JPS60133940A - 金属異型断面材から成る環状体の製造方法及び装置 - Google Patents

金属異型断面材から成る環状体の製造方法及び装置

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JPS60133940A
JPS60133940A JP59118963A JP11896384A JPS60133940A JP S60133940 A JPS60133940 A JP S60133940A JP 59118963 A JP59118963 A JP 59118963A JP 11896384 A JP11896384 A JP 11896384A JP S60133940 A JPS60133940 A JP S60133940A
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    • B60B3/06Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body formed by casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • Y10T29/49531Roller forming

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

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】 本発明は金H4異型断面材又は型材(Prσfil)を
用いた環状物体、特に自動車のホイールリムの製作方法
及び装置に関する。この場合に環状物体は連続プレス員
形断面材として最終的な断面形状を以って製造され、環
状体に成型され且最後の継目は溶接に依り結合される。
本出願人の出願に係る西独国特許出願P3028956
.6号の発明に依っては唯一つの円形の曲げ加工コアー
上にリム異型断面材がクランプされ且この曲げ加工ファ
ーに沿って曲けられる冒頭に述べた種類の方法が提案さ
れた。この曲は方法はプレー牛ジョーと材料との間の摩
擦に依シ曲けに必要な予備張力が生ぜしめられるととを
その原理とする。この方法の欠点は曲けの為に比較的多
くの時間及び材料コストを必要とすることに在る。曲げ
られるべきリムはこの場合先ず第一の装置に依シ予備曲
げ加工を施され、次に第2の装置に引き渡され且こ\で
最終的に曲げられねばならないのである。一つの機械か
ら他の機械への引き渡しには比較的時間を要し且2台の
興った機械を用いることは]スト高の原因となった。ま
た、摩擦に依り材料に生じる予備張力をコント0−ルす
るのは容易ではなかった。 : 西独国特許公開第2’650□557号明細書に依れば
別の曲げ加工法が公知でアシ、且この場合には押出しプ
レスによシ予め異型断面形状を有して略真直に形成され
たリム異型断面材がスラ・イドジョーに沿って引張られ
る。然し°この場合にもスライドジョーが著しく摩耗す
るという欠点を有しておシ、且この摩耗は時間と共に異
型断面の形状を変え且曲げ抵抗を変更せしめるので多量
の′製品を同一の金型で製造するにはスライドジョーは
しばし・ば取替えられねばならず、これによっても一定
の品質を維持するのは困難であった。
従来の曲げ方法を用いて製造された自動車のホイールリ
ムの形状に関する対称性は理想的ではなであり、リム異
型断面形状材つの側からのみ常に開始され且この側から
リムの他の端に向って進行′するからである。この片側
曲げ加工法は完成リムの非真円性を招き易く、0−彫加
工に依シこの非真円性を修復しなければならないという
欠点を伴う。 ・ 本発明は、自動車のホイールリムの製作に゛限定される
ことはなく又一般に異型断面を持つ金属連i体、特□に
アルミニウム連続体を用いて環状物を製□作する場合に
も用いることができる。簡単゛の為に以後に於ては自動
車のホイールリムの製作を例にとって記載する。
本発明は円1物体、゛特にホイールリムを迅速に、コ゛
スト的に有利に且正確に行いうる方法及び装置を提供す
るこメを目□的とする。
本発明の前記目的は、次の加ニステップを含む方法によ
シ達成される。
a)予め略真直に形成された異型断面材が先ず調節可能
な形で予備張力を与えられる。
b)次に予備張力下の14型断面材が0−ル曲げ加工を
施される。
予め略真直に形成された真直部材(例えにアルミニウム
合金製の押出しプレス異型断面材として)から成る!4
4型断材はこの場合その両側端を対応するクランづ工具
の間にクランプされる。2つのクランプ工具は異型断面
材の長手方向に互に引張り合うので異型断面材は長手方
向に予備張力を与えられる。この張力は全0−ル曲げ加
工中保持され、曲けの際に生じる剪断応力を補償するこ
とに依〕曲げを歪なく行うことを可能にすべく付与され
る。この為に、14m断面材の下側、即ち0−彫加工金
型の反対側に走行レール異型断面材を調整可能な力を用
いて異型断面材に押し付けることができる00−ル曲げ
加工の実施の為に多数の異った実施形態が存在する。先
ず第1の実施形態によれば異型断面材はその両端末に於
て夫々半円形を持つ0−彫加工金型の外周にクランプさ
れ、2つの0−彫加工金型は先ず異型断面材に予備張力
を与え次に回転運動を行ないつつ共通な方向に延びる軸
線に垂直な方向に直進運動を行い且外周でクランプされ
た異型断面はこの2つの0−彫加工金型の転がシ運動中
に0−彫加工金型の外周に沿って曲げられるのである。
クランプ工具は0−彫加工金型と連結されているので上
記加工中では0−ル加工金型自身がクランプ工具と共働
