專利名稱：不等厚輪輞及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不等厚輪輞及其制造方法、以及技術(shù)領(lǐng)域及所要解決的問題與不等厚輪輞相同的不等厚輪輞用輪輞坯料。
背景技術(shù)：
在拖拉機(jī)、公共汽車用車輪的輪輞上，以往，使用如圖5所示的平板形狀坯料1、以及如圖6所示的型鋼形狀坯料2這兩種坯料的任意一種坯料。進(jìn)而，還知道特開平8-91005號(hào)公報(bào)所示的不等厚材料坯料3(圖7、圖8)等的坯料的使用。
在圖9A、圖9B、圖9C中展示了由這些坯料制作輪輞的制造工序。在這些制造工序中，對(duì)于平板，如圖9A所示，在卷曲工序4、焊接工序5、修整工序6、擴(kuò)口或擴(kuò)張成喇叭口工序后，主要通過滾軋成形工序7形成輪輞形狀。對(duì)于型鋼，由于型鋼是接近最終形狀的剖面形狀，因此如圖9C所示，在卷曲、焊接后，就到了利用了開模的主要分向徑向的擴(kuò)大成形工序(精壓整形)8。對(duì)于特開平8-91005號(hào)公報(bào)的不等厚材料，如圖9B所示，除了修整工序6，還設(shè)想有與來自平板的輪輞成形相同的工序4、5、7、8。之所以稱為“設(shè)想”，是因?yàn)橛商亻_平8-91005號(hào)的工序?qū)崿F(xiàn)的制作還未實(shí)施。
另外，對(duì)于輪輞焊接后的修整(去飛邊毛刺)，在用平板坯料制作的圓筒狀坯料中，如圖10A、圖10B所示，使刀具9沿著環(huán)狀坯料的軸方向移動(dòng)來修整焊接部的飛邊毛刺。另外，在用型鋼制作的環(huán)狀坯料中，由于有凹凸，因此如圖11A、圖11B所示，使帶有與環(huán)狀坯料的剖面相同的形狀的刀具10沿著環(huán)狀坯料的周方向移動(dòng)來修整焊接部W的飛邊毛刺。對(duì)于用特開平8-91005號(hào)的不等厚坯料制作的環(huán)狀坯料，就依據(jù)型鋼的情況進(jìn)行修整。
但是，在以往的技術(shù)中，存在以下的問題。
在用平板制作的圓筒狀坯料中，由于除去卷曲、加工時(shí)的壁厚減少以外，板厚是一定的，因此不能期待與應(yīng)力發(fā)生成比例的壁厚分配，就會(huì)形成與最需要?jiǎng)傂院推趶?qiáng)度的部位一樣厚的板厚。其結(jié)果，該材料就會(huì)變得較重，且相應(yīng)程度地增加了該多余材料的成本，成為很難實(shí)現(xiàn)時(shí)代所要求的輕量化、成本降低的坯料。
用型鋼坯料制作的環(huán)狀坯料，大體上具有一定板厚，在輪輞軸方向上具有較大的起伏和凹凸，容易發(fā)生在卷曲、焊接、成形各工序中的加工歪斜、模具拉傷等，產(chǎn)品在外觀上也很難看。另外，焊接部修整，只能如圖11A、圖11B所示那樣通過使刀具沿著周方向移動(dòng)來對(duì)應(yīng)。另外，平滑加工也很困難。其結(jié)果，是在外觀品質(zhì)、外觀設(shè)計(jì)方面上評(píng)價(jià)較低，在修整后必須有用于使外觀美觀的后續(xù)加工。即便那樣在外觀上也不夠，很難實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化。
為了克服用平板、型鋼制作的輪輞各自的上述的缺點(diǎn)，根據(jù)特開平8-91005號(hào)(圖7)，提出了用厚度在各個(gè)部位不同的坯料制作輪輞的方法。但是，在特開平8-91005號(hào)的方案中，如圖7、圖8所示，與輪輞的拐角(軸方向彎曲部)相對(duì)應(yīng)的輪輞坯料厚壁部，成為坯料表面基本上用由凸?fàn)畹幕?gòu)成的R連結(jié)的形狀。
這樣，如果在最需要強(qiáng)度的最厚壁部在輪輞成形時(shí)在寬方向(輪輞軸方向)上發(fā)生偏移，則會(huì)發(fā)生在目標(biāo)部位上不能確保目標(biāo)板厚的問題。不能確保必要的板厚，就意味著不能確保強(qiáng)度，最壞的情況是有可能出現(xiàn)發(fā)生龜裂等不良狀況，作為對(duì)策便是附加多余的板厚。
進(jìn)而作為別的問題，雖然在坯料軋制時(shí)在坯料輸送輥式輸送機(jī)上輸送坯料，但若仍是平滑狀態(tài)，則隨著板厚變薄，前端部就會(huì)在軋輥之間因重力而下垂，很難保持平滑度，向下方彎曲，有可能給輸送機(jī)輸送帶來障礙。
另外，在輪輞制造卷曲工序中，如果是平坦的，則向卷曲軋輥的投入壓緊力不足，容易發(fā)生投入不良狀況。如果通過縮小壓緊軋輥的間隔來強(qiáng)制地將坯料推入軋輥，則軋輥和坯料會(huì)滑移而產(chǎn)生損傷。
