JP2019528179A - Flow molding machine and molding method for manufacturing wheels - Google Patents
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Abstract
本発明は、リム(60)備えた車輪(50)を工作物(5)から製造するためのフロー成形機および成形方法であって、リム(60)を形成するように外側が設計されたスピニング・マンドレル(20)と、カウンタ・マンドレル(12)であって、工作物(5)が、スピニング・マンドレル(20)またはカウンタ・マンドレル(12)に押しつけてクランプされる、カウンタ・マンドレル(12)と、回転駆動装置と、リム(60)を形成するために工作物(5)に向かって前進させることができる少なくとも1つの圧縮ローラ(40)とを備える、フロー成形機および成形方法に関する。本発明によれば、スピニング・マンドレル(20)は、形成プロセス中、軸方向に移動することができるスリーブ状の周囲要素(30)を有し、スピニング・マンドレル(20)は、周囲要素(30)が軸方向に移動可能に装着される支持体(22)を有する。前部要素(24)が、支持体(22)の自由端部に配置され、径方向ハブ(52)または深底(64)を、スピニング・マンドレル(20)の前部要素(24)とカウンタ・マンドレル(12)との間に軸方向にクランプすることができる。制御装置を用いることによって、リム(60)を形成している間、少なくとも1つの圧縮ローラ(40)およびスピニング・マンドレル(20)の周囲要素(30)を工作物(5)に対して軸方向に移動させることができる。The present invention relates to a flow molding machine and a molding method for manufacturing a wheel (50) with a rim (60) from a workpiece (5), the spinning being designed to form the rim (60). A mandrel (20) and a counter mandrel (12), wherein the workpiece (5) is pressed against the spinning mandrel (20) or the counter mandrel (12) and clamped And at least one compression roller (40) that can be advanced toward the workpiece (5) to form a rim (60). According to the invention, the spinning mandrel (20) has a sleeve-like peripheral element (30) that can move axially during the forming process, and the spinning mandrel (20) ) Has a support (22) mounted so as to be movable in the axial direction. A front element (24) is arranged at the free end of the support (22) and a radial hub (52) or deep bottom (64) is countered with the front element (24) of the spinning mandrel (20). -It can be clamped axially between the mandrel (12). By using the control device, while forming the rim (60), at least one compression roller (40) and the surrounding element (30) of the spinning mandrel (20) are axially oriented relative to the workpiece (5). Can be moved to.
Description
本発明は、請求項1のプリアンブルによる、車輪、特にリムを有する車両車輪を工作物から製造するためのフロー成形機であって、リムを形成するように外側が構成されたスピニング・マンドレルと、スピニング・マンドレルに対して軸方向に変位することができるカウンタ・マンドレルであって、工作物はスピニング・マンドレルおよび/またはカウンタ・マンドレル上に軸方向にクランプされる、カウンタ・マンドレルと、スピニング・マンドレルおよびカウンタ・マンドレルをクランプされた工作物と共に回転駆動するための回転駆動装置と、リムを形成するために工作物に押しつけて軸方向かつ径方向に前進することができる少なくとも1つの圧縮ローラと、を備えたフロー成形機に関する。 The present invention is a flow molding machine for manufacturing a wheel, in particular a vehicle wheel having a rim, from a workpiece according to the preamble of claim 1, wherein the spinning mandrel is configured on the outside to form a rim, A counter mandrel capable of axial displacement with respect to a spinning mandrel, wherein the workpiece is clamped axially on the spinning mandrel and / or counter mandrel, and a spinning mandrel And a rotational drive for rotationally driving the counter mandrel with the clamped workpiece, and at least one compression roller that can be pushed axially and radially to the workpiece to form a rim; The present invention relates to a flow molding machine including
本発明はさらに、請求項7のプリアンブルに記載の、車輪、特にリムを備えた車両車輪を工作物から製造するための成形方法であって、工作物は、リムを形成するように外側が構成されたスピニング・マンドレルおよび/またはカウンタ・マンドレル上にクランプされ、クランプされた工作物は、回転駆動装置によって回転状態に置かれ、少なくとも1つの圧縮ローラが、回転する工作物に押しつけられて軸方向かつ径方向に前進され、リムが形成される、成形方法に関する。
The invention further relates to a forming method for manufacturing a wheel, in particular a vehicle wheel with a rim, from a workpiece according to the preamble of
車輪、特に車両車輪を製造するためのフロー成形機およびこのタイプの成形方法が、長期にわたって知られている。たとえば、車両車輪をディスク形状のブランクから製造するための一般的な方法が、DE19615675A1号から得ることができる。ここでの工作物は、フロー成形機内のスピニング・マンドレル上にクランプされ、このスピニング・マンドレルの外部周囲は、形成されるリムの内部輪郭に対応する。少なくとも1つの圧縮ローラを用いることにより、工作物がスピニング・マンドレル上においてチップレスで成形されて、リム・ウエルおよび横方向のリム・フランジを形成する。 Flow molding machines and methods of this type for producing wheels, in particular vehicle wheels, have been known for a long time. For example, a general method for manufacturing vehicle wheels from disc-shaped blanks can be obtained from DE19615675A1. The workpiece here is clamped on a spinning mandrel in a flow molding machine, the outer circumference of which is corresponding to the inner contour of the rim to be formed. By using at least one compression roller, the workpiece is molded tiplessly on the spinning mandrel to form a rim well and a lateral rim flange.
