用于生产轮盘的方法

专利名称：用于生产轮盘的方法
技术领域：
本发明涉及车轮，更具体地涉及一种用于生产适合于在这种车轮 中使用的轮盘的改进方法。
背景技术：
一种传统的制造好的车轮包括具有内盘和外轮辋的由两部分组成 的构造，盘包括内轮安装部和外环形部，轮安装部限定了内侧安装面 并且包括中心导向部或轮毂孔和多个突耳，所述突耳接收穿过其中形 成的孔以将车轮安装到车辆的车轴。轮辋由钢、铝或其他合金制造， 并且包括内侧胎边座保持凸缘、内侧胎边座、轴向延伸的腔、外侧胎 边座和外侧胎边座保持凸缘。盘的外环形部典型地通过焊接固定到轮 辋的内径向表面。
用于盘的一些优选材料是钢和其他合金，其能由扁坯冷加工成所 需的最终形状的盘。利用几级模沖压和沖孔，能经济地生产足够尺寸
精度和强度的轮盘。在1996年10月29日授予Daudi的美国专利 5568745中示出了用多级的高速递压设备制造轮盘的先进的模沖压的 例子，其全部在此并入作为参考。
除了对轮盘与轮辋的强度和形状的严格要求之外，轮盘的有吸引 力的式样也是所需的。在典型的轮盘中形成窗部以便通过在每对相邻 的窗部之间形成单个轮辐赋予车轮有轮辐的外观。窗部还用来使冷空 气能流向安装在车轮内侧的制动单元。
为了进一步改进冲压的轮盘的式样，可以在将轮盘装配到轮辋之 后，将各种形状的覆层和保护层应用于轮盘的外侧。覆层形状可以与 轮盘的形状相符或它可以提供非常不同的外观。与实际的式样无关， 优选地要在安装覆层之后留下足够的"看穿，，面积以允许足够的气流冷
却车轮和制动器。
车轮式样的最近趋势使得需要提供很大的窗部以使得窗部之间的 单一轮辐尽可能地小。当使用覆层时，轮盘中很大的窗部尺寸在式样
和覆层上提供了较大的灵活性以使得覆层窗部能位于更随意的位置 中。
用由扁坯生产冲压的轮盘的传统技术，不可能获得较大的窗部尺 寸。在制造过程中，典型地在将窗部冲出之前使坯料弯曲以形成外带 團，因为如果首先冲出窗部，则它们将在弯曲的过程中变形到不能接 受的程度。在窗部尺寸较大的情况下，沖孔操作变得愈加困难，因为 需要在它们被沖出时提供容纳锻屑的空间。
为了获得较大的窗部尺寸，采用了其他成形方法，例如铝的铸造。 然而，这些其他方法和材料不能较好地适合于低成本的批量生产。因 而，希望在沖压的轮盘的情况下获得增大的窗部尺寸。
与本申请同时申请的标题为"用于具有很大的窗部的轮子的盘成
形方法"的共同待决的美国申请(Attorney Docket 1-27067 )教导了一 种改进的盘成形方法，即使在冲出较大的窗部之后将外带圏弯曲，该 盘成形方法也在保持盘强度和避免变形的同时实现了增大的窗部尺 寸。中间的凸轮系统操作在用摩擦模实现的最终成形之前执行了预成 形，以使得可以在不引入使盘变弱或使窗部形状变形的应力的情况下 形成盘。
与外带圏的预成形和最终成形相关的潜在问题是非计划中的起 伏。由于大窗部的存在，可能产生外带圈径向长度的周期性变化。非 计划中的长度变化能产生最终外带圈中的起伏，其沿与车轮轴线平行 和/或与车轮轴线垂直的方向延伸。当将形成的轮盘置于轮辋内以进行 焊接时，与车轮轴线平行的任何起伏都会引起焊缝呈波状，使得执行 焊接操作更加困难。与车轮轴线垂直的起伏导致轮盘和轮辋沿着焊缝 的不连续接触，妨碍了坚固的焊接缝的形成。因而，希望减少起伏。
典型地用一连串压力机工位执行形成轮盘的模沖压操作，其中在 工位之间传送被部分完成的零件。除了多个工位之外，能设立每个工