另外，由于輪輞的拐角的厚壁部的表面基本上成為用R連結(jié)的形狀，因此，如圖8所示，會(huì)產(chǎn)生急傾斜部位23，急傾斜部位23的最大傾斜角度變得過大，例如成為超過30度的角度，則在圖9B的修整工序6中便不能進(jìn)行軸方向修整，而不得不采用圖11A、圖11B的周方向修整。但是，在周方向修整中，如圖12A、圖12B、圖12C、圖12D所示，會(huì)伴隨發(fā)生有如下情況，即，切除坯料20的殘留21在后面的工序(成形工序等)中會(huì)被壓入而形成的夾層(カブリ)22。更詳細(xì)地說，在圖12A中，在沿著周方向C對(duì)環(huán)狀坯料的焊接部W修整時(shí)，如圖12B所示，當(dāng)要移動(dòng)刀具10除去飛邊20時(shí)，在環(huán)狀坯料的情況下，如圖12C所示，會(huì)產(chǎn)生殘留21，該殘留21在環(huán)狀坯料的滾軋成形時(shí)被軋輥壓扁而變成夾層22。如果放置夾層22于不顧，則會(huì)出現(xiàn)因切口效應(yīng)而導(dǎo)致的龜裂發(fā)生、外觀品質(zhì)降低的問題，如果要除去它，則與型鋼同樣，在后續(xù)加工中需要很高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1個(gè)目的在于，提供即便在輪輞成形時(shí)厚壁部沿著軸方向偏移也不會(huì)發(fā)生強(qiáng)度降低的不等厚輪輞及其制造方法、以及不等厚輪輞用輪輞坯料。
本發(fā)明的第2個(gè)目的在于，提供在制成環(huán)狀輪輞坯料時(shí)可以沿著軸方向?qū)附硬窟M(jìn)行修整的、不等厚輪輞及其制造方法、以及不等厚輪輞用輪輞坯料。
本發(fā)明的第3個(gè)目的在于，提供能夠在維持必要的強(qiáng)度不變的情況下謀求輕量化的不等厚輪輞及其制造方法。
本發(fā)明的第4個(gè)目的在于，提供可改善外觀品質(zhì)的不等厚輪輞及其制造方法、以及不等厚輪輞用輪輞坯料。
用于達(dá)成上述目的的本發(fā)明如下。
(1)一種不等厚輪輞，它是用不等厚輪輞坯料制作，輪輞的厚度沿著輪輞軸方向變化的不等厚輪輞，其中
前述輪輞坯料具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分，和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在前述第1坯料部分上，用厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部，在各平行部的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向的偏移最大量更寬的寬度；在前述第2坯料部分上，形成板厚變化部，將該板厚變化部的表面設(shè)為將該板厚變化部的兩側(cè)的平行部的表面的軸方向端點(diǎn)以如下所述的線連結(jié)起來的形狀，所述的線是從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線。
(2)它是(1)所記載的不等厚輪輞，其中，將前述板厚變化部的表面的相對(duì)于前述平行部的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
(3)一種不等厚輪輞的制造方法，它是具有以下各工序的不等厚輪輞的制造方法，工序包括通過軋制制作不等厚輪輞坯料，將前述不等厚輪輞坯料卷曲加工，將卷曲起來的前述輪輞坯料兩端相對(duì)接并焊接而制成環(huán)狀坯料，修整前述環(huán)狀坯料的焊接部的飛邊，將前述環(huán)狀坯料的軸方向兩端擴(kuò)口加工(擴(kuò)張成喇叭口的加工)，接著將兩端被擴(kuò)口加工的前述環(huán)狀坯料滾軋成形為輪輞形狀，其中在制作前述不等厚輪輞坯料的工序中，制作如下的輪輞坯料，所述輪輞坯料具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分，和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在前述第1坯料部分上，用厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部，在各平行部的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向的偏移最大量更寬的寬度；在前述第2坯料部分上形成板厚變化部。
(4)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各前述板厚變化部的表面設(shè)為將該板厚變化部的兩側(cè)的平行部的表面的軸方向端點(diǎn)以如下所述的線連結(jié)起來的形狀，所述的線是從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線。
