車輪的製造方法及其車輪的製作方法
2023-06-13 14:29:56
專利名稱：車輪的製造方法及其車輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及輕金屬制車輛用輪的製造方法及其車輪。
背景技術：
適用於轎車的輕金屬制車輪，對減輕彈簧作用下的負載起到了很好的效果，提高了操縱性，並降低了燃料費。另外，提供通過作為製造方法的鑄造法或鍛造法製造的、外觀性優良的車輪。為了尋求更輕量且設計性優良的車輪，當下轎車中的輕合金制車輪的安裝率超過了60％。伴隨著轎車的高速化，要求制動系統的大型化和車輪的大直徑化，盤狀部的直徑逐年遞增，已經有超過17in的勢頭。
輕合金制車輪的材料以鋁或鎂為主，為了得到緻密的金相併提高剛性，最好採用鍛造法。
作為與本申請發明的鍛造法相關的現有技術例舉有專利文獻1。該專利文獻所記載的發明是由以下幾個工序構成的鋁車輪的製造方法鍛造成具有厚壁外周緣的盤形狀；將該成形件鍛造成形出盤狀部、或與該盤狀部一體相連的環狀部，所述盤狀部具有所需形狀的邊緣部和伸出形成為凹孔狀的所需窗口部；切削除去該成形件中伸出呈凹孔狀的窗口部的底來開設窗口；進行所述開口的窗口的內周緣的倒角。
但是，若盤狀部的直徑不足18in，則可以採用8000噸級衝壓機來對盤狀部整個面進行按壓，但是若要對直徑大於18in的盤狀面進行充分的按壓則很困難，從而需要1萬噸左右的衝壓機。
作為採用小型的衝壓機來鍛造成形具有大面積的部件的方法具有部分鍛造法，作為成形簡單形狀的圓盤的方法例舉出專利文獻2所記載的方法。該專利文獻所記載的發明是鍛造在整經線時所用的經軸邊盤的方法，通過按順序按壓坯料的一部分可以無需大型的衝壓機，適當地變換上金屬模而逐漸地加大圓盤。採用該方法可以將凸緣的直徑成形為30in或30in以上，但是，在按壓延展坯料的過程中，坯料在向圓周方向延伸的同時向半徑方向延伸，所以無法形成圖案。
作為局部鍛造的其他方法具有旋轉鍛造法，並提出了很多現有技術，而作為其代表的方法記載在專利文獻3和專利文獻4中。其中根據該方法，基本上，使具有圓錐面的金屬模的旋轉軸傾斜，使圓錐面與被成形物相抵接，一邊按壓一邊沿圓周方向按順序成形。
前者是如下的方法將在圓盤狀的盤狀部相當部的外周上具有隆起呈環狀的輪輞相當部的坯料作為被加工坯料，用成形盤狀部外面的下金屬模和成形內面的上金屬模一邊壓縮被加工坯料一邊使之旋轉，使成形輥與盤狀部外周隆起的輪輞相當部相抵接，從而完成整體型的車輪。而後者是如下的方法使用成對的上模和下模，最初使一個部位的凹部和凸部相吻合地按壓，並以此為基點使金屬模旋轉，同時在上下金屬模進行鍛造。其中，所述成對的上下模在圓周上形成以一定的振幅相交替的凹部和凸部。在這樣的旋轉鍛造法中，由於被加工坯料進行向外周方向的材料的移動，所以可以成形呈放射狀延伸的盤狀部圖案，但是難於成形複雜的圖案。
專利文獻1日本專利公報特開昭60-127040號專利文獻2日本專利公報特公昭58-12092號專利文獻3日本專利公報特開平6-154932號專利文獻4日本專利公報特開平6-285575號發明內容本發明正是鑑於上述問題而提出的，提供一種根據鍛造法並採用小型的衝壓機來製造具有大直徑的盤狀部的輕合金制車輪的方法。
