KR0127877B1

KR0127877B1 - 휠의 성형방법

Info

Publication number: KR0127877B1
Application number: KR1019930027836A
Authority: KR
Inventors: 슈지로 이나타니
Original assignee: 슈지로 이나타니; 가부시키가이샤레이즈엔지니어링
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1998-04-16
Also published as: KR940013662A; EP0602951A1; TW235936B; CN1091681A

Abstract

소성가공이 가능한 초기재로부터, 디스크부의 둘레가장자리에 환형상의 림부가 돌출하는 휠의 성형공정을 간소화한다. 초기재를 한쌍의 금형(301, 302)로 가압하여 이들 금형의 경계로부터 전연돌출하는 돌출소재를 로울유니트에 의해 림부로 성형한다.

Description

휠의 성형방법

본 발명은 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금 등과 같이 소성가공성이 풍부한 재질로부터 디스크부와 그 둘레가장자리의 림부를 일체화한 각종 휠의 성형방법에 관한 것이다.

(종래 기술 및 과제)

자동차용 휠이나 벨트전동용의 풀리 등의 휠에서는, 디스크부의 외주에 이 디스크부에 대하여 직각방향으로 돌출하는 림부가 일체로 성형된다. 자동차용 휠에서는, 일단 디스크부의 둘레가장자리에 환형상벽이 돌출하는 접시형상의 디스크가 성형되고, 이 환형상벽이 제 1도(a) 및 (b)와 같이 드롭센터부(23), 내부림(24) 및 외부림(22)으로 이루어지는 림단면으로 성형된다. 또 후자의 풀리에서는 접시형상체로 성형된 후, 이 환형상벽이 벨트걸이부로 되는 림부로 마무리가공된다. 이 접시형상체는 단조에 의해 성형되는 것이 통상이나, 경합금제의 블록형상소재 또는 원반형상소재 (이하, 초기재라 한다) 로부터 복수의 단조공정을 경유하여 접시형상체로 성형된다. 가령, 일본국 특공평 3-2574 호에 개시되는 종래의 방법에서는, 환형상벽이외의 부분을 최종형상으로 완성한 접시형상체를 단조에 의해 제작하고, 이후 이 단조후에 환형상벽을 로울성형에 의해 림단면으로 마무리가공하였다.

이와같은 종래의 환형상벽의 성형방법으로서는, 초기재로부터 접시형상체로 성형할때의 단조압력이 극단적으로 크다, 왜냐하면, 접시형상체는 디스크부의 둘레가장자리로부터 환형상벽이 직각방향으로 돌출한 형태이므로, 단조공정에 있어서는 초기재가 성형용의 금형내에서 상기 바닥부로부터 환형상벽에 걸쳐서 굴곡하도록 전연 (展延)되지 않으면 안되고, 환원하면 퍼져서 늘어나지 않으면 안되고, 이와같이 소재가 전연 가공될 때에는 소재의 이동저항이 크기 때문이다. 따라서, 초기재를 1회의 단조공정으로 접시형상체로 성형하려고 하면, 단조압력발생장치 및 단조장치가 거대화되는 동시에 상기 단조압력을 견딜 수 있는 구성으로 하기 위하여 단조용 금형도 거대화되는 것은 피할 수없어 실제적이 못된다. 그래서, 종래는 단조용 압력을 경감하기 위하여 이 단조공정을 복수공정으로 분리하고 있다. 이와같이 분리한 경우에는 각 단조공정에 있어서의 전연비율이 작아지기 때문에, 각 공정에서의 단조압력이 경감되고 단조장치가 소형화된다. 그런데, 이 경우는 복수의 공정을 경유하여 접시형상체로 성형되는 것이므로 이것의 생산성이 불량하다. 각 공정용의 금형이 필요하게 된는 동시에, 초기재로부터 접시형상체로 성형하기까지의 소요시간이 길기 때문이며, 각 공정상호간에 시간적 로스나 피가공재를 이송할 필요가 있기 때문이다. 따라서, 디스크부의 둘레가장자리에 림부가 구비된 휠을 상기한 초기재로부터 성형하는 공정전체의 소요시간도 당연히 길어지며 휘의 생산성이 나쁘다. 본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며,『디스크부의 둘레가장자리로부터 림부를 축선방향으로 돌출시킨 휠을 소성가공이 가능한 소재로부터 성형하는 방법』에 있어서, 초기재로부터 휠로 성형될 때까지의 공정을 간소화할 수 있도록 하고 그 성형소요시간을 단축하는 동시에 사용금형의 수를 적게 할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.