車両車輪産業では、種々の幅のリムを備えた車両車輪のモデルを提供することが必要であることが多い。たとえば、多くの車両は、前車軸より被駆動の後車軸の方が大きい車輪幅を必要とし得る。さらに、一製造者からの1つのモデルの車両に、エンジン出力に応じて、種々の車輪幅の車両車輪を装着することが通例である。 In the vehicle wheel industry, it is often necessary to provide vehicle wheel models with rims of various widths. For example, many vehicles may require a larger wheel width on the driven rear axle than on the front axle. Furthermore, it is customary to mount vehicle wheels of various wheel widths on one model of vehicle from one manufacturer depending on the engine output.
種々のリム幅を有する車両車輪を製造するために、種々のスピニング・マンドレルを提供することが必要である。これは、非常にコストがかかる、種々のスピニング・マンドレルを備えた複数のフロー成形機が必要とされるか、あるいは、スピニング・マンドレルを交換することによってフロー成形機の段取り替えを行うことができることを意味する。しかし、この手順は時間がかかり、したがってコストがかかる。 In order to produce vehicle wheels with different rim widths, it is necessary to provide different spinning mandrels. This can be very costly and requires multiple flow molding machines with various spinning mandrels, or the flow molding machine can be replaced by replacing the spinning mandrels Means. However, this procedure is time consuming and therefore costly.
WO2005/065049A2号パンフレットから、深底リムを備えた車両車輪を製造するための方法が知られている。深底リムは、中央領域内に径方向のくぼみを有する。このタイプの深底リムをフロー成形するために、複数部分を有するスピニング・マンドレルが開示され、このマンドレルは、形成ステップの後で分解される必要がある。 From WO 2005/065049 A2 a method for manufacturing vehicle wheels with a deep rim is known. The deep rim has a radial indentation in the central region. To flow mold this type of deep rim, a multi-part spinning mandrel is disclosed that needs to be disassembled after the forming step.
特開昭60−158933は、外部成形ローラおよび2部分の内部成形ローラを備えたフロー成形のための装置を開示している。ここでの内部成形ローラは、工作物の内部輪郭と合致する静的外部輪郭を有する。 JP 60-158933 discloses an apparatus for flow forming comprising an external forming roller and a two-part internal forming roller. The internal forming roller here has a static external contour that matches the internal contour of the workpiece.
特開昭58−202927は、外部成形ローラを前進させることによって円筒状工作物を形成するための装置を開示しており、円筒状プリフォームは、第1および第2の工具半体によって内部工具上に固定される。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-202927 discloses an apparatus for forming a cylindrical workpiece by advancing an external forming roller, wherein the cylindrical preform is formed by an internal tool by means of first and second tool halves. Fixed on top.
CN101934326号は、外部成形ロータおよび2部分の内部成形工具を用いることによって円筒状中空本体を形成するための装置を開示している。生み出され得る円筒状工作物の内部輪郭は、ここでは内部工具の外部輪郭に対応する。内部工具は、2つの対向する側で円筒から取り外すことができる2部分で形成される。 CN10194326 discloses an apparatus for forming a cylindrical hollow body by using an external forming rotor and a two-part internal forming tool. The internal contour of the cylindrical workpiece that can be created here corresponds to the external contour of the internal tool. The internal tool is formed in two parts that can be removed from the cylinder on two opposite sides.
US2003/145466A1号から、車輪リムを製造するための方法を得ることができ、ここでは中空の円筒状本体が、軸方向に前進することができる2つの内部成形工具間に設けられ、第1の形状が、第1の外部成形工具を用いることによって円筒状プリフォームに導入され、第2の輪郭が、第2の外部成形ローラを用いることによって工作物上に導入される。ここでの工作物の内部輪郭は、内部工具の外部輪郭に対応する。 From US 2003/145466 A1 a method for manufacturing wheel rims can be obtained, in which a hollow cylindrical body is provided between two internal forming tools that can be advanced axially, A shape is introduced into the cylindrical preform by using a first external forming tool and a second contour is introduced onto the workpiece by using a second external forming roller. The internal contour of the workpiece here corresponds to the external contour of the internal tool.
本発明は、車輪を製造するためのフロー成形機および成形方法であって、それによって種々の寸法および形状を有する車輪を特に効率的に製造することができる、フロー成形機および成形方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a flow molding machine and a molding method for manufacturing a wheel, whereby a wheel having various dimensions and shapes can be manufactured particularly efficiently. For the purpose.
