JPH0757402B2 - プレス成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はプレス成形方法、とくには、中央フランジ
と、外周フランジとを有し、たとえば自動車用ホイール
ディスクのように、中央フランジの内周面を基準面とし
て回転軸に取り付けられるプレス成形品において、両フ
ランジを高い加工精度にて形成することができる方法に
関するものである。

（従来の技術） 中央フランジおよび外周フランジを有するこの種のプレ
ス成形品としては、たとえば自動車用スチールホイール
のホイールディスクがあり、このホイールディスクは、
その外周フランジの外表面にリムを固着することにより
使用に供される。〔自動車工学全書19巻自動車の製造
法；昭和55年４月20日，山海堂発行の6.3.3.ロードホィ
ール（155p〜156p）参照〕 ここで、かかるホイールディスクの従来の成形方法とし
ては、たとえば第２図に工程図で示す方法がある。

この成形方法では、はじめに、ブランキング工程で、コ
イル材から、第２図（ａ）に示すようなほぼ八角形形状
のブランク１を打ち抜き、次いで、このブランク１を、
第１の絞り成形工程で、第２図（ｂ）に示すような皿状
の全体予備成形品２とし、また、第２の絞り成形工程で
は、その全体予備成形品２に、第２図（ｃ）に示すよう
に、断面形状が山形をなす環状のハット部３の他、ナッ
ト座の予備成形品４、ハブ穴の予備成形部５およびリブ
の予備成形部６をそれぞれ成形し、そして、第３の絞り
成形工程では、第２図（ｄ）に示すように、ハット部３
へのジョッグル部７の形成と、予備成形部4,6の、ナッ
ト座およびリブの正規形状への成形と、ドラム当り面８
の平坦形状への成形とをそれぞれ同時に行う。

そしてこのようにして各種の絞り成形工程を終えた後
は、第２図（ｅ）に示すように、絞り成形品であるワー
クｗに、ホイールリムへの嵌込部としての外周フランジ
９を所要の外径寸法Ｄにて形成し、併せて、中央部のバ
ーリング下穴10およびナット座のボルト穴11をそれぞれ
ピアス加工し、引き続く工程では、第２図（ｆ）に示す
ように、ジョッグル部７に飾り穴12をピアス加工する。
さらにその後は、第２図（ｇ）に示すように、バーリン
グ下穴10の周りに、外周フランジ９をネストし乍ら、所
定内径の中央フランジ13を、バーリング加工によって形
成し、最後に、ナット座および中央フランジ13に、第２
図（ｈ）に示すようなテーパ面14,15をそれぞれコイニ
ング加工する。

なおここで、第２図（ｇ）に示す中央フランジ13の形成
についてより詳細に説明すると以下の通りとなる。

第３図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、中央フランジ13の形
成のためのバーリング加工の進行状態を、ワークｗの半
部について示す断面図であり、ここではまず、第３図
（ａ）に示すように、上ホルダ21の上昇状態において、
ダイ22とパッド23との間へワークｗを介装し、このワー
クｗの外周フランジ９の下面を、リフタ24にて支持する
一方、ワークｗの上面を、ダイ22から下方へ突出するオ
イルブレーカピン25によって下向きに押圧する。従っ
て、この状態では、ダイ22およびパッド23はもちろん、
ダイ22の半径方向内方および外方にそれぞれ位置するワ
ークノックアウト26およびダイリング27もワークｗには
接触しない。

そしてその後は、上ホルダ21を下降させることにより、
ダイ22、ワークノックアウト26およびダイリング27を同
時に下降させるとともに、上ホルダ21と一体的に下降す
るプッシャピン28によるリフタ24の下降をもたらし、こ
のことにて、ワークｗの下面とパッド23とを、第３図
（ｂ）に示すように、接触させ、そして、上ホルダ21の
引き続く下降によって、パッド23を支持する弾性体29の
ばね力によるオイルブレーカピン25の後退作動をもたら
すことにより、ワークｗの上面とダイ22とを、第３図
（ｃ）に示すように接触させ、ワークｗの外周フランジ
下面からのリフタ24の離間をもたらす。なおこのときに
は、ワークノックアウト26もまた、オイルブレーカピン
25の後退量相当分だけワークｗに接近し、この結果とし
て、そのワークノックアウト26は、ワークｗのバーリン
グ下穴10の縁部と接触することになるも、同様にしてワ
ークｗに接近されるダイリング27は、この状態にてはま
だ、ワークｗの外周フランジ９に接触しない。

また、上ホルダ21をさらに下降させた場合には、ダイ22
を圧下するプレッシャピン30の押圧力が、弾性体29のば
ね力に勝ることから、ワークｗは、ダイ22とパッド23と
に挟まれて下降し、そのバーリング下穴10の縁部にて、
第３図（ｄ）に示すように、バーリングポンチ31に接触
する。