本發明提供一種車輪的製造方法，在輕金屬制車輛用輪的製造過程中，在將具有完成時成為盤狀部和輪輞的部分的鑄造或鍛造制的中間製品加熱至塑性溫度之後，使之每旋轉規定的角度即停止，在停止時用金屬模按壓要成為所述盤狀部的部分的至少一部分來施加圖樣，反覆進行該操作，從而對要成為所述盤狀部的部分的整體施加圖樣，然後，對盤狀部和輪輞部進行衝壓成形和精加工。
在此所稱的塑性溫度是通過加壓而使得坯料易產生塑性變形的溫度，對於鋁、鎂等的輕金屬材料來說420～450℃為優選範圍。另外，在車輪的標稱直徑為18in或18in以上的情況下，盤狀部的直徑為大致17in或17in以上，為了加壓鍛造這樣直徑的盤狀部整體、同時形成圖案，需要8000噸級的衝壓機。但是，這樣大型的衝壓機價格昂貴，而且需要準備與之相應的設置場所，從而希望能用更小型的衝壓機來製造大口徑的盤狀部。
在本發明中提供如下的方法雖然所述停止時的按壓面積因寬窄情況不同而異，但是通過採用相對於前述衝壓機較小型的、例如1000噸至4000噸級的衝壓機來進行局部鍛造，製造大型的盤狀部。
通過按壓坯段來形成所述中間製品，首先在中心部形成要成為輪轂的凸狀部而在輪轂的外周形成圓盤，在圓盤的周緣具有要成為輪輞的厚壁的圓筒部。這樣的中間製品在圓盤部未形成圖案，所以，在變換金屬模的同時僅通過按順序的延展即可成形，可以由小型的衝壓機來製造。
採用鑄造來成形所述中間製品。衝壓機通常作用縱向的推力，所以將施加推力側的金屬模記為上金屬模，將另一側的金屬模記為下金屬模。
直徑17in的圓盤部為1300～1600cm2，在衝壓成形圖案時，每1cm2需要大約4噸的加壓力，那麼大致計算一下需要6000噸級的衝壓機。由於採用3000噸級的衝壓機會使得衝壓力不足，所以，無法對圓盤整體加壓來形成圖案，從而進行局部鍛造。
車輪的盤狀部的設計形成孔，為了得到旋轉平衡，以等間隔配置相同形狀的孔，該間隔作為局部鍛造的1個節距。在上金屬模上設有一處或多處相應於孔的形狀的形成為凸狀的凸部，只要衝壓力仍有剩餘，則在多個部位形成凸部。但是，由於自由鍛造而會產生坯料的流動，在下金屬模的與上述凸部相對應的位置上設置凹部或孔。
另外，下金屬模為如下的安裝狀態，即以使中間製品不自由旋轉的方式，從外方抑制壁厚的圓筒部。下金屬模具有用於指示旋轉角度的控制部，反覆進行每迴轉圖案的1個節距即停止的操作，在停止時使上金屬模下降。因此，當由上金屬模加壓時，被按壓的坯料部分向下方移動。
上金屬模按壓比圖案的1個節距稍大的面積，而並非按壓所有坯料。對於上金屬模的交換，最好如上述對比文件2所公開的那樣多個上金屬模可在水平方向滑動地卡止。本裝置的結構細節將在下面加以描述。
在由局部鍛造而在圓盤部成形構成圖案的孔的情況下，不希望被按壓部分的坯料向其周圍延展。因此，形成與孔的開口部周緣相抵接的金屬模凸部的稜線的形狀，構成為曲面狀或包括90度的銳角狀。
作為一個例子，對於成形輪輻的部分，將所述凸部的稜線做成曲面狀，進行坯料的微小地隆起，從而殘留鍛造表面。在所述孔與輪輞相接側設有有底的凹陷部分，該凹陷部分形成於輪輞和輪輻相結合部分以外的部分，在凹陷的壁面的一部分上安裝有氣閥。
因此，在形成貫通孔的情況下，為了不使形成了孔的部分的坯料流向輪輞側，採用具有一部分形成為銳角狀稜線的凸部的上金屬模。另外，對於成形所述有底的凹陷部分的金屬模，為了不產生向輪輞側的坯料的流動，採用具有將一部分交叉為銳角並在交點處構成曲面的凸部的上金屬模，向貫通的孔側擠壓坯料，在最後階段採用與完成形狀相一致的金屬模來成形。