本目的は、一方では請求項1の特徴を有するフロー成形機によって、他方では請求項7の特徴を有する成形方法によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、それぞれの従属請求項に明記される。
This object is achieved on the one hand by a flow molding machine having the features of claim 1 and on the other hand by a molding method having the features of
本発明によるフロー成形機は、スピニング・マンドレルが、成形中に軸方向に変位することができるスリーブ状の周囲要素を有すること、および制御装置が設けられ、それによって、リムが成形されている間、少なくとも1つの圧縮ローラおよびスピニング・マンドレルの周囲要素を工作物に対して軸方向に移動させることができることを特徴とする。 The flow molding machine according to the invention comprises a spinning mandrel having a sleeve-like peripheral element that can be displaced axially during molding, and a control device is provided so that the rim is being molded. , Characterized in that at least one compression roller and the surrounding elements of the spinning mandrel can be moved axially relative to the workpiece.
本発明の基本的な概念は、車輪のリムの成形またはフロー成形のための可変スピニング・マンドレルを提供することにあり、前記スピニング・マンドレルは、成形中に調整または変位される。そのような可変の調整可能なスピニング・マンドレルを使用することにより、ドラム状のリムのさまざまな形状および寸法を車輪製造中に形成することができる。ここでのスピニング・マンドレルは、好ましくは、成形中に軸方向に調整することができる、ディスク形状の前部要素およびスリーブ状の周囲要素を有する。このようにして、周囲要素を外部から当接する圧縮ローラと共に、たとえば同じ軸方向に変位させることができ、それにより、事実上リムのどのような長さも形作ることができる。したがって、リムの寸法変更が生じた場合、時間がかかりコストがかかるフロー成形機の段取り替えはもはや必要ではない。スリーブ状の周囲要素および少なくとも1つの圧縮ローラの調整は、電子制御装置を用いることによって行われる。工作物をディスク形状にすることができ、この場合、径方向ハブがすでに事前形成されている。あるいは、工作物をリング形状にすることができ、この場合、リムが形成された後でハブが取り付けられる。 The basic concept of the present invention is to provide a variable spinning mandrel for wheel rim molding or flow molding, the spinning mandrel being adjusted or displaced during molding. By using such a variable adjustable spinning mandrel, various shapes and dimensions of the drum-like rim can be formed during wheel manufacture. The spinning mandrel here preferably has a disk-shaped front element and a sleeve-shaped peripheral element that can be adjusted axially during molding. In this way, the surrounding elements can be displaced, for example in the same axial direction, with the compression roller abutting from the outside, so that virtually any length of the rim can be formed. Therefore, when the rim dimensions change, a time-consuming and costly flow molding machine setup change is no longer necessary. Adjustment of the sleeve-like peripheral element and the at least one compression roller is effected by using an electronic control unit. The workpiece can be disk-shaped, in which case the radial hub is already preformed. Alternatively, the workpiece can be ring shaped, in which case the hub is attached after the rim has been formed.
本発明の好ましい実施形態は、スリーブ状の周囲要素が、自由端部に向かって先細になりながら少なくとも部分的に円錐形状で構成されるという事実にある。周囲要素が円錐形状であると、外部から当接する圧縮ローラを内側から支持するために、円錐形状のさまざまな内径が利用可能である。したがって、リムの内部輪郭を多様な形状で作りだすことができ、この場合、たとえば深底リム内に設けられるようなアンダーカット領域でも簡単に形成することができる。この場合、円錐状の周囲要素は、成形中、回転軸に沿って両方向に変位される。この場合の周囲要素の外部輪郭は、形成されるリムの内部輪郭から全く独立している。円錐部のみが、リムの内部輪郭内に生じる最大径および最小径上を延びるだけでよい。 A preferred embodiment of the invention resides in the fact that the sleeve-like peripheral element is at least partly configured in a conical shape while tapering towards the free end. If the surrounding element has a conical shape, various inner diameters of the conical shape can be used to support the compression roller abutting from the outside from the inside. Therefore, the inner contour of the rim can be created in various shapes, and in this case, for example, an undercut region provided in a deep bottom rim can be easily formed. In this case, the conical surrounding element is displaced in both directions along the axis of rotation during molding. The outer contour of the surrounding element in this case is completely independent of the inner contour of the rim to be formed. Only the cone need only extend over the maximum and minimum diameters that occur within the inner contour of the rim.
本発明の開発によれば、成形領域が周囲要素の領域上に配置され、リム上にリム・フランジを形成するように構成されることが有利である。この場合の成形領域は湾曲した輪郭を有しており、その結果、形成されるリム・フランジの内部領域が予め画定される。種々の長さのリム・ウエルを備えた車輪の場合、リムの周縁領域内のリム・フランジの形状は、変更されないままであることが多い。 According to the development of the invention, it is advantageous that the forming area is arranged on the area of the surrounding element and is configured to form a rim flange on the rim. The molding area in this case has a curved contour, so that the inner area of the rim flange to be formed is predefined. In the case of wheels with rim wells of various lengths, the shape of the rim flange in the peripheral area of the rim often remains unchanged.
