then performing the forging process again. Repeatedly causes increase in product cost. Therefore, the volume on the circumference of the circle formed by the points located 20 mm from the intersection of the inner surface of the protruding portion of the forged material (primary processing material) and the surface of the disk portion to the disk center side Should be set to 3.0 to 3.7 times the volume in its corresponding part of the final forging die.

【0020】又は、上述の如く設定するのに替えて、鍛
造素材(1次加工材)の突出部内側の面とディスク部の
面との交差部からディスク部中心側に30mmだけ入っ
た位置にある点が連続してなす円の円周における鍛造素
材の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分の体積の
2.7乃至3.2倍に設定してもよい。この場合も、鍛
造欠陥の発生を回避することができる。つまり、鍛造素
材の前記円周における体積が前記最終鍛造金型のその対
応する部分における体積の2.7倍未満の場合は、リム
部の基端部に引けが発生したり、リム部が座屈を起こす
等の鍛造欠陥が発生しやすい。一方、鍛造素材の前記円
周における体積が前記最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の3.2倍を超えると、前記リム部の基端
部にスルーフロー等の鍛造欠陥が発生しやすくなる。こ
のため、鍛造素材の突出部内側の面とディスク部の面と
の交差部からディスク部中心側に30mmだけ入った位
置にある点が連続してなす円の円周において鍛造素材の
体積配分を設定する場合は、前記円周における鍛造素材
の体積を、最終鍛造金型のその対応する部分における体
積の2.7乃至3.2倍に設定することが必要である。
Alternatively, instead of setting as described above, the forging material (primarily processed material) is located at a position 30 mm from the intersection of the inner surface of the protruding portion and the surface of the disk portion toward the center of the disk portion. The volume of the forging material on the circumference of a circle formed by a certain point may be set to be 2.7 to 3.2 times the volume of the corresponding portion of the final forging die. Also in this case, the occurrence of forging defects can be avoided. That is, when the volume of the forging material on the circumference is less than 2.7 times the volume of the corresponding portion of the final forging die, shrinkage occurs at the base end portion of the rim portion or the rim portion is seated. Forging defects such as bending tend to occur. On the other hand, if the volume of the forging material on the circumference exceeds 3.2 times the volume of the corresponding portion of the final forging die, forging defects such as through flow are likely to occur at the base end of the rim portion. Become. For this reason, the volume distribution of the forging material is made in the circumference of a circle formed continuously by the points located 30 mm from the intersection of the inner surface of the protruding portion of the forging material and the surface of the disk portion to the center side of the disk portion. When setting, it is necessary to set the volume of the forging material on the circumference to 2.7 to 3.2 times the volume of the corresponding portion of the final forging die.

【0021】なお、つぶし加工後の加工材に例えば切削
等の加工を施して、そのディスク周縁部における体積配
分を前述のように設定したものを1次加工材(鍛造素
材)としてもよい。
The crushed work material may be subjected to a work such as cutting, and the volume distribution of the disk peripheral portion may be set as described above as the primary work material (forging material).

【0022】[0022]

【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。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

【0023】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。
1 to 5 are views showing a method of manufacturing a light alloy wheel according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

【0024】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。
First, as shown in FIG. 1, a billet 1 is obtained by cutting an ingot of an aluminum alloy into a predetermined size.

