KR20020014668A

KR20020014668A - Seamless aluminum wheel and manufacturing method thereof

Info

Publication number: KR20020014668A
Application number: KR1020010036569A
Authority: KR
Inventors: 김진희
Original assignee: 이철옥; 김진희; 최종각; (주)글로벌
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2002-02-25

Abstract

PURPOSE: A seamless aluminum wheel is provided which is manufactured by forming a seamless integrated aluminum wheel for automobile as an aluminum material, and a manufacturing method of the seamless aluminum wheel is provided. CONSTITUTION: The seamless aluminum wheel comprises a cylindrical body the central bottom surface of which is closed by a circular plate made by punching an aluminum plate; a seamless cylindrical drum formed by cutting the bottom surface of the cylindrical body, wherein the cylindrical drum is formed into an automobile rim through forming process. The manufacturing method of the seamless aluminum wheel comprises the processes of punching a rolling aluminum plate in a press; performing annealing by soft-nitriding the punched aluminum plate so that it is easily compression molded; molding the soft-nitrided aluminum plate into a cylindrical body the central bottom surface of which is closed using a press compression dies; molding the molded cylindrical body into a seamless cylindrical drum by cutting the bottom surface of the cylindrical body in a width direction; and forming the cylindrical drum into an aluminum wheel rim for an automobile.

Description

Seamless aluminum wheel and manufacturing method thereof

본 발명은 알루미늄재질로서 용접이음매가 없는 일체형으로된 자동차용 알루미늄 휠을 성형하여서되는 용접이음매가 없는 알루미늄 휠 제조방법 및 그 알루미늄 휠에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a seamless aluminum wheel, and an aluminum wheel of the same, which is formed by molding an aluminum wheel for automobiles which is integrally welded as an aluminum material.

더욱, 상세하게는 알루미늄 합금을 주조하여 형성되는 슬라브판재를 프레스공정에서 원판으로 펀칭하여 얻어진 판재를 압착공정에 적합하도록 연질화시켜 주고 프레스의 금형을 하강시켜 바닥면이 막힌 원통체를 얻은 다음 원통체의 바닥면을 가공처리하여 짧은 원통관의 드럼으로 가공한 것을 자동차용 휠 형태로 포밍(Forming) 성형하여서 되는 것으로,More specifically, the slab plate formed by casting an aluminum alloy is punched into the original plate in the press process to soften the plate material suitable for the pressing process, and the die of the press is lowered to obtain a cylindrical body with a closed bottom surface. The bottom surface of the sieve is processed and formed into a drum of a short cylindrical tube by forming in the form of wheels for automobiles.

본 발명에서는 알루미늄합금을 사용하여 성형되는 자동차용 휠에 용접등의 방법을 이용한 이음매가 없이 일체형으로 주조되고 성형되어진 알루미늄 휠을 제공할 수 있게함에 특징을 갖는 것이다.The present invention is characterized in that it is possible to provide an aluminum wheel molded and molded integrally without a seam using a method such as welding on a wheel for automobiles formed by using aluminum alloy.

종래의 일반적인 자동차용 휠은 모양에 따라 디스크 휠, 스포크 휠, 스파이더 휠 등으로 구분되어지며 휠은 타이어를 지지하는 림과 림을 허브에 지지하는 부분으로 구성된 것이다.Conventional automotive wheels are classified into disc wheels, spoke wheels, spider wheels, etc. according to their shape, and the wheels are composed of a rim supporting the tire and a portion supporting the rim to the hub.

일반적으로 많이 사용되어지고 있는 휠은 강판을 용접하여 생긴 이음매를 가공한 후 휠을 성형하여서 된 것과,Wheels that are commonly used are those formed by forming wheels after processing the seams produced by welding steel sheets,

국내 공개특허공보 공개번호 특2000-56237호의 일체성형 휠과 그 제조방법이 있으나, 이는 재료를 형틀에 주입시켜 사출성형이나 다이캐스팅에 의해 일체로 성형하는 성형휠로서 이는 자전거나 소형수레 또는 골프카트와 오토바이등에 사용되는 협폭타이어의 경우에는 적용이 가능할지 모르나 승용자동차 또는 대형차용으로는 적합하지 못하였다.There is an integrally formed wheel of Korean Laid-Open Patent Publication No. 2000-56237 and a manufacturing method thereof, but this is a molding wheel which is formed by injection molding or die casting by injecting material into a mold. Narrow tires used for motorcycles may be applicable, but they are not suitable for passenger cars or large vehicles.