位执行一个以上的相容金属成形操作，例如在零件的另一个区域中穿 出孔的同时将零件的一些部分弯曲。为了用最少的设备和工厂车间面 积最经济地生产一零件，希望使用需要最少数量的工位的制造方法。 就工具的原始成本和在工具的使用寿命期间的维护而言，生产成本还 取决于由每组沖模执行的成形操作的复杂性。因而，还希望发现一种 操作顺序以在不增加所需工位数量的情况下用较不复杂的步骤形成所 需的轮盘。

发明内容
本发明提供了一种改进的轮盘成形方法，其实现了增大的窗部尺 寸。该方法减少了起伏，同时避免了复杂的穿孔操作并减少了压力机 工位的数量。
在本发明的一个方面中，提供了一种用于形成轮盘的方法。将扁 平的盘坯料形成为碗形的轮盘，形成碗形的轮盘以形成与窗部成形区 域相邻的轮辐成形区域，在每个窗部成形区域中沿基本上垂直的方向 形成窗部，其中每个窗部都具有与轮盘周界周围的连续外带圈接近的 相应外边缘。窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，每个窗部沿着 外带圈的角度尺寸优选地大于每个轮辐的角度尺寸。通过使斜楔模紧 靠地接合在外带團的至少一部分上，外带围部分地闭合成圆柱形形状， 其中斜楔模包括具有中间凸出部的接合面，中间凸出部用于接收外带 圏的周缘以减少外带圈的起伏。通过轴向地摩擦外带圈，外带圏基本 上完全闭合成圆柱形形状。
从下面结合附图作出的本发明的详细说明，本发明的其他优点对 于本领域技术人员将变得显而易见。


图l是根据本发明一实施例制造的轮盘的透视图。
图2是结合有轮辋的图1的轮盘的透视图。
图3和3A是在根据本发明第一实施例的笫一操作处理轮盘之后
的闭合的压力机的横截面图。
图4、 4A和4B是在根据本发明第一实施例的第二操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。
图5、 5A和5B是在根据本发明第一实施例的第三操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。
图6、 6A和6B是在根据本发明第一实施例的第四操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。
图7和7A是在根据本发明第一实施例的第五操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图。
图8是在根据本发明第一实施例的第六操作处理轮盘之前的打开 的压力机的横截面图。
图8A是第六操作的模具的一部分的顶视平面图； 图8B和8C是在根据笫六操作处理轮盘之后的闭合的压力机的横 截面图。
图9和9A是在根据本发明第一实施例的第七操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图。
图10、 IOA和IOB是在根据本发明第一实施例的第八操作处理轮 盘之后的闭合的压力机的横截面图。
图11是根据本发明第二实施例的第四操作处理轮盘之后的闭合 的压力机的横截面图，该第四操作可以代替在与本发明第一实施例相 关的图6、 6A和6B中所示的第四操作。
图12和12A是根据本发明第二实施例的第五操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图，该第五操作可以代替在与本发明第一实 施例相关的图7和7A中所示的第五操作。
图12B是本发明第二实施例的第五操作的模具的一部分的顶视平 面图。
具体实施例方式
参考图1，具有所示形状的轮盘IO利用冷冲压由扁材制成。在它