在這樣成形具有圖案的孔的情況下，採用二至三種金屬模，而對於金屬模的交換，在衝壓機的按壓側的端部設置軌道，將金屬模吊設於其上，通過適當地交換來縮短金屬模交換的時間。關於上述衝壓機將通過實施例來加以詳細地描述。與上金屬模的形成為銳角狀的凸部稜線部所按壓的部位相對應的下金屬模的凹部、或者孔的開口部分的稜線，同樣地形成為銳角狀，用於剪斷坯料。
在圓盤部形成有圖案的中間製品，通過旋壓加工而在設置於圓盤部的周緣的壁厚的圓筒部處形成輪輞。而這一手法在本專利申請人已經獲得的日本專利第1769730號中加以公開，其中，在具有與形成圖案的孔形狀相一致的凹凸面的心軸的作用下，一邊夾持設有孔的圓盤部一邊旋轉，使輥壓力接觸而將輪輞成形為規定的形狀。
這樣，相對於車輪鍛造用衝壓機，可以由小型的衝壓機完成具有任意圖案的直徑為17in或17in以上的盤狀部的輕合金制車輪。
在上述的機構中，在中間製品的要成為盤狀部的部分上衝裁具有圖樣的孔，但是也可以如下形成設置開口面積稍小於該孔的開口面積的工藝孔，在該工藝孔中使設置在下模上的凸部嵌入其中，從而密封衝壓成形要成為輪輞的部分和要成為盤狀部的部分。
若參照形成了圖3所示的Y字形輪輻的車輪，則在通常標稱直徑為18in的情況下，其直徑指的是胎圈座的直徑，外輪輞的最外側直徑為498mm左右，從而平面看的正面圖的面積為1947cm2，貫通的盤狀部的孔的開口面積為713cm2，所以，開口率為713/1947＝36.6％。
將從該孔的各邊起小於5mm左右的孔作為工藝孔時的開口面積為490cm2，開口率為490/1947＝25.2％。對於密封模鍛輕合金材料時所需的衝壓力(按壓力，參照以往的實際值時，作為參考值需為4噸/cm2，若在平面看的上述正面圖的面積上乘以4噸，則成為7788噸。這就是必須採用8000噸衝壓機的原因。因此，雖然設有所述工藝孔時的所需衝壓力減少了25％，也得需要6000噸級的衝壓機。換而言之，可以用6000噸級的衝壓機來衝壓成形、即鍛造18in車輪。
在本發明中，使設置於下金屬模的凸部嵌入工藝孔中，採用3000噸級的衝壓機來進行密封模鍛，在按壓輪輞部和盤狀部的整個面的最終場合時，採用被分割的上金屬模來進行局部鍛造。
但是，雖然盤狀部的圖樣取決於孔的大小，而孔的設置卻是使車輪輕量化的有效方法，所述開口率25％可能反而小了。不能否定由於與工藝孔相當的重量並不包含在最終製品的重量之中而使得輕金屬材料的所需量變大，但是可以重複利用衝裁過的坯料。
根據本發明的製造方法，提供一種採用小型的衝壓機即可在直徑17in或17in以上的盤狀部上進行任意圖案的高剛性的輕合金制車輪。
圖1示出了表示本發明實施例1的金屬模和車輪的中間製品的縱剖面圖，(a)表示上金屬模位於中間製品的上方的狀態，(b)表示上金屬模下降而在圓盤部衝壓孔的狀態，(c)表示孔加工後的中間製品。
圖2是表示圖1中的上金屬模和車輪的位置關係的立體圖，(a)是從下方看上金屬模的狀態，(b)表示車輪。
圖3是表示圖1的車輪的局部鍛造範圍的示意圖。
圖4表示圖3中的凹陷部的成形要領，(a)是表示成形凹陷部的範圍的示意圖，(b)和(c)是表示成形工序的剖面圖，(d)已完成的凹陷部的剖面圖。
圖5是表示設有工藝孔的本發明的另一實施例的示意圖。
圖6是表示由旋壓加工形成的輪輞成形狀態的剖面圖。
圖7是表示實施例2中的設有工藝孔的車輪毛坯件的局部正面圖。
