KR920008551B1 - 경합금제 바퀴의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

[발명의 명칭]

경합금제 바퀴의 제조 방법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 바깥쪽 테를 형단조로 성형하는 상태를 나타낸 단면도.

제2도는 프레스 장치에 상단 다이 변환 장치를 설치한 상태의 정면도.

제3도는 디스크 면에 있어서 그물코모양의 일부를 나타낸 정면도.

제4도는 스포우크(spoke)모양의 디스크면을 나타낸 정면도.

제5도는 단순한 모양의 디스크면을 나타낸 정면도.

제6도는 경합금 소재를 형단조하여 평탄한 모양의 디스크면과 바깥쪽테를 형성한 상태의 단면도.

제7도는 경합금 소재를 형단조하여, 리브가 바퀴의 축방향으로 만곡된 요철모양을 한 디스크면과 바깥쪽 테를 형성한 상태의 단면도.

제8도는 요철의 모양을 한 디스크면의 바깥둘레에 있어서의 안쪽의 턱을 스피닝 가공하는 상태를 나타낸 단면도.

제9도는 제8도에 나타낸 바와 같이 스피닝 가공된 안쪽의 턱을 바깥쪽으로 넓어지게 하는 상태를 나타낸 단면도.

제10도는 제9도에 나타낸 바와 같이 넓어진 안쪽의 턱을 재차 스피닝 가공하여 안쪽테를 성형하는 장치를 나타낸 단면도.

제11도는 디스크면에서 리브 사이의 불필요한 얇은 부분을 뚫는 장치의 정면도.

제12도는 제11도에 나타낸 장치로 얇은 부분을 뚫는 상태를 나타낸 부분확대 단면도.

제13도는 디스크면의 모양이 대략 평탄한 바퀴의 단면도.

제14도는 디스크면이 요철모양을 한 바퀴의 단면도.

제15도는 경금속 소재를 단면이 대략 H형으로 단조되어 평탄한 모양의 디스크면을 형성한 상태의 단면도.

제16도는 제15도에 나타낸 경금속 소재에 있어서 바깥쪽의 턱을 스피닝 가공으로 필요한 형상의 바깥쪽테에 성형하는 상태를 나타낸 단면도.

제17도는 평탄한 모양의 디스크면의 바깥둘레에 바깥쪽 테를 성형한뒤 안쪽의 턱을 스피닝 가공으로 필요한 형상의 안쪽테에 성형하는 상태를 나타낸 단면도.

제18도는 요철로 된 디스크면의 모양이 변형하는 상태를 나타낸 부분 확대 정면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금등의 경합금으로 된 자동차용 경합금제 바퀴의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 리브(rib)에 의해 필요한 모양이 형성된 디스크면의 바깥둘레에 있어서, 바퀴의 축방향 양쪽으로 돌출한 내외 양쪽의 테가 디스크면과 일체된 일체 단조형의 경합금제 바퀴의 제조 방법에 관한 것이다.

[배경 기술]

알루미늄 합금이나 마그네슘 합금등으로 된 자동차용의 경합금제 바퀴의 제조에 있어서, 디스크면과 그 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 양쪽으로 돌출한 내외 양쪽의 테가 일체된 한개의 경합금제 바퀴를 제조하는 방법은 일본 특개소 56-26648호 공보 등에 나타나 있다.

여기서 이와 같이 디스크면과 테가 일체된 일체 단조형의 경합금제 바퀴를 제조하는데 있어서, 종래에 일반적으로 사용되고 있는 방법을 첨부 도면에 의거하여 설명하기로 한다.

종래 이와 같은 바퀴를 제조하는데 있어서는 연속적인 주조에 의해서 제조된 둥근기둥 모양의 재료를 필요한 길이로 절단한 경합금 소재(1)를 사용하여 이 경합금 소재(1)를 단조에 의해서 제15도에 나타낸 바와 같이 원형의 디스크면(11)을 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 양쪽으로 턱(2)(3)이 돌출된 단면이 대략 ＂H＂자형으로 성형하는 동시에, 전술한 디스크면(11)에 두꺼운 리브(14)와 이 리브(14)사이의 얇은 부분(15)으로 된 필요한 디스크 모양을 형성하고 있었다.