して曲げに必要な予備張力を与える。
2つの0−彫加工金型は曲は加工の終了後に回転対称的
な形状に一体化し、且完成した環状体の内部に囲まれた
形となる。0−彫加工金型を曲は加工の終った後に内部
から引出し可能とする為に金型は2つ又はそれ以上に分
割されている。
重要であるのはロール加工金型の転がシ運動は走行レー
ル異型断面材のIIl&型断面路に沿って行われること
であシ、且この走行レール材はその上を転がる0−彫加
工金型の外周に予め定められた力を用いて加圧されるの
である。0−彫加工金型の外周と走行レール異型断面材
との間に於て加工される可き異型断面材が円環状に曲げ
られる。本発明に依る方法の利点は、予め略真直な形状
を持つ異型断面材が両側端を始点として予備張力存在下
に均等に内側に曲げられることであシ、これに依シ変形
加工に関しては公知の方法に比較して生産速度は約半分
となる。公知の方法によれば、異型断面材は単に片側の
みでクランプされ、自転するファー曲げ体の周シに曲げ
られるのである。この記載の曲げ加工法はロールストレ
ッチ曲げ法と称することができる。何故ならば曲げられ
るべき異型断面材は変形を一定に保たれる為にロール加
工曲げ加工中異型断面材に与えられた引張応力は−真直
員型断面材については様々な場合があるが主として一降
伏点以下とされる。
従来の公知の曲げ方法では曲げられるべき材料は相互に
対称が動作を行わないのに対しこの発明では材料はその
中実軸線に関し正確に対称に曲げられるのであ夛、且こ
れに依るだけで異型断面材の真円性は改善される。対称
形状は従ってこの場合には理想的に果されるのである。
従来の公知の方法ではこの理想的な対称形状は得られな
かったのである。従って従来法によれば希望の対称性は
二次的な0−彫加工を施すことに依って初めて得られる
のであった。本発明に依ればこの形状の対称性は既に0
−彫加工金型の転がシ走行動作に依るだけで得られる。
!44型断材が常に予備張力下で曲げられることに依シ
例えば二次的な0−彫加工を施すことを必要とすること
なく理想的な真円性が得られるのである。
本発明の重要な特徴は更に2つの異った曲は加工を一つ
の装置によって々しうるようにしたことである。その一
つは0−ル曲げ加工であシ他の一つはファーストレッチ
曲げ加工である。第一の加工段階は予備張力を与える為
のものである。すなわち、略真直な材料は、クランプさ
れた状態で先ず予備張力を与えられ、次に予備張力を保
持しり′)′第2の加工段階に於てストレッチされ且固
定された状態でファーストレッチ曲げ加工を施されるこ
とを以って特徴としているのである。これらの加工段階
は本発明に依る0−ルストレッチ曲げ加工法に依シ可能
となるのである。
異型断面材の予備張力附与及びそれにつX<O−ルスト
レッチ曲げ加工によれば、材□料が予め行われた予備張
力附与並びにロール]アー及び異型断面レールに依る材
料の挾み込みの故に断面が変形することがなく、これに
依シ比較的複雑な断面形状も高い精度を以って曲げるこ
とができ、しかも複雑な形状断面を持つ材料を小さい径
にまで曲げることが可能となるのである。即ち異型断面
の深さの曲げ直径に対する比(変形値)が比較的不利な
場合であっても容易に正確な曲げ加工をすることができ
る。これは、異型断面材が変形の瞬間に0−ルコアー及
び異型断面レールに依シ支持された状態に保たれている
からである。予備張力はこの場合曲げられる可き材料の
各種の材料パラメーターに予備張力を適応せしめる為に
調節可能であるO 本発明の別の実施形態によれば、0−ルストレッチ曲げ
加工における捲付動作は唯一っの0−彫加工金型に依っ
てのみ行われることをその特徴とする。この金型は回転
可能であるが位置の固定された軸に依り材料フレームに
固定されているのに□ 対し、別の0−彫加工金型が異型断面材及び走行レール
の長軸に平行に移動可能に設けられている。
これに依シ装置が著しく簡略化される。これは、一つの
0−彫加工金型のみが走行レールの長手方向に動くこと
の出来る様に設けられていれば良く、他の0−彫加工金
型は固定された軸に単に回転可・能に装着されていれば
良いからである。
第3の実施形態は主として一つの0−彫加工金型から成
シ且この0−ル位置が固定された軸を以って回転する如
く設けられており、異型断面材を捲き取る如く捲付は動
作を行う。異型断面材の反対の端は一つのクランプ工具
に依シ固定され、典型断面材に長手方向に引張張力を与
えるのを可能、・。
にする。このクランプ工具は捲付は軌道に沿って(II
Iち走行レール材の長手方向に)摺動すること□ができ
、0−彫加工金型の回転運動中予備張力を維持しつつ金
型の方に向って動かされ゛る。0−彫加工金型は従って
コード・リールと同じ方法でクランづ工具を自らの方向
に捲き寄せ°るのであシ、この場合、曲げられるべき異
型断面材はコードに見立てることが出来る。
上記と往側に、前記0−ルストレッチ曲げ法に依れば、
新しい異型断面を作ることかで゛きるという効果も得ら
れる。ある種のリムは、従来法によれば、2つの部材か
ら作られねばならなかった。
即ち一つのりムリンク及びその内径に嵌合□されたリム
ディツシュから成るリムの場合であシ、このディ・ツシ
ュは特別の工程でリムリシタに結合されねばならな□か
った。本発明に依れは一つのリムリ −ンクと材質的に
これと一体的なリムディツシュとから成るワンボディー
のリムが製作される。これに依シリムリ′:7りとり□
ムヂイツシュとを別個に゛製造するの′に要していたコ
□゛ストを節約するととができると共に、大きな負゛荷
に耐えうるリム□リンクとリムディツシュとの間の結合
