專利名稱：旋轉(zhuǎn)鍛造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，特別涉及一種用于制造帶輪緣輪盤的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，這種帶輪緣輪盤的輪緣部是由在圓盤部周緣形成的大輪緣部和小輪緣部組成的。
采用旋轉(zhuǎn)鍛造在圓盤部(1)的周緣形成輪緣部(11)的方法或裝置已在日本專利公報特開昭61-226132號中揭示。
如圖1所示，該旋轉(zhuǎn)鍛造方法是把厚圓盤狀坯料或短圓柱狀坯料(以下稱為工件(10))放在同步旋轉(zhuǎn)的第1鍛模(301)的加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面之間，用該對鍛模將圓盤部(1)和輪緣部(11)加工為最終形狀。該加工通常是熱加工。
第2鍛模(302)的加壓端面形狀設(shè)定成與圓盤部(1)的下面及輪緣部(11)的下方內(nèi)周面相適應(yīng)。第1鍛模(301)的旋轉(zhuǎn)軸線相對于第2鍛模(302)的旋轉(zhuǎn)軸線稍有傾斜(例如2-5度)，其整個加壓端面略呈圓錐狀。該圓錐面的頂角是這樣設(shè)定的;從縱斷面看，圓錐面的一個斜邊為水平面。另外，從縱斷面看，第1鍛模(301)的圓錐面斜邊的形狀與相當(dāng)于圓盤部(1)斷面的上面一部分的形狀一致。
在兩鍛模的交界部，可交替地插入粗成型輥(21)和最終成型輥(22)。
該現(xiàn)有技術(shù)的第1工序如圖1所示，把粗成型輥(21)放在第1鍛模(301)與第2鍛模(302)之間的交界部，在此狀態(tài)下，用上述兩鍛模對工作(10)加壓，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鍛造。第2工序如圖2所示，用最終成型輥(22)加工輪緣部(11)。
在第1工序中，第1鍛模(301)朝著第2鍛模(302)下壓至最終位置。這樣，在最終形狀的圓盤部(1)周緣成型成矩形斷面的環(huán)狀的輪緣相當(dāng)部(110)，該輪緣相當(dāng)部(110)是由粗成型輥(21)成型的。
在第2工序中，圓盤部(1)和輪緣相當(dāng)部(110)處于被第1鍛模(301)和第2鍛模(302)夾壓的狀態(tài)(不壓下狀態(tài))，一邊同步旋轉(zhuǎn)第1、2鍛模一邊使最終成型輥(22)對輪緣相當(dāng)部(110)加壓。這樣，如圖2所示，輪緣相當(dāng)部(110)被加工成最終形狀的輪緣部(11)。
因此，該已有技術(shù)中，從工件(10)至成型為最終的帶輪緣輪盤的工序，都是將工件(10)保持在第1鍛模(301)和第2鍛模(302)內(nèi)進(jìn)行加工的，所以生產(chǎn)性好。
但是，該已有技術(shù)的方法，只能成型象滑輪等那樣的輪緣部(11)斷面形狀對稱于圓盤部(1)的產(chǎn)品，而不能成型如圖3所示那樣的輪緣部(11)斷面形狀不對稱于圓盤部(1)的產(chǎn)品。
因為用上述第1工序成型輪緣相當(dāng)部(110)時，在圓盤部(1)的中央部位或其附近會產(chǎn)生龜裂。其原因如下第1鍛模(301)朝著第2鍛模(302)下壓時，工件(10)被壓扁。工件(10)的外周面由粗成型輥(21)的表面成型。這時的工件(10)上，被第1鍛模(301)的加壓端面壓下的范圍為圖4所示的扇形。粗成型輥(21)對接在該扇形壓下區(qū)域(101)的圓弧狀外周面中央。隨著第1鍛模(301)的下壓，工件(10)要沿半徑方向向外延展，但是該延展被對接著的粗成型輥(21)阻止。
而在該壓下區(qū)域(101)的外周面且在粗成型輥(21)對接部的兩側(cè)，工件(10)的延展未被阻止，所以如圖4所示，延半徑方向向外側(cè)鼓出。因此，在扇形壓下區(qū)域(101)內(nèi)側(cè)部分的斷面上，當(dāng)工件(10)外周面通過粗成型輥(21)時，反復(fù)受到半徑方向壓縮力和向外延展的延展力的作用。其結(jié)果，在該扇形壓下區(qū)域(101)的內(nèi)側(cè)部分或其附近就會產(chǎn)生龜裂。
