KR200248900Y1 - 용접이음매 없는 알루미늄 휠 - Google Patents

Abstract

본 고안은 알루미늄재질로서 용접이음매가 없는 일체형으로된 자동차용 알루미늄 휠을 성형하여서되는 용접이음매가 없는 알루미늄 휠에 관한 것이다.

알루미늄판재(A)를 펀칭하여서된 원판(1)을 중앙 바닥면이 막히도록 원통체(2)로 한 구성과,

상기 원통체의 바닥면을 컷팅하여 이음매 없는 원통형 드럼(3)으로하여 포밍공정으로 드럼을 자동차용 림(4)으로 형성한 구성으로 됨을 특징으로 한 용접이음매 없는 알루미늄 휠로 구성되어 인장강도와 피로강도 등이 매우 높아 동일한 강도의 휠보다 훨씬 가볍고 튼튼한 일체형의 용접이음매 없는 알루미늄 휠을 제공하는 것이다.

Description

용접이음매 없는 알루미늄 휠{Seamless aluminum wheel}

본 고안은 알루미늄재질로서 용접이음매가 없는 일체형으로된 자동차용 알루미늄 휠을 성형하여서되는 용접이음매가 없는 알루미늄 휠에 관한 것이다.

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,

본 고안에서는 알루미늄합금을 사용하여 성형되는 자동차용 휠에 용접등의 방법을 이용한 이음매가 없이 일체형으로 주조되고 성형되어진 알루미늄 휠을 제공할 수 있게함에 특징을 갖는 것이다.

종래의 일반적인 자동차용 휠은 모양에 따라 디스크 휠, 스포크 휠, 스파이더 휠 등으로 구분되어지며 휠은 타이어를 지지하는 림과 림을 허브에 지지하는 부분으로 구성된 것이다.

일반적으로 많이 사용되어지고 있는 휠은 강판을 용접하여 생긴 이음매를 가공한 후 휠을 성형하여서 된 것과,

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.

특히, 종래에서 림부위에 용접을 하여 이음매가 있는 상태에서 알루미늄 휠을 제작하여 사용되어졌다.

이는 알루미늄판을 말아서 이음매를 용접하는 관계로 알루미늄판의 강도를 유지하기 위하여 많은 량의 재료를 사용하였으므로 경량화를 시킬 수 없는 결점이 있었다.

본 고안은 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.

도1은 본 고안에 적용되는 롤링된 알루미늄판재를 프레스에서 원판으로 펀칭하는 공정도

도2는 알루미늄판재와 원판으로 펀칭된 원판의 사시도

도3은 펀칭된 알루미늄원판의 연질화 소둔 공정도

도4는 알루미늄원판을 프레스공정에서 바닥면이 막힌 원통체 성형공정도

도5는 프레스공정에서 성형된 원통체 알루미늄의 단면도

도6은 바닥면을 절단한 드럼 사시도

도7은 본 고안의 제조방법으로 성형된 알루미늄 휠의 사시도

도8은 본 고안의 제조방법으로 성형된 알루미늄 휠 단면도

도9는 종래의 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도

도10은 본 고안 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도

*도면의 주요부분에 대한 설명*

A : 롤링알루미늄판재

1 : 알루미늄 원판 100 : 프레스

2 : 원통체 200 : 원통상 압착금형

3 : 원통형 드럼 300 : 횡방향 컷팅

4 : 알루미늄 림

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 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.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

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.

상기한 선행공정에 의하여 얻어진 롤링알루미늄판재를

도1에서와 같은 프레서(100)공정에서 원판으로 펀칭하여 알루미늄 휠의 성형에 필요한 알루미늄 원판을 제공받는 것이다.

도2는 롤링알루미늄판재(A)와 프레스펀칭공정에서 가공한 알루미늄원판(1)과 알루미늄원판이 펀칭된 펀칭공이다.

도3은 롤링알루미늄판재(A)에서 프레스펀칭으로 가공된 알루미늄원판(1)을 압착가공이 용이하도록 연질화 시키는 소둔(annealing)작업공정이다.

도4는 소둔공정을 거쳐 압착성형공정에 적합하도록 연질화된알루미늄원판(1)을 원통상압착금형(200)에 올려 놓고 프레스로 알루미늄원판(1)의 중앙 바닥면이 막힌 상태의 원통체로 성형하는 공정도이다.

도5는 도4의 공정에서 얻어진 알루미늄원판(1)을 프레스에 의하여 원통상 압착금형(200)으로 원통체(2)로 성형한 단면도로서 바닥면을 횡방향 컷팅(300)하기전의 단면도이다.

도6은 상기 도5의 횡방향컷팅(300)에 의하여 중앙바닥면이 절단된 드럼(3)상태의 사시도이다.

도7은 드럼을 포밍하여 이음매 없는 알루미늄 림(4)을 만들고 이에 디스크를 고정시켜서 완성된 본 고안 휠의 일실시 사시도이다.

도8은 본 고안에 의하여 성형된 용접이음매 없는 알루미늄드럼을 포밍하여 만들어진 림으로 완성시킨 본 고안 일실시 휠의 단면도이다.

도9는 종래의 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도,

도10은 본 고안 알루미늄 휠 제조방법에 대한 공정도이다.

이상과 같은 제조공정에 의하여 성형되는 본 고안의 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.

특히, 상술한 제조공정을 거쳐 생산되어지는 용접이음매없이 성형된 알루미늄 림을 사용하여 제작된 휠은 견고성이 매우 양호하고 가벼운 중량에 특징을 갖는 것이다.

따라서, 본 고안의 제조공정으로 성형된 용접이음매 없는 알루미늄 림으로 만들어지는 본 고안의 자동차용 휠은 위에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안에 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.

Claims (1)

1. 알루미늄판재(A)를 펀칭하여서된 원판(1)을 중앙 바닥면이 막히도록 원통체(2)로 한 구성과,

   상기 원통체의 바닥면을 컷팅하여 이음매 없는 원통형 드럼(3)으로하여 포밍공정으로 드럼을 자동차용 림(4)으로 형성한 구성으로 됨을 특징으로 한 용접이음매 없는 알루미늄 휠.