【0025】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(鍛造素材)2を得る。図7は、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。また、
突出部2aの内側の面とディスク部の面との交差部から
ディスク中心側に20mmだけ入った位置にある点が連
続してなす円の円周における体積が、後述する最終鍛造
金型のその対応する部分における体積の3.0乃至3.
7倍となっているか、又は、突出部2aの内側の面とデ
ィスク部の面との交差部からディスク中心側に30mm
だけ入った位置にある点が連続してなす円の円周におけ
る体積が、後述する最終鍛造金型のその対応する部分に
おける体積の2.7乃至3.2倍となっている。
Next, as shown in FIG. 2, the crushing die 11
Billet 1 is crushed using a and 11b, and 1
The next processed material (forged material) 2 is obtained. FIG. 7 shows the primary processed material 2
FIG. In this crushing process, the thickness and length of the protruding portion 2a of the primary processed material 2 are made substantially equal to the thickness and length of the rim portion of the finished product wheel. Also,
The volume at the circumference of a circle formed by a point located 20 mm toward the center of the disc from the intersection of the inner surface of the protrusion 2a and the surface of the disc is the final forging die described later. 3.0 to 3. of the volume in the corresponding part.
7 times, or 30 mm from the intersection of the inner surface of the protrusion 2a and the surface of the disk portion to the disk center side
The volume on the circumference of the circle formed by the points at the positions that are just entered is 2.7 to 3.2 times the volume of the corresponding portion of the final forging die described later.

【0026】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(最終鍛造金型)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。
Next, as shown in FIG. 3, forging die 12
Forging the primary processed material 2 using a and 12b (rough cutting)
Then, the secondary processed material 3 is obtained. After that, as shown in FIG. 4, forging (finishing) is performed using the forging dies (final forging dies) 13a and 13b to obtain the tertiary processed material 4. By this rough forging and finishing forging, the disc portion is formed into a predetermined shape.

【0027】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。
Next, as shown in FIG. 5, the tip of the protruding portion 2a of the tertiary processed product 4 is bent by flaring to form the rear flange 5 into a predetermined shape.

【0028】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。
Then, after heat treatment and pickling,
The valve seat is formed while cutting the rim (protrusion). As a result, for example, a one-piece aluminum wheel having the shape shown in FIG. 6 is completed.

【0029】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。
Conventionally, it has been considered difficult to manufacture, for example, a five-spoke one-piece aluminum wheel shown in FIG. 6 by forging, but according to the above-described embodiment method, the disk portion is previously crushed to be crushed. Also, since a primary processed material having a protrusion having a shape substantially the same as the rim portion of the finished product wheel is formed and the primary processed material is subjected to forging to manufacture the wheel, the shape as shown in FIG. 6 is obtained. Wheels and more complex shaped wheels can be easily manufactured. Further, according to the method of this embodiment, the spinning process is unnecessary, and the time required for manufacturing can be shortened to about 1/10 of the conventional time. Therefore, there is an effect that the product cost can be reduced as compared with the conventional case.

【0030】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、数量が少ないホイ
ールの低コスト化も可能である。なお、つぶし加工後の
加工材に切削加工等を施し、体積配分を調整したものを
1次加工材(鍛造素材)としてもよい。
Further, according to the method of this embodiment, even in the case of wheels having different designs of the disk portion, the primary processed material formed by the same crushing die can be used if the sizes are the same. It is also possible to reduce the cost of wheels with small quantities. It should be noted that the processed material after the crushing processing may be subjected to cutting processing or the like to adjust the volume distribution to be used as the primary processed material (forged material).

【0031】次に、本実施例方法により実際にアルミホ
イールを製造した結果について、比較例と比較して説明
する。
Next, the result of actually manufacturing an aluminum wheel by the method of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.

【0032】図1乃至図5に示す方法により、スポーク
タイプのアルミホイールを製造した。この場合に、1次
加工材(鍛造素材)の体積配分を種々変化させた。図8
は、横軸にホイール測定位置をとり、縦軸に鍛造素材の
体積と金型体積との比をとって、実施例及び比較例にお
ける鍛造素材の体積配分を示すグラフ図である。なお、
横軸の測定位置17が突出部の内側の面とディスク部の
面との交差部の位置(以下、スポーク付根リム側とい
う)であり、測定位置の番号が小さいほどディスク中心
に近くなっている。また、各測定位置間の間隔は10m
mである。
A spoke type aluminum wheel was manufactured by the method shown in FIGS. In this case, the volume distribution of the primary processed material (forged material) was variously changed. Figure 8
FIG. 6 is a graph showing the volume distribution of forging material in Examples and Comparative Examples, where the horizontal axis represents the wheel measurement position and the vertical axis represents the ratio of the forging material volume to the die volume. In addition,
The measurement position 17 on the horizontal axis is the position of the intersection of the inner surface of the protrusion and the surface of the disk portion (hereinafter referred to as the spoke root rim side), and the smaller the measurement position number, the closer to the disk center. . The distance between each measurement position is 10m.
m.