特に、本発明の実施形態によって深底リムを生み出すために、制御装置は、リム内の軸方向のアンダーカット領域を形成するために、少なくとも1つの圧縮ローラおよび周囲要素の相対的な軸方向変位を形成するように構成されることが好ましく、それにより、少なくとも1つの圧縮ローラは最初に、円錐状の周囲要素の第1の直径領域上に位置し、次に、第1の直径領域より小さい、周囲要素の第2の直径領域上に位置し、次いで、第2の直径領域より大きい、周囲要素の第3の直径領域上に位置するようになる。円錐状の周囲要素の適切な軸方向の調整の結果、深底リムの中央領域を形作るために、より小さい直径領域を圧縮ローラに対応するように設けることができる。2つの側部領域の形成のために、円錐状の周囲要素は、いずれの場合にもより大きい直径領域が、圧縮ローラの径方向に向かい合うように調整され、それにより、深底リムの軸方向のアンダーカット領域全体をリムの中央領域上に生み出すことができる。 In particular, to produce a deep rim according to an embodiment of the present invention, the controller may provide a relative axial displacement of at least one compression roller and surrounding elements to form an axial undercut region in the rim. At least one compacting roller is first located on the first diameter region of the conical surrounding element and then smaller than the first diameter region , Located on the second diameter region of the surrounding element, and then located on the third diameter region of the surrounding element that is larger than the second diameter region. As a result of the appropriate axial adjustment of the conical surrounding element, a smaller diameter area can be provided to correspond to the compression roller in order to form the central area of the deep rim. Due to the formation of the two side regions, the conical surrounding element is adjusted in each case so that the larger diameter region faces the radial direction of the compression roller, so that the axial direction of the deep rim The entire undercut area can be created on the central area of the rim.
本発明によるフロー成形機の開発によれば、スピニング・マンドレルは、周囲要素が軸方向に摺動可能に装着される支持体を有すること、および支持体の自由端部側に、前部要素が配置され、径方向ハブを、前部要素を備えたスピニング・マンドレルとカウンタ・マンドレルとの間に軸方向にクランプすることができることが有利である。これにより、保全作業が必要となる場合、または製造される車輪の直径または形状の変更が生じた場合でも、スリーブ状の周囲要素の簡単な交換だけで済む。 According to the development of the flow molding machine according to the invention, the spinning mandrel has a support on which the surrounding elements are slidably mounted in the axial direction, and on the free end side of the support there is a front element. Advantageously, the arranged and radial hub can be clamped axially between a spinning mandrel with a front element and a counter mandrel. This allows only a simple replacement of the sleeve-like surrounding elements when maintenance work is required or when the diameter or shape of the manufactured wheel changes.
原理上、周囲要素の軸方向摺動は、任意の所望の方法で行うことができる。周囲要素の軸方向摺動のために、少なくとも1つの調整要素、特に調整シリンダまたはスピンドル駆動装置が支持体上に設けられることが、本発明の実施形態の変形形態により、特に好ましい。 In principle, the axial sliding of the surrounding elements can be performed in any desired manner. It is particularly preferred, according to a variant of the embodiment of the invention, that at least one adjusting element, in particular an adjusting cylinder or spindle drive, is provided on the support for the axial sliding of the surrounding elements.
油圧式または空気式に作動することができる調整シリンダは、従来のフロー成形機上の典型的なアクチュエータに相当する。また、周囲要素を摺動させるための軸方向の調整運動を有して存在し得るエジェクタを変換することも可能である。あるいは、スピンドル駆動装置、すなわち回転駆動装置を使用することができ、この装置では、回転運動は、適切なスピンドル配置を用いることによって軸方向運動に変換される。 Adjustment cylinders that can be operated hydraulically or pneumatically correspond to typical actuators on conventional flow molding machines. It is also possible to convert an ejector that may be present with an axial adjustment movement for sliding the surrounding elements. Alternatively, a spindle drive, i.e. a rotary drive, can be used, in which the rotational movement is converted into an axial movement by using a suitable spindle arrangement.
形状の多様性を向上させるために、前部要素が交換できるように支持体上に装着されることが、本発明の開発によって実現される。前部要素は、径方向に延びるディスクまたはハブ領域内の工作物の軸方向クランプ作用のために、カウンタ・マンドレルに対応するように設けられ得る。たとえば鋳造または鍛造によって事前に形成されるハブ領域の設計に応じて、前部要素およびカウンタ・マンドレルは構成される。しかし、形状に適切な変更がある場合、前部要素は、カウンタ・マンドレル上の対応する前部プレートであることができ、たとえばねじ込み式ジョイントを解放することにより、容易に解放し、新しい要素に交換することができる。リング形状および/またはディスク形状の工作物をクランプするために、カウンタ・マンドレルは、径方向クランプ作用のためのチャックとなることができる。 In order to improve the variety of shapes, it is realized by the development of the invention that the front element is mounted on the support so that it can be exchanged. The front element may be provided to accommodate the counter mandrel for axial clamping action of the workpiece in the radially extending disc or hub region. Depending on the design of the hub area that is preformed, for example by casting or forging, the front element and counter mandrel are configured. However, if there is an appropriate change in shape, the front element can be a corresponding front plate on the counter mandrel, which can be easily released, e.g. by releasing a screw-in joint, to a new element Can be exchanged. In order to clamp ring-shaped and / or disk-shaped workpieces, the counter mandrel can be a chuck for radial clamping action.