を得ることが出来る。
これはディツシュが異質め材料(例えば溶接)に依シ組
織を乱されていないからである。
リムリンク及・び材質的にこれと一体的に結合している
リムディツシュから成るワンボディーリムを作る為に、
垂直に突き出た突起物を持つ異型断面レールが使用され
る。この異型断面レールが本発明0−ル曲げ加工に依シ
円環状に曲げられる時には、突出した脚が同様に円形に
曲がシ放射方向に内側に向って突出してリムディツシュ
を形成する。この場合には材料の流動が生じるがこれは
適切なスリット、リプ等を設けることに依シ補償される
。更に別の実施形態においては、リムディツシュを0−
ル曲げ加工作業中に完成した状態に曲げず単に放射方向
に内側に向って突き出した突起物として0−ル曲は加工
法に依り形成し、これに続いて突起物をリムリ:Jりの
曲げ加工並びに溶接の後に70−プレス成型によりリム
デイツシlを完成させることができる。この場合にもリ
ムディツシュはりムリ:Jグの内側と材質的に一体的に
結合されている。
この発明の対象は、個々の特許請求の範囲の項の対象か
らのみならず又個々の特許請求の範囲の項同士の組合わ
せをも含むものである。
以下に本発明の実施例を添附図面と共に説明するO 第1図から第8図に於ては軸(2)上に位置マー士ンジ
1から、11が記載されている。位ff1lは曲げ角度
6を示すのに、対し位置11は180′の曲は角度を示
、す。位置マー+ンジは2つの0−彫加工金型の運動過
程の追跡を容易にする為に櫓軸に沿って配されている。
第1図に於てはO−ル平面(1)上に2つの半円状の0
−彫加工金型@、0$が位置1での間隔で相対向した位
置に在る。0−彫加工金型(2)、0Iの中心点の間隔
は後に作)出すべき円環体の外周0に正確に一致する。
2つの0−彫加工金型(6)、O3は共通の中央ライン
■に向い(位置1にの場合に)矢印3乃至4の方向に互
に寄り合う如く連動するのであり、D−彫加工金型υ、
(至)は同時に回転運動を行う。各O−ル加工金型は3
つの異った位置(段階)で示されている。即ち符号なし
で示されている初期位置、並びに9t3曲げられた位置
を示す中間位置<i >、 (xi >並びに曲げ終っ
た位置(d)。
<a> である。
0−ル加工金fJoe、(Llは従って0−ルストレッ
チ曲げ加工の完了後外fM0を持つ一つの円形体を形成
する如く相補う。この円形体の外周を次に完全に曲げ終
ったpm断面材・、が下記に説明されるごとく引張力を
付与された状態で取巻くのである。
0−ル曲げ加工法を実施する場合に第2図に依れば先ず
異型断面材(ホ)に予備張力が与えられる。
この目的で予め真直に形成された異型断面■は夫々ロー
ル加工金型(イ)、(2)の外周にクラシブされる。
上側から興聾断面材は夫々クランプタイ041.00の
中に入れられ立下側からクランプづランジャー〇呻。
翰を、興型断面材曽の各端末がロール加工金を斡。
(11の外周に確実に結合される如く押し付けられる。
第2図の下に示された矢印は一方ではクランづプラン6
p−(1*、O7)のクラシブ方向を、他方では後述さ
れるシャーナイフtIi 、 (b)の切断方向を夫々
示す0′ この実施例で重要であるのはロール加工金2iifOX
6゜04は最初に角度αだけ外方に回転繁れ、次に第3
図に移行する際に位置を固定された軸(5)、(6)に
於て矢印の方向−に回転される点である。軸が位置lに
於て固定されている為に、仁の操作によシ異型断面材(
イ)は調節可能な力を以って長手方向に予備張力を与え
られる。
これによシ、0−ル曲は加工作業中にお秒る実状な変形
が回避されるという大きな利点が得られる。これは、巣
型断面材の変形抵抗を上値るt−メントの発生が回避さ
れることになるからである02つの0−ル加工金!(財
)、 01は次に矢印の方向(3)、、、 (4)に回
転運動を行う。第1図の軸(2)上では0−彫加工金型
の各種の位置が詳細に示されている。
位置亘に定められた軸(5)、 (6)M従って拘束を
解かれるので2つのロール加工金型は回転の外にロール
平面(1)に沿う直線運動を追加的に行うことになるの
である。
第4図に於ては2つの0−彫加工金型(2)、 01の
転がシ及び直線運動が順を追って示されている。
第4図の左においては0−彫加工金型(6)の位置1か
ら位置6(第1図のマー士ンク)への運動を示すに過ぎ
ないのに対し第4図の右においては0−ル加工金型α枠
の位置6から位置iBBi2Oマー牛ング)迄の運動を
示す。2つの0−彫加工金型の転がシ運動は互に対称的
である。
更に回転運動の行われる場合には軸(5)、(6)は最
、早や固定されず、位置<e: >、 <t: >、 
<e’)・・・ と次々に移って行く。即ち中央ナイフ
■に向かって直線的な運動が行われ、同じことは右の軸
(5)においても行なわれる。第4図の角度βはこの運
動における角度を示している。
第3図において示すように、予備張力下に在る全曲げ工
程中、異型断面材(ホ)の下側には曲げ工程中に時とし
て起シ得る材料断面の変形を防止する為に真直な異型断
面走行レール6!ηが添えられる。異型断面走行レール
3υが断面に関し曲げるべき材料q)と一致するように
、曲げるべき材料−は走行レールQ1の中にぴったりと
はまシ込む。走行し−ルeADは曲げるべき材料(ホ)
の下面において矢印(7)の方向に押付けられ、走行レ
ール(ハ)は常にO−彫加工金型H、(I◆の下側に同
様に押付けられるので、形状的な拘束は一方ではロール
加工金型0′4.Qeとの間に且他方では走行レールな
1)との間において生ぜしめられる。走行レールは従っ
てその上で曲げられるべき異型断面材(ホ)の為に固定