(기술적 수단)

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 수단은『상호 대향하는 한쌍의 금형(301, 302)에 의해 초기재(10)를 축선방향으로 가압하여 디스크부를 성형하는 동시에 상기 가압에 수반된 상기 초기재(10)의 전연에 의해 이들 금형의 둘레가장자리 경계로부터 돌출하는 돌출소재를 상기 2 개의 금형과 상대회전하는 로울러유니트에 의해 림부에 성형하도록 한』것이다.

제1도(a), (b) 는 림부와 디스크부가 일체인 휠의 단면도,

제2도는 본 발명의 방법을 실시하기 위하여 사용하는 장치의 단면도,

제3도는 제 1 로울러장치(41)∼제 3 로울러장치(43)의 배치설명도,

제4도는 휠의 성형공정 초기의 설명도,

제5도는 성형완료상태의 단면도,

제6도는 림부(2) 의 단면성형공정의 설명도,

제7도는 디스크부(1) 의 중앙개구가 커다란 휠을 성형하는 경우의 단면도,

제8도는 본 발명을 실시하기 위한 다른 성형장치의 설명도,

제9도는 V벨트용 풀리를 1 공정으로 성형하는 경우의 설명도,

제10도은 평벨트용 풀리를 1 공정으로 성형하는 경우의 설명도,

제11도는 열개 (裂開) 공정과 외부림 성형공정을 1 공정으로 하는 경우의 설명도,

제12부는 디스크부(1) 의 둘레가장자리 (周綠) 에 환형상굴곡편 (環狀屈曲片)(90) 이 돌출하는 휠(접시형상체 (血狀體))의 성형방법의 설명도,

제13도는 접시형상체의 환형상굴곡편(90)을 열개하는 경우의 설명도,

제14도는 상기 열개공정에 있어서의 열개궤적의 설명도,

제15도는 접시형상체의 환형상굴곡편(90)을 열개하는 공정의 설명도,

제16도는 실시예 1에 있어서의 열개공정과 외부림 성형공정을 동시에 행하는 다른 방법의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디스크부 301, 302 : 금형

10 : 초기재 81, 83∼85 : 가공로울러

2 : 림부 401 : 열 개로울러

상기 기술적 수단은 다음과 같이 작용한다.

초기재(10)는, 금형(301, 302) 사이에 개재되어 이들 금형상호가 축선방향으로 가압됨으로써 전연된다. 이 가압이 진행됨에 따라 초기재(10)를 구성하는 소재가 금형의 경계부로부터 외부로 돌출된다. 그리고, 이 돌출소재는 상기 2 개의 금형과 상대회전하는 로울러유니트에 의해 디스크부(1) 에 대하여 직각방향으로 돌출하는 림부로 성형된다. 즉 한쌍의 금형(301, 302)이 회전하는 경우에는 로울러유니트는 그 외주부에서 상기 금형의 반경방향 또는 축선방향으로 이동하거나, 또는 정위치에 고정되어 상기 성형이 행해진다. 반대로, 한쌍의 금형(301, 302)이 회전하지 않는 경우에는 로울러유니트가 이 금형의 외주를 선회하여 상기 성형이 행해진다. 이 림부의 성형가공시, 금형(301, 302)간에 작용하는 가압력은 비교적 작아도 된다. 상기 한쌍의 금형경계부로부터 돌출하는 환형상의 돌출소재는 로울러유니트와 접촉하는 것 뿐이므로, 단조성형에 의해 휠로 성형할 경우와 같이 소재전연역(展延域) 의 둘레가장자리 전체가 성형용 금형의 굴곡단면과 접촉하는 경우에 비하여 소재의 전연저항이 대폭적으로 경감되기 때문이다.

초기재(10)로부터 디스크부의 둘레가장자리에 림부가 성형될 때까지의 공정이 한쌍의 금형(301, 302)을 사용한 하나 또는 일련의 공정으로 되어 있으므로 종래의 가공방법에 비하여 초기재(10)로부터 휠을 성형하기 위한 가공소요시간이 단축될 수 있는 동시에, 소요금형의 수도 적게 된다. 따라서 이것의 생산성이 종래의 방법을 채용하는 것에 비하여 훨씬 향상되어 휠이 염가로 제작된다.