圖8是表示實施例2的車輪成形工序的剖面圖，(a)表示車輪毛坯件，(b)表示已實施了工藝孔加工的狀態，(c)是示意地表示衝壓工序的剖面示意圖，(d)表示衝壓成形後的中間部件。
圖9是表示實施例2的鍛造狀態的示意圖，(a)表示設有工藝孔的車輪毛坯件的局部正面圖，(b)～(d)是(a)的A-A』線剖面圖，表示衝壓成形的過程。
圖10是說明本發明各實施例的上金屬模的交換方法的衝壓機的側面圖。
具體實施例方式
實現具有直徑為17in或17in以上盤狀部的車輪，將中間製品作為初始部件，其中，該中間部件一體地具有形成於中心部的要成為輪轂的凸狀部、形成於凸狀部外周的圓盤、以及形成於其周緣的要成為輪輞的壁厚的圓筒部，將設有凸部的金屬模按順序一部分一部分地按壓在所述圓盤上，並鍛造被按壓部分的坯料而形成圖案，然後對所述壁厚的圓筒部進行旋壓加工。
實施例1圖1(a)是表示用於本發明的旋轉鍛造的金屬模和中間製品的示意縱剖面圖。1是上金屬模，進行垂直方向的上下運動。2是下金屬模，其設置於由未圖示的驅動裝置驅動旋轉的底座39上，並控制其迴轉以使得該下金屬模反覆進行旋轉規定角度而後停止的運動。3是鋁、鎂等輕合金制的中間製品，具有位於中心部的要成為輪轂的凸狀部3a、位於其外周的圓盤部3b以及位於其周緣的要成為輪輞的壁厚的圓筒部3c。雖然圖中並未示出，但是採用燃燒器對中間製品和金屬模的周圍進行加熱，並將其維持在容易產生塑性變形的420～450℃。在上金屬模1上設有凸部1a，其向下方下降規定的長度，按壓所述圓盤部3b，從而形成由孔或凹陷構成的盤狀部圖案。
圖1(b)是表示上金屬模1下降而凸部1a衝壓圓盤部3b的狀態的示意縱剖面圖。已衝壓的坯料向設置於下金屬模2上的凹部2a移動。凹部2a可以是虛線所示的孔。凸部1a一次按壓圓盤部3b的按壓深度為2～5mm左右，在上金屬模後退之後，下金屬模僅旋轉盤狀部圖案的一個節距就停止，然後，上金屬模再次下降並以規定的深度按壓圓盤部的一部分。反覆進行該操作，從而已衝壓坯料的部分成為孔，進而形成盤狀部圖案。圖1(c)是在圓盤部設有孔4的中間製品3』的縱剖面圖。
用於按壓形成有圖2(b)所例示的車輪6盤狀部5圖案的部位的凸部1a和1b，只要所採用的衝壓機具有不限於一個部位的充裕的許用壓力，則可以按壓多個部位。相反地，在按壓能力不足而無法由一次按壓來形成規定圖案的情況下，可以一邊按順序交換多種金屬模一邊按壓，從而也可以使圖案逐漸明晰化。
圖2(a)表示從下方看金屬模1的立體圖，在中心旋轉對稱位置上設有一對相鄰並相異的兩個圖案，在加壓圓盤部時，容易取得平衡且使得加工效率加倍。
與上金屬模1的凸部1a相對應的盤狀部5的孔是孔4a，同樣地，與1b相對應的孔是孔4b。與按壓盤狀部5的整體、即圓盤3b的整體來形成圖案的鍛造法不同，由於是按照圖案的每一個節距一點點地按壓的，所以，只能期待輪輻7(參照圖2b)的微小的隆起，雖然圓盤的厚度大致等於輪輻的厚度，但是可以在輪輻的上部面形成鍛造表面的圓角。圖1(a)所示的中間製品3可以通過鑄造或鍛造來製造，而通過鍛造可以獲得較高的金相密度，從而可使得機械強度高，圓盤的厚度更薄。在圓盤部上形成孔後，對其背面側進行切削加工，從而完成盤狀部。