本発明による方法は、スピニング・マンドレルが、リムが形成されている間に軸方向に変位されるスリーブ状の周囲要素を有すること、およびリムが形成されている間、少なくとも1つの圧縮ローラおよびスピニング・マンドレルの周囲要素が、協調的に工作物に対して軸方向に変位されることを特徴とする。本発明による方法は、好ましくは、上記で説明した本発明によるフロー成形機上で実施することができる。特に、上記で説明した利点は、形状の融通性および多様性に関連して達成され得る。 The method according to the invention comprises that the spinning mandrel has a sleeve-like peripheral element that is axially displaced while the rim is being formed, and at least one compression roller and spinning while the rim is being formed. -The surrounding elements of the mandrel are axially displaced relative to the workpiece in a coordinated manner. The process according to the invention can preferably be carried out on a flow molding machine according to the invention as described above. In particular, the advantages described above can be achieved in relation to shape flexibility and versatility.
特に精度の高いフロー成形が、本発明の実施形態の変形形態により、複数の圧縮ローラを工作物に対して、工作物の周囲周りに均一に分散させて、互いに相対的に軸方向にずらして前進させることによって達成される。好ましくは、3つまたは4つの圧縮ローラが、工作物の周囲の周りに配置される。このようにして、成形力を複数の圧縮ローラ上に分散させることができ、それによって工作物および機械に対して特に安全である方法で成形を行うことを可能にする。 In particular, flow molding with high accuracy is achieved by uniformly distributing the plurality of compression rollers around the periphery of the workpiece with respect to the workpiece and shifting them relative to each other in the axial direction according to a modification of the embodiment of the present invention. Achieved by moving forward. Preferably three or four compression rollers are arranged around the periphery of the workpiece. In this way, the forming force can be distributed over a plurality of compression rollers, thereby allowing the forming to be carried out in a manner that is particularly safe for workpieces and machines.
本発明による方法では、圧縮ローラおよびスピニング・マンドレルの周囲要素は、協調的に前部要素またはクランプされた工作物に対して軸方向に変位される。この場合の圧縮ローラおよび周囲要素は、特にリム領域のより複雑な内部輪郭が円錐状に構成された周囲要素を用いることによって成形される場合、異なって変位されることが好ましい。 In the method according to the invention, the compression roller and the surrounding elements of the spinning mandrel are axially displaced relative to the front element or the clamped workpiece. The compression roller and the surrounding element in this case are preferably displaced differently, especially when the more complex inner contour of the rim area is shaped by using a conical surrounding element.
特に深底リムを備えた車輪を製造するために、少なくとも1つの圧縮ローラが、リム内に軸方向のアンダーカット領域を形成するために、最初に円錐状周囲要素の第1の直径領域上に位置し、次に、第1の直径領域より小さい、周囲要素の第2の直径領域上に位置し、次いで、第2の直径領域より大きい、周囲要素の第3の直径領域上に位置することが本発明の方法の変形形態により、有利である。第3の直径領域は、第1の直径領域のような直径サイズを有することができる。 In order to produce a wheel with a particularly deep bottom rim, at least one compression roller is initially placed on the first diameter area of the conical surrounding element in order to form an axial undercut area in the rim. Located, then on a second diameter region of the surrounding element that is smaller than the first diameter region, and then on a third diameter region of the surrounding element that is larger than the second diameter region Is advantageous due to a variant of the method of the invention. The third diameter region can have a diameter size like the first diameter region.
ここでのリム上の深底領域は、リムの軸方向長さにわたって所望に配置され形成され得る。ここでの深底領域は、中央領域内だけではなく、ディスク形状の工作物の径方向ハブ領域の反対側にあるリムの側部領域上にも構成され得る。このようにして、外方向に比較的離れて位置決めされる深底領域を有するリムを備えた車両車輪が形成され、これにより、特に大きく見える車両車輪をもたらす。外側深底領域を備えたこのタイプの車両車輪は、さまざまな車輪設計に望ましくなり得る。円錐状の周囲要素のより大きい直径領域を用いて深底領域の側部表面が、より小さい直径領域を用いて深底領域のベースが、圧縮ローラの作用下で形成される。 The deep region on the rim here can be arranged and formed as desired over the axial length of the rim. The deep bottom region here can be configured not only in the central region but also on the side region of the rim on the opposite side of the radial hub region of the disc-shaped workpiece. In this way, a vehicle wheel is formed with a rim having a deep region that is positioned relatively far away in the outward direction, resulting in a vehicle wheel that looks particularly large. This type of vehicle wheel with an outer deep bottom region may be desirable for various wheel designs. The side surface of the deep region is formed under the action of the compression roller using the larger diameter region of the conical surrounding element and the base of the deep region using the smaller diameter region.