【0033】実施例においては、スポーク付根リム側か
ら20mmの位置(測定位置15)における素材体積と
金型体積との比が3.37、スポーク付根リム側から3
0mmの位置(測定位置14)における素材体積と金型
体積との比が2.71に設定されている。また、比較例
1においては、スポーク付根リム側から20mmの位置
(測定位置15)における素材体積と金型体積との比が
1.98、スポーク付根リム側から30mmの位置(測
定位置14)における素材体積と金型体積との比が1.
47に設定されている。更に、比較例2においては、ス
ポーク付根リム側から20mmの位置(測定位置15)
における素材体積と金型体積との比が2.99、スポー
ク付根リム側から30mmの位置(測定位置14)にお
ける素材体積と金型体積との比が2.21に設定されて
いる。更にまた、比較例3においては、スポーク付根リ
ム側から20mmの位置(測定位置15)における素材
体積と金型体積との比が3.77、スポーク付根リム側
から30mmの位置(測定位置14)における素材体積
と金型体積との比が3.28に設定されている。
In the embodiment, the ratio of the material volume to the mold volume is 3.37 at a position 20 mm (measurement position 15) from the spoke root rim side, and 3 from the spoke root rim side.
The ratio of the material volume to the die volume at the 0 mm position (measurement position 14) is set to 2.71. In Comparative Example 1, the ratio of the material volume to the mold volume at a position 20 mm (measurement position 15) from the spoke root rim side is 1.98, and at a position 30 mm from the spoke root rim side (measurement position 14). The ratio of material volume to mold volume is 1.
It is set to 47. Further, in Comparative Example 2, a position 20 mm from the root rim side of the spoke (measurement position 15)
The ratio of the material volume to the mold volume is set to 2.99, and the ratio of the material volume to the mold volume at a position (measurement position 14) 30 mm from the spoke root rim side is set to 2.21. Furthermore, in Comparative Example 3, the ratio of the material volume to the mold volume at a position 20 mm (measurement position 15) from the spoke root rim side is 3.77, and a position 30 mm from the spoke root rim side (measurement position 14). The ratio of the material volume to the mold volume in is set to 3.28.

【0034】この結果、実施例においては、鍛造欠陥が
発生せず、良好な形状のアルミホイールを製造すること
ができた。一方、比較例1においては、スポーク付根の
近傍の裏面に引けが発生し、ディスク面にもかぶりとい
われる欠陥が発生した。また、比較例2においては、ス
ポーク付根部の近傍の裏面に引けが発生し、スポーク部
に座屈が発生した。更に、比較例3においては、スポー
ク付根部にフロースルーが発生した。
As a result, in the example, forging defects did not occur and an aluminum wheel having a good shape could be manufactured. On the other hand, in Comparative Example 1, shrinkage occurred on the back surface in the vicinity of the root of the spoke, and a defect called fogging also occurred on the disk surface. Further, in Comparative Example 2, shrinkage occurred on the back surface near the root portion of the spoke, and buckling occurred on the spoke portion. Furthermore, in Comparative Example 3, flow through occurred at the root portion of the spoke.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、先
ず、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。
As described above, according to the present invention, firstly, a primary processed material is formed which has a disk portion and a protruding portion thereof, the protruding portion being set according to the length of the rim portion of the finished product wheel. Then, after forging the primary processed material, the end portion of the protruding portion is bent by flaring to form the rear flange portion. Therefore, the flaring process conventionally required for manufacturing a one-piece forged wheel is performed. Is unnecessary, and the time required for manufacturing can be significantly shortened. Therefore,
According to the method of the present invention, there is an effect that the product cost of the one-piece forged wheel can be reduced as compared with the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a light alloy wheel according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図3】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図4】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図5】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【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。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an aluminum wheel after completion.