특히, 종래에서 림부위에 용접을 하여 이음매가 있는 상태에서 알루미늄 휠을 제작하여 사용되어졌다.In particular, aluminum wheels have been used in the prior art by welding to the rim.

이는 알루미늄판을 말아서 이음매를 용접하는 관계로 알루미늄판의 강도를 유지하기 위하여 많은 량의 재료를 사용하였으므로 경량화를 시킬 수 없는 결점이 있었다.This is because a large amount of material is used to maintain the strength of the aluminum plate due to the welding of the joint by rolling the aluminum plate, there was a drawback that can not be reduced in weight.

본 발명은 상술한 바와같은 종래 자동차용 휠의 제반문제점을 해결하고 견고하면서도 경량화되었으며 제조가 간편한 이음매 없는 알루미늄 휠을 제공할 수 있도록 알루미늄합금재로 주조되는 판재를 원판형으로 프레싱하고 이를 연질화시켜 압착공정이 용이하도록하여 프레스금형으로 판재의 중앙을 바닥면이 막힌 원통체를 형성시켜서된 알루미늄 재질로 휠을 성형하여 주므로서 용접등에 의한 이음매 없는 알루미늄 합금재로 성형된 알루미늄 휠을 제공할 수 있게 함에 특징을 갖는 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional automotive wheel as described above and to press the plate material cast from aluminum alloy material in a disc shape so as to provide a seamless, lightweight and seamless aluminum wheel easy to manufacture and to soften it It is possible to provide aluminum wheels made of seamless aluminum alloy materials by welding, etc. by forming a cylindrical body whose bottom surface is clogged with a press mold to facilitate the pressing process. It is characterized by.

도1은 본 발명에 적용되는 롤링된 알루미늄판재를 프레스에서 원판으로 펀칭하는 공정도1 is a process chart for punching a rolled aluminum sheet material in the press from the press applied to the present invention

도2는 알루미늄판재와 원판으로 펀칭된 원판의 사시도2 is a perspective view of a disc punched with an aluminum sheet and a disc

도3은 펀칭된 알루미늄원판의 연질화 소둔 공정도Figure 3 is a soft nitride annealing process of the punched aluminum disc

도4는 알루미늄원판을 프레스공정에서 바닥면이 막힌 원통체 성형공정도Figure 4 is a cylindrical body forming process in which the bottom surface is blocked in the aluminum plate pressing process

도5는 프레스공정에서 성형된 원통체 알루미늄의 단면도5 is a cross-sectional view of cylindrical aluminum formed in a pressing process;

도6은 바닥면을 절단한 드럼 사시도Figure 6 is a perspective view of the drum cut the bottom surface

도7은 본 발명의 제조방법으로 성형된 알루미늄 휠의 사시도Figure 7 is a perspective view of an aluminum wheel molded by the manufacturing method of the present invention

도8은 본 발명의 제조방법으로 성형된 알루미늄 휠 단면도8 is a cross-sectional view of the aluminum wheel molded by the manufacturing method of the present invention.

도9는 종래의 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도9 is a process chart for a conventional aluminum wheel manufacturing method

도10은 본 발명 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도Figure 10 is a process chart for the aluminum wheel manufacturing method of the present invention