本発明の別の有利な方法の変形形態によれば、形成されるリムより小さい軸方向長さを有する周囲要素が使用されること、およびリムの種々の軸方向長さを備えた車輪が周囲要素によって形成されることが実現される。したがって、たとえば、ディスク形状のハブ領域の実質的に同一の設計を用いて、種々のリム幅を、本発明による方法によってそれほど手間をかけずに開始工作物から生み出すことができる。 According to another advantageous method variant of the invention, surrounding elements having an axial length smaller than the rim to be formed are used and wheels with different axial lengths of the rim are It is realized that it is formed by elements. Thus, for example, using substantially the same design of the disk-shaped hub region, various rim widths can be produced from the starting workpiece with less effort by the method according to the invention.
原理上、成形は、適切な水平の回転軸と共に行うことができる。本発明による成形方法の特に精度の高い実行が、成形中、工作物を垂直の回転軸周りで回転状態に置くことにより、方法の変形形態によって達成される。この場合の圧縮ローラの前進は、実質的には径方向の水平方向に行われる。 In principle, the molding can be performed with a suitable horizontal axis of rotation. A particularly precise execution of the forming method according to the invention is achieved by a variant of the method by placing the workpiece in rotation about a vertical axis of rotation during forming. The advancement of the compression roller in this case is substantially performed in the radial horizontal direction.
本発明は、添付の図に概略的に示す、好ましい例示的な実施形態を参照することによって以下により詳細に説明される。この図は、以下のように示す。 The present invention will be described in more detail below by reference to preferred exemplary embodiments, schematically illustrated in the accompanying drawings. This figure is shown as follows.
本発明によるフロー成形機10は、スピニング・マンドレル20と、対向するカウンタ・マンドレル12とを有し、これらのマンドレルの間には、中央の芯出し穴を有するディスク形状のハブ領域6と、成形される周囲領域7とを備えた工作物5が軸方向にクランプされる。カウンタ・マンドレル12およびスピニング・マンドレル20はそれぞれ、駆動フランジ16および17を用いることによって回転可能に装着され、回転駆動装置(図示せず)、好ましくは各々が別々の回転駆動装置に連結され、この場合スピニング・マンドレル20、カウンタ・マンドレル12、およびクランプされた工作物5は、成形中、垂直の中央回転軸2の周りで回転駆動され得る。
A flow molding machine 10 according to the present invention has a spinning
スピニング・マンドレル20は、中央の支持体22を有し、この支持体上の自由端部上に、リングまたはディスク形状の前部要素24が、ねじを用いることによって取り外し可能に取り付けられる。成形表面14が設けられた、対向するカウンタ・マンドレル12と同様に、前部要素24は、クランプされる工作物5の形状に適合される。工作物5、特にハブ領域6の設計に変更が生じた場合、カウンタ・マンドレル12および前部要素24を、ねじ連結を用いることによって容易に取り外し、適切に適合された新しい要素に交換することができる。成形表面14上には、製造される車両車輪50の第1のリム・フランジ56を形作ることができる。
The spinning
さらに、スピニング・マンドレル20は、支持体22上に軸方向に摺動可能に装着されたスリーブ状の周囲要素30を有する。摺動する目的で、周囲要素30は摺動要素28に取り付けられ、この摺動要素は、調整シリンダ(図示せず)を用いることによって、回転軸2に沿って、上方の開始位置と、図1に示す後退終了位置との間を軸方向に摺動可能である。周囲要素30は、その前部または上側領域上に、上方向に先細になる外部円錐状表面32を有する。底端部または中央領域には、成形領域34が形成され、この領域は、車両車輪50上に第2のリム・フランジ58を形作るように設計される。
Further, the spinning
工作物5から車両車輪50を形成するために、概略的に1つのみが示されている、複数の圧縮ローラ40が、工作物5の周囲領域7に押しつけられて径方向に前進される。この場合、スピニング・マンドレル20の周囲要素30は、上側の初期位置にあり、それにより、工作物5上に当接する圧縮ローラ40のため回転ベアリングとして作用する。圧縮ローラ40は、リム領域を形成するために軸方向にかつある程度径方向にも調整され、この場合周囲領域7の壁厚は、薄くされ、水平にならされてリム領域を形成する。制御装置を用いることにより、圧縮ローラ40を移動させることに応じて、所望の内径領域が、常に所望の位置に、圧縮ローラ40を受ける回転ベアリングとして機能するように、スリーブ状でかつ円錐状の周囲要素30は軸方向に変位される。リム領域の意図する長さによっては、周囲要素30は、軸方向に静止したままであり、それにより、圧縮ローラ40のさらなる変位中、工作物5の材料は、成形領域34において形成され、こうして第2のリム・フランジ58が、第1のリム・フランジ56に対応して、ハブ領域6内にフロー成形される。
In order to form the
図1では、車輪製造における本発明によるフロー成形機10の柔軟性を示すために、車両車輪50の合計で3つの異なる長さが概略的に示されている。スピニング・マンドレル20は、したがって、形作られる車両車輪50からおおむね独立しており、種々の軸方向長さおよび内部輪郭に使用することができる。電子制御装置のみが、製造に適応されなければないが、フロー成形機10上の機械的変換作業は全く必要ではない。
In FIG. 1, a total of three different lengths of