ここにおいて、中央フランジ13の初期成形に必要とされ
るバーリング力は、プレッシャピン30のダイ押圧力より
も十分小さいので、ワークｗとバーリングポンチ31との
接触後における上ホルダ21の引き続く下降により、ダイ
22とともに下降するワークｗには、バーリングポンチ31
による、中央フランジ13の初期成形が施されることにな
る。ところで、このような初期成形に続く、完全なるフ
ランジ成形のために必要となるバーリング力は、プレッ
シャピン30のダイ押圧力よりも大きくなるため、上ホル
ダ21はその後も引き続いて下降するにもかかわらず、ダ
イ22およびパッド23、ひいてはワークｗはそれ以上は下
降せず、この結果として、上ホルダ21と一体的に下降す
るダイリング27と、外周フランジ９の外周面との接触が
開始されることになる。

ここで、上ホルダ21がより一層下降された場合には、ダ
イリング27は、第３図（ｅ）に示すように、外周フラン
ジ９のスプリングバックに打ち勝つネスト力にて下降
し、ダイリング27のこの下降は、ネスト力が所要のバー
リング力と釣合うまで継続される。この一方において、
ワークｗは、その釣り合い状態がもたらされるまで下降
せす、中央フランジ13の初期成形の終了状態に維持され
る。

そして、ダイリング27のネスト力が、所要バーリング力
を越えたときには、そのネスト力に基づき、ダイ22およ
びパッド23に挟持されたワークｗの下降がもたらされ、
バーリングポンチ31による中央フランジ13の形成が進行
されることになる。なおここにおいて、所要のバーリン
グ力はフランジ13の形成度合に応じて徐々に高まり、ま
た、所要のネスト力もダイリング27の下降量に比例して
増加するので、その後における中央フランジ13の形成お
よび外周フランジ９のネストは、互いの力のバランスの
下で、徐々に、しかも外見上はほぼ同時に進行すること
になり、ダイ22とパッド23とに挟持されたワークｗは、
ダイリング27の下降速度よりも遅い速度にて下降する。

第３図（ｆ）は、中央フランジ13の形成終了状態を示す
断面図であり、この状態においては、パッド23がパッド
リテーナ32に、ダイ22が上ホルダ21にそれぞれ当接す
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、かかる従来技術にあっては、外周フランジ９
の形成を、一の成形工程にて行っていることから、その
外周フランジ外表面の凹凸量が大きくなり、かつ、その
周方向でのスプリングバック量のばらつきが大きくなる
という成形精度上の問題があり、しかも、中央フランジ
13の形成を、加工精度の低いその外周フランジ９を基準
にして、それのネストと同時に進行させていることか
ら、中央フランジ13の内表面を基準として、外周フラン
ジ外表面の真円度をみる振れ精度が低く、中央フランジ
13に対する外周フランジ13の偏心量ならびにそのばらつ
きが大きくなるので、車両の、とくに高速走行時におけ
る上下振動が大きくなり、車両への乗心地が悪くなるた
め、他の機構部での対策を余儀なくされるという問題が
あった。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、外周フランジ外表面の凹凸量を十分ならしめ
るとともに、その外周フランジのスプリングバック量
を、周方向に十分均一ならしめ、また外周フランジの、
中央フランジに対する振れ精度を高めるプレス成形方法
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明のプレス成形方法は、とくに、絞り成形を終了
したワークに対し、外周フランジの所要寸法より、たと
えば数mm大径の予備フランジを形成し、次いで、この予
備フランジを、所要寸法の外周フランジに縮径成形した
後、その縮径成形により形成した外周フランジをネスト
し乍ら、中央フランジを形成することよりなる。

（作 用） このプレス方法では、所要寸法よりも大径の予備フラン
ジの成形と、この予備フランジに対する縮径成形との二
工程の成形によって外周フランジを形成することで、外
周フランジの外表面の凹凸量を十分小さくするとともに
その外周フランジのスプリングバック量をその全周にわ
たってほぼ均一ならしめて、外周フランジ自体の成形精
度を大幅に向上させ、その縮径成形により形成した成形
精度の高い外周フランジを基準にワークをネストすなわ
ち位置決めしながら中央フランジを形成する。

従ってこのプレス方法によれば、中央フランジに対する
外周フランジの相対的な振れ精度を高め得て、中央フラ
ンジに対する外周フランジの偏心量およびそのばらつき
を著しく減少させることができる。

（実施例） 以下にこの発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す成形工程図であり、
第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、第２図（ａ）〜
（ｄ）に示す工程に対応する工程を示す。

