KR20160101077A - 열간 성형 휠 디스크 제조 방법 및 장치 - Google Patents

열간 성형 휠 디스크 제조 방법 및 장치 Download PDF

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아른트 막스
크리스티안 뮐러
다비드 피어로넥
악셀 그뤼네클레
마쿠스 최르낙
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티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트
티센크룹 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 휠 디스크(1)가 강으로 형성된 블랭크(6)로부터 열간 성형을 통해 제조되는, 차량 휠의 휠 디스크(1)의 제조 방법 및 장치에 관한 것이며, 상기 블랭크(6)는 열간 성형 중에 또는 후에, 적어도 부분적으로 경화되며, 바람직하게는 프레스 경화되며, 블랭크(6)는 하나 이상의 펀치(7) 및 하나 이상의 다이(8)를 사용하여 열간 성형되며, 열간 트리밍 수단(9, 10)의 사용 하에 하나 이상의 개구(3, 4, 5)가 블랭크(6)에 제공된다. 차량 휠의 휠 디스크(1)의 제조 방법을 제공하는 과제는, 한편으로, 상기 방법을 이용하여, 휠 디스크(1)가 간단하게 높은 정밀도로 제조될 수 있기 때문에, 휠 디스크(1)는 추가의 무게 감소 및 요구된 기하구조 및 안전 요건을 충족하며, 차량 휠의 휠 디스크(1)의 제조 방법 또는 장치에서, 하나 이상의 개구(3, 4, 5)가 하나 이상의 트리밍 볼트(9) 및 보정 볼트(10)의 사용 하에 열간 트리밍 중에 제공되며, 보정 볼트(10)는, 보정 볼트(10)의 종방향으로 가변적인 단면 형태를 갖는 하나 이상의 영역(10a)을 포함하며, 보정 볼트(10)의 사용 하에 하나 이상의 개구(3, 4, 5)가 가변 단면 형태에 의해 보정됨으로써 해결된다.

Description

열간 성형 휠 디스크 제조 방법 및 장치{PROCESS AND DEVICE FOR PRODUCING HOT-FORMED WHEEL NAVES}
본 발명은, 휠 디스크가 강(steel)으로 형성된 블랭크로부터 열간 성형을 통해 제조되는 차량 휠의 휠 디스크 제조 방법에 관한 것이며, 상기 블랭크는 열간 성형 중에 또는 후에, 적어도 부분적으로 경화되며, 바람직하게는 프레스 경화되며, 블랭크는 하나 이상의 펀치 및 하나 이상의 다이를 사용하여 열간 성형되며, 열간 트리밍 수단의 사용 하에, 하나 이상의 개구가 블랭크에 제공된다. 또한, 본 발명은 강으로 형성된 블랭크로부터 휠 디스크를 제조하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는, 휠 디스크를 위한 블랭크의 열간 성형을 실행하기에 적합하며, 열간 성형을 위한 하나 이상의 다이 및 하나 이상의 펀치를 포함하며, 하나 이상의 개구를 블랭크 내에 제공하기 위한 열간 트리밍의 실행을 위한 수단이 제공된다.