그뒤 이와 같이 성형된 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바깥쪽으로 돌출한 턱(2)을 동일한 도면에서 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 적당한 형상의 바깥쪽 태(12)로 성형하기 위해서 제16도에 나타낸 바와 같이 디스크면(11)의 안쪽에 맨드릴(mandrel)(20)을 설치하며, 디스크면(11)의 바깥쪽에 중심고정 막대(21)를 설치하고, 이 맨드릴(20)과 중심고정 막대(21)로 전술한 디스크면(11)을 끼우고 맨드릴(20)의 회전에 따라서 경합금 소재(1)가 회전하도록 유지하는 동시에, 전술한 턱(2)의 바깥둘레쪽 및 안둘레쪽에 한쌍의 게단형 로울러(22)(23)을 대향하도록 설치하고, 이들의 로울러(22)(23)사이에 턱(2)을 끼워넣고, 경합금소재(1)를 전술한 맨드릴(20)로 통상 300-400rpm으로 회전시키면서, 전술한 로울러(22)(23)를 이동시켜서, 바깥쪽의 턱(2)을 변형시켜 필요한 형상의 바깥쪽테(12)에 성형하고 있었다.

그리고, 이와 같이 바깥쪽 테(12)로 성형한 뒤 디스크면(11)의 바깥둘레에서 안쪽으로 돌출한 턱(3)을, 제15도에서 일점쇄선으로 나타낸 바와 같은 안쪽테(13)로 성형하기 위해서 제17도에 나타낸 바와 같이 안쪽테(13)의 형상에 대응한 바깥둘레의 형상을 한 맨드릴(31)을 디스크면(11)의 안쪽에 설치하는 동시에, 디스크면(11)의 바깥쪽으로 누르는 맨드릴(32)을 설치하고, 이들 맨드릴(31)(32)사이에 디스크면(11)을 끼워서 지지하고, 맨드릴(31)(32)에 따라 경합금소재(1)를 회전시켜서, 몽일한 도면에 나타낸 바와 같이 안족의 턱(3)의 바깥 둘레쪽에 설치된 압연 로울러(33)를 이 턱(3)에 내려 눌러서 안쪽의 맨드릴(31)에 따라 이동시켜서 이 턱(3)을 필요한 형상의 안쪽 테(13)에 성형하고 있었다.

그뒤, 전술한 디스크면(11)에서 리브(14)사이의 불필요한 얇은 부분(15)을 프레스로 스탬핑(stamping)가공이나 선반에 의한 절삭가공이나 밀링머시인(milling machine)에 의한 엔드릴(end mill) 가공으로 제거하여 필요한 디스크 모양을 한 디스크면(11)의 바깥 둘레에서 바퀴의 축방향 양쪽으로 돌출한 테(12)(13)가 일체로 된 한개의 경합금제 바퀴를 제조하고 있었다.

그러나 이와 같은 바퀴에 있어서, 디스크면(11)의 바깥둘레에 일으켜 세워지는 바깥쪽 테(12)의 일으켜 세우는 각도 ＂α＂는 일반적으로 65-80도로서 이것을 종래와 같이 하여 성형하는 겅우 바깥쪽의 턱(2)을 끼워넣은 전술한 로울러(22)(23)의 이동속도를 빠르게 하여, 그 성형 시간을 단축시키면 이들 로울러(22)(23) 및 턱(2)에 큰힘이 가하여져서 이들이 파손되거나 바깥 테(12)가 크게 비틀어 진다는 문제가 있고, 한편 이들 로울러(22)(23)의 이동속도를 늦게하면 바깥쪽 테(12)의 성형에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

아울러 이와 같이 회전하는 경합금소재(1)의 턱(2)을 로울러(22)(23)사이에 끼우면서 변형시켜 가는 경우 회전의 진동등에 따라 바깥쪽 테(12)에 비뚫어짐이 발생하여 바깥쪽 테(12)의 진원도(眞圓度)가 저하되어, 예를 들면 15인치 지름의 바퀴에서는 그 직경에 2.5-3mm의 오차가 발생하여 바깥쪽 테(12)의 정확한 성형을 할 수 없는 등의 문제도 있었다.