另外，在該已有技術(shù)的方法中，隨著第1鍛模(301)和第2鍛模(302)對工件(10)的加壓，坯料延展，其中一部分伸出于圓盤成形部。該伸出部分繼續(xù)延展到達(dá)粗成型輥(21)的表面后，便朝上下兩方向略等分地分離并充填在由第1鍛模(301)、第2鍛模(302)和粗成型輥(21)圍成的空間內(nèi)。
但是，在圖3所示的情況下，由前半的壓下工序使坯料充滿粗成型輥(21)與第1鍛模(301)之間。而這時，在粗成型輥(21)與第2鍛模(302)之間未充滿坯料。從該狀態(tài)至坯料充滿粗成型輥(21)與第2鍛模(302)之間，如實施后半的壓下工序，便成形輪緣相當(dāng)部(110)。在該后半工序中，在已經(jīng)充滿了坯料的粗成型輥(21)與第1鍛模(301)之間也有坯料擠入，因此這部分的壓力過高，坯料從第1鍛模(301)與粗成型輥(21)之間的極小縫隙中擠出。這樣，在產(chǎn)品的一邊輪緣上會產(chǎn)生大量的毛刺。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的是提供一種旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，該裝置中，第1鍛模(301)的略呈圓錐狀加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面相向配置，第1鍛模(301)的軸線相對于第2鍛模(302)的軸線傾斜，工件(10)放在第1鍛模(301)的加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面之間，使第1、2兩鍛模邊同步旋轉(zhuǎn)邊相向靠近;對工件(10)加壓而成型圓盤部(1)，同時，用成型輥(2)和上述2個鍛模把從壓下區(qū)域向外方伸出的坯料加工成為與圓盤部相連的輪緣部(11)，其特征在于，即使輪緣部(11)由不對稱于圓盤部(1)的大輪緣部和小輪緣部組成，利用本發(fā)明旋轉(zhuǎn)裝置成型時，也能防止在圓盤部(1)的中央部位或其附近產(chǎn)生龜裂以及防止在輪緣端部產(chǎn)生毛刺。
權(quán)利要求1的發(fā)明為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是在第2鍛模(302)的成型圓盤用的加壓端面外周部，形成用于成型小輪緣部的輪緣成型部，從該輪緣成型部的外周緣朝著第1鍛模(301)突出用于成型小輪緣部端緣的環(huán)狀壁(32)，可旋轉(zhuǎn)地支承著的成型輥(2)對接或接近上述環(huán)狀壁(32)的上端。
上述技術(shù)方案的動作如下第1鍛模(301)和第2鍛模(302)對工件(10)加壓，隨著加壓的進(jìn)行，工件(10)被壓扁，其坯料從兩個鍛模的加壓端面向外伸出。該伸出的坯料朝外延伸，其前端部到達(dá)成型輥(2)的軀干部。第1鍛模(301)及第2鍛模(302)的軀干部和成型輥(2)使上述伸出的坯料沿軸線方向彎曲或延展，成型為輪緣部(11)。
在第2鍛模(302)的用于成型圓盤部的加壓端面外周，形成用于成型小輪緣部的輪緣成型部，在其外周緣上，形成用于成型小輪緣部端緣的環(huán)狀壁(32)?？尚D(zhuǎn)地支承著的成型輥(2)與環(huán)狀壁(32)的上端緣對接或接近。因此，在輪緣部(11)的成型初期階段，上述伸出坯料的一部分充填到由第2鍛模(302)的輪緣成型部、環(huán)狀壁(32)和成型輥(2)的端面圍成的空間內(nèi)。
然后，進(jìn)一步下壓工件(10)，伸出的坯料量增加，但向第2鍛模(302)的輪緣成型部延展的坯料被環(huán)狀壁(32)阻止，由于成型輥(2)和第1、第2鍛模(301)、(302)軀干部的輥壓成型作用，上述伸出的坯料擠往大輪緣部成型區(qū)域。