차량의 휠은 안전 필수 부품이기 때문에, 작동 중에 높은 기계적 변동 부하를 지속적으로 받을 수 있어야 한다. 종래의 스틸 휠은 휠 허브에 대한 연결을 보장하는 휠 디스크와, 타이어를 수용하는 휠 림 밴드로 구성된다. 현재, 휠 디스크는 11 단계까지의 다단 가압으로 냉간 성형을 통해 제조된다. 이 경우에, 400 내지 600 MPa의 강도를 갖는 거의 전적으로 냉간 성형 가능한 미세 합금화 복합 조직강이 사용된다. 스틸 휠의 수명 이외에, 무게가 중요한 역할을 하는데, 이는, 특히 재료 비용, 현가하질량, 회전 관성 및 연료 소모에 영향을 미친다. 기본적으로, 높은 강도, 예를 들어 높은 내진동성을 갖는 재료가 사용될 수 있다. 그러나 강 재료의 강도가 증가함에 따라, 통상, 재료의 성형성이 감소됨으로써, 냉간 성형 가능한 재료의 경우, 경량 구조 잠재성이 소멸된 것으로 보인다. 열간 성형의 이용에 의해 높은 성형성에 대한 요건을, 동시에 매우 높은 강도와, 형성되는 구성 부품의 매우 높은 치수 정밀도로 실행하는 가능성이 형성된다. 열간 성형 시에, 블랭크는 바람직하게는, 성형 거동이 현저히 개선되는 온도로 가열된다. 예를 들어, 오스테나이트 조직으로의 조직 변환 시에, 성형의 명확한 개선이 달성된다. 이를 위해, 강 조성물에 따르는 Ac1-온도점보다 높은 온도로 블랭크가 가열되어야 한다. 열간 성형 중에 재료의 더 큰 성형능(forming capability)으로 인해, 특히, 강 재료가 오스테나이트 조직을 포함할 경우, 냉간 성형에서 필요한 성형 단계의 수의 명확한 감소가 달성될 수 있다. 이 경우에, 가능한 많은 성형 단계 또는 공정 단계가 공구에 투입됨으로써, 후속 작동이 생략될 수 있다. 그러나 여기서 문제는, 휠 디스크의 제조 시에 다양한 천공들이 제공되어야 한다는 것인데, 천공들은 열간 성형 이전에 블랭크 내로 제공될 수 없다. 종래에는, 이러한 천공들이 구성 부품의 담금질 및 템퍼링 이후에 제공되야 했으나, 예를 들어 3mm 보다 두꺼운 재료 두께에서는 단지 레이저 절단에 의해서만 수행될 수 있다. 예를 들어 휠 볼트 개구에서, 통상, 휠 디스크 내의 개구들이 높은 치수 정확도를 포함해야 하기 때문에, 천공들은 열간 성형 이전에 제공될 수 없다. 또한, 휠 볼트의 수용을 위한 표준화된 기하구조가 요구된다. 열간 성형 후에 천공들을 휠 디스크에 제공하는 것은 상당한 지출과 관련된다. 이는, 예를 들어 개구들의 후속 레이저 절단에, 또는 상당한 마모로 인해 후속적인 기계적 트리밍에 대해 적용된다.
본 출원인의 이전의 공개 공보 DE 103 23 833 A1에는 열간 성형을 통한 템퍼링 강, 예를 들어 22MnB5 유형의 망간-붕소-강으로 형성된 휠 디스크의 제조가 공지되어 있다. 또한, 금속 블랭크 시트로부터, 돌출된 칼라를 갖는 하나 이상의 개구를 가지며 적어도 부분적으로 경화된 금속 시트 구성 요소의 제조가 독일 공개 공보 DE 10 2011 117 066 A1에 공지되어 있다.
본 발명의 과제는, 차량 휠의 휠 디스크 제조 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법을 이용하여, 한편으로, 휠 디스크가 간단하게 높은 정밀도로 제조될 수 있기 때문에, 휠 디스크가 추가의 무게 감소 및 요구된 기하구조 및 안전 요건을 충족하게 된다. 또한, 본 발명의 과제는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 제1 교시에 따르면, 차량 휠의 휠 디스크의 제조 방법에서 제시된 과제는, 하나 이상의 개구가 하나 이상의 트리밍 볼트 및 보정 볼트의 사용 하에 열간 트리밍 중에 제공되며, 보정 볼트는, 보정 볼트의 종방향으로 가변적인 단면 형태를 갖는 하나 이상의 영역을 포함하며, 보정 볼트의 사용 하에 하나 이상의 개구가 가변 단면 형태에 의해 보정됨으로써 해결된다.