또한, 안쪽 테(13)를 성형 하는데 있어서 디스크면(11)을 끼워서 지지하는 종래의 맨드릴(31)(32)은 각각의 끝면이 대략 평탄하게 되어 있어서, 제13도에 나타낸 바와 같은 평탄한 디스크면(11)을 가진 바퀴를 제조하는 경우에는 특별히 문제는 발생하지 않았었으나, 오늘날과 같이 여러가지 모양의 디스크면(11)을 가진 바퀴가 요구되어, 제14도에 나타낸 바와 같이 디스크면(11)의 모양을 구성하는 리브(14)가 바퀴의 축방향으로 크게 만곡되어 디스크면(11)에 요철이 있는 바퀴를 제조하는 경우에 있어서 종래와 같이 끝면이 평탄한 맨드릴(31)(32)로 요철이 있는 디스크면(11)을 사이에 끼워서 지지하며 경합금 소재(1)를 회전시켜서 압연로울러(33)로 안쪽테(13)를 성형하면 경합금 소재(1)의 회전 토오크(torque)와 압연 로울러(33)의 내리누르는 힘에 의해서 리브(14)가 제18도에 파선으로 나타낸 바와 같이 비틀어져 버려서 디스크면(11)의 모양이 변형된다는 문제가 있었다.

아울러 전술한 바와 같이 압연로울러(33)로 턱(3)을 내려 눌려서 안쪽의 맨드릴(31)에 따라서 이 턱(3)을 압연시키는 경우, 압연된 턱(3)이 맨드릴(31)의 일으켜 세워지는 부분(31a)에 맞닿으면, 그 이상의 압연이 곤란해지고 안쪽테(13)끝가장자리의 일으켜 세우기를 충분하게 할수 없다는 문제도 있었다.

또한 디스크면(11)에서 리브(14)사이의 불필요한 얇은 부분(15)을 제거하는데 있어서, 종래의 프레스에 의한 스탬핑 가공으로는 디스크면(11)의 모양에 따라 많은 금형을 준비하지 않으면 안되어, 금형을 만드는 비용이 많이드는 동시에, 복잡한 모양을 한 디스크면(11)이나 전술한 바와 같은 디스크면(11)이 만곡된 것에 있어서는 이와 같은 얇은 부분(15)의 스탬핑이 아주 곤란했었다.

또한, 선반에 의한 절삭가공이나 밀링머시인에 의한 앤드릴 가공에서 작업성이 나쁘고, 특히 밀링머시인에 의한 엔드밀 가공에서는 많은 구멍을 뚫는데 시간이 걸리고 또한, 이들의 가공으로는 재료의 낭비가 많아진다는 문제가 있었다.

[발명의 개시]

본 발명은 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금 등으로 된 경합금 소재를 사용하여 디스크면과 그 바깥둘레에 있어서의 테가 일체된 일체 단조형의 자동차용 겅합금제 바퀴를 제조하는 경우에 있어서 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다.

본 발명에 관한 제조방법에서는 바퀴의 디스크면 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 바깥쪽에 급격한 각도로 일으켜 세워지는 바깥쪽 테를 형단조로 디스크면의 모양과 동시에 성형하여, 바깥쪽 테의 성형이 간단하고, 또한 디스크면의 모양형성과 맞추어 짧은 시간에 할 수 있도록 하는 동시에, 진원도가 높은 정확한 바깥테의 성형이 되어지도록 하고 있는 것이다.

또한, 이와 같은 형단조를 여러종류의 상단 다이(die) 및 하단 다이 형을 사용하여 행하는데 있어서 프레스 장치의 상부에 안내레일을 설치하고, 그 안내레일에 따라 주행하는 부착대의 아래에 여러종류의 상단 다이형을 부착하고, 부착대를 안내레일에 따라 이동시켜서 상기 다이형을 순차교환시키도록 하여 상단 다이형의 교환을 짧은 시간에 간단히 할수 있도록 하고 있다.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같이 형단조로 디스크면의 모양과 함께 바깥쪽 테를 성형한뒤, 디스크면을 한쌍의 맨드릴로 끼워서 지지하고, 디스크면의 바깥둘레에서 안쪽으로 돌출된 턱을 스피닝(spinning) 가공으로 필요한 형상의 안쪽 테에 성형하는데 있어서, 디스크면에서 모양을 구성하는 리브가 바퀴의 축방향으로 만곡되어 요철이 있는 모양을 한 경우, 디스크면을 끼워서 지지하는 한쌍의 맨드릴중, 적어도 한쪽의 맨드릴에 대해서는, 디스크면을 끼워 누르는 끝면의 일부 또는 전체가 디스크면의 요철모양에 대응한 형상으로 성형된 것을 사용하고, 이와 같은 맨드릴의 끝면을 디스크면의 요철모양에 맞추어서 디스크면을 한쌍의 맨드릴로 사이에 끼워서 지지하도록 하여, 안쪽테를 스피닝 가공으로 성형하는 경우에 있어서의 디스크면의 변형을 방지하도록 하고 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 전술한 바와 같이 디스크면을 한쌍의 맨드릴로 사이에 끼워서 지지하고, 디스크면의 바깥 둘레에 있어서 안쪽으로 돌출된 턱을 안쪽의 맨드릴의 바깥 둘레면에 따라서 압연 로울러로 압연시켜서 안쪽테를 성형하는데 있어서, 필요에 따라 압연된 턱의 끝부분을 프레스 등으로 바깥쪽으로 넓어지게 하여 이 넓어진 턱을 재차 압연 로울러로 맨드릴에 따라 내려 눌러서 끝 가장자리가 일으켜 세워진 안쪽테의 성형을 쉽게 할 수 있도록 하고 있다.