當(dāng)?shù)竭_(dá)最終的壓下狀態(tài)時，圓盤部(1)的兩面由第1鍛模(301)的加壓端面和第2鍛模(302)的加壓端面成型，同時，由大輪緣部和小輪緣部組成的輪緣部(11)也被成型。
另外，當(dāng)輪緣部(11)的斷面形狀象汽車輪那樣呈復(fù)雜彎曲形狀時，則與之相應(yīng)地設(shè)定第1鍛模(301)的軀干部形狀及成型輥(2)的軀干部形狀。
在小輪緣部成型完畢的旋轉(zhuǎn)鍛造初期階段，小輪緣部的端部被環(huán)狀壁(32)全周地約束住。在該外周約束狀態(tài)下實施其后的旋轉(zhuǎn)鍛造工序時，位于第1鍛模(301)和第2鍛模(302)之間的工件(10)中只是第1鍛模(301)一側(cè)的坯料延展。因此，在到達(dá)上述外周約束狀態(tài)以后，就不會產(chǎn)生已有技術(shù)的缺陷，即，在扇形壓下區(qū)域(101)內(nèi)側(cè)部分的斷面上，不會產(chǎn)生反復(fù)的徑向壓縮和延展，因而在該扇形壓下區(qū)域(101)的內(nèi)側(cè)部分或其附近不會出現(xiàn)龜裂。
此外，在旋轉(zhuǎn)鍛造的后半工序，用于成型小輪緣部的輪緣成型部的成形壓力雖然變得很大，但在該部分，由于伸出的坯料全周成為上述外周約束狀態(tài)，所以能抑制毛刺的產(chǎn)生。
其它的發(fā)明權(quán)利要求2的發(fā)明是在權(quán)利要求1發(fā)明的基礎(chǔ)上增加下述特征“成型輥(2)具有圓錐臺形部，該圓錐臺形部設(shè)在第1鍛模(301)與第2鍛模(302)的交界部外側(cè)，該圓錐臺形部的直徑從第2鍛模(302)向著第1鍛模(301)變小?！痹摪l(fā)明中，隨著鍛壓工件(10)，從第1鍛模(301)的加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面之間擠出的坯料的一部分與成型輥(2)的圓錐臺形部對接。該圓錐臺形部的軀干部直徑是朝著第1鍛模(301)逐漸變小，因此，在加壓初期階段，第1鍛模(301)的加壓端面外周緣與成型輥(2)軀干部之間的間隙大，隨著鍛壓的進(jìn)行，這一間隙逐漸變小。其結(jié)果，在鍛壓初期階段，被第1鍛模(301)和成型輥(2)向上方延展而形成的輪緣相當(dāng)部的厚度從上端部向著圓盤部(1)逐漸變薄。因此，根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)明，可以把相對于圓盤部(1)長長延伸的環(huán)狀體前端側(cè)的厚度做得比其基端部厚。
權(quán)利要求3的發(fā)明是為了用權(quán)利要求1發(fā)明的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置來制造汽車輪子，為此，在權(quán)利要求1發(fā)明的基礎(chǔ)上增添如下附加特征“從第2鍛模(302)的加壓端面至輪緣成型部的形狀與從汽車輪圓盤部(1)外側(cè)平面至外輪緣(12)內(nèi)周面及相連的輪緣凸緣(121)側(cè)面的形狀一致，從第1鍛模(301)加壓端面至軀干部的形狀與圓盤部(1)內(nèi)側(cè)平面至內(nèi)輪緣(13)內(nèi)周面的圓盤部(1)附近的形狀一致，在成型輥(2)的軀干部上設(shè)有外輪緣成型部(25)，該外輪緣成型部(25)與外輪緣(12)外周面及與其相連的輪緣凸緣(121)的內(nèi)面相配合?！币虼耍谛D(zhuǎn)鍛造終了時，形成了汽車輪圓盤部(1)的表里兩面，同時，輪緣斷面中的至少全部外輪緣(12)和直到內(nèi)輪緣(13)的圓盤部(1)附近部分可用一個工序成型。