열간 성형 시에, 열간 성형된 휠 디스크에 개구를 제공하기 위한 블랭크의 트리밍이 열간 트리밍 시에 공구 마모의 명확한 감소를 유도함으로써, 휠 디스크의 기계적 트리밍이 적은 비용 및 적은 지출로 가능하다는 것이 제시된다. 또한, 적어도 부분적으로 가변적인 단면 형태를 갖는 보정 볼트를 통해, 제공된 개구의 보정이 트리밍 직후에 수행될 수 있다. 또한, 보정이 가열 상태, 즉, 높은 온도에서, 예를 들어, 강 조성물에 따르는 MS-개시점 보다 높은 온도에서 수행되어 더 적은 힘이 요구되는 것이 이용될 수 있다. 보정 볼트의 사용 하에, 개구 영역 내에서 괴상 성형(massive forming) 및 보정이 동시에 수행될 수 있다. 괴상 성형은 예를 들어 업세팅 또는 단조를 의미한다.
초기 블랭크의 금속 시트 두께가 예를 들어 1mm 내지 7mm 범위, 바람직하게는 2mm 내지 5mm 범위 내인 것을 통해, 추가의 무게 절감이 달성될 수 있다. 더 작은 금속 시트 두께는 높은 강도를 갖는 재료의 선택을 통해 달성될 수 있다. 특히, 망간-붕소-강, 이른바 템퍼링 강의 사용 시에, 열간 성형을 통해 동시에 적어도 부분적인 경화 또는 프레스 경화를 달성할 수 있게 됨으로써, 완성된 휠 디스크는 낮은 중량으로 최고의 강도를 포함한다. 바람직하게는, 열간 트리밍 및 열간 성형이 실제 프레스 경화 이전에 종료된다.
본 발명에 따른 방법의 제1 구성에 따르면, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 사용 하에, 휠 볼트 개구, 휠 디스크 환기 개구 및/또는 휠 허브 개구가 열간 트리밍 중에 제공된다. 상기 모든 세 개구들는 최고의 정확도 요건을 충족시켜야 하며, 균열에 민감하지 않아야 한다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 개구의 절단 에지 영역이 괴상 성형될 수 있게 됨으로써, 개구 영역 내의 균열 위험이 감소된다. 또한, 괴상 성형을 통해 특히 매끈한 개구 에지가 후속 처리 없이 달성될 수 있다.
휠 디스크의 제조를 위한 지출은, 휠 디스크를 위한 블랭크의 열간 트리밍 및 열간 성형이 하나의 작업 행정(stroke)에서 수행됨으로써 더 감소된다. 특히, 트리밍 볼트 및 보정 볼트의 본 발명에 따른 사용은 하나의 작업 단계 또는 작업 행정에서 본 방법의 실행을 가능케 한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 구성에 따르면, 할당된 트리밍 볼트가 열간 트리밍 중에 내부로 진입하는 중공 보정 볼트가 사용된다. 한편으로, 보정 볼트를 통해, 특히 내마모성 절단 에지가 제공될 수 있다. 다른 한편으로, 트리밍된 재료의 방출 이송을 위한 가능성이 제공된다. 또한, 중공 보정 볼트 및 상응하게 할당된 트리밍 볼트는, 예를 들어 펀치 또는 다이의 운동과 트리밍의 연결을 가능케 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 개구의 절단 에지가 괴상 성형을 통해 적어도 부분적으로 성형된다. 적어도 부분적인 괴상 성형을 통해, 예를 들어 간단한 방식으로, 원추형 또는 구형으로 카운터 싱크 가공된 휠 볼트 개구의 요구된 기하구조가 제조될 수 있다. 또한, 상응하는 개구 에지는 개구 영역 내의 균열 형성의 위험을 감소시키며, 개구 내의 필수적인 강성을 보장한다.
다른 변형예에 따라, 열간 트리밍이 트리밍된 재료의 하향 절단을 통해 수행될 경우, 트리밍 편의 용이한 방출 이송을 위해 중력이 이용될 수 있다.
다른 일 구성에 따르면, 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 이동 경로를 간단하게 보장하기 위해, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 이동 경로가 펀치 및/또는 다이의 이동 경로와 연결됨으로써, 블랭크의 열간 성형을 위한 장치 내의 간단한 강제 이송이 이용될 수 있다.