또한, 이와 같이 안쪽테를 스피닝 가공할때에 로울러면의 중앙에 오목한 홈이 형성된 압연 로울러를 사용하여 안쪽테의 성형과 맞추어서, 이 오목한 홈이 있는 압연로울러 전술한 바깥쪽테 및 안쪽테의 필요한 위치에 각각 타이어 고정용의 철부(凸部)를 둘레에 설치하도록 하고 있다.

아울러 본 발명에서는 전술한 형단조로 디스크면에 형성된 리브 사이에 있는 불필요한 얇은 부분의 구멍을 플라즈마 컷트(plasma cut)를 하여 디스크면이 복잡한 모양을 한 것이나, 디스크면이 만곡된 것에 있어서도 이와 같은 얇은 부분을 뚫기 쉽게 할 수 있도록 하고 있다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

알루미늄 합금이나 마그네슘 합금등의 경합금으로 된 소재를 단조하여, 디스크면과 테가 일체된 일체 단조형의 자동차용 경합금제 바퀴를 제조하는 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예에서는 바퀴를 제조하기 위한 소재로서 통상 연속주조에 의해서 기다란 원기둥 형상으로 제조된 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금등의 경합금재료를 필요한 길이로 절단하여서 된 경합금 소재(1)를 사용하여 이 경합금 소재(1)를 제1도에 나타낸 바와 같이 필요한 형상으로 형이 조각된 상하의 다이형(41)(42)사이에서 프레스 성형하고, 디스크면(11)에 두꺼운 리브(14)와 이 리브(14)사이의 얇은 부분(15)으로 구성되는 필요한 디스크 모양을 형성하는 동시에 이 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 바깥쪽으로 돌출한 바깥테(12)의 성형을 전술한 디스크면(11)의 모양성형과 동시에 행하는 것이다.

여기에서 바깥쪽 테(12)를 디스크면(11)의 바깥둘레로 부터 일으켜 세워지는 각도는 전술한 바와 같이 65-80도이고, 경합금 소재(1)를 크게 변형시킬 필요가 있으므로, 이와 같은 상하의 다이형(41)(42)을 사용한 형단조는 일반적으로 경합금 소재(1)를 가열하여 행하는 열간의 형단조로하고, 또한 이 형단조에 있어서는 통상, 여러종류의 상단 다이형(41) 및 하단 다이형(42)을 사용하여 이들 상하의 다이형(41)(42)을 순차변환시켜서 경합금 소재(1)를 차례차례로 변형시켜서 바깥쪽 테(12)를 성형하도록 되어 있다.

이와 같은 형단조를 하는데 있어서 본 실시예에서는 제2도에 나타낸 바와 같이 프레스 장치(40)의 윗부분에 안내레일(43)을 수평방향으로 설치하는 동시에, 이 안내레일(43)에 따라 주행하도록 이동 로울러(44)가 설치된 부착대(45)의 아래에 여러종류의 상단 다이형(41)(도면에 나타낸 예로는 2종류)을 부착하고, 이 부착대(45)를 안내레일(43)에 설치된 유압 실린더(46)로 이동시켜서 상단 다이형(41)을 교환시키도록 되어 있다.

그리고, 프레스 장치(40)에 설치된 위치 결정핀(47)과 부착대(45)에 설치된 제1의 걸어 맞추는 오목한곳(48a)이 끼워 맞추어져서 부착대(45)가 걸려진 위치에서는 베드(bed)(49)위에 고정된 하단다이형(42)의 윗쪽에 제1의 상단 다이형(41)이 위치하고, 또한 위치 결정핀(47)과 부착대(45)의 제2의 걸어 맞추는 오목한 곳(48b)이 끼워 맞추어져서 부착대(45)가 걸려진 위치에서는 하단 다이형(42)의 윗쪽에 제2의 상단 다이형(41)이 위치 하도록 되어 있다.