權(quán)利要求4的發(fā)明，是在權(quán)利要求3發(fā)明的基礎(chǔ)上增加以下技術(shù)特征“在成型輥(2)保持著平行于第2鍛模(302)旋轉(zhuǎn)軸線的直立姿勢狀態(tài)下，可沿第2鍛模(302)的半徑方向及平行于上述旋轉(zhuǎn)軸線的方向移動。”由于成型輥(2)的位置可相對于第1鍛模(301)及第2鍛模(302)上下左右調(diào)節(jié)，所以可調(diào)節(jié)輪緣部的厚度。
權(quán)利要求5的發(fā)明，是在權(quán)利要求4的基礎(chǔ)上增加以下技術(shù)特征“在第2鍛模(302)加壓端面上的一定范圍內(nèi)，形成有與圓盤部(1)的凹凸紋樣部一致的凹凸紋樣成型部”。根據(jù)本發(fā)明，在旋轉(zhuǎn)鍛造的初期階段，輪緣凸緣(121)形成后，其外周側(cè)被環(huán)狀壁(32)約束住，所以，其后的加壓使得工件(10)的坯料切實地充填到凹凸紋樣部內(nèi)。這樣，形成在圓盤部(1)表面的凹凸紋樣部能正確地仿制第2鍛模(302)的凹凸紋樣成型部。即，可提高成型精度。
圖1是已有技術(shù)中第一工序的說明圖。
圖2是已有技術(shù)中第二工序的說明圖。
圖3是已有技術(shù)裝置的說明圖，該裝置用于制造輪緣部(11)不對稱于圓盤部(1)的產(chǎn)品。
圖4是圖3所示情況下的壓下區(qū)域與粗成型輥(21)的關(guān)系圖。
圖5是本發(fā)明實施例1的裝置說明圖。
圖6是用實施例1的裝置成型時的中間工序說明圖。
圖7是成型完畢狀態(tài)的說明圖。
圖8是用實施例1的裝置成型的帶輪緣輪盤的斷面圖。
圖9是實施例2的裝置主要部分?jǐn)嗝鎴D。
圖10是用實施例2的裝置成型時的中間工序說明圖。
圖11是實施例2成型完畢狀態(tài)的說明圖。
圖12是實施例2的另一種形式的說明圖。
圖13是實施例3的裝置說明圖。
圖14是用實施例3的裝置成型時的中間工序說明圖。
圖15是旋壓加工說明圖。
圖16是用實施例3的裝置制作成的汽車輪的局部斷面圖。
圖17是沿上下及左右方向控制成型輥(2)的說明圖。
圖18是把經(jīng)通常鍛造粗成形的工件(10)放在第2鍛模(302)上狀態(tài)的說明圖。
圖19是圖18所示情況成型完畢狀態(tài)的說明圖。
圖中，(301)～第1鍛模，(302)～第2鍛模，(10)～工件，(11)～輪緣部，(31)～環(huán)狀槽，(2)～成型輥，(1)～圓盤部。
下面，參照


本發(fā)明的實施例。
圖5～圖7表示實施例1的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，該裝置用于制造在圓盤狀的圓盤部(1)外周連設(shè)著圓筒狀輪緣部(11)的產(chǎn)品(見圖8)。
該產(chǎn)品的輪緣部(11)由凸緣部(14)和輪緣主體(111)構(gòu)成，凸緣部(14)設(shè)在稍偏于圓盤部(1)的位置上，輪緣主體(111)從凸緣部(14)內(nèi)周端沿軸線方向延伸。
第2鍛模(302)的旋轉(zhuǎn)軸線是垂直的，在其加壓端面上形成與圓盤部(1)的外面一致的平面部，在其外周側(cè)形成朝上方開口的環(huán)形槽(31)。該環(huán)形槽(31)的斷面形狀尺寸與凸緣部(14)的斷面形狀尺寸一致。
第1鍛模(301)的加壓端面為大頂角圓錐形，其軀干部為上端直徑小于下端直徑的圓錐臺形。第1鍛模(301)的軸線相對于第2鍛模(302)的軸線傾斜2～5度左右，在該傾斜狀態(tài)下可升降地支承著。在該傾斜狀態(tài)下，第1鍛模(301)的加壓端面一邊的母線呈略水平狀，軀干部一邊的母線呈略垂直狀。另外，第1鍛模(301)加壓端面的圓錐面頂點與第2鍛模(302)的旋轉(zhuǎn)軸線一致。在第1鍛模(301)的加壓端面和第2鍛模(302)的加壓端面最接近時，圓柱狀成型輥(2)可自轉(zhuǎn)地支持在兩鍛模邊界部外側(cè)，該成型輥(2)能沿第2鍛模(302)的半徑方向移動。在成型輥(2)的下面與環(huán)形槽(31)外周的環(huán)狀壁(32)上端之間有極小的間隙(例如0.2mm～1mm)。