(실시예)

다음에 상기한 본 발명의 실시예를 도면에 따라 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

본 실시예에서는, 원주형상의 초기재(10)로부터 제 1도(a) 와 같은 디스크부(1)와 림부(2) 가 일체로 된 자동차용의 휠을 제조한다. 이를 위한 장치로서 제 2도에 도시한 바와같이, 아래쪽의 고정금형(301) 과 윗쪽의 가동금형(302) 을 상하로 대향시킨 것이 채용되고, 상기 금형(302) 은 상하로 구동된다. 이들 금형의 외주 3 개소에 열개용 (裂開用) 의 열개로울러(401) 및 림부단면의 드롭센터(23)의 외부림측으로부터 외부림(22)의 전체까지를 성형하기 위한 제 1 성형로울러(402), 및 드롭센터(23)이 내부림측으로부터 내부림24)의 전체를 성형하기 위한 제 2 성형로울러(403) 가 이동가능하게 배열설치되어 있다. 여기서, 이들 로울러는 본 발명에 있어서의 돌출소재를 성형하기 위한 로울러유니트에 상당한다. 상기 금형(302) 은 지지체(5) 에 의해 지지되어 있고, 이 금형(302) 이 금형(301) 의 축선과 동축상에서 대향방향으로 가압된다. 이 때문에, 이 지지체(5) 는 장치의 프레임(50)의 상단에 데크(51)에 설치한 유압장치(52)의 출력축에 연이어 설치되고, 이 유압장치(52)에 의해 승강구동된다. 금형(301) 의 상부면은 제 1 가압면(31)으로 되어 있고, 디스크부(1) 외면의 표면형상과 동일하게 성형되어 있다. 디스크부(1) 의 외면에는 요철무늬부가 형성되므로, 이 제 1 가압면(31)은 상기 요철무늬부와 일치한 요철표면으로 되어 있다. 또, 이 제 1 가압면(31)의 외주에 연속하는 몸통부 (胴部)(32) 는, 제1도(a) 의 드롭센터(23)의 일부로부터 외부림(22)의 내주면 및 이것에 이어지는 외측면까지 적합시킨 단면형상으로 되어 있다. 한편, 금형(302) 도 그 하부면이 디스크부(1) 의 내면형상에 일치한 제 2 가압면(33)으로 되고, 이 금형(302) 의 몸통부(34)의 단면형상은 드롭센터(23)의 일부로부터 내부림(24)의 내주면 및 외측면까지의 단면형상에 일치하도록 설정되어 있다. 상기 금형(301) 과 금형(302) 과의 경계부 측방에는 제3도에 도시한 바와같이 상기의 3개의 로울러장치가 원주를 3 등분한 위치에 배치되어 있다. 이들 로울러 장치는 함께 금형(301) 이 고정된 고정베드(61)와 동심으로 설치된 환형상의 회전베드(62)의 상부면에 배치되어, 동 도면에 있어서 열개로울러(401)를 구비하는 제 1 로울러장치(41), 제 1 성형로울러(402)를 구비하는 제 2 로울러장치(42) 및 제 2 성형로울러(403)를 구비하는 제 3 로울러장치(43)가 상기 고정베드(61)에 있어서, 동 도면의 반시계방향으로 상기 순서로 배열된다. 각 로울러장치는 로울러를 지지하는 지지부가 반경방향과 상향방향의 양쪽으로 이동가능하며, 특히 제 3 로울러장치 (43)의 지지부는 상기 2방향의 이동에 더하여 제 2 성형로울러(403) 의 자세를 바꾸기 위하여 회전방향이 이동도 가능하게 되어 있다. 상기 각 지지부는 유압구동에 의해 제어되는 구성이다. 이 때문에 회전베드(62)의 하부에는 상대회전이 자유로운 유압회로 접속장치가 장비되어 있다. 