図2では、極めて概略的な形態で、本発明によって製造することができる車両車輪50の別の形状が示されている。車両車輪50は、車輪軸51に対して実質的に回転対称的に配置されるディスク形状のハブ52およびドラム形状のリム60を有する。ハブ52の領域では、中央穴54および別の穴を設計に応じて設けることができる。
In FIG. 2, in a very schematic form, another shape of a
リム60には、第1のリム・フランジ56から第2のリム・フランジ58まで延びるリム・ウエル62が設けられる。リム・ウエル62の中央セクションには、深底領域64が形作られる。深底領域64は、リム・ウエル62内の径方向の狭小部、したがってアンダーカット部分70を表し、これは図2に特に明確に概略的な形態で示される。深底領域64はまた、異なる寸法および異なる配置を有することもでき、特に、自由に突出する第2のリム・フランジ58のより近くに配置することができる。
The rim 60 is provided with a rim well 62 that extends from the
深底領域64は、実質的に径方向に延び、ほぼ円筒状ベース68まで延びる2つのわずかに傾斜した横方向側面66を有する。リム60および深底領域64を備えた車両車輪は、本発明による方法によって、外部に係合する圧縮ローラ40を受ける回転ベアリングとして適切に円錐状に構成された周囲要素30を用いて製造され得る。この場合の周囲要素30は、圧縮ローラ40の位置に応じて制御装置および適切な調整要素を用いることによって軸方向に変位されて、適切な直径領域をもたらす。
The
図3aから図3cの方法の変形形態によれば、径方向ハブ領域6およびドラム状の周囲領域7を備えたポット形状の工作物5が、本発明の方法によって、図3bによるフロー成形された車輪ブランクに、または図3cによる仕上げられた車輪に成形され、図3cによる仕上げの場合、図3bはたとえば旋削前の車輪ブランクを示す。
According to a variant of the method of FIGS. 3a to 3c, a pot-shaped
図4aから図4cの方法の変形形態によれば、工作物5が使用され、この工作物は、半断面においてY字形状であり、径方向ハブ領域6と、径方向ハブ領域6の両側に延びるドラム状の周囲領域7とを有する。この方法では、カウンタ・マンドレルは、スピニング・マンドレルと同一にまたはおおむね同一に構成され、変位可能な周囲要素を有する、フロー成形機を使用することができる。
According to a variant of the method of FIGS. 4 a to 4 c, a
図5aから図5dによる方法の変形形態では、円形ブランクとしても知られているディスク形状の工作物5が、開始工作物として用いられる。これは、旋削し、部分的に分割することによって図5bによる中間形状に成形される。径方向ハブ領域6およびV字形状の周囲領域7は、この段階で形作られる。工作物5は、次いで、図5cによる中間ステップを介して、図5dの深底を備えた車両車輪50に最終的に成形される。
In a variant of the method according to FIGS. 5a to 5d, a disc-shaped
図6aから図6eの別の方法の変形形態によれば、周囲領域7を形成する管状工作物5を開始工作物として使用することができる。ここでの工作物5は、径方向チャックとして、たとえば4顎部チャックとして構成されたカウンタ・マンドレルによってクランプすることができる。スピニング・マンドレルは、工作物5の径方向内側全体を加工するために使用することができる。図6eによれば、ドラム状のリム60のみからなる車輪50が形成される。ハブ領域が望まれる場合、別に成形されたハブを、たとえば溶接、特に摩擦溶接またはねじ込みによってリム60に取り付けることができる。
According to another method variant of FIGS. 6a to 6e, the
別の方法の変形形態によれば、両側に広げられた領域を備えた図6aによる管状工作物5は、本発明によるスピニング・マンドレルを介して保持可能であり、最初にプレスまたはならい加工によって深底が生み出され、それにより、この領域は、軸方向摺動に対する軸方向の保持もしくは固定のために、またはスリーブ状の周囲要素の軸方向摺動を伴うその後のフロー成形プロセスのためのトルク伝達のために使用される。
According to another method variant, the
Claims (12)
前記リム(60)を形成するように外側が構成されたスピニング・マンドレル(20)と、
前記スピニング・マンドレルに対して軸方向に変位することができるカウンタ・マンドレル(12)であって、前記工作物(5)が前記スピニング・マンドレル(20)および/または前記カウンタ・マンドレル(12)上にクランプされる、カウンタ・マンドレルと、
スピニング・マンドレル(20)およびカウンタ・マンドレル(12)を前記クランプされた工作物(5)と共に回転駆動するための回転駆動装置と、
前記リム(60)を形成するために前記工作物(5)に押しつけて軸方向および径方向に前進することができる少なくとも1つの圧縮ローラ(40)とを備える、フロー成形機において、
前記スピニング・マンドレル(20)は、成形中に前記軸方向に変位することができるスリーブ状の周囲要素(30)と、前記周囲要素(30)が軸方向に摺動可能に装着される支持体(22)と、を有し
前記支持体(22)の自由端部側に、前部要素(24)が配置され、前記工作物(5)の径方向ハブ(52)または深底(64)を、前記前部要素(24)を備えた前記スピニング・マンドレル(20)と前記カウンタ・マンドレル(12)との間に軸方向にクランプすることができ、
制御装置が設けられ、前記制御装置によって、前記リム(60)が形成されている間に、前記少なくとも1つの圧縮ローラ(40)および前記スピニング・マンドレル(20)の前記周囲要素(30)を前記工作物(5)に対して軸方向に変位させることができることを特徴とする、フロー成形機。 A flow molding machine for producing a vehicle wheel (50) with wheels, in particular a rim (60), from a workpiece (5),
A spinning mandrel (20) configured on the outside to form the rim (60);
A counter mandrel (12) that is axially displaceable relative to the spinning mandrel, wherein the workpiece (5) is on the spinning mandrel (20) and / or the counter mandrel (12) A counter mandrel clamped to,
A rotary drive for rotating the spinning mandrel (20) and the counter mandrel (12) with the clamped workpiece (5);