(5)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，各前述平行部的輪輞軸方向的寬度是2～10mm。
(6)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，前述不等厚輪輞坯料的一面設(shè)為平滑，另一面設(shè)為凹凸。
(7)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，前述不等厚輪輞坯料的兩面設(shè)為凹凸。
(8)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，前述不等厚輪輞坯料，在輪輞坯料軋制中或輪輞軋制以后，板厚中心被成形為沿著與輪輞成形后的輪輞軸方向相對(duì)應(yīng)的方向平緩地凹凸。
(9)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各前述板厚變化部的表面的相對(duì)于前述平行部的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
(10)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各前述板厚變化部的表面的相對(duì)于前述平行部的表面的傾斜角度設(shè)為15度或其以下。
(11)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，在前述修整工序中，使修整用刀具沿著前述環(huán)狀輪輞坯料的軸方向移動(dòng)，并且，使其仿照前述環(huán)狀輪輞坯料的坯料形狀移動(dòng)。
(12)它是(3)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，前述不等厚輪輞是公共汽車、拖拉機(jī)用車輪的輪輞。
(13)一種不等厚輪輞用輪輞坯料，它是不等厚輪輞用的輪輞坯料，其中具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分，和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在前述第1坯料部分上，用厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部，在各平行部的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向的偏移最大量更寬的寬度；在前述第2坯料部分上，形成板厚變化部，將該板厚變化部的表面設(shè)為將該板厚變化部的兩側(cè)的平行部的表面的軸方向端點(diǎn)用如下所述的線連結(jié)的形狀，所述的線是從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線。
(14)它是(13)所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將前述板厚變化部的表面的相對(duì)于前述平行部的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
在(1)、(2)的不等厚輪輞、上述(3)～(12)的不等厚輪輞的制造方法、上述(13)、(14)的不等厚輪輞用輪輞坯料中，由于將輪輞坯料的表背面的平行部的寬度確保在比該平行部對(duì)應(yīng)的R部(輪輞成形后的軸方向彎曲部)的、輪輞成形時(shí)的輪輞軸方向的偏移最大量還寬的寬度，因此即便在輪輞成形時(shí)坯料沿著輪輞軸方向偏移，平行部依然位于R部，可維持輪輞的強(qiáng)度。
另外，由于在輪輞坯料上，在與輪輞成形后的R部相對(duì)應(yīng)的部分上形成平行部，并在與R部之間相對(duì)應(yīng)的部分上形成板厚變化部，因此可以將輪輞成形后的、需要強(qiáng)度的部分(R部)制成厚壁，并可將強(qiáng)度上有富余的部分(R部之間的部分)減少壁厚，可以在確保必要的強(qiáng)度的情況下謀求輕量化以及材料的節(jié)約。
另外，雖然使輪輞坯料的板厚在坯料寬方向上變化，但本質(zhì)上并不是使剖面像型鋼那樣彎曲凹凸，因此焊接飛邊的環(huán)狀坯料軸方向修整很容易，并可改善外觀品質(zhì)。
在上述(2)的不等厚輪輞、上述(9)、(10)的不等厚輪輞的制造方法、上述(14)的不等厚輪輞用輪輞坯料中，由于將輪輞坯料的板厚變化部的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下，因此可以一面仿照坯料形狀使具有25度或其以上的后角的刀具進(jìn)刀，一面沿著環(huán)狀坯料的軸方向?qū)Νh(huán)狀坯料的對(duì)接焊接部進(jìn)行修整。其結(jié)果，可以消除在周方向修整中成為問題的夾層的產(chǎn)生和外觀品質(zhì)降低。


