(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工工程における下穴の周縁面部を成形ダイと成形パンチを用いて押し上げ成形する工程において、
前記周縁面部を前記成形ダイでガイドしながら前記成形パンチにより押し上げ成形すると同時に、
バーリングパンチに設けられた前記下穴の内径より大きい外径部により、前記下穴の内径を押し拡げて、前記周縁面部の肉厚を厚くすると共に、
前記成形パンチと前記バーリングパンチの平面座部の間で前記周縁面部を押圧して均一肉厚化することを特徴とする自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法に関し、特に背の高いハブフランジに対して好適な加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ホイール用ディスクにおいて、例えば１５ｍｍを越すような背の高いハブフランジを加工する場合は、下穴を抜いてから下穴の周縁面部を凸形状に押し上げ成形する予備成形が一般に行われている。
【０００３】
この予備成形は、図６に示すハブの内径Ｅと下穴の径Ｄの比で定義される拡げ率Ｅ／Ｄを素材の限界値近くまで上げて行うことができるので、背の高いハブフランジを加工する場合は必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動車ホイール用ディスクでは、上記の予備成形時又は予備成形の前後工程において、図７（ａ）に示すナット座１３が押し上げ成形されるため、このナット座１３の成形部位に材料が引き込まれ、図７（ｂ）に示す下穴１１ａの周縁面部１２ａのＡの部位に板引けを生じる。
【０００５】
そのため、図７（ｂ）のＡの部位と円周方向のＢの部位とでは肉厚差を生じ、ハブフランジを立ち上げるバーリング加工時に、局部的に薄肉となったＡの部位に応力が集中して割れの起点となるため、ハブ割れが発生しやすくなり、特に高抗張力の素材を用いた場合には、ハブ割れが一層発生しやすくなるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、高抗張力の素材を用いて背の高いハブフランジを加工する場合においても、ハブ割れの発生しない自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次の手段を用いるものである。
【０００８】
自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工工程における下穴の周縁面部を成形ダイと成形パンチを用いて押し上げ成形する工程において、
前記周縁面部を前記成形ダイでガイドしながら前記成形パンチにより押し上げ成形すると同時に、
バーリングパンチに設けられた前記下穴の内径より大きい外径部により、前記下穴の内径を押し拡げて、前記周縁面部の肉厚を厚くすると共に、
前記成形パンチと前記バーリングパンチの平面座部の間で前記周縁面部を押圧して均一肉厚化することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
上記の手段によれば、下穴の周縁面部を押し上げ成形する予備成形において、上記の周縁面部は成形ダイでガイドされながら、成形パンチとバーリングパンチの平面座部との間で押圧されて押し拡げられるため、周縁面部の肉厚は均一化される。
【００１０】
そのため、予備成形時又は予備成形の前後工程で、ナット座の押し上げ成形による上記の周縁面部の板引けが生じても、周縁面部の肉厚は均一化されていて、局部的に薄肉化された部分は無くなるので、応力の集中する割れの起点は無くなる。
【００１１】
なお、バーリングパンチにより下穴は同時にバーリング加工されるため、下穴の抜き面は円滑となって抜き面での割れの起点はなくなると共に、下穴のバーリング加工によって下穴が押し拡げられるため、周縁面部は厚肉化され、周縁面部の押圧にも拘らず肉厚は減少しない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図５に示す実施例に基いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、自動車ホイール用ディスク１０は、車軸のハブに嵌め込むハブ穴１１が、円筒状に立ち上がったハブフランジ１２により形成されている。なお、図中の１４は車軸にホイールを取り付けるためのボルトを挿通するボルト穴で、前述のナット座１３を有している。１５はブレーキ発生熱の放熱とホイールの意匠を兼ねた飾り穴である。
【００１４】
次に、上記のハブフランジ１２の加工方法について説明する。
【００１５】
図２は、後述のハブ穴と関連する下穴１１ａが、図示しない抜きパンチによって素材１に打ち抜かれたものを示すもので、下穴１１ａの上方には、次工程で下穴１１ａをバーリング加工する平面座部２１ａを有するバーリングパンチ（以下、第１のバーリングパンチ）２１が示されている。
【００１６】
図３は、下穴１１ａの周縁面部１２ａを凸形状に押し上げ成形する予備成形を示す。本発明では、予備成形に用いる通常の成形ダイ２２と成形パンチ２３の他に、上記の第１のバーリングパンチ２１を用いる点に特徴がある。