이 접속장치로서 본 실시예에서는 각 로울러 장체에의 유압회로에 연이어 통하는 홈부를 회전베드(62)의 하부외주에 형성하고, 상기 각 홈부에 대향하는 입구측의 홈부를 구비하는 환형상의 연결구(63)를 상기 회전베드와 동심상태로 바깥끼움하여 고정시키고 있다. 여기서, 상기 연결구(63)와 회전베드(62)의 외주면과의 사이에는 적절한 시일수단이 끼워장착되어 있으므로, 이것들이 상대회전하여도 각 유압회로로부터의 누설이 발생되지 않는다. 그리고, 상기 연결구(63)에는 유압원(65)으로부터 제어밸브 유니트(64)를 통하여 각 유압회로가 접속되어 있다. 이 제어벨브 유니트는 각 유압회로를 각각 별도로 제어하는 다수의 제어밸브를 구비하고, 이들 제어밸브가 마이크로 컴퓨터 등의 출력에 의해 각각 별도로 제어되고, 상기한 각 로울러장치 지지부의 위치를 제어하며, 또한 제 2 성형로울러(403) 의 자세를 제어한다. 상기 회전베드(62)는 고정베드(61)에 의해 회전이 자류롭게 지지되어 있고, 그 상부에 장비시킨 베벨기어와, 구동모터(66)와 전동하는 감속기(67)의 출력축에 설치한 베벨기어를 맞물리게 하고 있다. 상기 장치를 사용하여 초기재(10)로부터 최종형상의 휠을 제작하는 방법의 실제에 대하여 제2도∼제 6도에 의거하여 설명한다. 본 실시예의 방법으로서는, 제2도와 같이 금형(301, 302)의 사이에 원주형상의 초기재(10)가 삽입되고, 이어서, 금형(302) 이 유압장치(52)의 출력에 의해 강하구동되고, 상기 초기재(10)가 금형(301, 302)에 의해 가압된다. 가압이 진행됨에 따라 제4도∼제5도와 같이, 초기재(10)는 제 1 가압면(31) 및 제 2 가압면(33)에 모방한 형상으로 성형되는 동시에, 이 가압에 수반하는 전연에 의해 잉여소재가 돌출소재로 되어 금형(301, 302)의 경계로부터 밀려 나온다. 이때, 회전베드(62)가 회전구동상태에 있고, 열개로울러(401) 가 돌출소재측으로 이동된다. 이 열개로울러(401) 의 외주면은 윗쪽 또는 아래쪽으로 만고하는 한쌍의 원호형상 단면부(44,45)를 구비하고, 이 원호형상 단면부(44,45) 의 경계의 에지가 돌출소재에 대하여 상대적으로 압입 (狎入) 된다. 열개로울러(401) 가 지지부에 의해 회전이 자류롭게 지지되는 동시에 회전베드(62)의 회전에 의해 상기 돌출소재와 상대회전하므로 인하여 금형(301, 302)의 경계부로부터 돌출하는 돌출소재는 그 돌출정도가 확대됨에 따라 상하 2 부분으로 열개된다. 그리고, 금형(302) 이 최강하위치에 강하한 시점에서는 초기재(10)는 제5도와 같이 금형(301, 302) 사이에서는 제 1 가압면(31)과, 제 2 가압면(33)의 표면형상을 모방한 디스크부(1) 의 둘레가장자리에 드롭센터(23)의 외부림측의 일부와 외부림(22)에 대응하는 외부림 상당부(25)와 , 드롭센터(23)의 내부림측의 일부와 내부림(24)에 대응하는 내부림 상당부(26)로 이루어지는 환형상굴곡편이 성형된 휠반완성품으로 된다. 이 열개공정이 종료하면, 열개로울러(401) 가 후퇴하고, 이어서 제 6도와 같이 제 1 성형로울러(402) 가 외부림 상당부(25)측으로 진축하여 드롭센터(23)의 일부와 외부린(22)이 성형된다. 이 실시예에서는, 상기 제 1 성형로울러 (402) 의 외주면의 형상을 드롭센터(23)의 일부로부터 외부림(22)의 외주면에 이르는 부분의 형상에 적합시키고 있으므로, 또 금형(301) 의 몸통부의 형상은 림부(2) 의 외부림(22)측의 내주면 및 외측면 형상에 일치시키고 있으므로, 이 열개로울러(401)를 소정의 위치에 압입하면 림부(2) 의 드롭센터(23)의 일부로부터 외부림(22)의 단면이 성형된다. 