された曲げ加工軌道を形成する。第5図は0−ル曲げ加
工の其の後の段階を示している。0−彫加工金型H,0
3は矢印の方向に)に更に回転され、軸(5)乃至(0
)は位置4(第1図のマー牛ンジ)K達している。この
場合に走行レールなりは一定の力を用いて更に0−ル#
!6図は位置6に於てM檄断面材に)の外周面にクラン
プ端(至)、@と走行レール(2)の上側との間にる状
態を示す。り5ンづづ一ン、;ヤー@、@はこの時点で
5クランプする如く材料−に圧着iれ、クランプ機能を
果すクランプづランジャーQ峰、 a′hのクラシブダ
イ04.(ハ)との間のクランづ作用を引受けることを
示している。クランププランジセ−に)、(至)に依シ
シランプの行われた後にもクランプ装置DI、07)及
びα→、00は尚クラシブの作用を維持するのである。
同時に剪−ナイフ0呻、θ呻は示さi九矢印の方向に内
方に移動し、クランプ端(ホ)、@から材片■、@が打
ち抜かれ、これに依りクラン上述の方法に類似□した方
法として打抜き□の嶋に剪断ブレードを用い切断又は剪
断を行うことも当然可能である。
同様に上記の分離法の代りに鋸による切断も可能である
更にクランづ装置041,00及びQQ、αη並びにク
ラッ→プラ、ジャーi、@が常に矢印−の方向の回転運
動の際に一諸に運動す乙ことが重要で本る。
分一作業ふ行われ苑棲、即ちクランづ端側■の分離の行
われた後にはクラ′−JプタイQ◆、(1e及υクラン
プララシジヤne :’ aηは剪断ナイフ化す呻と共
にロール加工金型02.Qiの走行平面から取外され、
それ以後は最早や一路に運動するととはない。
らランププランジ?−1!J、 fAは然し一諸に更に
回転運動を行う。づランジi−′^、翰はロール加工金
型a罎、θ場の外周を更にクラ、7プしているからであ
る。
第7図は0−元曲げ加工動作のその後の進行過iを示し
ている。2つの軸&(5)、 (6)はこの時点には第
5図のマー+ンジの位置9に達しておシ、夫々の0−彫
加工金型02,0:eはその曲げ工程の最終点にほぼ到
達している。
第7図においては剪断ナイフ(至)、o呻は夫々突出端
(ト)を材料(1)の後部自由端に生ぜしめる。この突
出部内は後に用いられる継手の領域(ハ)(第8図を参
照)の領域内の両突合せ端のホットプレス溶接の為に使
用される。突出部(ト)は用いられる溶接法の種類に依
って適宜の長さに選ぶことが出来る。
ホットプレス溶接の代シに適切なバーナー突合せ溶接乃
至電子放射溶接又はコールドプレス溶接を用いることが
可能である。
第8図は完全に円環状にされた異型断面材゛(ホ)を示
す。2つの0−ル加工金型Q2.α葎が正確に回転対称
形の成型を行い、その結合面(財)の領域で継がれてい
ることが判る。2つの0−彫加工金型(2)。
(至)は従って結合面t4に関して正確に対称形を示す
端末継目(2)はこの時には上記の溶接法が使用出来る
様に継ぎ合わされている。2つのクラシ″j″jラシジ
セー(2)、@は尚矢印−の方向にそのクランプ力を働
かせている。異型断面材い参はこの時に完全に円環にさ
れ、継目(ハ)の領域ヤ一体的になる様に結合される。
この時点で0−彫加工金型0’J、Qiが、閉じた形と
なった材料(ホ)から取り出される必要がある。
これが個々の場合にどの様に行われるかは第8図のライ
ンIX −1X に沿った断面を示し、2つの叶ル加千
金型(12,Q3の結合面輔を通る断面を示す第9図に
依シ解説する。
この図からは0−ルストレッチ曲げ装置の別の構造を知
ることが出来る。 ゛ 各0−ル加工金型(2)、Q3は2つ割の構造を持ち、
第9図では0−ル加工金型a場のみが示されている。
0−ル加工金型α捧は0−ル加工金型0枠と正確に同じ
形状を持つから簡単の為に金型θ罎のみについて述べる
。この金型は部分(1S−)と(13りとから成る。各
部分(x3g)、 (13&)は夫々駆動軸輪、に)に
対し回転せぬ様に結合されている。駆動軸翰、員は夫々
矢印(至)、(ロ)の方向に回転する如く駆動される。
この回転駆動装置は示されていない。
各駆動軸−,に)に対し回転せぬ様にヒニオン(至)が
結合されておシ、ごニオン曽はラック(ロ)、aeと噛
み合う。ラックに)、(至)はその長軸を第9図の紙面
に垂直に延びておシ、駆動軸翰、00が回転する場合に
これら駆動軸@、 01[p−彫加工金型(6)、の部
分(1”)+03りと共に第9図の紙面から矢印に)の
方向に移動する。この為に紘第:91図紙面に垂直に駆
動軸@、Ho軸線に垂直方壱の運動が行われねばならな
い。この運動は第9図及び第、10図に示すよ、うに、
駆動軸(2)、−に対し回転せぬ様に軸受プッシンクO
Lに)が取付けられ、プッシンタC1υ。
(至)の外側には軸受スリットに)、 17)が固定的
に結合されておシ、スリット帽(ロ)は第9図の1紙面
瞥垂直な方向に移動可能とされていることによシ達せら
れる。軸受スリットはその外側でガイド牛ヤリッジ(至
)、鏝と結合しており、これら士Pリッジ(ハ)。
■はとの運動方向には摺動することができないように固
定されている。
−に第9図によシ如何にクラン″jプランジャー(至)
が矢印−の方向にクランづの為に異型断面材い)に加圧
され、曲げ加工の終了後に上記とは反対に矢印Φ0の方
向に材料から引離されるかを知ることり”出来る・ 第9図に於て重要なこと、は叶ル加工金型θ枠。
0罎を取外す為にはそれが円環状材料01から矢印0]
)。
に)0方向に取シ出617ばなら≦と1ある・と〒為・
1左側0部分(”“)は連続し″″″″′駆動軸轡と共
瞥声かに軸方向に、移動にる・この移動は・0−彫加工