대안적으로, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 이동 경로가 예를 들어 적어도 부분적으로 펀치 및/또는 다이의 이동 경로와는 별도로 제어될 수 있다. 상기 제어는 예를 들어, 유압, 공압 또는 전기 보조식으로 수행될 수 있으며, 이러한 점에 있어서, 열간 트리밍의 실행을 위한 시점 및 공구 위치와 관련되어 큰 유연성을 가능케 한다. 특히 바람직하게, 방법의 다른 일 구성에 따르면, 성형될 블랭크는, 열간 성형이 홀딩 다운 수단의 사용 없이, 휠 디스크를 위한 일체된 열간 트리밍과 함께 실행될 수 있는 방식으로 절단된다. 이에 의해, 열간 성형 중에 성형 에너지가 더욱 감소되는데, 그 이유는 재료 유입이 성형 중에 최소화되기 때문이다.
마지막으로, 방법의 다른 일 실시예에 따르면, 망간-붕소-강, 다상 강(multiphase steel) 또는 다층 강(multilayered steel) 복합재로 형성된 블랭크가 휠 디스크를 위해 열간 성형된다. 다른 템퍼링 강과 같은 망간-붕소-강이 열간 성형 후에 프레스 경화될 수 있기 때문에, 특히 높은 강도가 달성된다. 이는, 다상 강에 대해서, 그리고 이에 상응하게 경화 가능한 또는 프레스 경화 가능한 강 복합재에 대해서도 적용된다.
본 발명의 다른 교시에 따르면, 휠 디스크 제조 장치에 대해 상기 제시된 과제는, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 할당된 보정 볼트가 제공되며, 보정 볼트는 보정 볼트의 종방향으로 가변적인 단면 형태를 갖는 하나 이상의 영역을 포함하며, 보정 볼트의 가변적인 단면 형태의 영역의 사용 하에, 개구의 보정을 위한 수단이 제공됨으로써 해결된다.
상술된 바와 같이, 일체된 트리밍 볼트 및 보정 볼트를 갖는 열간 성형을 위해 제공된 장치에 의해, 동시에 열간 성형 및 블랭크 또는 열간 성형된 휠 디스크의 트리밍이 달성됨으로써, 감소된 성형 에너지 이외에, 동시에 휠 디스크의 고정밀 개구가 제조될 수 있다. 보정 볼트의 가변 단면 형태를 갖는 영역의 사용 하에 개구의 보정을 위한 수단으로서, 예를 들어 강제 안내부가 제공될 수 있는데, 강제 안내부는 장치의 폐쇄 공정 중에 그리고 다이 내로 펀치의 진입 중에, 보정 볼트의 상응하는 운동을 가능케 한다.
바람직하게는, 하나 이상의 보정 볼트가 중공으로 형성됨으로써, 할당된 트리밍 볼트는 보정 볼트 내로 진입할 수 있다. 보정 볼트 내로 트리밍 볼트의 진입을 통해, 간단한 강제 안내부를 이용하여, 트리밍 볼트 및 보정 볼트의 운동이 공구 내에서 간단하게 구현될 수 있다. 특히, 이러한 구성에서 휠 디스크를 위한 블랭크의 열간 성형 및 열간 트리밍의 실행과 관련된 장점이 단일 작업 행정에서 형성된다. 예를 들어 보정 볼트가 고강도 절단 에지를 제공할 수 있는데, 그 이유는 중공으로 형성된 보정 볼트가 예를 들어 특히 높은 강성을 포함하기 때문이다.
할당된 보정 볼트 내로 하나 이상의 트리밍 볼트가 상부로부터 진입하도록 배열되는 경우, 트리밍 볼트에 의해 생성된 블랭크의 트리밍된 재료는 할당된 보정 볼트를 통해 장치 영역으로부터 제거될 수 있다. 특히, 트리밍된 재료가 중력에 의해 자동으로 장치 영역으로부터 이송될 수 있다.