被制造出之后，可以将盘IO焊接、铆接或用其他方式合适地固定到合 适的轮辋ll，如图2中所示，以生产具有车轮或轮盘轴线X的车轮W。 轮辋11由合适的材料制造，例如钢、铝或其合金、镁、或钛。
轮盘10由具有冷加工所需的展延性的合适材料制造或用其他方 式形成，例如钢、铝或其合金、钢、镁、或钛。轮盘10包括大体上位 于中心的轮安装面或轮廓12、多个向外延伸的单一轮辐13、和外环形 轮辋连接带闺或凸缘14。在所示的实施例中，盘10包括五个这种单 一轮辐13，它们与轮安装面12和外带圏14成一整体。在所示的实施 例中，轮辐被形成为实心轮辐；然而，如果希望的话，轮辐13中的一 个或多个可以具有形成于其中的(多个)孔洞(未示出)。同样，如图 1中所示的实施例所示，每个轮辐13都限定了与轮盘轴线X相交的径 向线R，并且每个轮辐13优选地相对于径向线R对称。作为选择， 如果希望的话，能采用不同数量、方位和/或形状的轮辐13。
轮安装面12设有位于中心的导向孔15和在导向孔15周围沿圆周 隔开的多个带耳螺栓接收孔16，带耳螺栓接收孔16接收带耳螺栓(未 示出)以将完成的车轮固定在车辆的车轴上。
轮盘IO还包括形成在相邻的轮辐13之间的多个孔洞或窗部17。 如图l和2所示的实施例中所示，窗部17的角度尺寸优选地大于单一 轮辐13的角度尺寸，特别是在外带圏14附近的盘10的外径向周界处。 作为选择，如果希望的话，窗部17相对于轮辐13的角度尺寸能与所 示的不同。
外带圏14沿大体上轴向的方向延伸并且仅仅通过轮辐13结合到 盘10的其余部分，因此，每个轮辐13和外带圏14之间的过渡部分应 该形成为没有裂缝、裂紋或能使盘10因而能使车轮的结构完整性变弱 的其他瑕疵。由于外带圈14限定了焊接到轮辋11的环形安装凸缘， 所以在沖压过程中使它从原始坯料的平面弯曲大约90度，如图l和2 所示的实施例中所示，窗部17是如此大以致窗部17的侧边表面20 的表面大体上垂直于车轮轴线X。换句话说，外带圏14是(至少在每 个窗部17的圃周中心的区域中)基本上没有弯曲的大体上平的圆柱体
以便沿大体上轴向的方向延伸并且限定在每对相邻的轮辐13之间延 伸的侧边表面14A，侧边表面14A沿大体上轴向的向外方向延伸。该 大体上平的圆柱形形状使得在将盘IO结合到轮辋ll之后，外带圏14 最少量地侵入通过窗部17的图象中，这是为了式样的目的所需的。然 而，当使用现有技术的沖压方法时，单一轮辐13的弯曲和狭窄的程度 将在轮辐13和外带圏14之间的过渡部分导致过大的材料应力。
图3和3A表示用于对轮盘坯料(未示出)执行第一操作以生产 轮盘20的总的以21表示的成套工具。成套工具21适合安装到冲床(未 示出)并且执行金属沖压操作，从图3的目测，本领域技术人员容易 懂得该金属沖压操作。大体上平的圆形坯料(未示出)被装入成套工 具21中，然后使压力机移动到图3中所示的其闭合构形中。由于压力 机的闭合，所以轮盘20的中心部分被相对于轮盘20外周垂直地向上 拉拔，产生对称的碗形。这增大了随后的拉拔步骤所需的材料体积并 且工作使材料变硬。
优选地，在轮盘20的外边缘附近形成倒圆22。在完成图3中所 示的第一操作之后，使成套工具21打开并且将轮盘20传送到随后的 压力机以进行下一个操作。
