DE10304853A1

DE10304853A1 - Verfahren zur Produktion einer Leichtmetallfelge für Automobile

Info

Publication number: DE10304853A1
Application number: DE10304853A
Authority: DE
Inventors: Frank Hung
Original assignee: DYING FU IND CO Ltd; Dying Fu Industrial Co Ltd
Current assignee: DYING FU IND CO Ltd; Dying Fu Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-07-08
Also published as: ITTO20030984A1; US6907665B2; US20040107576A1; TW200409682A; TWI225808B

Abstract

Ein Verfahren zur Produktion einer Leichtmetallfelge für Automobile wird offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bildung länglicher extrudierter Leichtmetallstreifen mit einer Querschnittsform aus einem Leichtmetallextrudierungsverfahren; Zuschneiden des extrudierten Leichtmetalls auf die erforderlichen Längen; Einbringen des in (b) gewonnenen Leichtmetallzuschnitts in eine Form zur Formung einer bogenförmigen Kante; Zuschneiden der beiden Kantenenden des extrudierten Leichtmetalls, um ein Ende mit einem schrägen Winkel zu schaffen; das extrudierte Leichtmetall aus (d) in eine Vorrichtung zur Formung des Leichtmetalls zu einer runden Felge einbringen; Verschweißen der beiden anstoßenden Enden; Durchführen eines Härtungsverfahrens; Bearbeitung der in (g) geschaffenen Felge mit einer CNC-Drehmaschine.

Description

Herkömmliche Verfahren zur Produktion von Leichtmetallfelgen werden offenbart in US-Patent Nr. 4,589,177 und 4,185,370. In US-Patent Nr. 4,185,370 wird ein verbessertes Verfahren zur Produktion von Fahrzeugradfelgen offenbart, das sich besonders für Materialien mit vergleichsweise geringer Duktilität eignet, wie beispielsweise Aluminium. Ein umlaufendes Steilschulterbett wird um den Außenumfang des Bandes gebildet und kaltverfestigt, so dass das Bettmaterial eine höhere Festigkeit und niedrigere Duktilität als das restliche Bandmaterial aufweist. Die Festigkeits- und Duktilitätsdifferenz zwischen Bett- und angrenzendem Bandmaterial unterstützt die Beschränkung der Materialbewegung in den nachfolgenden Felgenformungsschritten und ermöglicht das Strecken des Felgenschultermaterials.

US-Patent Nr. 4,589,177 offenbart ein Verfahren zur Produktion einer Radfelge für ein Kraftfahrzeug, einschließlich des Abschneidens eines Abschnitts eines extrudierten zylindrischen Rohrs zur Produktion eines hohlen zylindrischen Felgenrohlings und zweier aufeinanderfolgender Verformungsschritte am Rohling. Im ersten Schritt wird nur der mittlere Bereich des Rohlings radial einwärts verformt, wobei der Durchmesser der Endabschnitte im wesentlichen unverändert bleibt. Im zweiten Schritt werden nur die Randabschnitte jedes Endbereichs radial auswärts verformt, so dass der Bereich zwischen jedem Randabschnitt und dem Mittelabschnitt im Durchmesser unverändert bleibt. Zudem wird der äußerste Teil jedes Randes des Rohlings in eine U-Form gebogen. Abschließend wird die Felge kalibriert. Der erste Verformungsschritt wird von einem Paar zusammenwirkender Walzen ausgeführt, deren Mittelabschnitte so geformt sind, dass der Mittelabschnitt des Rohlings verformt wird. Die Endabschnitte der Walzen sind so voneinander entfernt, dass sie die Endabschnitte der Rohlinge aufzunehmen vermögen, wobei die Zwischenräume an den Seiten der Walzen offen sind, um ein freies Ausströmen des Felgenrohlings auswärts von seiner Position zwischen den Walzen zu ermöglichen.

Die Nachteile dieser Verfahren liegen darin, dass eine Mehrzahl von unterschiedlich geformten Walzen und Formungsvorrichtungen eingesetzt werden müssen, um die gewünschte Querschnittform der Leichtmetallfelge zu produzieren. Die Folgen sind ein langsamer und aufwendiger Produktionsprozess sowie hohe Produktionskosten.

Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Verfahrens liegt in der Tatsache, dass die Dichte des Materials für die Leichtmetallplatte gering ist und die Kraftverteilung im Verlauf des Walzenpressvorgangs an der Leichtmetallplatte möglicherweise nicht gleichmäßig ist, was zu großen Blasen auf der Oberfläche des Leichtmetalls führen kann, und wenn auf der Leichtmetallfelge ein Hochgeschwindigkeitsreifen aufgezogen wird, kann es zu Luftaustritt kommen, wenn der Reifen mit Hochdruck aufgepumpt wird.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Produktion von Leichtmetallfelgen für Automobile zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile verringert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht des extrudierten Leichtmetallstreifens der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Ansicht, in die Biegung eines Flachmetalls der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
3 ist eine schematische Ansicht der Formung des gebogenen Leichtmetalls gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Ansicht der beiden Enden des Leichtmetallplattenkörpers beim Zuschnitt zu Kanten mit schrägen Winkeln.
5 ist eine schematische Ansicht des gebogenen Leichtmetalls, welches gemäß der vorliegenden Erfindung in eine Rundform gebracht wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht der kreisförmigen Leichtmetallfelge gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Ansicht der Enden des kreisförmigen Leichtmetalls vor der Formung zu einer Felge, insbesondere eines geschweißten Schlitzes gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Ansicht der Leichtmetallfelge nach Montage einer Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung.
8A ist ein weiteres bevorzugtes Gebrauchsmuster der vorliegenden Erfindung, in dem das Verschweißen der Felge und einer Scheibe dargestellt ist.
9 ist eine schematische Ansicht der Leichtmetallfelge, die gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Fahrzeug montiert ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN GEBRAUCHSMUSTERS
Bezug nehmend auf 1 wird ein Leichtmetallteil zur Produktion einer Felge für Automobile dargestellt. In Entsprechung zu dem vorliegenden Verfahren wird eine bestimmte Länge der extrudierten Leichtmetallplatte 10 zugeschnitten und diese mit einer Rippe 11 sowie einer Deckelkante 12 versehen. In der vorliegenden Erfindung wird eine zweifache Rippenstruktur 11 geschaffen.
Wie in 2 und 3 dargestellt, wird eine bestimmte Schnittlänge einer extrudierten Leichtmetallplatte 10 zwischen eine obere Form 20 und eine untere Form 30 eingebracht. Die Stoßfläche 20 der oberen Form 20 weist eine Vertiefung 21 auf, die dem Querschnitt der extrudierten Leichtmetallplatte 10 entspricht, und die untere Form 30 hat eine Stoßfläche mit einem abstehenden Block 31, die dem Querschnitt der extrudierten Leichtmetallplatte 10 entspricht. In einem Formpressverfahren werden die beiden Enden der Platte 10 aufwärts gebogen, um eine Bogenkante 13 zu bilden, wodurch die Leichtmetallplatte 10A herausgebildet wird.
Bezug nehmend auf 4 wird die Platte 10A so geschnitten, dass der Querschnitt der Platte 10A, mit einem schrägen Winkel versehen ist. Dieser Winkel ist vom erforderlichen Durchmesser der Felge abhängig. Wenn die Platte 10A geschnitten werden soll, um einen kreisförmigen Körper zu bilden, wird sie so geschnitten dass sie einen parallelen Kantenabschluss zum Schweißen bietet.
Bezug nehmend auf 5 wird die Platte 10A in eine bewegliche Form 40 gelegt, die mit einem mittleren Formblock 41 mit Kreisprofil 42 ausgerüstet ist, der auf die Platte 10A abgesenkt werden kann. Die Form 40 ist des weiteren mit einem linken Formblock 43 und einem rechten Formblock 44 an ihren Seiten versehen, die hydraulisch kontrolliert werden.
Der linke Formblock 43 hat eine halbkreisförmige Bogenfläche 431, der rechte Formblock 44 hat eine halbkreisförmige Bogenfläche 441. Die Oberflächen der halbkreisförmigen Bogenfläche 431 und 441 sind mit einer Vertiefung oder einer abstehenden Form versehen, entsprechend dem Querschnitt der Platte 10A. Wenn sich die beiden Formblöcke aufeinander zu bewegen und der Formblock 41 als Mittelelement benützt wird, wird die Platte 10A so komprimiert, dass sie eine Kreisform bildet.
Wie in 6 dargestellt, bilden die Enden der Platte 10A, wenn diese zu einer runden Felge 10B komprimiert wird, eine Lücke 14 aus. Der Querschnitt der Lücke 14 weist parallele Kanten auf. Der schräge Winkel der Enden der Platte 10A muss beim Schneiden der Platte 10A berücksichtigt werden, so dass die Lücke 14 im Komprimierungsverfahren eine gleich Dicke aufweist, um mit einem Schweißverfahren fortfahren zu können (wie in 6 dargestellt). Danach wird die geschweißte Oberfläche mit einer CNC-Drehmaschine poliert. Eine T4 oder T6 Oberflächenhärtung kann zur Bearbeitung der Felge durchgeführt werden.
Bezug nehmend auf 8 sind auf der Rippe 11 der Felge 10B eine Mehrzahl von symmetrischen Schraublöchern 15 vorgesehen, und der Außenrand einer Scheibe 50 mit ornamentalem Design ist mit Schraublöchern zur Montage mit der Schraubhalterung 51 versehen, die so durch das Schraubloch geführt wird, dass die Scheibe 50 und die Felge 10B zu einer Einheit verschraubt werden. Wenn die Felge mit keiner Rippe versehen ist, muss die Scheibe an einer geeigneten Stelle im Felgeninneren montiert werden, damit eine vollständige Felge (wie in 8 dargestellt) erreicht wird.
Bezug nehmend auf 8 und 9 kann die Befestigung der Scheibe 50 entweder durch Außenmontage oder durch Innenmontage erfolgen. Um eine längere Raddistanz zu gewährleisten, wird die Scheibe 50A an der Felge 10B nahe an der längeren Seite X des erweiterten Abschnitts verankert, damit wenn die Scheibe 50A an der Radnabe festgemacht wird der Positionierabstand der Reifen weiter getrennt ist. Wenn anderseits die Scheibe 50 an der Felge 10B nahe an der kurzen Seite Y des erweiterten Abschnitts befestigt ist, ist der Abstand der Reifenposition näher, wenn die Scheibe 50 an der Radnabe befestigt wird.