마지막으로, 한편으로, 펀치 및/또는 다이의 이동 경로와, 트리밍 볼트와 보정 볼트의 연결된 운동을 제어하기 위한 수단이 제공될 수 있거나, 트리밍 볼트, 보정 볼트, 펀치 및/또는 다이의 별도의 운동을 제어하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 예를 들어 강제 안내부를 통한 연결된 운동 제어는 트리밍 볼트, 보정 볼트 및 펀치 및/또는 다이의 운동을 제어하기 위해 특히 간단한 구성을 통해 공정 안정성을 개선한다. 다른 한편으로, 트리밍 볼트, 보정 볼트, 펀치 및/또는 다이의 별도의 운동 제어를 제공하는 제안예는, 휠 디스크의 제조 중에, 특별 작업 단계의 설정에 대한 더 큰 유연성을 형성한다. 트리밍 볼트가 예를 들어 보정 볼트 내로 진입하거나, 트리밍이 펀치를 통해 수행되는 시점이 분리되어 제어될 수 있다.
이하, 본 발명이 도면과 관련된 실시예를 참조로 상세히 설명된다.
도 1은 차량의 차량 휠의 사시도를 도시한다.
도 2는 차량 휠의 휠 디스크의 전면도를 도시한다.
도 3 내지 도 5는 본 방법의 세 개의 다양한 시점에서 블랭크로부터 휠 디스크를 제조하기 위한 장치의 실시예를 개략적인 단면도로 도시한다.
도 6 내지 도 8은 본 방법의 실행 중에 트리밍 볼트 및 보정 볼트의 공동 작동을 개략적인 단면도로 도시한다.
도 1에는 먼저, 휠 디스크(1) 및 휠 림 밴드(2)로 형성된 통상의 차량 휠의 개략도가 도시된다. 휠 디스크(1)는 휠 림 밴드(2)와 재료 결합식으로 연결되며 휠 허브의 힘을 휠 림 밴드(2)로 전달한다.
도 2는 휠 디스크(1)의 전면도를 도시한다. 휠 디스크(1)를 포함하는 세 개의 다양한 개구들을 볼 수 있다. 먼저, 중앙에 휠 허브 개구(3)가 제공되는데, 이는 동심으로 배열되고 전체 5개의 휠 볼트 개구(4)에 의해 둘러싸인다. 휠 디스크의 외측 영역 내에는 브레이크의 환기를 위해 필요한 환기 개구(5)가 추가로 제공된다. 휠 허브 개구(3), 휠 볼트 개구(4) 및 환기 개구(5)는 가장 정밀하게 휠 디스크 내에 제공되어야 하는데, 그 이유는, 그렇지 않을 경우 휠 디스크(1)가, 치수 공차 초과 시에 차량 휠의 사용 중에 예를 들어 불균형과 같은 문제를 야기하기 때문이다.
도 3, 도 4 및 도 5는 세 개의 다양한 시점에서 차량 휠의 휠 디스크의 제조를 위한 방법을 도시하며, 간략화의 이유로, 블랭크(6)가 단지 도 3에만 도시된다. 블랭크(6)는 예를 들어 재료의 Ac1-온도점보다 높은 온도로 가열되어, 도 3에 도시된 장치 내로 놓인다. 이러한 상태에서, 성형성에 바람직하게 작용하는 오스테나이트 조직이 대부분 나타난다. 장치는 펀치(7) 및 다이(8)를 포함하며, 이들을 이용하여 블랭크(6)가 열간 성형된다. 열간 성형은, 블랭크가 바람직하게는 성형 조건을 보장하는 예를 들어 오스테나이트 조직을 포함하는 경우, 통상 높은 온도에서 수행된다.
또한, 도 3에는 트리밍 볼트(9) 및 보정 볼트(10)가 도시되며, 보정 볼트(10)는 중공으로 형성되며, 보정 볼트(10)의 단면 형태가 변경되는 영역(10a)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 방법의 진행 중에, 펀치(7)가 다이(8)에 의해 제공된 개구 내로 진입함으로써, 예를 들어 휠 디스크의 축 수용 개구(3)가 펀칭된다. 트리밍 볼트(9)는 도 4에서 예를 들어 블랭크 상에 놓이며, 블랭크를 아직 절단하지 않는다. 그러나 트리밍 시점은 기본적으로 통상 자유롭게 선택될 수 있다. 트리밍 볼트(9)는 보정 볼트(10) 내로 삽입되고, 도 4 및 도 5에 도시되지 않은 블랭크(6)가 영역 내에서 트리밍됨으로써, 휠 볼트 개구가 형성된다. 도 5에서는, 예를 들어 트리밍 볼트가 보정 볼트 내로 진입한다. 또한, 보정 볼트(10)는 가변 단면 형태를 갖는 영역(10a)을 포함한다. 이로써, 보정 볼트의 단면은 수직의 하부로 상기 영역 내에서 증가된다.