【図7】つぶし加工後の1次加工品を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing a primary processed product after the crushing process.

【図8】実施例及び比較例における鍛造素材の体積配分
を示すグラフ図である。
FIG. 8 is a graph showing volume distribution of forging material in Examples and Comparative Examples.

【図9】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。
FIG. 9 is a perspective view showing one step of a conventional method for manufacturing an aluminum wheel by forging.

【図10】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図11】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図12】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing one step of the same manufacturing method.

【図13】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
FIG. 13 is a plan view showing one step of the same manufacturing method.

【図14】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
FIG. 14 is a plan view showing one step of the same manufacturing method.

【図15】同じくその製造方法の一工程を示す平面図で
ある。
FIG. 15 is a plan view showing one step of the same manufacturing method.

【図16】完成後のアルミホイールの一例を示す斜視図
である。
FIG. 16 is a perspective view showing an example of a completed aluminum wheel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
1, 21; Aluminum alloy billet 2; Primary processed material 3; Secondary processed material 4; Tertiary processed material 5; Rear flange 11a, 11b; Crushing die 12a, 12b, 13a, 13b, 31a, 31b, 3
2a, 32b, 33a, 33b; Forging die 35; Roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 進 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Susumu Koike 3-1-1 Kaneshiro-cho, Kita-ku, Nagoya-shi, Aichi Kobe Steel Works, Ltd. Nagoya factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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
る工程とを有し、前記1次加工材は、前記突出部内側の
面と前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心
側に20mmだけ入った位置にある点が連続してなす円
の円周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の3.0乃至3.7倍に設定されているこ
とを特徴とする軽合金ホイールの製造方法。
1. A light alloy material is crushed to project into a disc-shaped disc portion and a cylindrical portion from the peripheral portion of the disc portion, and the protrusion length is set according to the length of the rim portion of the finished product wheel. Forming a primary processed material having a protruding portion formed thereon, forging the primary processed material to form the disk portion into a predetermined shape, and flaring the end portion of the protruding portion. And a step of forming a rear flange portion by bending with the primary processed material entering from the intersection of the inner surface of the protrusion and the surface of the disk portion to the center of the disk portion by 20 mm. Of a light alloy wheel characterized in that the volume at the circumference of a circle formed by the points at the positions is set to 3.0 to 3.7 times the volume at the corresponding portion of the final forging die. Production method.
【請求項2】 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
る工程とを有し、前記1次加工材は、前記突出部内側の
面と前記ディスク部の面との交差部からディスク部中心
側に30mmだけ入った位置にある点が連続してなす円
の円周における体積が最終鍛造金型のその対応する部分
における体積の2.7乃至3.2倍に設定されているこ
とを特徴とする軽合金ホイールの製造方法。
2. A light alloy material is crushed to form a disc-shaped disc portion and a cylindrical portion projecting from the peripheral portion of the disc portion, and the protrusion length is set according to the length of the rim portion of the finished product wheel. Forming a primary processed material having a protruding portion formed thereon, forging the primary processed material to form the disk portion into a predetermined shape, and flaring the end portion of the protruding portion. And a step of forming a rear flange part by bending the first processed material into the disk part center side from the intersection of the inner surface of the protrusion and the surface of the disk part by 30 mm. Of a light alloy wheel characterized in that the volume of the circumference of the circle formed by the points at the positions is set to 2.7 to 3.2 times the volume of the corresponding portion of the final forging die. Production method.
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