【００１７】
この予備成形の一連の過程を説明すると、先ず、図３（ａ）に示すように、成形ダイ２２で外周部を押えられた下穴１１ａの周縁面部１２ａは、成形パンチ２３の上昇により若干持ち上げられる。
【００１８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、第１のバーリグパンチ２１が降下し、下穴１１ａに第１のバーリングパンチ２１の先細先端部２１ｂが食い込んで、下穴１１ａのバーリング加工が開始する。
【００１９】
次いで、更に第１のバーリングパンチ２１が下降して、図３（ｃ）に示すように、下穴１１ａの内径よりも大きく設定された第１のバーリングパンチ２１の外径部２１ｃにより、下穴１１ａの内径面１１ｂはバーリング加工され、これにより下穴１１ａの内径は押し拡げられると共に、円滑な内径の面となるので、下穴１１ａの内径面１１ｂには割れの起点となる部分は無くなる。そのため、予備成形で下穴１１ａが押し上げられて引張り力が作用しても、内径面１１ｂからクラックが生じることはない。
【００２０】
最後に、図３（ｄ）に示すように、第１のバーリングパンチ２１の更なる降下により、押し上げられた周縁面部１２ａは、成形パンチ２３と第１のバーリングパンチ２１の平面座部２１ａの間で押圧され、成形ダイ２２の湾曲面２２ａに沿って周縁面部１２ａは成形されると共に押し拡げられるため、周縁面部１２ａの肉厚は均一化されるので、局部的に肉厚の薄い部分は無くなり、それによって応力の集中しやすい割れの起点はなくなる。
【００２１】
なお、上記の周縁面部１２ａは、下穴１１ａのバーリング加工によって下穴１１ａの内径は押し拡げられるため、周縁面部１２ａは肉厚が厚くなり、周縁面部１２ａが押圧されても肉厚は薄くならない。
【００２２】
次に、図４に示すように、抜きダイス２４と抜きパンチ２５により、前記の予備成形で肉厚の均一化された周縁面部１２ａの内周側が抜き加工され、ハブ抜き穴１１ｃが明けられる。この抜き加工は周縁面部１２ａの肉厚が均一になっており、且つ下穴１１ａの内径面１１ｂが円滑に仕上げられているので、安定した抜き加工ができる。図中、１２ｃは周縁面部１２ａの内周側の抜かれた抜き片で、抜き片１２ｃが除去された分だけ図４の周縁面部１２ａよりも面積の小さい周縁面部１２ｂとなる。
【００２３】
最後に、図５に示すように、バーリングブッシュ２６とバーリングパンチ（以下、第２のバーリングパンチ）２７によって、ハブフランジ１２が立上げ成形される。この第２のバーリングパンチ２７は、起こし加工を行う小径部２７ａとバーリング加工を行う大径部２７ｂを有しており、前記の周縁面部１２ｂは小径部２７ａで起こされてから大径部２７ｂでバーリング加工され、所要寸法のハブ穴１１を有する円筒状のハブフランジ１２が立上げ成形される。
【００２４】
このハブフランジ１２の立上げ成形において、立上げられる前記の周縁面部１２ｂは、肉厚が均一となっていて割れの起点が無いので、ハブ割れは生じない。
【００２５】
ここで、上述のハブフランジの加工方法により、高抗張力の素材である５３９Ｎ／ｍｍ2 材（板厚２．６ｍｍ）を用いて、背の高さが２０ｍｍのハブフランジを試作した結果、ハブ割れの発生は組織調査からも認められなかった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による自動車ホイール用ディスクのハブフランジの加工方法によれば、ハブフランジの予備成形において、ハブフランジの形成に関連する下穴の周縁面部及び下穴の抜き面に応力の集中する割れの起点を無くしているため、高抗張力の素材を用いて背の高いハブフランジを加工しても、ハブ割れが生じないという実用上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工方法による自動車ホイール用ディスクの実施例を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２】下穴抜き工程の要部の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の予備成形工程の加工過程を示す要部各断面図である。
【図４】ハブ穴抜き工程の要部の断面図である。
【図５】ハブフランジ成形工程の要部の断面図である。
【図６】ハブフランジの拡げ率の説明図で、（ａ）は下穴の断面図、（ｂ）はハブフランジの断面図である。
【図７】ナット座の成形による板引けの説明図で、（ａ）は要部の断面図、（ｂ）は要部の平面図である。
【符号の説明】
１０          ディスク
１１ａ        下穴
１２          ハブフランジ
１２ａ        周縁面部
２１          バーリングパンチ（第１のバーリングパンチ）
２１ａ        平面座部
２２          成形ダイ
２３          成形パンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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