이와 같이 하여 상단 다이형(41)을 교환시켜서 제1 및 제2의 상단 다이형(41)으로 경합금소재(1)를 열간형 단조시키도록한 경우에는 상단 다이형(41)의 교환을 짧은 시간에 할 수 있어서 형을 교환할 때마다 경합금소재(1)를 재가열 시킬 필요는 없고, 경합금 소재(1)의 형 단조를 연속적으로 할 수 있게 된다.

또한, 디스크면(11)에 형성되는 모양은 최종의 단조공정에서 사용되는 상하의 다이형(41)(42)에 형이 본떠진 형상으로 정하여지며, 예를 들면 제3도에 나타낸 바와 같은 그물코모먕, 제4도에 나타낸 바와 같은 스포우크 모양, 제5도에 나타낸 바와 같은 단순한 모양등, 자유로운 모양으로 형성할 수가 있고, 또한 이와 같은 디스크면(11)의 모양은, 제6도에 나타낸 바와 같은 평탄한 것에 한정되지 않고, 제7도에 나타낸 바와 같은 모양을 구성하는 리브(14)가 바퀴의 축 방향으로 크게 만곡되어 요철의 모양을 하도록 형성해도 좋다.

이와 같이 하여 디스크면(11)의 모양과 바깥테(12)를 형성한 뒤, 디스크면(11) 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 안쪽으로 돌출된 턱(3)을 스피닝 가공으로 필요한 형상의 안쪽 테(13)에 성형하는 것이다.

여기에서 제6도에 나타낸 바와 같이 디스크면(11)에서의 리브(14)의 만곡이 적고, 모양이 평탄한 디스크면(11)의 바깥둘레에서 안쪽테(13)를 성형하는 경우는 종래의 경우와 동일하게 제17도에 나타낸 바와 같이 성형하는 안쪽테(13)의 형상에 대응한 바깥둘레 형상을 한 맨드릴(31)을 디스크면(11)의 안쪽에 설치하며, 고정시키는 맨드릴(32)을 디스크면(11)의 바깥쪽에 설치하고, 끝면이 대략 평탄한 이들 한쌍의 맨드릴(31)(32)사이에 디스크면(11)을 끼워서 지지하고, 이들 맨드릴(31)(32)과 함께 경합금 소재(1)를 전동기로 속도변환장치를 통하여 통상 300-400rpm으로 회전시켜서 안쪽의 턱(3)의 바깥둘레쪽에 설치된 압연로울러(33)를 유압 전기 서어보(servo)나 유압 서어보등으로 제어하고, 이 압연 로울러(33)에 의해서 회전하는 경합금소재(1)의 안쪽의 턱(3)을 앞으로 잡아당겨, 이 턱(3)을 안쪽의 맨드릴(31)에 따라 압연시키는 것이다.

그러나 제7도에 나타낸 바와 같이 디스크면(11)의 모양을 구성하는 리브(14)가 바퀴의 축방향으로 크게 만곡되고, 요철로 된 디스크면(11)의 바깥둘레에 있어서 안쪽테(13)를 성형하는 경우 전술한 바와 같이 끝면이 대략 평탄한 한쌍의 맨드릴(31)(32)로 디스크면(11)을 사이에 끼워서 지지시켜, 안쪽의 턱(3)을 스피닝가공하면, 종래와 같이 디스크면(11)의 모양이 변형되어 버리므로, 제8도에 나타낸 실시예에서는 끝면이 디스크면(11)의 요철모양에 대응한 형상이된 한쌍의 맨드릴(31)(32)을 사용하여 이와 같이 요철로된 맨드릴(31)(32)의 끝면을 디스크면(11)의 요철모양에 맞추어 디스크면(11)을 이들의 맨드릴(31)(32)사이에서 끼워서 지지시키고 있다.

그리고, 이 상태로 전술한 바와 같이 하여, 경합금 소재(1)를 이들 맨드릴(31)(32)과 함께 회전시켜서, 안쪽의 턱(3)을 압연 로울러(33)로 압연시키도록 하고 있는 것이다.