第1鍛模(301)和第2鍛模(302)通過傳動裝置(41)由驅(qū)動裝置(4)驅(qū)動。至傳動裝置(41)的作用下，第1鍛模(301)與第2鍛模(302)可同方向同步地旋轉(zhuǎn)。第2鍛模(302)在固定位置被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，第1鍛模(301)被升降驅(qū)動裝置(5)以定時升降驅(qū)動。第1鍛模(301)可旋轉(zhuǎn)地由升降驅(qū)動裝置(5)輸出部的軸支持部(51)支持著，第1鍛模(301)以上述傾斜姿勢且可自轉(zhuǎn)地支持在軸支持部(51)上。沿上下方向延伸的導(dǎo)向軸(52)貫穿軸支持部(51)，這樣，軸支持部(51)以一定姿勢隨升降驅(qū)動裝置(5)的輸出軸的進(jìn)退而升降。
傳動裝置(41)由第1齒輪傳動機(jī)構(gòu)(42)、第2齒輪傳動機(jī)構(gòu)(43)和傳動機(jī)構(gòu)(44)組成;第1齒輪傳動機(jī)構(gòu)(42)傳動驅(qū)動裝置(4)的輸出軸和第1鍛模(301)的旋轉(zhuǎn)軸，第2齒輪傳動機(jī)構(gòu)(43)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動第2鍛模(302)，傳動機(jī)構(gòu)(44)由傳動第2齒輪傳動機(jī)構(gòu)的輸入軸和驅(qū)動裝置(4)的輸出軸的皮帶輪傳動裝置或鏈傳動裝置構(gòu)成。確定上述各傳動機(jī)構(gòu)的傳動率和傳動方向以使第1鍛模(301)與第2鍛模(302)作同向同步旋轉(zhuǎn)。
驅(qū)動裝置(4)的輸出軸由縱列的2個軸構(gòu)成，通過花鍵嵌合部(45)可伸縮地連接著。因此，第1鍛模(301)邊保持著與驅(qū)動裝置(4)傳動的狀態(tài)邊升降。
用本實施例制造圖8所示產(chǎn)品時，如圖5所示，把厚圓盤狀或圓柱狀工件(10)夾在第1鍛模(301)的加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面之間。
將成型輥(2)往內(nèi)側(cè)移動，使其軀干部固定在與輪緣主體(111)外周面一致的位置。
在此狀態(tài)下驅(qū)動裝置(4)，邊使第1鍛模(301)和第2鍛模(302)同步旋轉(zhuǎn)邊使升降驅(qū)動裝置(5)下降。這樣，第1鍛模(301)便往第2鍛模(302)側(cè)移動，擠壓該兩鍛模的加壓端面之間的工件(10)，把工件(10)壓扁，其外周緣部漸漸從該兩鍛模的邊界部擠出。該擠出的坯料由成型輥(2)加工成型為沿上下方向延伸的斷面為環(huán)狀的環(huán)狀體。
隨著加壓的進(jìn)行，如圖6所示，下方的環(huán)狀體延展并侵入環(huán)狀槽(31)內(nèi)。該下方的環(huán)狀體最終充滿由成型輥(2)和環(huán)狀槽(31)形成的空間，成型為凸緣部(14)。上方的環(huán)狀體仍然向上方延展。
再進(jìn)一步壓下時，凸緣部(14)保持著已成型狀態(tài)，只是沿上方環(huán)狀體的軸線方向長度延伸，進(jìn)行塑性變形。這時，由于凸緣(14)的外周部處于被環(huán)狀壁(32)約束住的狀態(tài)，在第1、第2鍛換的加壓端面之間的壓下區(qū)域坯料上產(chǎn)生的壓縮力和延展力之差極小。因此，在該旋轉(zhuǎn)鍛造工序中，在壓下區(qū)域(101)上不產(chǎn)生龜裂。
到達(dá)最終壓下狀態(tài)時，在第1、第2鍛模的加壓端面之間的坯料成為設(shè)定厚度的圓盤部(1)，在其外周向上方延伸的筒狀部成為輪緣主體(111)。至此，圖8的產(chǎn)品制作完畢。
實施例2圖9～圖11所示的實施例，是采用與實施例1同樣的第1鍛模(301)和第2鍛模(302)，把輪緣主體(111)的斷面形狀成型為前端厚基端薄的略三角形形狀的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置。