圖1是表示各部分的對(duì)應(yīng)關(guān)系的不等厚輪輞和輪輞坯料的剖面圖；其中在圖的上半部分展示的是由本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法制造的不等厚輪輞的一半的剖面；在圖的下半部分展示的是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法中使用的坯料(只在一面上具有凹凸的情況)。
圖2是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法中使用的輪輞坯料(在兩面上具有凹凸的情況)的剖面圖。
圖3是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法中使用的輪輞坯料(除了凹凸以外還具有平緩的起伏的情況)的剖面圖。
圖4A是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法的軸方向修整中使用的刀具的正視圖。
圖4B是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法的軸方向修整中使用的刀具的側(cè)視圖。
圖4C是在本發(fā)明的不等厚輪輞的制造方法的軸方向修整中使用的修整裝置和環(huán)狀輪輞坯料的、坯料軸方向的剖面圖。
圖4D是與圖4C正交的方向的、修整裝置和環(huán)狀輪輞坯料的坯料軸方向的剖面圖。
圖5是以往的由平板坯料構(gòu)成的輪輞坯料的立體圖。
圖6是以往的由型鋼坯料構(gòu)成的輪輞坯料的立體圖。
圖7是特開平8-91005號(hào)所公開的由不等板厚坯料構(gòu)成的輪輞坯料的立體圖。
圖8是特開平8-91005號(hào)所公開的由不等板厚坯料構(gòu)成的輪輞坯料的一部分的放大剖面圖。
圖9A是由平板坯料制作輪輞的制作工序圖。
圖9B是由特開平8-91005號(hào)所公開的不等厚坯料制作輪輞的制作工序圖。除了修整工序，也可以適用于本發(fā)明的制造方法的工序。
圖9C是由型鋼坯料制作輪輞的制作工序圖。
圖10A是以往的圓筒狀輪輞坯料的軸方向修整的修整裝置和坯料的正視圖。
圖10B是圖10A的修整裝置和圓筒狀輪輞坯料的剖面圖。
圖11A是以往的周方向修整的修整裝置和環(huán)狀輪輞坯料的側(cè)視圖。
圖11B是圖11A的修整裝置和環(huán)狀輪輞坯料的正視圖。
圖12A是以往的周方向修整的環(huán)狀輪輞坯料的焊接部的修整前的、坯料周方向的剖面圖。實(shí)際上坯料沿著周方向彎曲，但用直線狀表示。
圖12B是以往的周方向修整實(shí)施中的環(huán)狀輪輞坯料的焊接部和修整刀的剖面圖。
圖12C是以往的周方向修整實(shí)施后的、具有殘留的環(huán)狀輪輞坯料的焊接部的剖面圖。
圖12D是在成形時(shí)等時(shí)候殘留部被壓碎而變成夾層的部分的、環(huán)狀輪輞坯料的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4A、圖4B、圖4C、圖4D說明本發(fā)明的不等厚輪輞和不等厚輪輞的制造方法、以及不等厚輪輞用輪輞坯料。
本發(fā)明的不等厚輪輞用輪輞坯料11，是公共汽車、拖拉機(jī)用車輪的、不等厚輪輞12用的輪輞坯料。
輪輞坯料11，具有在輪輞成形后成為不等厚輪輞12的軸方向R部(是沿著輪輞軸方向彎曲的R部，在圖1中用A、B、C、D、E、F表示的部位)的第1坯料部分13，和在輪輞成形后成為不等厚輪輞12的相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分14。在此，所謂的“R部”，意思是輪輞的軸方向的“彎曲部”。另外，在輪輞成形后的不等厚輪輞12中，部位A是軸方向一端的法蘭部和胎圈座部之間的R部，部位B是軸方向一端側(cè)的側(cè)壁部和下凹部之間的R部，部位C是軸方向另一端側(cè)的側(cè)壁部和下凹部之間的R部，部位D是峰形部的底部的R部，部位E是峰形部的頂部的R部，部位F是軸方向另一端的法蘭部和胎圈座部之間的R部。
在第1坯料部分13上，用厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部13(由于是和第1坯料部分相同的部分，因此標(biāo)以與第1坯料部分相同的標(biāo)號(hào))，在各平行部13的寬度(在制成輪輞時(shí)與輪輞軸方向相對(duì)應(yīng)的方向的寬度)上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部A、B、C、D、E、F的成形時(shí)的輪輞軸方向的偏移的最大量更寬的寬度。各平行部13的厚度可以彼此不同。圖8的以往的輪輞坯料3，沒有本發(fā)明的平行部13。