이 외부림(22)측의 단면의 성형공정과 동시 또는 이 공정의 종료후에 동 도면에 도시한 바와같이, 제 2 성형로울러(403) 가 내부림 상당부(26)에 맞닿게 된다. 이 실시예에서는 제 2 성형로울러(403)를 구비하는 제 3 로울러장치(43)를 스피닝 로울러장치로 하고 있고, 제 2 성형로울러(403)의 자세를 제어하면서, 내부림 상당부(26)를 스피닝가공하여 금형(302) 의 몸통부(34)를 모방한 단면형상으로 완성시킨다. 이것에 의해 드롭센터(23)의 일부와 내부림(24)이 성형된다. 이후, 제 2 성형로울러(403) 가 복귀하여 성형된 림부(2) 의 외측으로 이동된다. 이상의 각 공정이 종료하면, 디스크부(1) 와 림부(2) 가 일체로 된 휠이 성형된다. 이 실시예에서는 고정베드(61)에 장비된 녹아웃장치(68)의 출력축이 금형(301)을 관통하고, 그 선단에 디스크부(1) 의 외부면 중앙부의 표면형상에 일치된 플레이트(69)를 구비시키고 있으므로, 녹아 장치(68)를 작동시켜서 그 출력축을 돌출시키면, 성형완료후의 휠이 금형(301) 의 윗쪽으로 취출된다. 그후, 휠은 상기 실시예의 장치로부터 취출되어 마무리손질 또는 버어의 제거, 그 위에 마무리절삭 또는 연마를 하면 자동차용 휠이 완료된다. 또 녹아웃장치(68)를 복귀시켜서 플레이트(69)를 금형(301) 내에 복귀시켜 상기 일련의 공정을 반복하면,휠이 연속적으로 제조된다. 또한, 상기 실시예의 방법에 있어서, 초기재(10)의 체적은 제품휠의 체적에 맞추어야 하는 것은 말할 것도 없다. 또, 열개로울러(401) 에 의한 열개공정에서는 열개로울러(401) 가 수평이동과 상하이동이 가능하므로, 제 4∼제 5도와 같이 열개할 때, 내부림 및 외부림의 체적비율에 맞추어서 열개위치를 상하로 이동시킨다. 이것에 의해 열개후의 외부림 상당부(25)와 내부림 상당부(26)의 단면길이가 동일하더라도 그 두께가 상위하게 된다. 따라서, 상기 제어에 의해 내무림 상당부(26)를 외부림 상당부(25)에 비하여 두껍게 설정함으로써, 외부림 상당부(25)와 내부림 상당부(26)의 체적비율이 적정하게 설정된다. 상기 실시예에서는, 디스크부(1) 는 휠의 디스크부에 일치하는 형상으로 성형된 것으로 하였으나, 이 디스크부 중앙의 개구를 크게 하여 제1도(b) 와 같이 림부 내주측에 별체의 디스크를 결합하기 위한 림플랜지(21)만을 구비하는 형식으로 성형하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제 1 가압면(31)은 림플랜지(21)의 외면에 일치시키고, 제 2 가압면(33)은 림플랜지(21)의 내면에 일치시킨 것으로 된다. 그리고, 금형(302) 이 최강하위치에 강하한 상태에서는 제7도와 같이 디스크부(1) 은 두께가 얇은 절제부(93)의 외주에 림플랜지(21)에 상당하는 부분이 연속된 것으로 된다. 이 경우에는 림부(2) 와 림플랜지(21)만이 일체로 된 림부가 상기 장치에 의해 성형된다. 또한 상기 절제부(93)는 상기 방법에 의한 림부의 성형완료후에 있어서 펀칭하여 제거된다. 또, 이 펀칭시에 이 림플랜지(21)에 소정의 피치로 다수의 볼트구멍이 형성된다. 이 림부는 별도 제작된 디스크부(1) 의 외주부와 나사고정되어 자동차용의 휠로 된다.