金型の右側部分(13b)よシ短かい距離■ だけ軸に、沿う矢印@ηの方向になされ、これ艷よシ右
側の部分(13り4矢5印顛(6)の方向に材料1翰の
断面深さに相当する距離にわたって移動可能となる。0
−彫加工金型02.(至)は部分(1xa)、 (13
A)から成シ、これらは結合面に)内で一諸に合わされ
、何等かの、図には示されていない補助手段に依シ継ぎ
會カーされている。結合面に)は第8図に従って説明さ
れた結合面(2)とは同じではなく、それに垂直な方向
に延びている。
従って曲げ金型は4つに分割されているのであり、各ロ
ール加工金型(2)、 Q3は夫々2つの部分から成っ
ている。
円環となった材料(ホ)を解放するには0−彫加工金型
0→の部分(1xa)、 (z3つが矢印(ロ)の方向
に互に引離すことに依シ、結合面での分離が行われる。
この為、ガイドレール(ロ)はこれに垂直な方向の牛セ
リッジ(至)、−と共に矢印に)、に)の方向に摺動可
能とされておシ、この例では矢印Onの方向に取シ出さ
れる。従って0−ル加工金型α埠の部分(工3a)。
(13b)が円環状材料(ホ)から外れ、材料(ホ)が
解放される。
結合面■の領域での部分(13a)、 (13りの結合
はビニJt4に依シ行われ、このピンは他の部分の該当
の穴の中に入シ部分(13a)、 (13A)が−諸に
運動する時に生じるトルクを受け止める。第9図には詳
述はされてはいないが、先ず軸(5)が第2図に示す状
態から第3図に示す状態に移行する間の矢印(財)方向
の回転運動は、軸(5)、(6)が固定された状態で行
なわれ、次いで初めて軸(5)、(6)が解放され、そ
の後に初めて0−ル曲げ加工が軸の解放された状態で行
われることになる。この為全ての軸受十セリッジに)、
θηが拘束された状態で先ず矢印−の方向での回転運動
が行われ、これに依り予備張力附与が第2図から第3図
に移行する間に行われる。
その後に初めて軸受+ヤリツジ(ハ)、0ηの拘束が解
かれ0−ル曲げ加工が第4図から第8図について記載さ
れた如く始められる。
この場合に各軸受は士?リッジに)、θカは乃イド開ロ
ーの領域に於て矢m’(3)、 (4)乃至に)の方向
及びこれとは反対の方向に摺動することが出来る。ガイ
ド開口−は相互に対立し間隔を隔て、平行に延びたガイ
ドレール(ロ)、f4の間のスペースに依シ形成されて
いる。
第9図に示すように、曲は加工が終った後に走行レール
Q1は矢印−の方向に下向に下降し、クランづづランジ
ャー■、に)は矢印1)の方向に上向きに持ち上げられ
る。これに依シ曲げ加工の完成した材料(ホ)は曲げ加
工の金型から取外されることができる。
第12図から第16図に記載のロール曲げ加工の他0実
施例は第1図力゛ら第8図艷示した実施、例とは、2つ
の0−彫加工金型が!じ形状を持た。、ず且2つの金型
の運動の過程は互に対称的でない点で相違するに過ぎな
い。下記に於ては第12図の左に示されたO−ル加工金
型輪は常に軸の位置が固定されてマー+ンタ位置lにと
鵞まるのに対し、右側の0−ル加工金型岐は90だけ回
転し横軸(2)の方向に摺動する。曲げられる材料−に
対し下側で材料α夛にEE清される走行レール11)は
前述の例と同様に横軸(2)の方向に摺動することが出
来るのである。
この様な構造は機械技術的に製作が容易である。
左側の0−ル加工金型輪はその断面から円形の一部が抜
き取られた円柱体から成シ、右側の全型輪は抜き取った
内部分に相当するものである。2つの0−彫加工金型は
0−ル曲げ加工の完了した後に、曲げられた材料(ホ)
の内周に相当する外周0を持つように寄せ合わされる。
第12図には、ロール加工金型−が静止しておシ・その
クランづづランジャーがクラン″jタイ0υと共に異型
断面材(ホ)のクランづ端(ホ)をクランプしている最
初の状態が示されている。異型断面材はこの場合に走行
レール参つ上に在シ、レールII)は曲げられるべき材
料−と等しい断面形状を備えている。第12図の右側に
は軸(5)を固定され、前述と同様クランプタイ04に
クランプづランジャーQ7)と共に材料(イ)のクラン
プ端に)を把持する0−ル加工金型岐が示されている。
第12図から第13図に移行するときに最初の動作が始
まり、左側のロール加工金型は矢印(4)の方向に角度
αだけ回転し、右側の0−ル加工金型岐は矢印(3)の
方向に同様に角度αだけ回転する。
予備張力の附与動作中2つの軸(5)、(6)は固定さ
れている。曲げられるべき材料(ホ)は最初の実施例の
場合と同様に全曲げ加工中この予備張力を保持するので
ある。
この回転が行われた後2つのロール加工金型は図示され
ていない中間位置に達する。
この中間位置を通多過ぎた後には右側の0−ル加工金型
岐は第13図に従い更に矢印(3)の方向に回転して材
料翰をその外周に捲き付け、同時に走行レールe1)の
上を転がる。第12図には右側に於てこの0−彫加工工
程の終了した状態が示されている。0−ル加工金型輪は
この場合に正確に70回転し、軸(5)は走行レールI
υに沿って矢印01の方向に移動したのである。この0
−彫加工工程の終了後にクランププランジP−りが作動
し右側の0−彫加工金型に)の外周に当たる。
次の運動過程は第14図に示される。第14図に於ては
左側の0−彫加工金型−が矢印(4)の方向に回転し始
める。この場合に重要なことは軸(6)の位置が固定さ
れていることである。金型社従ってそのクランづ工具0
0.Qlに依り異型断面材い)を捲き込み、同時に走行
レールIυは矢印−の方向に、すなわち左の0−ル加工
金型輪の方に寄せられる。
この時右の0−彫加工金型の軸(5)は、図には示され
ていない結合ユニットを介して走行レール←◇と固定的