*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

A : 롤링알루미늄판재A: Rolling Aluminum Plate

1 : 알루미늄 원판 100 : 프레스1: aluminum disc 100: press

2 : 원통체 200 : 원통상 압착금형2: cylindrical body 200: cylindrical crimping mold

3 : 원통형 드럼 300 : 횡방향 컷팅3: cylindrical drum 300: lateral cutting

4 : 알루미늄 림4: aluminum rim

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 알루미늄 합금재로 용접이음매 없이 일체형으로 포밍된 알루미늄 휠을 성형하여 알루미늄 합금재의 조직이 치밀하며 가볍고 튼튼한 기계적 특성을 가제 함으로서 자동차의 경량화에 기여할 수 있는 초경량의 알루미늄 휠을 제조하는 방법과 그 방법에 의하여 제조된 알루미늄 휠에 특징을 갖게한 것이다.In order to achieve this object, in the present invention, by forming an aluminum wheel integrally formed without welding seam by using aluminum alloy material, the structure of the aluminum alloy material is compact, lightweight and durable mechanical properties by adding an ultra-light aluminum wheel that can contribute to the weight reduction of the automobile It is to give a feature to the method and the aluminum wheel manufactured by the method.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 첨부도면에 의한 설명을 하기에 앞서 알루미늄 판재의 롤링상태까지의 과정을 개략적으로 설명하면 알루미늄 판재를 성형하기 위하여는 알루미늄재료를 주조하고, 주조에서 만들어진 스라브의 표면에 부착된 불순물을 절삭하여준 슬라브를 이보다 얇은 판재로 롤링하여 알루미늄 휠 성형에 적당한 두께로 하여준다.First, prior to the description by the accompanying drawings, the process to the rolling state of the aluminum sheet is described schematically. In order to form the aluminum sheet, the aluminum material is cast, and the impurities attached to the surface of the slab made in the casting are cut out. The semi-slabs are rolled into thinner plates to a thickness suitable for forming aluminum wheels.

상기한 선행공정에 의하여 얻어진 롤링알루미늄판재를Rolling aluminum sheet material obtained by the above-mentioned step

도1에서와 같은 프레서(100)공정에서 원판으로 펀칭하여 알루미늄 휠의 성형에 필요한 알루미늄 원판을 제공받는 것이다.In the presser 100 process as shown in FIG. 1, punching is performed on a disc to provide an aluminum disc for forming an aluminum wheel.

도2는 롤링알루미늄판재(A)와 프레스펀칭공정에서 가공한 알루미늄원판(1)과 알루미늄원판이 펀칭된 펀칭공이다.Fig. 2 is a punching hole in which a rolling aluminum plate A and an aluminum disc 1 processed in a press punching step and an aluminum disc are punched.

도3은 롤링알루미늄판재(A)에서 프레스펀칭으로 가공된 알루미늄원판(1)을 압착가공이 용이하도록 연질화 시키는 소둔(annealing)작업공정이다.FIG. 3 is an annealing operation process of softening the aluminum original plate 1 processed by press punching in the rolling aluminum sheet A to facilitate the pressing process.

도4는 소둔공정을 거쳐 압착성형공정에 적합하도록 연질화된알루미늄원판(1)을 원통상압착금형(200)에 올려 놓고 프레스로 알루미늄원판(1)의 중앙 바닥면이 막힌 상태의 원통체로 성형하는 공정도이다.Fig. 4 shows an aluminum plate 1 softened to be suitable for a compression molding process through an annealing process and placed into a cylindrical compression mold 200, and formed into a cylindrical body with the center bottom surface of the aluminum disc 1 blocked by a press. It is a process chart.

도5는 도4의 공정에서 얻어진 알루미늄원판(1)을 프레스에 의하여 원통상 압착금형(200)으로 원통체(2)로 성형한 단면도로서 바닥면을 횡방향 컷팅(300)하기전의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the aluminum disc 1 obtained in the process of FIG. 4 formed into a cylindrical body 2 by a cylindrical crimping die 200 by a press, before cross-cutting the bottom surface 300.

도6은 상기 도5의 횡방향컷팅(300)에 의하여 중앙바닥면이 절단된 드럼(3)상태의 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view of the drum 3 in which the center bottom surface is cut by the lateral cutting 300 of FIG.

도7은 드럼을 포밍하여 이음매 없는 알루미늄 림(4)을 만들고 이에 디스크를 고정시켜서 완성된 본 발명 휠의 일실시 사시도이다.7 is a perspective view of one embodiment of the wheel of the present invention completed by forming a drum to create a seamless aluminum rim 4 and fixing the disk to it.

도8은 본 발명에 의하여 성형된 용접이음매 없는 알루미늄드럼을 포밍하여 만들어진 림으로 완성시킨 본 발명 일실시 휠의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention wheel completed by a rim made by forming a welded seamless aluminum drum formed according to the present invention.

도9는 종래의 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도,9 is a process chart for a conventional aluminum wheel manufacturing method,

도10은 본 발명 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도이다.10 is a process chart for the aluminum wheel manufacturing method of the present invention.