在第2坯料部分14上，形成板厚變化部(由于是和第2坯料部分相同的部分，因此標(biāo)以與第2坯料部分相同的標(biāo)號(hào))，板厚變化部14的表面，成為將該板厚變化部14的兩側(cè)的平行部13的表面的軸方向端點(diǎn)(夾住板厚變化部14側(cè)的端點(diǎn))用如下所述的線連結(jié)的形狀，所述的線是從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線。復(fù)合線的端部的弧，與該弧連接的平行部13的表面以及板厚變化部14的表面，在連接部沿著切線方向連接。即，在連接部，弧的切線方向，和該弧連接的平行部13的表面以及板厚變化部14的表面的切線方向相互一致。另外，各板厚變化部14的板厚的變化，是從該板厚變化部14的一端向另一端，使該板厚變化部14的板厚只是遞增或只是遞減的任意一方，而不包括板厚遞增和遞減這兩方。但是，多個(gè)板厚變化部14的遞增或遞減的方向可以彼此不同。
平行部13、板厚變化部14，在不等厚輪輞用輪輞坯料的軋制中形成。
在輪輞坯料11中，在平行部13的表面和板厚變化部14的表面，是用包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線，包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部的弧的復(fù)合線連結(jié)時(shí)，可以防止在滾軋成形等中因坯料的角而損傷軋輥的情況。另外，用弧連結(jié)的方法可以緩和坯料的應(yīng)力集中，是有利的。
平行部13的寬度，例如確保2～10mm(在2mm或其以上10mm或其以下)左右。設(shè)為2mm或其以上的理由，是因?yàn)槿绻∮?mm，便不能吸收成形時(shí)的寬方向偏移(輪輞軸方向偏移)；設(shè)為10mm或其以下的理由，是因?yàn)槿绻笥?0mm，則板厚變化部14的長度變小而板厚變化部14的厚度的變化變大，很可能在強(qiáng)度上、制作上出現(xiàn)問題。
板厚變化部14的表面，在板厚變化部14的兩側(cè)的平行部13的表面是用直線連結(jié)的時(shí)候，在一面或兩面上帶有角度，成為錐形面。
輪輞坯料11，如圖1所示，可以使一面平滑，而在另一方的面上設(shè)置凹凸、傾斜。通過這樣做，可以實(shí)現(xiàn)焊接電極的成本降低、卷曲形狀的穩(wěn)定化、修整精度的確保，在批量生產(chǎn)上比較理想。
但是，如圖2所示，當(dāng)然也可以在兩面上設(shè)置凹凸、傾斜，圖2的形式也是有效的。
另外，如圖3所示，也可以使輪輞坯料11的厚度的中心線，在輪輞軋制后或輪輞軋制中，以隨著在輪輞軸方向上前進(jìn)在與輪輞軸方向正交的方向上平緩地起伏的方式平緩地彎曲，從而具有曲率。通過這樣做，可以抑制坯料輸送時(shí)的下垂等，是有利的。
本發(fā)明的不等厚輪輞12，是公共汽車、拖拉機(jī)用車輪的輪輞，是用采用了上述輪輞坯料11的輪輞制造方法制造的。其結(jié)果，輪輞12的板厚，如圖1所示，隨著在輪輞軸方向上前進(jìn)而變化。特別是需要強(qiáng)度的、輪輞12成形后的R部A、B、C、D、E、F，位于與輪輞坯料11階段的平行部13相對(duì)應(yīng)的部位，在需要強(qiáng)度的部位上確保必要厚度。由于輪輞坯料11的平行部13具有規(guī)定的寬度(2mm或其以上10mm或其以下)，因此即便在輪輞成形時(shí)輪輞坯料11沿著坯料寬方向偏移，在需要強(qiáng)度的部位(輪輞成形后的R部位)上也可確保必要厚度。輪輞成形后的R部之間的部分，是與輪輞坯料11階段的板厚變化部14相對(duì)應(yīng)的部分。板厚變化部14的相對(duì)于其兩側(cè)的平行部13的傾斜角度是25度或其以下，最好是15度或其以下，即便在輪輞成形后，也沒有超過30度那樣的急傾斜部分。
本發(fā)明的不等厚輪輞12的制造方法，是具有以下各工序的不等厚輪輞的制造方法，所述各工序包括通過軋制制造不等厚輪輞坯料11，將該不等厚輪輞坯料11卷曲加工(按照?qǐng)D9B的工序4)，將兩端對(duì)接并焊接(按照?qǐng)D9B的工序5)而制成環(huán)狀坯料11，修整焊接部W的飛邊16(圖4C、圖4D)，將環(huán)狀坯料的軸方向兩端擴(kuò)口加工(按照?qǐng)D9B的擴(kuò)口工序)，繼而滾軋成形為輪輞形狀(按照?qǐng)D9B的工序7)。