に結合しているので2つの部分(走行レールI)とロー
ル加工全型輪)は−諸に左側の0−ル加工金型輪の方向
に、すなわち矢印−の方向に移動するのである。
側の0−彫加工金型−が270′回転した状態が示され
ている。左側の0−彫加工金型■は軸〜(6)の位置を
固定せしめたま一更に矢印(4)の方向に回転し、走行
レール0珍は更に矢印−の方向に移動している。
第14図に於て補足すべきことは−最初の実施例の如く
−側面から一諸に走行するクランププランジャー(イ)
が□左の0−彫加工金型に)の外周に当てられ、他の例
では0−L′加加工型型輪一諸に走行するクランづブラ
シジャー(至)が当てられ、次いで側面から夫々一つの
鋸■又は剪断ブレードが作動し、切シ端(クランプ端2
6.27)が取り除かれる点である。−諸に走行するり
□ランププランジャ翰は更に走行を続けて回転し、第1
5図に示すように、第14図の状態から更に9Oだけ回
転した状態となる。
第16図は2つのO−彫加工金型が閉じた状態を示して
いる。異型断面材σ)は2つの互に組み合わされた0−
ル加工金型輪、t4の全周にわたって捲付けられ、−諸
に走行するクランづブラシジャー(2)、(ハ)は取シ
付けられたま−である。第16図に示された金型ば第9
図から第11図に示されているものと同じ形状を持つ。
D−ル゛ストレッチ曲げ加工法は単にリムの異型断面材
のみならず、従来法では加工困難な異型度合の著しい種
々の形状の物体、例えばバンパーの異型断面材、工業用
の構造材及び建築用の3M鋼、ガイドレ゛−ル、非対称
形の冷却コイル異型断面材、装”節用ストリップ等にも
使用することが出来る。
□第17図には0−ルストレッチ曲げ加工法の第3の実
施例が示されている。左側の0−彫加工金型(イ)は完
全な円柱形状を備えており、右側には0−ル茄工金′型
は存在せず、その代シにクラシブタイ0とそれに対応す
るクランププランジP−θηから成るクランづ工具のみ
如設iられている。クラシづ工具は曲げられるべき材料
(ホ)のクランプ端部を把持し、曲げ加工の行われてい
る間−貫して矢印(8)の方向に張力を与える。
0−彫加工金型に)は一つの完全な円柱形の異型断面を
有し捲付は動作を行なう。レールIっは予備張力を矢印
(8)の方向に与えつつ矢印−の方向に左方に移動する
のに対し、0−彫加工金型は矢印(4)の方向に回転す
る。0−彫加工金型の回転は365にわたって行われ、
これに依シ目標回転半径よ如も幾らか大きい半径のリム
が得られる。最終的に仕上げるには上記曲げ加工の終っ
たリムを適切な型に條め込み互に離反しようとする端部
を溶接で結合すれば良い。
第17図に示す例においても、以上の図、例えば第12
図から第16図の例におけると同じクラシづ及び長さ切
断が行われる。即ち、詳細には示されていないクランプ
工具が同じ方法で設けられておシ且異型断面材(ホ)の
クラシブ端を切断する詳しくは示されていない截断鋸が
設けられている。
第18図から第24図に於てはリムリンク及びリムディ
ツシュから成るリムが示されている。これは一つの材料
から上述の0−ルストレッチ曲げ加工法の3つ実施例の
いずれかによっても製造可能である。
これらの図に依れば特に有利なリムの形状がD−ルスト
レッチ曲げ加工法に依シ如何に製造出来るかが示されて
いる。この実施例の核心は材料的に一体的なリムの作ら
れること、即ちリムディツシュとりムリ:7りは一体的
に互に結合しておシ且上記の実施例に従って曲けを完成
されることに在る。この方法は大きな長所を持つ。何故
ならば例えば別個のリムリンクを別個のリムディツシュ
に結合するには従来はコストのか\る結合法が必要とさ
れたからである。実施例の核心は複雑なリムの形状も一
体的な形で0−ルストレッチ曲げ加工法を用いて作るこ
とが出来ることに在る。
第18図に於て杜上記の0−ルストレッチ曲げ加工法に
依シ製造可能なリムの形状が示されている。このリムは
材料的にリムジンク■と一体的なリムディツシュ曽から
成・るのである。最初、即ち曲げ加工前の材料杜押し出
しプレスされた興蟹断時にリムディツシュf4となるも
のである。前述の方法に依シリムジンク■は真直材から
完全な円環体に曲げ加工で仕上げられるのである。
818図に於ては軸フラジ、;−にスクリュー(2)に
依シ結合された曲げ加工の完了したリムが示されている
0各スクリユー(2)は互に整合する穴(ハ)を通って
軸フランジ■及びリムディツシュ−を貫通し、図示され
ていないナツトに依り両室されている。 ・ 0−ルストレッチ曲げ加工の場合にはリムディツシュ−
の領域には材料の皺寄多現象が起き、この結果半径方向
内端から半径方向外端に延びたリプ■が形成される。こ
のリブ輪はりづディツシュ輪の断面輪部を補強し剛性を
高めるのに役立つ。0−ルストレッチ曲げ加工法に於て
重要であるととは従来の曲げ加工法に比較して皺部分が
極めて小さく抑えら□れることである。この新しい曲げ
加工、技術に依シ充分な材料が脚−の形で利用アきる。
即ち・曲げ加□工中に材料は内方に向って流動せしめら
れるか又は二次的な加工工程でそれからディツシュが鍛
造、エンボス、プレス等に依シ成型されるのである。こ
れに依って初めてこの様な大きな体積の異型断面材の成
型が可能となるのである。
リムディツシュ(66−)領域においては、残留圧縮部
分又は歪が生じるが、と1れは材料の流動を伴う冷間加
工によシ取除かねばならない。 □この流動により形成
される□リプとしては、第18図に示されている横なリ
プ■又は第21図に示された如き厚みの増大した断面形
状のリムヂイッシュ(ハ)、又はリムディツシュ■を半