이와 같이 한 경우, 디스크면(11)에 경합금 소재(1)의 회전 토오크와 압연 로울러(33)의 내리 누르는 힘에 의한 비틀리는 힘이 가하여졌다 하더라도 끝면이 디스크면(11)의 요철모양에 맞추어진 이들 맨드릴(31)(32)에 의해서 디스크면(11)에 있어서 모양의 변형이 억제되는 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 요철로 된 디스크면(11)의 바깥둘레에서 안쪽의 턱(3)을 스피닝 가공하는 경우에, 끝면이 디스크면(11)의 요철 모양에 대응하는 형상이 된 한쌍의 맨드릴(31)(32)을 사용한 예를 나타내고 있는 것 뿐이지만, 종래와 같이 디스크면(11)의 바깥둘레에 바깥쪽테(12)를 스피닝 가공할때에 있어서, 디스크면(11)이 요철모양으로 된 경우에는, 이와 같은 맨드릴(31)(32)을 사용하여 디스크면(11)을 사이에 끼워서 지지시키고, 디스크면(11)에 있어서 모양의 변형을 이것으로 억제하는 것도 물론 가능하다.

또, 전술한 바와 같이 맨드릴(31)(32) 사이에서 디스크면(11)을 사이에 끼워서 지지하고, 경합금 소재(1)를 이들 맨드릴(31)(32)과 함께 회전시켜서 디스크면(11)의 바깥둘레에서 안쪽의 턱(3)을 압연 로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)에 따라 압연시켜서 안쪽테(13)를 형성하는 경우, 압연된 턱(3)이 맨드릴(31)의 일으켜 세워지는 부분(31a)에 맞닿아서 턱(3)이 그 이상 압연되지 않고, 안쪽테(13) 끝가장자리를 일으켜 세울수 없게 되는 일이 있다.

이와 같은 경우, 본 실시예에서는 압연 로울러(33)로 턱(3)을 어느 정도까지 압연시킨뒤, 제9도에 나타낸 바와 같이 이 압연된 턱(3)의 끝 부분을 넓어지게 하는데 사용되는 상하 다이형(51)(52)으로 바깥쪽으로 넓어지게 하여, 턱(3)의 끝부분이 맨드릴(31)의 일으켜 세워지는 부분(31a)을 넘을 수 있는 상태로 성형하는 것이다.

그리고 이와 같이 턱(3)의 끝부분을 넓어지게 한뒤, 제10도에 나타낸 바와 같이 재차 디스크면(11)을 맨드릴(31)(32)사이에 끼워서 지지시켜 경합금 소재(1)를 회전시키고 넓어진 턱(3)을 압연 로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)에 내려 눌러서 끝부분이 일으켜 세워진 안쪽테(13)를 성형하도록 되어 있다.

또한, 제10도에 나타낸 예에서는 안쪽테(13)를 성형하는 압연 로울러(33)로서 로울러 면(33a)의 중앙에 오목한 홈(33b)이 형성된 것을 사용하여 이 압연로울러(33)의 오목한 홈(33b)으로 바깥쪽 테(12) 및 안쪽테(13)의 필요한 위치에 각각 타이어 고정용의 철부(12a)(13a)를 둘레에 설치하도록 하고 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 안쪽테(13)를 성형한뒤, 디스크면(11)의 리브(14)사이에 있는 불필요한 얇은 부분(15)을 뚫어서, 제13도 및 제14도에 나타낸 바와 같이 디스크면(11)과 테(12)(13)가 일체된 한개의 경합금제 바퀴를 제조하는 것이다.

여기서 얇은 부분(15)을 뚫는데 있어서, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 하여 안쪽테(13)가 성형된 경합금 소재(1)를 제11도에 나타낸 바와 같이 지지다리(61)의 윗끝에 설치된 로울러(62)에 의해서 회전이 자유롭게 지지된 턴 테이블(63)의 위에 필요한 수의 위치를 정하여 올려 놓는 동시에 작동 아암(arm)(64)의 앞끝에 플라즈마아아크(plasma arc)의 불어내는 노즐(65)이 부착된 작업용 로보트(66)의 메모리 부에 사전에 작업범위를 기억시켜 두고, 메모리부로 부터의 지령에 따라 이 작업용 로보트(66)의 메모리 부에 사전에 작업범위를 기억시켜 두고, 메모리부로 부터의 지령에 따라 이 작업용 로보트(66)의 작동 아암(64)을 작동시켜서 불어내는 노즐(65)을 이동시켜서 불어내는 노즐(65)로 부터 불어내어지는 플라즈마아아크로 제12도에 나타낸 바와 같이 불필요한 얇은 부분(15)을 절삭하여 구멍을 뚫도록 되어있다.

이렇게 하기 위하여 디스크면(11)이 복잡한 모양을 한 것이나, 디스크면(11)이 만곡된 것에 있어서도 모양이 변형되거나 하는 일 없이, 불필요한 얇은 부분(15)을 뚫는 것을 간단히 행할 수 있도록 되어 있다.