卷曲加工、兩端的對(duì)接焊接、環(huán)狀坯料的軸方向兩端的擴(kuò)口加工、向輪輞形狀的滾軋成形等各工序，分別可以和圖9B的不等厚輪輞成形的對(duì)應(yīng)的工序相同。只不過，在軋制輪輞坯料的工序中，在圖9B中，軋制圖7的不等厚輪輞3，但在本發(fā)明中，軋制前述的、圖1～圖3所示的任意一種不等厚輪輞坯料11。另外，修整工序，在圖9B的工序6中是周方向修整，但在本發(fā)明中，最好是圖4A～圖4D所示的軸方向修整。但是，也可以將軸方向修整變?yōu)橹芊较蛐拚?br> 當(dāng)在環(huán)狀輪輞坯料(將平板輪輞坯料卷曲加工，并將端部對(duì)接焊接而得到的環(huán)狀輪輞坯料)的階段沿著軸方向?qū)附硬窟M(jìn)行修整時(shí)，使圖4A、圖4B、圖4C、圖4D所示的軸方向修整用刀具15，仿照環(huán)狀輪輞坯料11的坯料形狀沿著軸方向移動(dòng)，對(duì)環(huán)狀坯料的焊接部的飛邊16進(jìn)行切削加工。為了使刀具15仿照環(huán)狀輪輞坯料11的坯料形狀，將刀具15以可相對(duì)于環(huán)狀輪輞坯料11上下移動(dòng)的方式支撐在殼體17上，用設(shè)在刀具15的兩側(cè)的模仿軋輥18使刀具15和殼體17上下移動(dòng)，同時(shí)將刀具15和殼體17沿著軸方向輸送。如果以刀部15設(shè)在環(huán)狀輪輞坯料的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)，從而用1次行程便同時(shí)修整內(nèi)外周的飛邊16的方式設(shè)置，則可以有效地進(jìn)行修整。
這時(shí)的軸方向修整用刀具15的后角θ2的最佳角度是最大30度左右，設(shè)為30度或其以下。輪輞坯料11(在卷曲加工后是環(huán)狀輪輞坯料)的板厚變化部14的傾斜角度θ1必須在軸方向修整用刀具15的后角θ2或其以下，另外，從刃的壽命和修整精加工外觀來考慮，板厚變化部14的傾斜角度θ1被設(shè)為25度左右或其以下。從刃的壽命和修整精加工外觀來考慮，更優(yōu)選板厚變化部14的傾斜角度θ1為15度或其以下。
接著，說明本發(fā)明的不等厚輪輞12的制造方法、不等厚輪輞坯料11、不等厚輪輞12的作用、效果。
圖1、圖2、圖3的任意一種不等厚輪輞坯料11，都維持了以往成為主流的平板成形輪輞(圖1)的強(qiáng)度，同時(shí)可以減少功能上不需要的部分的板厚，所以與以往的平板成形輪輞相比較，可以實(shí)現(xiàn)材料節(jié)約，即，可以制作比較輕量化的輪輞。
另外，圖1、圖2、圖3的任意一種不等厚輪輞坯料11，均在與輪輞成形后成為厚壁部的R部A、B、C、D、E、F相對(duì)應(yīng)的坯料部分上，設(shè)置輪輞軸方向的寬度為2～10mm左右的厚壁的平行部(大致等厚)13，因此即便發(fā)生了成形時(shí)的寬方向偏移(輪輞軸方向偏移)，也可確保在強(qiáng)度、功能上所必需的板厚。
另外，由于在圖1、圖2、圖3的任意一種不等厚輪輞坯料11中，都將板厚變化部14的傾斜角度設(shè)為25度或其以下，優(yōu)選15度或其以下，因此通過和具有刀具15的上下移動(dòng)模仿機(jī)構(gòu)的設(shè)備相組合，可以實(shí)現(xiàn)在環(huán)狀輪輞坯料的階段的焊接部的軸方向修整。其結(jié)果，采用了不等厚坯料的輪輞的焊接部的外觀品質(zhì)顯著地提高，并且用于除去夾層、精加工的工數(shù)減少，還抑制了研磨機(jī)、拋光輪的消耗，并可實(shí)現(xiàn)成本降低。
進(jìn)而，在采用了軸方向修整的情況下，因?yàn)椴粫?huì)有焊接飛邊殘留部被軋輥壓扁而產(chǎn)生夾層22的情況發(fā)生，所以輪輞的疲勞強(qiáng)度穩(wěn)定化，可以進(jìn)一步減少板厚，并可謀求進(jìn)一步的輕量化。
進(jìn)而，與圖6所示的型鋼相比較，由于是大致平滑的形狀，因此軋制軋輥成為單純的形狀，磨損時(shí)的修護(hù)很容易，所以也實(shí)現(xiàn)了坯料的成本降低。
進(jìn)而，在輪輞成形工序中，只要改善基于以往作為主流的平板坯料的輪輞成形設(shè)備的一部分，便可確保充分的成形尺寸、外觀等必要品質(zhì)，不需要較大的投資。這也涉及到確保成本競(jìng)爭(zhēng)力，涉及到本發(fā)明品以及本發(fā)明方法的優(yōu)越性的確保。
除此之外，還有以下的作用、效果。
圖1的單面平滑坯料11，在坯管成形時(shí)的焊接工序中，由于將平滑的面作為用于通電的電極側(cè)，因此電極是平滑的形狀即可，減少了因電腐蝕而導(dǎo)致的電極的消耗，并且在成本降低、焊接品質(zhì)的穩(wěn)定化方面也是有利的。由于單面是平滑的，因此有助于卷曲的穩(wěn)定化、修整精度的提高、坯料表面的平滑性的確保等。