(실시예 2)

상기 실시예에서는, 금형(301, 302)을 고정하여 각 로울러 장치가 이 외주를 선회하는 구성으로 하였으나 피가공재 및 금형(301, 302)과 각 로울러장치를 상대회전시키기 위하여, 각 로울러장치를 고정하여 금형(301, 302)을 동기 회전하는 구성으로 할 수 있다. 예컨대 제 8도에 도시하는 장치가 채용된다. 본 실시예에서는, 동 도면에 나타내는 바와 같이 프레임(50)의 상단의 데크(51)로부터 금형(301) 을 매달아, 이 아래쪽의 고정베드(61)에 의해 금형(302)을 지지한 구성으로 하고 있다. 금형(301) 은 데크(51)로부터 매달린, 아래쪽으로 개방하는 통형상의 홀더(57)내의 형부착대(59)의 아래면에 부착된다. 상기 통형상의 홀더(57)는 데크(51)의 윗면에 배치된 유압장치(52)의 출력축에 부착되고 이 통형상의 홀더(57)의 윗면으로부터 돌출시킨 한쌍의 가이드 포스트가 데크(51)를 관통한다. 상기는 통형상의 홀더(57)에 의해 회전이 자유롭게 유지되는 동시에, 그 몸통부 외주면에 형성된 웜휠(58)과 통형상의 홀더(57)에 내장되는 웜(53)으로 이루어지는 웜기어장치를 통하여 통형상의 홀더(57)에 설치된 구동용 모터 (도시하지 않음) 의 출력축(54)과 전동 ( 動) 시키고 있다. 따라서, 금형(301) 은 상기 구동용 모터의 회전에 의해 회전구동되는 동시에 유압장치(52)에 의해 승강구동된다. 금형(302) 은 고정베드(61)에 부착된 홀더(65)에 내장되는 형부착대(501) 의 윗면에 부착되어 있고, 이 형부착대(501) 는 상기 금형(301) 의 회전구동장치와 동일한 웜기어장치를 통하여 구동용 모터 (도시하지 않음) 에 의해 회전구동된다. 또, 프레임(50)의 한쪽 측판에는 열개로울러(401)를 구비시킨 제 1 로울러장치(41)가 설치되고, 유압구동에 의해 수평방향으로 구동되는 동시에 승강구동된다. 프레임(50)의 다른쪽의 측판에는 성형로울러(40)를 구비하는 로울러 장치(7) 가 배열설치된다. 이 장치도 유압구동에 의해 성형로울러(40)를 수평방향과 상하방향으로 구동시키는 동시에, 이 성형로울러의 자세가 제어된다. 이 로울러장치는 공지의 스피닝 로울러장치이다. 상기 장치를 사용하여 본 발명이 방법을 실시하기에는 금형(301, 302)간에 초기재(10)를 개재시킨 상태에서 유압장치(52)를 구동시켜 금형(301)을 강하시키고 금형(301, 302)에 의해 초기재(10)를 가압하여 전연시켜서 그 돌출소재를 제 1 로울러장치(41)에 의해 열개한다. 그후, 상기 로울러장치(7)에 의해 림부(2) 의 각부 단면을 스피닝로울 가공에 의해 성형한다. 그외, 본 발명의 구성에 대하여 다음과 같은 변경이 가능하다.

① 상기 실시예에서는, 자동차용 휠을 예로 설명하였으나, 다른 경차량 휠이나 풀리등으로서 사용되는 휠의 제조방법으로 실시할 수 있다. 이 경우에는 제 9도에 도시한 바와같이 열개로울러부(48)와 성형로울러부(49)를 구비하는 가공로울러(81)를 사용하여 림부(2) 의 최종단면형상이 성형된다. 특히 동 도면과 같이 V벨트용 풀리의 경우에는, 통상 림부(2) 를 구성하는 외부림(22)와 내부림(24)이 대칭으로 되어 있기 때문에 상기 성형이 한층 용이하게 된다. 이 경우, 림부단면에 의해서는, 상기 가공로울러(81)에는 동 도면과 같은 볼록부분으로된 열개로울러부(48)를 구비시킬 필요가 없다. 또, 평벨트용의 풀리의 경우에는, 제10도와 같이 가공로울러장치를 원주체로울러(82)로하고 이것에 대향하는 금형(301, 302)의 몸통부의 형상을 풀리의 벨트걸이부 (림부) 의 내주면의 형상에 일치시킨다. 이것에 의해 돌출소재가 편평한 상기 벨트걸이부에 일치한 림부(2) 로 되어 평벨트용의 풀리가 완성한다. 이들의 경우, 어느쪽도 림부성형 완료시점 또는 그 이전의 시점에서 한쌍의 금형(301, 302)의 몸통부(301, 302)의 림부 내주면 성형부이 양끝과 가공로울러(81) 또는 원주체로울러(82)의 양단부가 일치하도록 한다. 또한 이 경우엔 있어서, 일정한 높이로 회전하는 금형(302) 과 상기 가공로울러 (81) 또는 원주체로울러(82)의 하단이 이 금형의 림부내주면 성형부의 아래쪽 근방 몸통부에 접촉시킨 상태로 고정되고, 동 도면의 상상선으로 도시한 바와같이 윗쪽의 가동의 금형(301) 이 비가압상태에 있을 때에는 상기 가공로울러(81) 도는 원주체로울러(82)하고는 떨러져 있으나, 디스크부(1) 의 성형완료시점에서 동 도면의 실선으로 도시한 바와같이 가공로울러(81) 또는 원주체로울러(82)의 상단부와 접촉하도록 해도 무방하다. 또 이 성형방법은 자동차 휠의 제조에도 이용된다. 이 경우, 금형(301, 302)의 몸통부의 림부 내주면성형부의 형상을 자동차용 휠의 그것에 일치시키고, 상기 가공로울러(81)를 자동차용 휠의 림부 외주면의 형상에 일치시킨다.