여기에서, 이와 같은 플라즈마아아크로 절삭하는데 있어서는 통상 절삭 전류로서 148A(파이로트 아아크시에는 29-30A)의 전류를 사용하고, 절삭가공 스피드는 2m/min으로 하고, 또한, 절삭용 가스로서는 압축공기 6kgf/㎠를 사용한다.

또한, 이와 같이 얇은 부분(15)을 뚫는 것은 반드시 안쪽테(13)를 성형한 뒤에 할필요는 없으며, 안쪽테(13)를 성형하기 전에 할수도 있다.

[산업상의 이용가능성]

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 관한 경합금제 바퀴의 제조방법은 디스크면과 그 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 양쪽으로 돌출하는 내외양쪽의 테가 일체로 형성된 알류미늄 합금, 마그네슘합금 등으로 된 일체 단조형의 경합금제의 바퀴를 제조하는데 있어서, 디스크면 바깥둘레에서 바깥쪽으로 급격한 각도로 일으켜 세워지는 바깥쪽 테의 성형을 형단조로 디스크면의 모양형성과 동시에 할 수 있도록 하여, 바깥쪽 테가 짧은 시간에 간단히 성형될 수 있는 동시에 진원도가 높은 정확한 성형을 할 수 있도록 되어있다.

또한 이와 같은 형단조에 있어서, 경합금 소재를 가열하고 이것을 여러종류의 상단 다이형 및 하단 다이형을 사용하여 차례차례로 변형시키는 경우에는 프레스 장치의 상부에 안내레일을 설치하고 이 안내레일에 따라 주행하는 부착테의 아래에 여러종류의 상단 다이형을 부착하고 부착대를 안내레일에 따라 이동시켜서 상단 다이형을 순차 교환시키도록 하여 상단 다이형의 교환을 짧은 시간에 간단히 할 수 있도록 하여 형을 교환할때마다 경합금소재를 재가열할 필요가 없어 연속적으로 형단조를 할 수 있도록 되어있다.

또한 본 발명은 전술한 바와 같이 형단조로 디스크면의 모양과 함께 바깥쪽 테를 성형한뒤 디스크면을 한쌍의 맨드릴로 사이에 끼워서 지지하며 경합금 소재를 맨드릴과 함께 회전시켜서 디스크면의 바깥둘레에서 안쪽으로 돌출된 턱을, 압연 로울러로 안쪽의 맨드릴의 바깥둘레면에 따라 압연시켜서, 필요한 형상의 안쪽테에 스피닝 가공하는데 있어서, 디스크면에서 모양을 형성하는 리브가 바퀴의 축방향으로 만곡되어 요철이 있는 모양을 한 경우 디스크면을 사이에 끼워지게하는 한쌍의 맨드릴중 적오도 한쪽의 맨드릴에 대해서는 디스크면을 끼워 누르는 끝면의 일부 또는 전체가 디스크면의 요철모양에 대응한 형상으로 성형된 것을 사용하고, 이와 같은 맨드릴의 끝면을 디스크면의 요철모양에 맞추어서 디스크면을 한쌍의 맨드릴로 사이에 끼워서 지지시키고, 요철 모양을 한 디스크면의 바깥둘레에 안쪽테를 스피닝 가공하는 경우에 있어서도 디스크면의 요철모양이 변형되지 않도록 되어있다.

또한 디스크면 바깥둘레에서 안쪽의 턱을 전술한 바와 같이 압연 로울러로 압연시켜서 필요한 형상의 안쪽테에 스피닝 가공하는데 있어서, 안쪽의 턱을 맨드릴의 일으켜 세우는 부분에 따라서 일으켜 세우는 경우 본 발명에서는 안쪽의 턱을 어느 정도까지 압연시킨뒤, 이 압연된 턱의 끝부분을 프레스 등올 맨드릴의 일으켜 세워지는 부분을 넘도록 넓혀서 이 넓혀진 턱을 재차 압연 로울러로 맨드릴에 내려 눌러서 성형하도록 하여 끝가장자리가 일으켜 세워진 안쪽테를 간단히 성형할 수 있도록 되어있다.

또한 안쪽테를 이와 같이 스피닝 가공하는데 있어서 로울면의 중앙에 오목한 홈이 형성된 압연 로울러를 사용하면 안쪽테의 성형과 동시에 이 압연로울러의 오목한 홈으로 바깥쪽테 및 안쪽테의 필요로 하는 위치에 각각 타이어 고정용의 철부를 둘레에 설치할 수 있게 된다.