Claims

Verfahren zur Produktion einer Leichtmetallfelge, folgende Schritte umfassend: (a) Formung länglicher extrudierter Leichtmetallstreifen mit einem in einem Extrusionsverfahren geschaffenen Leichtmetallquerschnitt; (b) Zuschneiden des extrudierten Leichtmetalls auf die erforderliche Länge; (c) Den in (b) gewonnenen Leichtmetallzuschnitt in eine Form zur Formung bogenförmiger Kanten einbringen; (d) Zuschneiden der beiden Kantenenden des extrudierten Leichtmetalls zur Bildung eines Abschlusses mit einem schrägen Winkel; (e) Einbringen des extrudierten Leichtmetalls von (d) in eine Vorrichtung zur Formung des Leichtmetalls zu einer runden Felge; (f) Verschweißen der beiden anstoßenden Enden; (g) Durchführung einer Oberflächenhärtungsbehandlung; und (h) die in (g) gewonnene Felge mit einer CNC-Drehmaschine bearbeiten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das extrudierte Leichtmetall zur Produktion in Schritt (a) mit einer Rippe versehen wird.
Verfahren. nach Anspruch 1, wobei das extrudierte Leichtmetall mit einer Deckelkante versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Rippe als einfache Struktur ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Rippe als Doppelstruktur ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die obere Form in Schritt (c) mit einer Stoßfläche versehen ist, die eine Vertiefung aufweist, welche dem Querschnitt des extrudierten Leichtmetalls entspricht, und die untere Form mit einer Stoßfläche versehen ist, die einen abstehenden Block aufweist, welcher dem Querschnitt des extrudierten Leichtmetalls entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die beiden beweglichen Formblöcke in Schritt (e) eine bogenförmige Oberfläche aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Rippe mit einem Bohrloch zur Montage einer Scheibe unter Verwendung einer Schraubhalterung versehen ist, um eine Felge auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die innere Felgenfläche der Leichtmetallfelge mit einer Scheibe verschweißt wird, um eine einstückige Leichtmetallfelge zu bilden.
Verfahren zur Produktion einer Leichtmetallfelge, umfassend folgende Schritte: (a) Bildung länglicher extrudierter Leichtmetallstreifen mit einem in einem Extrusionsverfahren geschaffenen Leichtmetallquerschnitt; (b) Zuschneiden des extrudierten Leichtmetalls auf die erforderliche Länge; (c) Den in (b) gewonnenen Leichtmetallzuschnitt in eine Form zur Formung bogenförmiger Kanten einbringen; (d) Zuschneiden der beiden Kantenenden des extrudierten Leichtmetalls zur Bildung eines Abschlusses mit einem schrägen Winkel; (e) Einbringen des extrudierten Leichtmetalls von (d) in eine Vorrichtung zur Formung des Leichtmetalls zu einer runden Felge; (f) Verschweißen der beiden anstoßenden Enden; (g) die gewonnene Felge mit einer CNC-Drehmaschine bearbeiten.