對於輕合金制車輪的盤狀部，一般來說，為了形成輪輻而在輪輻以外的部分開設孔，所以，由局部鍛造法成形盤狀部時的金屬模來進行按壓的範圍大致可以分為圖3所例示的兩種。盤狀部5由Y字形的輪輻7和孔4a、4b構成，並且在輪輻和輪輞8的接合部形成有底的凹陷部9a、9b。圖中B所示的範圍是影線所示的孔4a和孔4b的兩個一半部位所包圍的範圍。在此情況下，從兩側夾持輪輻，從而形成微小的坯料隆起而可以形成鍛造表面。衝壓影線部來成形孔，從而利於形成細輪輻。
對於C所示的範圍，從兩側夾持輪輻7a，而7b為自由的。在此情況下，為了減小由按壓所引起的坯料的移動，可以設定金屬模凸部的形狀，以便於減小由一次衝壓所形成的坯料的按壓深度從而防止輪輻的變形，或者進行垂直的衝裁。
在不同於例圖的、例如五根輪輻那樣的輪輻自身的寬度大的情況下，即使一次的按壓深度深，輪輻的變形量也小。這樣，由於使下模旋轉規定的角度並按順序對其按壓，一次的按壓深度適於為2～5mm，並可以根據輪輻的形狀而加以適當地選擇。上金屬模的按壓範圍可以比所述B或C所示的範圍稍大，以便於弄平由多次按壓所引起的金屬模交界處的坯料的偏差。
採用圖4說明設置於前述的輪輻7和輪輞8的接合部處的有底凹陷部9a和9b的成形要領。圖4(a)是表示完成的盤狀部5的一部分的正面圖，已經開設了孔4a和4b。衝壓的按壓範圍是D所示的範圍，(d)表示完成狀態的局部剖面。成形凹陷部9a和9b時的坯料的形狀是衝壓孔4a和4b的殘餘部分9，成形結束時凹陷部的底部10形成錐面並向孔側傾斜。
因此，必須使殘餘部分9的坯料向孔4a、4b側移動。所以，由具有(b)所示凸部11a的上金屬模11進行多次按壓，將坯料向孔4a、4b側衝壓，並使之變形成(c)所示的剖面形狀。接下來，用具有凸部12a的上金屬模12進行按壓，形成(d)所示的凹陷部9a、9b，同時完成輪輻7與輪輞8接合的部分。
輪輻和盤狀部的接合部位的剖面形狀各種各樣，所述凹陷部的斜面具有使盤狀部的直徑看起來大的效果，並且是提高接合部和輪輞強度的結構，而且，在車輪完成時成為安裝氣閥的面。另外，在雙體車輪中所述斜面用於緊固螺栓的安裝面，該緊固螺栓用於連接輪輞和盤狀部。輪輻和盤狀部的接合部的形狀並非限定為本實施例的形狀，可以將安裝氣閥的面設置於外輪輞，從而剖面的形狀也不同。
如上所述，形成盤狀部圖案的孔通過局部鍛造而一點點地衝壓，從而形成孔，但是，也可以根據圖案的形狀由衝孔加工一氣形成開孔。但是，在由衝孔加工形成開孔的情況下，在輪輻的上面並未形成圓角，所以必須進行去飛邊和倒角等精加工。
作為通過衝孔而形成孔的其他的方法，可以預先設置圖5中影線所示的工藝孔13a、13b。在局部鍛造的情況下，金屬模的凸部按壓圓盤部而進行衝壓時，由於按壓部分的坯料變形時的阻力，坯料存在向周圍微微擴張的傾向，而為了阻止該傾向，預先採用衝孔機加工開口面積小於預定孔的開口面積的小工藝孔，然後，使上金屬模的凸部與之抵接並進行加壓，則坯料容易向工藝孔流動，從而在提高盤狀部圖案精度的同時也可以減小金屬模按壓的推力。
將完成圓盤部的孔加工而形成盤狀部圖案的中間製品從下金屬模中取出，如圖6所示，一邊由具有至少一部分嵌合於所述孔的凹凸面的心軸14和15夾持盤狀部，一邊使之以旋轉軸17為中心旋轉，將旋壓輥16推到壁厚的圓筒部3c上來進行旋壓加工，成形輪輞8a、8b，從而完成整體型的車輪。
實施例2在採用圖5說明所述實施例時，對通過設置工藝孔13a、13b而使得被按壓的材料容易流動進行了說明，但是本實施例卻是著眼於這些工藝孔減輕上金屬模的按壓力這一問題。