② 상기 실시예 1의 로울러 유니트에서는 열개로울러(401)를 구비시킨 제 1 로울러장치(41)와, 제 1 성형로울러(402)를 구비시킨 제 2 로울러장치(42)를 별개로 설치하였으나, 림부(2) 에 대한 디스크부(1) 의 편심정도가 큰 경우, 즉 외부림(22)의 폭이 적은 경우에는 상기 2 개의 로울러장치를 하나의 로울러장치로 할 수도 있다. 이경우에는 가령, 제11도와 같은 성형로울러부(49)와 열개로울러부(48)를 동축상에서 병설 일체화시킨 가공로울러(83)를 사용하여 이것을 압입하면서 로울성형하면, 동 도면과 같이, 상기 가공로울러(83)의 열개로울러부에 의해 열개된 소재가 성형로울러부(49)에 의해 최종적으로는 림부(2) 의 외부림(22)과 이것에 이어지는 드롭센터(23)의 일부까지의 범위로 성형된다.

③ 실시예 1, 실시예 2에서는, 돌출소재를 열개하여 림부(2)를 성형하는 구성으로 하고 있으나, 림부(2)가 디스크부(1) 데 대하여 한쪽에만 돌출하는 환형상굴곡편(90)인 경우에는, 로울러유니트로서는 제12도에 도시한 바와같이, 한쪽에만 원호형상 단면부(45)를 구비하는 가공로울러(84)를 사용하는 것만으로 좋다. 그리고, 이 가공로울러(84)를 동 도면과 같이 돌출소재에 밀어붙이면, 금형(301, 302)의 가압이 진행됨에 따라 윗쪽으로 만곡되고, 최종적으로는 디스크부(1) 의 한쪽면에 환형상굴곡편(90)이 돌출한 것으로 된다. 휠의 종류에 따라서는 이 성형만이라도 제품휠로 되나, 이 환형상굴곡편을 더욱 가공하여 상기 실시예 1, 2에 나타낸 바와 같은 자동차용 휠로 할 수가 있다. 이 경우에는 디스크부(1) 의 둘레가장자리에 상기 환형상굴곡편(90)을 연속되는 접시형상체로 성형한 후, 이것을 제13도∼제15도에 도시한 바와같이 열개로울러(401)를 사용하여 디스크부(1) 외측에 위치하는 외부림측과, 이것의 반대측에 위치하는 내부림측으로 열개하고, 이후, 상기 실시예 1의 경우와 동일하게 하여 열개후의 각부를 림부단면으로 가공성형한다. 이때 제14도에 도시한 바와같이 내부림측과 외부림측과의 체적배분에 맞추어서 열개궤적(92)을 설정한다.

④ 열개공정과 외부림의 성형공정을 동시에 행하는 방법으로서는, 제16도에 도시하는 방법도 채용할 수 있다. 이것으로서는 몸통부 상부가 림부(2) 의 드롭센터부로부터 외부림(22)까지에 대응하는 형성으로 된 금형(301) 과 가공로울러(85)와 반경방향 및 축선방향의 상대위치를 일정하게 설정해 두고, 이 가공로울러(85)의 하단축부를 롤링접촉상태로 상기 금형(301)의 하단둘레가장자리에 마주보게 접촉시켜둔다. 상기 가공로울러(85)는 드롭센터부로부터 외부림(22)까지의 림부 외주면의 단면형상에 일치시킨 성형로울러부(491) 와, 단면 원호형상의 전연로울러부(492) 와, 이들 경계의 열개로울러부(493)를 구비하는 구성으로 하고, 이 열개로울러부(493) 가 상기 드롭센터부에 일치된 상태로 세트되어 있다. 그리고, 상기 금형(301)의 윗쪽에 림부(2)의 드롭센터부로부터 내부림(24)까지에 대응하는 형상으로 된 금형(302)을 대향배치하고, 상기 한쌍의 금형(301, 302)을 동기회전시키면서 금형(302)을 강하시킴으로 초기재를 가입전연시켜서, 금형(301, 302)으로 부터의 돌출소재를 가공로울러(85)에 의해 성형한다. 이때, 열개로울러부(493) 에 의해 열개된 외부림측 압입되게 되며, 디스크부(1) 의 성형완료시점에서 외부림(22)으로 완성되게 된다. 다른쪽의 금형(302) 측에서는, 열개후의 내부림측이 전연로울러부(492) 와 금형(302) 의 몸통부와의 사이를 통과하여 제 16도에 도시한 바와같이 전연되어 내부림 상당부(26)로 된다. 이 내부림 상당부(26)는 적절하게 로울성형에 의해 상기한 실시예의 방법과 동일한 방법으로 외부림(24)으로 성형된다.