A flow molding machine comprising at least one compression roller (40) that can be pressed against the workpiece (5) to advance axially and radially to form the rim (60);
The spinning mandrel (20) includes a sleeve-like peripheral element (30) that can be displaced in the axial direction during molding, and a support on which the peripheral element (30) is slidably mounted in the axial direction. The front element (24) is disposed on the free end side of the support (22), and the workpiece (5) has a radial hub (52) or a deep bottom (64). Can be clamped axially between the spinning mandrel (20) with the front element (24) and the counter mandrel (12),
A control device is provided, by which the peripheral element (30) of the at least one compression roller (40) and the spinning mandrel (20) is moved while the rim (60) is formed by the control device. A flow molding machine, characterized in that it can be displaced axially relative to the workpiece (5).
前記工作物(5)が、前記リム(60)を形成するように外側が構成されたスピニング・マンドレル(20)および/またはカウンタ・マンドレル(12)上にクランプされ、
前記クランプされた工作物(50)が、回転駆動装置によって回転され、
少なくとも1つの圧縮ローラ(40)が、前記回転する工作物(5)に押しつけられて軸方向かつ径方向に前進され、前記リム(60)が形成される、成形方法において、
前記スピニング・マンドレル(20)は、前記リム(60)が形成されている間に軸方向に変位されるスリーブ状の周囲要素(30)と、前記周囲要素(30)が軸方向に摺動される支持体(22)と、を有し、
前記支持体(22)の自由端部側上に、前部要素(24)が配置され、前記工作物(5)の径方向ハブ(52)または深底(64)が、前記前部要素(24)を備えた前記スピニング・マンドレル(20)と前記カウンタ・マンドレル(12)との間に軸方向にクランプされ、
前記リム(60)が形成されている間、前記少なくとも1つの圧縮ローラ(40)および前記スピニング・マンドレル(20)の前記周囲要素(30)は、前記工作物(5)に対して軸方向に変位されることを特徴とする、成形方法。 A molding method for manufacturing a vehicle wheel (50) with wheels, in particular a rim (60), from a workpiece (5),
The workpiece (5) is clamped on a spinning mandrel (20) and / or a counter mandrel (12) which are configured externally to form the rim (60);
The clamped workpiece (50) is rotated by a rotary drive;
In a molding method, at least one compression roller (40) is pressed against said rotating workpiece (5) and advanced axially and radially to form said rim (60),
The spinning mandrel (20) includes a sleeve-like peripheral element (30) that is axially displaced while the rim (60) is formed, and the peripheral element (30) is slid in the axial direction. A support (22),
A front element (24) is arranged on the free end side of the support (22), and a radial hub (52) or deep floor (64) of the workpiece (5) is connected to the front element ( 24) clamped axially between the spinning mandrel (20) and the counter mandrel (12) with
While the rim (60) is being formed, the at least one compression roller (40) and the peripheral element (30) of the spinning mandrel (20) are axial with respect to the workpiece (5). A forming method characterized by being displaced.
前記周囲要素(30)を用いて、種々の軸方向長さの前記リム(60)を備えた車輪が形成されることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の成形方法。 A peripheral element (30) having an axial length smaller than the rim (60) to be formed is used,
11. Molding according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the peripheral element (30) is used to form a wheel with the rim (60) of various axial lengths. Method.
12. A molding method according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the workpiece (5) rotates around a vertical axis of rotation (2) during molding.
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