在本實施例中，首先通過局部鍛造從輕金屬制坯段製成圖8(a)所示的車輪毛坯件18。此時的局部鍛造法，在使下金屬模旋轉規定角度而後停止後，使上金屬模下降，進行按壓坯段一部分，並反覆進行上述動作，從而延展坯段。
車輪毛坯件18是圓盤狀，在周緣部形成輪輞部毛坯件19，在中央形成盤狀部毛坯件20。接下來，如(b)所示，衝出工藝孔13a、13b，形成車輪毛坯件18a。
(c)是表示鍛造成形大概的示意剖面圖，下金屬模21設有凸部21a、21b以及凹部21c。其中，該凸部21a、21b嵌入於工藝孔13a、13b，該凹部21c用於承接在按壓輪輞部毛坯件19時變形的部分。在上金屬模22的按壓面上形成用於按壓工藝孔周邊部的突出部22a、成形輪輞的突出部22b以及成形盤狀部中央的螺栓孔的突出部22c。(d)是衝壓成形後的中間製品23的剖面圖，下面將詳述衝壓成形。
在所述的結構中，通過固定下金屬模21並使上金屬模22下降而成為密封鍛造的形態，由於從加壓對象中除去與工藝孔的面積相當的部分，所以，可以相應地減輕上金屬模的按壓力。
在設計如圖7所示的Y字形的輪輻的情況下，工藝孔的總面積為18in車輪正面的整個面積的25％左右。當上金屬模下降而突出部22a、22b、22c與車輪毛坯件18a開始接觸時，由於並非按壓車輪毛坯件的整個面而僅按壓與突出部相對應的部分，從而其按壓面積非常小，不足車輪毛坯件的正面面積的20％。
因此，在從最初狀態密封鍛造車輪毛坯件整體而完成18in車輪的正面形狀的情況下，參照製造實際作業，需要8000噸級的衝壓機，而採用上述衝壓則只要是其20％的1600噸即可。然而，由於要消耗用於使衝壓的原材料塑性變形的能量，從而必須為2000噸。
而且，在上金屬模的所述突出部大致完成規定的下降量之前，必須按壓已移動的原材料和由該移動而產生變形的原有的部件坯料整體，所以，在此情況下，必須按壓設計的盤狀部和輪輞的形狀整體，需要8000噸的衝壓力。但是，由於減少了工藝孔的相應面積，從而減輕了25％的按壓力，僅用6000噸的衝壓機即可。
圖9是表示本實施例的鍛造狀態的示意圖，(a)是衝裁了工藝孔的車輪毛坯件18a的局部正面圖。在工藝孔中嵌入下金屬模的凸部21a、21b，在周緣部形成輪輞部毛坯件19，在中央部形成盤狀部毛坯件20。用影線表示上金屬模的突出部按壓的部分。
(b)～(d)是(a)的A-A』線剖面圖，表示按壓工藝孔周邊部的上金屬模的突出部22a按壓盤狀部毛坯件20的狀態。隨著突出部22a的下降，盤狀部20被密封鍛造而逐漸隆起，在(d)中，突出部並不與下金屬模相接觸而留有餘量20a，停止下降。該餘量在鍛造完成後由車床加工加以切削除去。
在從(c)向(d)轉移的階段，為了使輪輞部毛坯件19和盤狀部毛坯件20的上面接近要完成的車輪的正面形狀而按壓整個面，所以按壓力必須為6000噸這一點已經在前面加以描述了，但是，在採用3000噸級的衝壓機的情況下，將上金屬模與重複的圖案數相吻合地加以適當分割，使下金屬模旋轉規定的角度而後靜止固定，然後使被分割的上金屬模下降來進行按壓。例如，在旋轉對稱位置上配置兩個用於按壓圖9(a)所示部分的分割成4份的上金屬模，使下模旋轉45度，靜止固定之後使上金屬模下降來進行按壓。反覆進行該操作，同時向同圖(d)中的狀態轉移。
在這樣的局部鍛造中，不能一次性地轉移到(d)狀態而必須逐漸地轉移，從而可以確保變形的毛坯件的金屬組成的均勻性。當從(b)狀態向(c)狀態轉移時，上金屬模作為整體而加以使用，而當從(c)向(d)轉移時，使用分割金屬模。