이상과 같은 제조공정에 의하여 성형되는 본 발명의 알루미늄 휠은 롤링된 알루미늄판재(A)를 프레스에서 휠사용에 적합한 크기의 알루미늄원판(1)으로 펀칭가공하여주고 가공된 알루미늄원판(1)을 프레스에서의 압착가공이 용이하도록 연질화시키는 소둔공정과, 연질화로 소둔된 알루미늄원판을 프레스에서 원판의 중앙이 바닥면이 되도록 원통상으로 압착성형하는 압착프레스가공과정을 거쳐서 얻어진 알루미늄원통체(2)의 중앙바닥면쪽을 횡방향의 일정폭으로 컷팅(300)하여 절단처리된 원통형 드럼(3)을 성형하는 공정과, 상기 공정에서 얻어진 알루미늄의 원통형드럼(3)을 다단계의 포밍공정에서 자동차용 알루미늄 휠의 림을 용접과 같은 이음매 없이 제조할 수 있게 하여서된 제조공정에 관한 것이다.The aluminum wheel of the present invention molded by the manufacturing process as described above punches the rolled aluminum plate (A) into an aluminum disc (1) of a size suitable for wheel use in the press and press the machined aluminum disc (1) Of the aluminum cylindrical body (2) obtained through an annealing process for soft-nitriding and easy press-molding in the press, and a press-pressing process for press-molding an aluminum disc annealed by soft nitriding in the press so that the center of the disc becomes the bottom surface Aluminum wheels for automobiles in the step of forming a cylindrical drum (3) cut by a predetermined width in the horizontal direction at the center bottom surface 300, and the cylindrical drum (3) of aluminum obtained in the step in a multi-step forming process. This invention relates to a manufacturing process by allowing the fabrication of a rim without a seam such as welding.

특히, 상술한 제조공정을 거쳐 생산되어지는 용접이음매없이 성형된 알루미늄 림을 사용하여 제작된 휠은 견고성이 매우 양호하고 가벼운 중량에 특징을 갖는 것이다.In particular, the wheel manufactured by using the welded aluminum rim produced through the above-described manufacturing process is characterized by very good rigidity and light weight.

따라서, 본 발명의 제조공정으로 성형된 용접이음매 없는 알루미늄 림으로 만들어지는 본 발명의 자동차용 휠은 위에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명에 의하여 성형된 용접이음매 없는 알루미늄 휠은 피로강도등이 매우 높아 동일한 강도의 알루미늄 휠을 제조함에 있어 종래에 비하여 훨씬 가볍고 일체형이라 튼튼한 알루미늄 휠을 제조할 수 있게되어 자동차의 경량화에 크게 기여할 수 있게되어 진동 및 회전저항을 감소하고, 타이어 및 브레이크의 수명을 연장하며, 현저한 연비감소와 타이어 편마모를 방지하고, 등판 능력이 향상되며 안전한 승차감을 갖는 효과가 있게 되었다.Therefore, the wheel for automobiles of the present invention made of a welded seamless aluminum rim molded by the manufacturing process of the present invention, as described in detail above, the welded seamless aluminum wheel formed by the present invention has very high fatigue strength and the like, and the same strength. It is much lighter and all-in-one than in the past in manufacturing aluminum wheels, which makes it possible to manufacture durable aluminum wheels, which can greatly contribute to the weight reduction of automobiles, reducing vibration and rolling resistance, extending the life of tires and brakes, and remarkably It has the effect of reducing fuel consumption and tire wear, improving climbing ability and having a safe ride.

Claims

Process of processing the original aluminum plate (A) by punching in the press 100,

An annealing step of soft-nitriding the punched aluminum disc 1 to facilitate compression molding;

The process of shaping the softened aluminum disc 1 into a cylindrical body 2 in which the center bottom is blocked with a press crimping mold 200, and cutting the bottom side of the molded cylindrical body 2 in the lateral direction to form a joint Forming into a cylindrical drum (3) without

Forming the cylindrical drum (3) to the aluminum rim (4) of the wheel for automobiles to produce a seamless aluminum wheel.

A structure in which the disc 1 made by punching the aluminum plate A is made into a cylindrical body 2 so that the bottom surface thereof is blocked;

Welded seamless aluminum wheel, characterized in that the drum is formed by the rim (4) of the vehicle by the forming process by cutting the bottom surface of the cylindrical body to a seamless cylindrical drum (3).