径方向内方に延長し均等な断面を有するようにしたもの
等積々の形状が可能である。リプ■は第24図に記載の
如きエンボス加工に依シ得られる。別の方法として、リ
ムディツシュ曽にスリット(−)を打抜くことに依シ圧
縮応力を解放せしめるものがある。
第20図に示すように、後にリムディツシュ−となる材
料のウェブは真直な状態でスリットを施され、スリッ゛
ト(−) は最初の曲げられる前の形では互に平行に並
んでいる。このスリット(−)は、後に曲げ加工された
時には放射方向に内方に在る端で閉じる。第20図は曲
げられる前の真直なリムディツシュを示し、次にリムデ
ィツシュに曲げて仕上げられる。第19図は曲げ加工に
依)仕上げられたリムディツシュ■を示し、と−では真
直なスリット10は円錐状のスリットQ0に変形し、そ
の半径方向の内側に在る端末は加圧に依シ押し合わされ
ている。
リムディツシュ輪は多数の周囲に分布して設けられた穴
(ハ)を持ち、これに夫々1本のスクリュー(2)を通
されることに依シリムデイツシユ−は軸フランジ−に結
合される。
第21図は成形時に生じる皺部分が厚みの増大した断面
を持つリムディツシュに)にも成形されることを示す。
第22図は一体的にリムリンクと結合したリムディツシ
ュケ4はリムホーンG’Sの延長上に位置するのに対し
、第23図はりムダイッシュ(/6はリムホーン9Gと
リム小突部(Ftlyzukttmp ) 94 トノ
HK設けられることの出来ることを示す。
第24図に於てはリムリンク及びこれに結合されたリム
ディツシュから成るリムの一体的な製造は、2つの別個
の工程に於ても可能であることが示されている。
最初の工程は先ずリム異型断面材が円環状に曲げられる
過程のものであシ、リムディツシュQ*は完全には成形
されずに0−ルストレッチ曲げ加工° の終った後に厚
みの増大した突起物−の形で第21図に類似した異型断
面材の中に存在する。このリムディツシュq樟を完全に
成形するには0−ルストレッチ曲げ加工法にフロープレ
ス法が組合わされる。鍛造づレス加工で材料の面積を拡
大する為に材料の流動を行わしめるのと同様に、この場
合においても丸く曲げられた厚みの厚い突起物■から厚
みの薄いリムディツシュq→にフ0−づレスに依り成形
される。
#!24図に記載の加工法は例えば第18図から第23
図に関して記載されたものとは別のものである。後者の
場合には一つの工程で完全なリムが0−ルストレッチ曲
げ加工法に依シ作られる。これは、リムディツシュは0
−ルストレッチ曲げ加工の際に最終の断面を以って作ら
れるからである。
場合によシ必要とされるホイールボルト用の穴を設ける
位置にエンボスを付けること、リプをニジボス加工する
こと等により成形をより効果的に行なうことができるが
、詳細な説明は省くとと\する。
突起物■を持つリムディツシュ171は前述のロールス
トレッチ曲げ加工法によシ得られる。突起物■は次にフ
ロープレス法に依シ破線に依シ示されたリムヂイッシ1
1Ig!Iに成形される。との場合には突起物−の両側
には図に示されていないプレスジョーが働き、これが7
0−プレス作用を行い突起物−を最終的に破線で示され
たりムダイッシュQ睦に成形する。
成形されたリムディツシュ(ハ)は、周囲に分布するリ
プ■を持つ。このリプ■はフローエンボス法に依シフ0
−プレス加工中に作られたものである。
同様にプレー十からの熱風を逃がし又はプレー十の冷却
を保障する為にスリットが打抜かれることが出来る。
リプ■は接続部■の中に延び、この中Kli周囲に分布
する形で同様に穴(へ)がステーボルト■を通す為に設
けられている。このリムは、プレー士ディスク用の接続
フランジ曽を備え、全体のユニットはホイールナツト■
に依シホイールへプ■に固定されている。
接続フランジ■はその下部に於て対称軸6塾の領域(ホ
イールの中心)に於てホイールハブ岐にかぶせる為の中
心穴■を有している。
プレー牛ディスク用の接続フランジの上部にはプレー士
牛ヤリャー■が異方る縮尺で概略的に示されている。
【図面の簡単な説明】
図は本発明によるホイールリムを製造する工程の例、装
置の例及びホイールリムの例を示すもので、 第1図は0−ルストレッチ曲げ加工法における0−ル金
型の各位置を概略的に示す正面図、第2図及び第3図は
製造工程における最初の段階及び第2の段階を示す正面
図、 第4図は0−彫加工金型の運動状態を概略的に示す正面
図、 第5図から第8図は製造方法の1例における第2図に示
した段階に続く段階から最終段階までを順次示す正面図
、 第9図は製造装置の要部の縦断側面図、第10AV!J
は第9図のx−X線に沿う断面図、第1OB図は第10
A図を背面から見た図、第11図は第9図のXI−XI
線に沿う断面の端面図、 第12図から第16図は他の製造方法の例における最初
の段階から最終段階までを順次示す正面図、 第17図はさらに他の製造方法の例の最初の段階を示す
正面図、 第18図はホイールリムの1例の縦断側面図、第19図
は第18図のホイールリムの1部の正面図、 第20図は曲げ加工前のホイールリム材の例の1部の正
面図、 第21図から第24図はホイールリム□の各々他の例の
縦断側面図である。 (1)0−彫加工平面、(2)軸、(5)、(6)軸、
(1枠、(至)0−ル加工金凰、(13g)、 (13
k)部分、α→、(至)クランプタイ、a→、αηらラ
ンプブラシじゃ−1(至)、Q侮剪断ナイフ、(ホ)異
型断面材、@1) 走行レール)@+に)クランププラ
ンジャー・(財)、@打抜片、■、@クランプ端、(2
)端部の継目、翰、tX1m動勢、曽、@軸受ブツシュ
、轡、14ガイドレ□−ル、帽に)じ二オン、@、C!