在實施例1和2中，必須交換上金屬模，採用圖10說明簡單交換上金屬模的方法。在衝壓裝置30的上下移動的驅動部的下方端部處沿水平方向設置導軌33，同時，以沿該導軌33移動的方式在設有移動輥34的安裝臺35的下側安裝多種上金屬模31(在圖2中為2種)，將該安裝臺35設置於導軌33上，通過採用液壓或馬達等產生推力的驅動裝置36而使得安裝臺35移動，從而交換上金屬模31。
在設置於衝壓裝置30的定位銷37和設置於安裝臺35的第一卡合凹部38a相嵌合而使得安裝臺35卡止的位置上，第一上金屬模31位於固定在底座39上的下金屬模32的上方；在定位銷37和安裝臺35的第二卡合凹部38b相嵌合而使得安裝臺35卡止的位置上，第二上金屬模31位於下金屬模32的上方。
在這樣使上金屬模31進行交換並由第一和第二上金屬模31使輕合金制材料29進行熱模鍛的情況下，以短時間進行上金屬模31的交換，從而每次更換金屬模時無需對輕合金材料29進行再加熱，可以連續地進行輕合金材料29的模鍛。
輕合金材料可以為圓柱狀的坯段、實施例1所記載的中間製品3、實施例2所記載的車輪毛坯件18a等。在底座39上設有使下模水平旋轉規定的角度而後靜止固定的裝置。
本發明的局部鍛造法可以用小型的衝壓機成形大口徑的盤狀部，從而可以減少設備費用，金屬模也可以簡單化。另外，盤狀部圖案的表面形成鍛造表面，從而可以提供即使與大型的衝壓機所成形的整個鍛造品相比也不遜色的車輪。
權利要求
1.一種車輪的製造方法，在輕金屬制的車輛用輪的製造過程中，將具有完成時成為盤狀部和輪輞的部分的鑄造或鍛造製成的中間製品加熱至塑性溫度，然後使其旋轉在每個規定的角度停止，在停止時用金屬模按壓要成為所述盤狀部的部分的至少一部分來施加圖樣，反覆進行該操作，從而對要成為所述盤狀部的部分的整體施加圖樣，然後，對盤狀部和輪輞部進行衝壓成形和精加工。
2.如權利要求1所述的車輪的製造方法，其特徵在於，與衝壓部位相應地在下金屬模上形成凹部或孔，在通過衝壓進行加壓時，使被加壓部分向下方移動。
3.如權利要求1或2所述的車輪的製造方法，其特徵在於，將上下金屬模的至少一部分構成為銳角狀，從而在所述要成為盤狀部的部分形成衝裁圖樣。
4.如權利要求1～3中任意一項所述的車輪的製造方法，其特徵在於，在與所述中間製品的圖樣相對應的位置上設有工藝孔，使下模的凸部嵌入該工藝孔，然後，密封衝壓成形要成為輪輞的部分和要成為盤狀部的部分。
5.一種車輪，是根據權利要求1～4中任意一項所述的製造方法而製造的。
全文摘要
本發明的目的是提供一種根據鍛造法並採用小型的衝壓機來製造具有大直徑的盤狀部的輕合金制車輪的方法。在將具有完成時成為盤狀部和輪輞的圓盤部分(3b)和壁厚的圓筒部(3c)的鑄造或鍛造制的中間製品(3)加熱至易塑性變形的溫度之後，使其旋轉並在規定的角度停止，在停止時用金屬模按壓要成為所述盤狀部的部分的至少一部分，向下模的凹部(2a)按壓坯料來形成孔(4)，反覆地按順序進行該操作，從而對要成為所述盤狀部的圓盤部的整體施加圖樣，然後，對盤狀部和輪輞部進行衝壓成形和精加工。
文檔編號B21J5/02GK1835816SQ200480022938
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月11日
發明者小野光太郎 申請人:鷲興產株式會社