Claims

디스크부의 둘레가장자리로부터 림부를 축선방향으로 돌출시킨 휠을, 소성가공가능한 소재로부터 성형하는 방법에 있어서, 서로 대향하는 한쌍의 금형(301, 302)에 의해 초기재(10)를 축선방향으로 가압하여 디스크부를 성형하는 동시에, 상기 가압에 따른 상기 초기재(10)의 전연에 의해 이들 금형의 둘레가장자리 경계로부터 돌출하는 돌출소재를 상기 2 개의 금형과 상대 회전하는 로울러유니트에 의해 림부로 성형하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법
제1항에 있어서, 한쌍의 금형(301, 302)의 몸통부의 대향단면측의 일정범위를 림부내주면을 모방한 림부내주면 성형부로 하고, 상기 한쌍의 금형(301, 302)를 회전시키면서 로울러유니트에 의해 림부를 성형하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제2항에 있어서, 로울러유니트에 의한 림부성형공정은, 열개로울러부(48)와 이것에 이어지는 성형로울러부(49)를 구비하는 가공로울러에 의한 성형공정을 구비하고, 이성형공정에서는 상기 가공로울러와 금형(301, 302)중 한쪽의 금형과의 축선방향 및 반경방향의 상대위치가 일정하게 설정되고, 상기 한쪽의 금형의 몸통부의 모선(母線)과 성형로울러부(49)의 모선에 의해 둘러사인 성형공간의 형상을 완성림부의 외부림 또는 내부림의 단면형상에 일치시키고, 돌출소재가 상기 열개로울러부(48)에 의해 외부림측과 내부림측으로 열개되는 도시에, 열개후의 돌출소재의 한쪽이 상기 성형공간내에 압입되고 외부림 또는 내부림의 단면형상이 성형되도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제2항에 있어서, 로울러유니트에 의한 림부성형공정은 림부외주면에 일치한 성형로울러부(49)를 구비하는 가공로울러에 의한 성형공정으로 하고, 이 성형공정에서는 상기 가공로울러와 금형(301, 302)중의 한쪽의 금형과의 축선방향 및 반경방향의 상대위치가 일정하게 설정되어서 디스크부 성형완료상태에 있어서의 상기 한쌍의 금형(301, 302)의 몸통부의 모선과 성형로울러부(49)의 모선에 의해 둘러싸인 성형공간의 형상을 림부의 단면형상에 일치시키고, 돌출소재가 상기 성형공간에 압입되어 림부단면형상이 성형되도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제4항에 있어서, 가공로울러를 돌출소재에 대하여 직각인 원주형상로울러로 하고, 림부의외주면을 원주면에서 성형하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제2항에 있어서, 로울러유니트에 의해 돌출소재를 림부로 성형하는 공정은 전연에 수반하여 생성되는 돌출소재를 외부림측과 내무림측으로 열개하는 열개공정과 상기 열개공정에 의해 형성된 각부를 림부단면으로 로울성형하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제6항에 있어서, 열개공정과 상기 열개공정에 의해 형성된 각부를 림부단면으로 로울성형하는 공정과 동시에 행하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제2항에 있어서, 로울러유니트에 의해 돌출소재를 림부로 성형하는 공정은 전연에 따라 생성되는 돌출소재를 한쪽 금형의 몸통부측으로 굴곡시켜서 환형상굴곡편으로 성형하는 공정과, 상기 전연정지후에 있어서 상기 환형상굴곡편을 디스크부의 외부측에 위치하는 외부림측과 이것의 반대측에 위치하는 내부림측으로 열개하는 공정과, 상기 열개공정에 의해 형성된 각부를 림단면으로 로울성형하는 공정을 구비하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제6항에 있어서, 열개로울러부(48)와 외부림(22) 성형용의 성형로울러부(49)를 구비한 가공로울러를 사용하여 열개공정과 외부림(22)의 성형공정을 동시에 행하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제8항에 있어서, 열개로울러부(48)와 외부림(22) 성형용의 성형로울러부(49)를 구비한 가공로울러를 사용하여 열개공정과 외부림(22)의 성형공정을 동시에 행하도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제7항에 있어서, 열개로울러부와 림성형용의 성형로울러부를 구비하는 성형로울러와 금형(301) 및 /또는 금형(302) 과의 사이에 형성되는 성형공간에 금형(301, 302)으로부터 압출되고 또한 열개된 돌출소재가 압입되도록 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.
제2항에 있어서, 디스크부는 림의 내주측에 뻗어나온 환형상의 림플랜지만을 구비한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 휠의 성형방법.