圖2的兩面凹凸形狀坯料，由于凹凸可以利用于與成形模具的定位，因此在成形時(shí)不易發(fā)生坯料的寬方向的偏移，尺寸精度穩(wěn)定化。
圖3的具有平緩的起伏的坯料，因?yàn)榕髁虾穸确较虻膭傂蕴岣吡?，故坯料軋制時(shí)的輸送和投入軋制機(jī)時(shí)的位置精度穩(wěn)定，因此在由坯料尺寸精度的提高、生產(chǎn)性提高帶來的成本降低上很有效。
本發(fā)明的主要的效果、以及有用性如下。
根據(jù)本發(fā)明的不等厚輪輞及其制造方法、以及不等厚輪輞用坯料，由于將輪輞坯料11的平行部13的寬度確保在比對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向偏移最大量更寬的寬度，因此即便在輪輞成形時(shí)坯料11沿著輪輞軸方向偏移，平行部依然位于R部，可確保強(qiáng)度。
另外，由于在R部的對(duì)應(yīng)部分上形成平行部13，并且在R部之間的對(duì)應(yīng)部分上形成板厚變化部14，因此可將需要強(qiáng)度的部分做成厚壁，并可將強(qiáng)度上有富余的部分減少厚度，還可在確保必要的強(qiáng)度的情況下謀求輕量化、節(jié)約材料。
另外，雖然使輪輞板厚變化，但因?yàn)楸举|(zhì)上并不是像型鋼那樣使剖面彎曲凹凸，因此修整等很容易，也可以改善外觀品質(zhì)。
另外，在將輪輞坯料的板厚變化部的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下的情形下，可以一面仿照坯料形狀使具有25度或其以上的后角的刀具進(jìn)刀，一面沿著環(huán)狀坯料的軸方向?qū)Νh(huán)狀坯料的對(duì)接焊接部進(jìn)行修整。其結(jié)果，可以消除在周方向修整中成為問題的夾層的產(chǎn)生和外觀品質(zhì)降低。
權(quán)利要求
1.一種不等厚輪輞，它是由不等厚輪輞坯料(11)制作，在輪輞軸方向上輪輞的厚度變化的不等厚輪輞(12)，其中上述輪輞坯料(11)具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分、和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在上述第1坯料部分上，以厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部(13)，在各平行部(13)的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向偏移最大量更寬的寬度；在上述第2坯料部分上，形成板厚變化部(14)，將該板厚變化部(14)的表面設(shè)為如下所述的形狀，所述的形狀是以從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線將該板厚變化部(14)的兩側(cè)的平行部(13)的表面的軸方向端點(diǎn)連結(jié)的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的不等厚輪輞，其中，將上述板厚變化部(14)的表面的相對(duì)于上述平行部(13)的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
3.一種不等厚輪輞的制造方法，它是具有以下各工序的不等厚輪輞(12)的制造方法，所述各工序包括制作不等厚輪輞坯料(11)，將上述不等厚輪輞坯料(11)卷曲加工，將卷曲的上述輪輞坯料兩端對(duì)接焊接制成環(huán)狀坯料，修整上述環(huán)狀坯料的焊接部的飛邊，將上述環(huán)狀坯料的軸方向兩端擴(kuò)口加工，接著將兩端被擴(kuò)口加工的上述環(huán)狀坯料滾軋成形為輪輞形狀，其中在制作上述不等厚輪輞坯料(11)的工序中，制作如下的輪輞坯料(11)，所述輪輞坯料具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分、和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在上述第1坯料部分上，以厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部(13)，在各平行部(13)的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向偏移最大量更寬的寬度；在上述第2坯料部分上，形成板厚變化部(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各上述板厚變化部(14)的表面設(shè)為如下所述的形狀，所述的形狀是以從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線將該板厚變化部(14)的兩側(cè)的平行部(13)的表面的軸方向端點(diǎn)連結(jié)的形狀。