本實施例中采用的成型輥(2)是圓錐臺狀的。成型輥(2)的下方端面與環(huán)狀壁(32)的上端留有極小間隙地相對著。把工件(10)夾在第1、第2鍛模的加壓端面之間的初始狀態(tài)，第1鍛模(301)的加壓端面位于比成型輥(2)軀干部中間高的上方位置。
用該旋轉(zhuǎn)鍛造裝置成型工件(10)時，在旋轉(zhuǎn)鍛造初期，從兩鍛模擠出的坯料剛與成型輥(2)軀干部對接時，第1鍛模(301)加壓端面與成型輥(2)軀干部之間的間隔(α)同輪緣主體(111)的前端部厚度一致。(見圖9)隨著工件(10)被壓下，與上述實施例1同樣地，擠出坯料中的一部分充滿由環(huán)狀槽(31)和成型輥(2)形成的空間，形成凸緣部(14)。另一部分朝背離凸緣部(14)的環(huán)狀部一側(cè)移動，該環(huán)狀體沿軸線方向延展。(見圖10)這時，由于第1鍛模(301)的加壓端面位置下降，該加壓端面與成型輥(2)軀干部之間的間隔漸漸變小。從而環(huán)狀部基端的厚度逐漸變薄。如圖11所示，當(dāng)?shù)?鍛模(301)到達(dá)最終降下位置時，第1鍛模(301)的加壓端面與成型輥(2)軀干部之間的間隔為最小，該間隔即為輪緣主體(111)基端部的厚度。因此，輪緣主體(111)的斷面成為略三角形狀。
另外，如圖12所示，也可以把成型輥(2)軀干部的形狀做成在圓錐臺形部(23)的下方連設(shè)著圓柱部(24)的形狀。在這種情況下，在第1鍛模(301)的加壓端面與圓柱部(24)一致的狀態(tài)下，由第1鍛模(301)和成型輥(2)成型的輪緣主體(111)的部分的厚度是不變的。因此，成型出的輪緣主體(111)呈現(xiàn)出從產(chǎn)品的圓盤部(1)往上一定范圍內(nèi)厚度不變、然后從此處朝前端側(cè)漸漸變厚的形狀。
實施例3該實施例的裝置用于制造具有圖16所示輪緣部(11)的汽車輪。該輪緣部(11)具有連設(shè)在圓盤部(1)周緣上的中央凹槽(15)，整個輪緣部(11)由小外輪緣(12)和大內(nèi)輪緣(13)構(gòu)成。
中央凹槽(15)的外輪緣(12)一側(cè)的側(cè)壁，成為略垂直于輪子軸線的環(huán)狀壁，圓盤部(1)位于該側(cè)壁附近。中央凹槽(15)的內(nèi)輪緣(13)一側(cè)的側(cè)壁成為錐形面(151)。在中央凹槽(15)的外側(cè)，形成輪胎密封部(132)、(132)。
另外，成型為圖16形狀之前的中間產(chǎn)品由本實施例的裝置成型。
該旋轉(zhuǎn)鍛造裝置的第1鍛模(301)、第2鍛模(302)以及成型輥(2)的構(gòu)造如圖13所示。
在第2鍛模(302)的加壓端面上，形成與圓盤部(1)的外側(cè)平面部一致的加壓成型面。在該加壓成型面上，具有與圓盤部(1)的外側(cè)平面部上的凹凸紋樣一致的凹凸紋樣成型部(16)。第2鍛模的外周部形狀與從圓盤部(1)的周緣至外輪緣(12)內(nèi)周面以及與內(nèi)周面相連的輪緣凸緣(121)側(cè)面的形狀一致，在其外周還形成高度略等于輪緣凸緣(121)厚度的環(huán)形外周壁(32)。
第1鍛模(301)的加壓端面形狀與實施例1中的同樣，形成為對應(yīng)于圓盤部(1)內(nèi)側(cè)平面部形狀的略圓錐形。其軀干部的整體形狀為上小下大的略圓錐體狀。從加壓端面至軀干下部的形狀與從圓盤部(1)至內(nèi)輪緣(13)的錐形面(151)的形狀一致。軀干上部的形狀成為與錐形面(151)對應(yīng)的錐形面形成部(33)。
成型輥(2)的上半部為圓柱部，其下方部分形成為形狀與從外輪緣(12)的外周面至輪緣凸緣(121)內(nèi)面形狀一致的外輪緣成型部(25)。
用該裝置制造汽車輪子時，成型輥(2)的下端面在與環(huán)狀壁(32)的上端部之間有極小間隙的高度位置上，同時，成型輥(2)固定在其軀干部與產(chǎn)品輪緣部(11)的外周面一致的位置上，圓盤狀工件(10)夾在第1、第2鍛模之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鍛造。