아울러 본 발명에서는 전술한 형단조로 디스크면에 형성된 리브 사이에 있는 불필요한 얇은 부분을 플라즈마컷트로 구멍을 뚫도록 하여 디스크면의 모양이 복잡하고 또 만곡되어 있는 경우에 있어서도 디스크면의 모양을 변형시키는 일없이 이와 같이 얇은 부분을 간단하게 뚫을 수 있도록 되어있다.

Claims (6)

1. 알루미늄 합금, 마그네슘 합금으로 된 일체 단조형의 경합금체 바퀴를 제조하는데 있어서, 경합금 소재(1)를 형단조하고 디스크면(11)에 리브(14)로 필요한 모양을 형성하는 동시에 이 디스크면(11)의 바깥 둘레에서 바퀴의 축방향 바깥쪽으로 돌출되는 바깥쪽 테(12)를 전술한 디스크면(11)과 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 전술한 경합금 소재(1)를 여러종류의 상단 다이형(41) 및 하단 다이형(42)을 사용하여 형단조하고 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 바깥쪽으로 돌출되는 바깥쪽 테(12)를 형성하는데 있어서, 프레스장치(40)의 윗부분에 안내레일(43)을 수평방향으로 설치하는 동시에, 이 안내레일(43)에 따라 주행하는 부착대(45)의 아래에 여러종류의 상단 다이형(41)을 부착하고, 이 부착대(45)를 안내레일(43)에 따라 이동시켜서 전술한 상단 다이형(41)을 차례로 교환시키도록 한 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전술한 경합금소재(1)를 형단조하고 리브(14)가 바퀴의 축방향으로 만곡되어서 요철의 모양을 한 디스크면(11)과 함께 그 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 바깥쪽으로 돌출되는 바깥쪽 테(12)를 형성한뒤, 전술한 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 안쪽으로 돌출된 턱(3)을 스피닝 가공하여 필요한 형상의 안쪽테(13)에 성형하는데 있어서, 디스크면(11)을 끼워서 지지하는 한쌍의 맨드릴(31)(32)의 안의 적어도 한쪽의 맨드릴에 대해서는 끝면의 일부 또는 전체가 디스크면(11)의 바깥면 및 또는 안쪽면의 요철에 대응한 형상으로 성형된 것을 사용하여, 이들 맨드릴(31)(32)로 디스크면(11)을 사이에 끼워서 지지하고 경합금 소재(1)를 이들 맨드릴(31)(32)과 함께 회전시켜서 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 안쪽으로 돌출된 턱(3)을 압연로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)의 바깥둘레면에서 따라 압연시켜서 필요한 형상의 안쪽테(13)에 성형하는 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 안쪽으로 돌출된 턱(3)을 압연 로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)의 바깥 둘레면에 따라 압연시켜서 이 턱(3)을 전술한 맨드릴(31)의 일으켜 세워지는 부분(31a)에 따라 일으켜 세워서 필요한 형상의 안쪽테(13)에 성형하는데 있어서, 전술한 턱(3)을 압연 로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)의 바깥둘레면에 따라 어느정도 압연시킨뒤 이 압연된 턱(3)의 끝부분을 프레스 등으로 넓어지게 하여 이 넓어진 턱(3)을 재차 압연로울러(33)로 전술한 맨드릴(31)에 내려 눌러서 일으켜 세우는 부분(31a)에 따라 일으켜 세워서 끝가장자리가 일으켜 세워진 안쪽테(13)를 성형하는 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 디스크면(11)의 바깥둘레에서 바퀴의 축방향 안쪽으로 돌출된 턱(3)을 압연 로울러(33)로 안쪽의 맨드릴(31)의 바깥둘레면에 따라 압연시켜서 필요한 형상의 안쪽테(13)에 성형하는데 있어서, 로울면(33a)의 중앙에 오목한 홈(33b)이 형성된 압연 로울러(33)를 사용하여 이 압연 로울러(33)의 오목한 홈(33b)으로 전술한 바깥쪽 테(12) 및 안쪽테(13)의 필요한 위치에 각각 타이어 고정용의 철부(12a)(13a)를 둘레에 설치하는 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전술한 경합금 소재(1)의 형단조에 의해 디스크면(11)에 형성된 리브(14)사이에 있는 불필요한 얇은 부분(15)을 플라즈마컷트로 뚫는 것을 특징으로 하는 경합금제 바퀴의 제조방법.

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