5.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，各上述平行部(13)的輪輞軸方向的寬度是2～10mm。
6.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，上述不等厚輪輞坯料(11)的一面是平滑的，另一面是凹凸的。
7.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，上述不等厚輪輞坯料(11)的兩面是凹凸的。
8.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，上述不等厚輪輞坯料(11)，在輪輞坯料軋制中或輪輞軋制以后，被成形為板厚中心在與輪輞成形后的輪輞軸方向相對(duì)應(yīng)的方向上平緩地凹凸。
9.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各上述板厚變化部(14)的表面的相對(duì)于上述平行部(13)的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
10.如權(quán)利要求9所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，將各上述板厚變化部(14)的表面的相對(duì)于上述平行部(13)的表面的傾斜角度設(shè)為15度或其以下。
11.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，在上述修整工序中，使修整用刀具(15)沿著上述環(huán)狀輪輞坯料的軸方向移動(dòng)，并且，使其仿照上述環(huán)狀輪輞坯料的坯料形狀移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求3所述的不等厚輪輞的制造方法，其中，上述不等厚輪輞(12)，是公共汽車、拖拉機(jī)用車輪的輪輞。
13.一種不等厚輪輞用輪輞坯料，它是不等厚輪輞用的輪輞坯料(11)，其中具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分、和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分；在上述第1坯料部分上，以厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部(13)，在各平行部(13)的寬度上，確保比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向偏移最大量更寬的寬度；在上述第2坯料部分上，形成板厚變化部(14)，將該板厚變化部(14)的表面設(shè)為如下所述的形狀，所述的形狀是以從由直線、平緩的曲線、包括直線和設(shè)在該直線的至少一端部的弧的復(fù)合線、包括平緩的曲線和設(shè)在該平緩的曲線的端部上的弧的復(fù)合線構(gòu)成的組中選擇的線將該板厚變化部(14)的兩側(cè)的平行部(13)的表面的軸方向端點(diǎn)連結(jié)的形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的不等厚輪輞用輪輞坯料，其中，將上述板厚變化部(14)的表面的相對(duì)于上述平行部(13)的表面的傾斜角度設(shè)為25度或其以下。
全文摘要
本發(fā)明是不等厚輪輞用輪輞坯料(11)、以及用該不等厚輪輞用輪輞坯料(11)制作的不等厚輪輞(12)、和用該不等厚輪輞用輪輞坯料(11)制造不等厚輪輞(12)的方法，其中，不等厚輪輞用輪輞坯料(11)，具有在輪輞成形后成為軸方向R部的第1坯料部分，和在輪輞成形后成為相鄰的軸方向R部之間的部分的第2坯料部分，在第1坯料部分上，用厚壁形成表背面彼此大致平行的平行部(13)，將各平行部的寬度確保在比相對(duì)應(yīng)的R部的成形時(shí)輪輞軸方向的偏移最大量更寬的寬度，在第2坯料部分上，形成板厚變化部(14)，將該板厚變化部表面制成直線或平緩的曲線的形狀。
文檔編號(hào)B21D53/26GK1744997SQ20038010933
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者阿部喜四郎, 渡部恒夫, 宮下悟, 長谷川丈修, 稻田權(quán)市, 橫溝正二郎, 津久井慎吾, 加藤勝機(jī), 久能守司, 戶床勝典, 林健二, 相馬暢之, 原政明 申請(qǐng)人:都美工業(yè)株式會(huì)社