う、・9ツ八員、■牛ヤ刃ツジ、神、θカ軸受牛ヤリツ
ジ、(至)結合面、輔結合面、■ピン、■軸、−走行レ
ール、輪、−〇−ル加工金型、−鋸、曽リムディツシュ
・−リムリンク・岐軸フラシジ、輪リプ、QLJ、(−
)スリット、(ハ)穴、(2)スクリュー、(ハ)、 
(14リムデイツシユ、Q0リムホーシ、rs、を枠リ
ムディツシュ、(至)リムリンク、輪突部、−リプ、 輪ホイールハブ1−穴S−ステーボルト\■ホイールナ
ツト、■プレー牛士ヤリャー、輪中心穴、■接続部、輪
接続フランジ、に)0−彫加工金型。 (以 上) 図面の浄書(内容に変更なし) Fl(i 7 Fl(i E 164 Fl(i 8 FI618 H621 % FI624 手続補正書働式) 1、事件の表示 昭和59年特 許 願第118963 号3、補正をす
る者 事件との関係特許出願人 4、代理人 大阪市東区平野町2の10沢の鶴ヒルW1話06−20
3→941(代)昭和59年9月5日(発送h 昭和5
9年9月25日)6、補正により増加する発明の数 補 正 の 内 容 明細書中第48頁第8行乃至第9行の「第10A図・・
・・・・・・・・背面から見た図、」を「第10図は第
9図に示す製造装蓋のガイド+?リッジ及び2つの位置
で表わされた駆動軸を示す正面図であって一部が第9図
x−X線に沿う断面で示されている図、」と補正する。 2 図面第1図から第24vtJを別紙のとおシ補正す
る。 (以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 金属異型断面材から成る環状体が、該環状体の最終
    的外断面形状を持つ連続プレス異型断面材として製作さ
    れ、ホイール状に丸められ且継ぎ目を溶接によシ接合さ
    れて形成されるに際し、1)予め略真直に形成された異
    型断面材が調節可能な形で予備張力を与えられ、 剥) 該予備張力を持つ異型断面材がロール曲げ加工を
    施される ことを特徴とする金属異型断面材から成る環状体の製造
    方法。 ・ ■1) 予め略真直に形成された異型断面材がその両自
    由端で夫々クランプダイ及びそれに対応するクランプづ
    うしジャーを備えたクランプ工具の間にクランプされる
    、 ■) 両クランプ工具が互に離れる方向に移動し、且こ
    の場合に異型断面材はその長手方向に引張シ方向の予備
    張力を与えられる、 繊)−典型断面材の下側には異型断面走行レールが調節
    可能を力をもって前記異型断面材に向かって押し付けら
    れる、 1つ 予備−力を与えられている異型断面材の少くとも
    一端がロール加工金型の外周に固定さ・五る、 Q) 少くとも前記異型断面材の一端に固定された0−
    彫加工金型は捲付動作の方向に回転連動を行い、予備張
    力を与えられている異型断面材は該0一ル加工金型外周
    に沿って捲き付けられ為、 vo 捲付動作が終ると前記0・−彫加工金型は円環状
    に曲けられた異型断面材から取シ外され′る ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 ■ 2つの略同形の半円柱の形を持つ0−彫加工金型が
    用いられ、前記異型断面材の夫々の端が該各0−ル加工
    金型の外周に固定され、回転軸を持つ2つの前記0ニル
    加工金型は相互に接近するように異型断面材の長手方向
    中心に向かって直線状に移動し前記捲付は動作を行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 ■ 2つの相異なる円柱の一部の形状を持つロール加工
    金型を用い、異型断面材の各端末が前記各ロール加工金
    型の外周に夫々固定され、一方の0−彫加工金型のみが
    回転軸が位置固定され前記異型断面材捲付方向に回転運
    動を行うのに対し、他の0−ルが加工金型は捲付は軌道
    に沿って前記異型断面材長手方向に移動せしめられるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 ■ 位置を固定された回転軸に装着されて回転可具は必
    要ガ予備張力を異型断面材に生せしめ、捲付軌道に沿っ
    て摺動することを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
    載、の方法〇 祇 丸く曲げられるべき異型断面材を捲□付は動作の方
    向に引張張力を与え%Nつつ一つ又は2つの0−彫加工
    金型の外周に巻き付けることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項又は第2項に記載の環状体の製造方法である0
    −ルストレッチ曲げ加工方法を実施するための装置。 ■ 相互に調節可能な距離を持ち、相互間に予備張力を
    与えることが出来、完成異型断面を示す0−彫加工金型
    が、同様に完成異型断面を示す異型断面走行レールに沿
    って加圧下に0−彫加工することの出来ること及び曲げ
    られるべき異型断面材が対向する両外方端のクラシブ用
    端部を夫々前記各0−彫加工金型の外周に於てクランプ
    可能とされていることを以って特徴とする特許請求の範
    囲第6項に記載の装置。 ■ 2つの前記0−彫加工金型が捲付動作の終った後に
    回転対称体に一体化することを特徴とする特許請求の範
    囲第7項に記載の装置。 而 一つの前記0−彫加工金型が用いられる時にこれが
    円柱状の形状を具えておシ、且これはその回転軸に於て
    回転することの出来る如く一つのケーシングに於て支持
    されており、前記異型断面材の対立する端末に置かれた
    クランプ可能は前記異型断面走行レールと共に捲付軌道
    に沿って摺動可能とされていることを特徴とする特許請
    求の範囲第6項に記載の装置。 0Φ 予備張力を与える為に前記0−彫加工金型の回転
    軸は異型断面材の長手方向に位置を固定することができ
    、前記0−彫加工金型の間に固定的にクランプされた前
    艷異型断面材は前記位置固定されている0−彫加工金型
    によシ回転方向に捲付けられつつ駆動されるようにされ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の
    装置。 ■ 前記0−彫加工金型の各部分が回転駆動される駆動
    軸に対し回転しないように連結されてお、シ、該駆動軸
    上には前記0−ル金型の両側に夫々一つのじニオンが回
    転せぬ様に設置されておシ、該じ二オシは夫々一つのラ
    ックと噛み合い、該ラックは曲げ方向に平行に走行可能
    とされ、更に各駆動軸に一つの軸受はボックスが設けら
    れておシ、該軸受ボックスは軸受十ヤリツジに連結され
    ており、該十ヤリツジは以下に述べる案内開口の範囲に
    於て曲げ方向に細動可能であシ、前記案内開口は2つの
    互に間隔を隔て且互に平行に延びたガイドレールの間に
    形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第7項
    又は第10項に記載の装置。 @ 前記0−彫加工金型は環状に閉じた物体に曲げられ
    た環状異型断面材から外す為に各部分は曲げ動作中運動
    方向に垂直に且前記駆動軸の軸方向に摺動可能とされて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第10項又は第1
    1項に記載の装置。 0 回転対称形のリムディツシュと、該リムディツシュ
    を囲繞する回転対称形のリムリンクとを備え、該リムリ
    ンク及び前記リムディツシュは一体的に形成されている
    ことを特徴とするホイールリム〇 ■ 前記リムリンクに成型された一つの該リンク半径方
    向内方へ延びた突起が、その後に行われるフロープレス
    −成型法によシリムヅイツ?ユに成型されることによっ
    て、前記リムリンク及びリムディツシュは一体的に形成
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第13項に
    記載のホイールリム。
JP59118963A 1983-06-09 1984-06-08 金属異型断面材から成る環状体の製造方法及び装置 Granted JPS60133940A (ja)

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