在旋轉(zhuǎn)鍛造初期，由外輪緣成型部(25)和第2鍛模(302)把從圓盤部(1)至輪緣凸緣(121)的外輪緣(12)成型為最終形狀。在以后的工序中，從第1、第2鍛模的邊界伸出的坯料向上方延展，成型為相當(dāng)于內(nèi)輪緣(13)的內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)。(見圖14)。
在該內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)成型時，從第1、第2鍛模邊界伸出的坯料由成型輥(2)的圓柱部和第1鍛模(301)的軀干部下端附近部位成型為圓筒狀。隨著下壓對工件(10)，該圓筒沿軸線方向延伸。由于在第1鍛模(301)的軀干部中部有對應(yīng)于錐形面(151)的錐形面形成部(33)，上述圓筒部就隨著沿軸線方向延展被擴(kuò)口而成型為錐形筒部。
當(dāng)?shù)?鍛模(301)降下到下死點位置(工件(10)被壓下的極限狀態(tài))時，如圖14所示，圓盤部(1)和輪緣部(11)的外輪緣(12)成型為最終形狀。形成在圓盤部(1)內(nèi)側(cè)的內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)的中央凹槽(15)和錐形面(151)部分成型為最終形狀，與其相連的端部形成為未加工狀態(tài)的錐形部。
上述成型完畢時，圓盤部(1)的外面被凹凸紋樣成型部(16)加工為最終的凹凸紋樣部，在該凹凸紋樣部成型時，與此相接的輪緣部外周部被環(huán)狀壁(32)約束住，因此該凹凸紋樣部得以準(zhǔn)確成型。
如圖15所示，用旋壓加工把半成品輪子的內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)的前端成型為內(nèi)輪緣(13)的輪胎密封部(132)，內(nèi)輪緣(13)便成型為最終形狀，汽車輪制作完畢。
此外，在該實施例中，可以把在工件(10)被壓下到最終厚度狀態(tài)下的內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)的伸出長度及厚度設(shè)定為把內(nèi)輪緣(13)加工成最終形狀所需的值。也可以把內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)的厚度設(shè)定得比內(nèi)輪緣(13)的厚度大，在實施上述加工成型的旋壓加工時，再成型為與內(nèi)輪緣(13)一致的厚度。
其他實施例的說明。
上述工件(10)的材質(zhì)可采用鋁或其合金，或者鎂合金等。通過熱加工進(jìn)行上述各旋轉(zhuǎn)鍛造工序。
在上述實施例中，對使成型輥(2)保持直立姿勢且固定在定位置上的成型輪緣部的裝置作了說明，但如圖17所示，如裝備一個驅(qū)動裝置(6)，該驅(qū)動裝置(6)在保持成型輥(2)直立姿勢的狀態(tài)下，使輥(2)沿第2鍛模(302)半徑方向和平行于上述旋轉(zhuǎn)軸線的方向移動，則在該驅(qū)動裝置(6)的控制下可任意變化輪緣部的厚度。在該實施例情況下，如果把成型輥(2)的外周面設(shè)定成具有圖17所示的臺形部的形狀，則可以復(fù)雜地變化輪緣厚度。
如圖18所示，作為工件(10)，其圓盤部的凹凸部及與之相連的外輪緣部也可以先由通常的鍛造成形工序粗加工。該工件放在第2鍛模(302)上，使其外輪緣部嵌入環(huán)狀槽(31)內(nèi)。實行與上述實施例同樣的旋轉(zhuǎn)鍛造后，圖19所示的外輪緣(12)和內(nèi)輪緣相當(dāng)部(130)便成形。該實施例中，由于是成型經(jīng)過了粗加工的工件(10)，所以旋轉(zhuǎn)鍛造工序的成形性提高，而且在成形開始剛一開始就成為上述的外周約束狀態(tài)，所以圓盤部的防裂效果好。