성형된 블랭크(6)의 열간 성형 중에 실제 열간 트리밍이 도 6 내지 도 8에서 상세히 설명된다. 도 6 내지 도 8은 도 3 내지 도 5에서 도시된 장치의 트리밍 영역(11)을 확대 도시한다.
도 6은 도 3 내지 도 5의 실시예로부터의 트리밍 볼트(9), 열간 성형된 블랭크(6) 및 보정 볼트(10)를 도시한다. 도 6에 도시된 방법의 시점에서, 트리밍 볼트가 블랭크(6) 상에 배열되며 보정 볼트 방향으로 더 진행된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 트리밍 볼트가 예를 들어 보정 볼트(10) 내로 진입하며 트리밍된 재료를 보정 볼트를 통해 성형 영역으로부터 이송시킨다. 이 경우에, 트리밍 볼트가 블랭크(6)의 트리밍된 재료를 바람직하게는 중력 방향 하향으로 성형 영역으로부터 공급한다. 개구의 트리밍 후에, 보정 볼트(10)가 수직으로 상향으로 운동함으로써, 가변 단면 형태(10a)를 갖는 영역이 블랭크(6)의 개구를 보정한다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 보정 시에, 개구 영역의 두꺼워짐 또는 원추형 또는 구형 카운터 싱크의 성형이 수행될 수 있다. 예를 들어, 블랭크(6)의 개구 영역의 에지(6a)가 두꺼워질 수 있다. 절단 에지의 표면의 두꺼워짐 또는 편평해짐을 통해, 개구는 균열 형성에 대한 더 높은 강도 및 내구성을 얻는다. 또한, 휠 디스크의 강성에 대한 추가의 요건은, 보정 볼트의 변경 가능한 단면 형태에 대한 괴상 성형, 예를 들어 단조 작업 또는 업세팅에 의해 영향을 받을 수 있다. 추가로, 다이(8) 또는 펀치(7)의 나머지 영역은 개구의 보정 중에 괴상 성형에 대해 기여할 수 있다.
바람직하게는, 블랭크(6)는 2mm 내지 7mm의 두께, 특히 바람직하게는 3mm 내지 5mm의 두께를 갖는다. 화물 자동차 휠을 위해 제공된 휠 디스크에 대해서는 더 큰 벽 두께가 요구될 수도 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 방법 원칙을 이용하여, 휠 디스크(1)의 휠 볼트 개구(4)뿐만 아니라, 휠 디스크의 중앙 휠 허브 개구 및 환기 개구도 제공될 수 있다. 마찬가지로 도 6 내지 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 블랭크(6)의 열간 성형 및 열간 트리밍이 바람직하게는 하나의 작업 단계에서 수행된다.
도 3 내지 도 5 및 도 6 내지 도 8에는 트리밍 볼트, 보정 볼트 또는 펀치 및 다이의 이동 경로의 제어를 위한 수단이 도시되어 있지 않다. 그러나 트리밍 볼트, 보정 볼트 또는 펀치 및 다이의 이동 경로의 별도의 제어 시에, 각각의 개구의 보정 또는 트리밍 시점이 매우 유연하게 선택될 수 있다는 것을 쉽게 예측할 수 있다. 트리밍 볼트, 보정 볼트 또는 펀치 및 다이의 이동 경로의 특히 간단한 제어를 위해, 연결된 단순한 제어 수단이, 예를 들어 강제 안내부가 제공될 수 있다. 이는, 가장 견고함에도 불구하고 매우 정밀한 이동 경로를 제공한다.