すなわち、第１図（ａ）に示す工程では、コイル材から
ほぼ八角形形状のブランク41を打つ抜くブランキング
を、第１図（ｂ）に示す工程では、ブランク41を、皿状
の全体予備成形品42とする第１の絞り成形をそれぞれ行
い、また、第１図（ｃ）に示す工程では、全体予備成形
品42に、断面形状が山形をなすハット部43と、ナット座
の予備成形部44と、ハブ穴の予備成形部45と、リブの予
備成形部46とをそれぞれ形成する第２の絞り成形を、そ
して第１図（ｄ）に示す工程では、ハット部３にジョッ
グル部47を形成するとともに、それぞれの予備成形部4
4,46をナット座およびリブの正規形状に成形し、またド
ラム当り面48を平坦形状に成形する第３の絞り成形をそ
れぞれ行う。

さらにこの実施例では、上述したようなそれぞれの絞り
成形工程を終了したワークｗに、第１図（ｅ）に示す工
程で、ホイールリムに接合される外周フランジの所要外
形より数mm大きい外径Ｄ＋αの予備フランジ49を形成
し、また、第１図（ｆ）に示す工程では、その予備フラ
ンジ49を、所要の外径Ｄの外周フランジ50に縮径成形す
るとともに、中央部のバーリング下穴51およびナット座
のボルト穴52をそれぞれピアス加工し、そして、第１図
（ｇ）に示す工程では、これもまた従来例と同様に、ジ
ョッグル部47に飾り穴53をピアス加工する。

次いで、第１図（ｈ）に示す工程では、予備フランジ49
から縮径成形された高い加工精度の外周フランジ50をネ
ストし乍ら、バーリング下穴51の周りで、所定の内径の
中央フランジ54を、第２図（ｆ）および第３図で述べた
とほぼ同様にしてバーリング加工し、さらに、第１図
（ｉ）に示す最後の工程では、中央フランジ54およびナ
ット座に、それぞれ、汎用バランサおよび締付ナットの
ためのテーパ面55,56をそれぞれコイニング加工する。

このようなプレス成形方法によれば、とくには外周フラ
ンジ50の形成を、前工程としての予備フランジ成形工程
を経た後に行うことから、外周フランジ50の成形精度が
従来技術のそれに比して著しく高まり、外周フランジ外
表面の凹凸量が十分小さくなる他、外周フランジのスプ
リングバック量がその周方向に十分均一なものとなる。
加えて、ここでは、高い加工精度を有する外周フランジ
50を基準として中央フランジ54を形成することから、中
央フランジ54の対する外周フランジ50の振れ精度が著し
く向上することになり、外周フランジ外表面の偏心量お
よびそのばらつきが大幅に低減されることによる。

以上この発明の成形方法を図示例に基づいて説明した
が、この発明によれば、予備フランジの形成、その予備
フランジの、所要の外周フランジへの縮径成形および中
央フランジの形成を順次に行う方法である限りにおい
て、工程数を所要に応じて増減することもでき、また、
両フランジの形成態様、いいかえれば上下型の作動様式
を適宜に変更することもできる。

（発明の効果） 従ってこの発明のプレス方法によれば、所要寸法よりも
大径の予備フランジの成形と、この予備フランジに対す
る縮径成形との二工程の成形によって、外表面の凹凸量
が十分小さく、スプリングバック量もその全周にわたっ
てほぼ均一な、成形精度の高い外周フランジを形成した
後に、その外周フランジを基準として中央フランジの成
形を行うので、外周フランジの、中央フランジに対する
偏心量およびそのばらつきが著しく低減されることにな
る。これがため、この成形方法を、自動車用ホイールデ
ィスクの製造に適用した場合には、高精度の製品を簡単
に得ることができ、事後的なバランス修正を不要ならし
めて車両への乗り心地を大きく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の成形工程を例示する図、 第２図は従来例を示す成形工程図、 第３図は従来例における中央フランジおよび外周フラン
ジの形成対応を例示する拡大断面図である。 ｗ……ワーク、49……予備フランジ 50……外周フランジ、51……バーリング下穴 54……中央フランジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央フランジと、外周フランジとを有し、
   中央フランジの内周面を基準面として回転軸に取り付け
   られるプレス成形品を製造するに際し、 前記外周フランジ（50）の所要寸法よりも大径の予備フ
   ランジ（49）を形成する工程と、 この予備フランジ（49）を、所要寸法の外周フランジ
   （50）に縮径成形する工程と、 その縮径成形により形成した外周フランジをネストしな
   がら、前記中央フランジ（54）を形成する工程と、を順
   次に行うことを特徴とする、プレス成形方法。