另外，在上述實施例中，對外輪緣部位于圓盤部(1)外面外側(cè)位置的情形作了說明，根據(jù)產(chǎn)品的形狀，也可以把外輪緣部做在與圓盤部(1)的外面一致的位置上，或者如圖17所示，把外輪緣部做在圓盤部外面內(nèi)側(cè)位置上。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，其第1鍛模(301)的略圓錐狀加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面相對設(shè)置，第1鍛模(301)的軸線傾斜于第2鍛模(302)的軸線，工件(10)夾在第1鍛模(301)的加壓端面和第2鍛模(302)的加壓端面之間，上述兩個鍛模邊同步旋轉(zhuǎn)邊相向接近鍛壓工件(10)成型圓盤部(1)，同時由成型輥(2)和上述兩個鍛模把從壓下區(qū)域伸出的坯料加工成由連設(shè)在圓盤部上的大輪緣部和小輪緣部構(gòu)成的輪緣部(11)；其特征在于，在第2鍛模(302)的成型圓盤用加壓端面外周部上形成用于成型小輪緣部的輪緣成型部，成型該小輪緣部端緣用的環(huán)狀壁(32)從輪緣成型部外周緣向著第1鍛模(301)側(cè)伸出，可自轉(zhuǎn)地支承著的成型輥(2)與環(huán)狀壁(32)的上端對接或接近。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，其特征在于，成型輥(2)具有圓錐臺形部，該圓錐臺形部設(shè)在第1鍛模(301)和第2鍛模(302)的邊界部外側(cè)，圓錐臺形部的直徑從第2鍛模(302)朝著第1鍛模(301)變小。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，其特征在于，從第2鍛模(302)的加壓端面至輪緣成型部的形狀與從汽車輪圓盤部(1)的外側(cè)平面部至外輪緣(12)的內(nèi)周面及與其相連的輪緣凸緣(121)側(cè)面的形狀一致，從第1鍛模(301)的加壓端面至軀干部的形狀與從圓盤部(1)的內(nèi)側(cè)平面部至內(nèi)輪緣(13)內(nèi)周面的圓盤部(1)附近的形狀一致，在成型輥(2)的軀干部上設(shè)有與外輪緣(12)的外周面和與之相連的輪緣凸緣(121)的內(nèi)面相配合的外輪緣成型部(25)。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，其特征在于，成型輥(2)在保持著平行于第2鍛模(302)軸線的直立姿勢狀態(tài)下，能沿第2鍛模(302)的半徑方向和平行于上述旋轉(zhuǎn)軸線的方向移動。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置，其特征在于，在第2鍛模(302)加壓端面的一定范圍內(nèi)，形成與圓盤部(1)的凹凸紋樣部一致的凹凸紋樣成型部。
全文摘要
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)鍛造裝置中，第1鍛模(301)的略圓錐狀加壓端面與第2鍛模(302)的加壓端面相向配置，第1鍛模(301)的軸線是傾斜的，其加壓端面母線的一邊呈略水平，工件(10)夾在第1、第2的鍛模的加壓端面之間，第1、第2鍛模邊同步旋轉(zhuǎn)邊相向接近地把工件(10)壓下，由成型輥和上述鍛模把從壓下區(qū)域伸出的坯料加工成輪緣部(11)，其特征是，在成型具有由大輪緣部和小輪緣部構(gòu)的輪緣部(11)的帶輪緣輪子時，能防止圓盤部(1)的龜裂和輪緣部(11)的毛刺產(chǎn)生。
文檔編號B21K1/32GK1112465SQ9510245
公開日1995年11月29日 申請日期1995年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月16日
發(fā)明者稻谷修二郎 申請人:雷斯工程株式會社