성형된 블랭크의 높은 온도로 인해, 열간 성형 시에 그리고 열간 트리밍 시에 성형 에너지가 예를 들어 부분적인 프레스 경화 시에 휠 디스크의 후속되는 강도에 비해 비교적 작다. 이러한 점에 있어서, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 제조된 휠 디스크에 의해, 비교적 간단하고 비용이 저렴한 제조 방법을 포기하지 않으면서, 추가의 무게 감소 잠재성이 구현될 수 있다.

Claims (16)

  1. 휠 디스크가 강으로 형성된 블랭크로부터 열간 성형을 통해 제조되는, 차량 휠의 휠 디스크의 제조 방법이며, 상기 블랭크는 열간 성형 중에 또는 후에, 적어도 부분적으로 경화되며, 블랭크는 하나 이상의 펀치 및 하나 이상의 다이를 사용하여 열간 성형되고, 열간 트리밍 수단의 사용 하에 하나 이상의 개구가 블랭크에 제공되는, 휠 디스크 제조 방법에 있어서,
    하나 이상의 개구가 하나 이상의 트리밍 볼트 및 보정 볼트의 사용 하에 열간 트리밍 중에 제공되며, 보정 볼트는, 보정 볼트의 종방향으로 가변적인 단면 형태를 갖는 하나 이상의 영역을 포함하며, 보정 볼트의 사용 하에 하나 이상의 개구가 가변 단면 형태에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 사용 하에, 휠 볼트 개구, 휠 디스크 환기 개구 및/또는 휠 허브 개구가 열간 트리밍 중에 제공되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 블랭크의 열간 성형 및 열간 트리밍이 하나의 작업 행정 중에 수행되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 할당된 트리밍 볼트가 열간 트리밍 중에 내부로 진입하는 중공 보정 볼트가 사용되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 개구의 절단 에지가 괴상 성형을 통해 적어도 부분적으로 성형되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열간 트리밍은 트리밍된 재료의 하향 절단을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 이동 경로는 펀치 및/또는 다이의 이동 경로와 연결되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 트리밍 볼트 및 하나 이상의 보정 볼트의 이동 경로는 펀치 및/또는 다이의 이동 경로와 분리되어 제어되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 성형될 블랭크는, 열간 성형이 홀딩 다운 수단의 사용 없이, 휠 디스크를 위한 일체된 열간 트리밍과 함께 실행될 수 있는 방식으로 절단되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 망간-붕소-강, 다상 강 또는 다층 강 복합재로 형성된 블랭크가 휠 디스크를 위해 열간 성형되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 방법.
  11. 블랭크(6)로부터 휠 디스크(1)를 제조하기 위한 장치이며, 상기 장치는, 휠 디스크(1)를 위한 블랭크(6)의 열간 성형을 실행하기에 적합하며, 열간 성형을 위한 하나 이상의 다이(8) 및 하나 이상의 펀치(7)를 포함하며, 하나 이상의 개구(3, 4, 5)를 블랭크(6) 내에 제공하기 위한 열간 트리밍의 실행을 위한 수단(9, 10)이 제공되는 휠 디스크 제조 장치에 있어서,
    하나 이상의 트리밍 볼트(9) 및 하나 이상의 할당된 보정 볼트(10)가 제공되며, 보정 볼트는 보정 볼트(10)의 종방향으로 가변적인 단면 형태를 갖는 하나 이상의 영역(10a)을 포함하며, 보정 볼트(10)의 가변적인 단면 형태를 갖는 영역(10a)의 사용 하에, 개구의 보정을 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 보정 볼트(10)는 중공으로 형성됨으로써, 할당된 트리밍 볼트(9)가 보정 볼트 내로 진입할 수 있는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 트리밍 볼트(9) 및 보정 볼트(10)는 휠 볼트 개구(4), 환기 개구(5) 및/또는 휠 허브 개구(3)의 형성을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 트리밍 볼트(9)는 할당된 보정 볼트(10) 내로 상부로부터 진입하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 펀치(7) 및/또는 다이(8)의 이동 경로와, 트리밍 볼트(9)와 보정 볼트(10)의 연결된 운동을 제어하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 트리밍 볼트(9), 보정 볼트(10), 펀치(7) 및/또는 다이(8)의 별도의 운동을 제어하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 휠 디스크 제조 장치.
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