图4、 4A和4B表示第二操作，其中总的以30表示的成套工具执 行轮盘20的进一步的预成形。冲模零件33和32合作以冲压轮辐形成 区35，冲模零件34和32合作以沖压窗部形成区36。在图1和2所示 的实施例中，在轮盘20的整个周界周围形成总共五个轮辐形成区35 和五个窗部形成区36。在所示的实施例中，窗部形成区36表示为具 有比轮辐形成区35更大的冲压高度，但取决于所需的轮盘最终形状， 在窗部和轮辐形成区之间的任何其他相对高度都是可能的。尽管以横 截面的方式示出了成套工具30，但本领域技术人员将会懂得，冲模零 件具有三维的形状。
在第二预成形操作中，内部安装区域和区35和36优选地J 皮相对 于轮盘20的外周向下拉拔(即，沿相反的垂直方向)，因此，实现了 进一步的材料重新分布和加工硬化。图5和5A表示用于在随后的压力机中进行下一个操作的总的以 40表示的成套工具，轮盘20被传送到该压力机以沿基本上垂直的方 向穿出窗部。沖压机零件41被沿着大体上与轮盘轴线X平行的冲压 机轴线P驱动到窗部形成区36中，并且通过滑槽42移除由此产生的 锻屑。如该实施例中所示，轮盘20的外边缘基本上水平地延伸并且在 穿孔操作的过程中由成套工具40保持以使得能垂直地进行穿孔，与以 一角度进行架空穿孔相比，这简化了成套工具。
在所示的实施例中，通过将轴环43设在冲模零件41的前或前部 切削刃后面的沖模零件41上(在图5B中仅仅示出了轴环43在沖模 零件41上)，形成的窗部的顶侧优选地被同时冲制，如图5B中所示。 轴环43作为沖模零件41的同一向下行程的一部分沿着穿出的窗部的 边缘冲击。作为选择，如果希望的话，能在该操作之后通过其他方法 执行穿出的窗部的沖制。
在图6和6A中所示的下一个操作用总的以50表示的成套工具执 行进一步的盘成形。成套工具50包括上环51和提供砧座53的沖模零 件52。上环51和砧座53的互补倾斜边将外带圏55成形成有角度的 腿部。优选地，外带圈55的有角度的腿部与轮盘轴线X(即，中心垂
直轴线)成大约二十度。所希望的是，将外带圏55向下拉拔不大于大 约二十度以避免向轮辐过渡部分加应力或引起不需要的起伏。另外，
在所示的实施例中，优选地，成形上环51和砧座53以便导致或产生 外带圏55中的相反起伏，其有效地减小或抵消在该操作的过程中出现 的自引起的起伏。
在所示的实施例中，优选地提供另外的沖模零件56和57以同时 执行轮盘20的最终成形，提供接收中心孔和多个带耳螺栓孔的区域。 如果希望的话，也可以在轮辐和窗部的区域中获得最终成形调节。作 为选择，如果希望的话，能在该操作之后通过其他方法执行在接收中 心孔和带耳螺栓孔的区域中的轮盘20的最终成形。
在图7和7A所示的随后的操作中，用总的以60表示的成套工具 穿出中心孔。具体地说，驱动冲模零件61穿过轮盘20并且通过滑槽
62移除由此产生的锻屑。
在图8、 8A、 8B和8C中所示的下一个操作用总的以65表示的 成套工具使外带圏部分地闭合。成套工具65在图8A中表示为处于其 将轮盘20保持在合适位置中的打开构形中，以在成套工具65闭合之 后允许外带圏55被弯曲成更接近圆柱形的形状。成套工具65包括能 被凸轮驱动件67径向向内驱动的斜楔模零件66，斜楔模零件66和凸 轮驱动件67上的倾斜表面68和69分别如此定向以使得当凸轮驱动件 67,皮向下推动时，斜楔模零件66被径向向内驱动。
优选地，斜楔模零件66和凸轮驱动件67每个都包括几个分开的 沿圆周隔开的部分以适应当斜楔模零件66向内移动时的半径的改变， 以同时用凸轮带动外带圏55的相应部分。如图8A中所示，在分开的 凸轮部分之间的相对小的间隙70在较小的半径处可以是大约四分之 一英寸。优选地可以与远离轮辐的周长上的点相应地定位间隙70(即， 与窗部并置)，因为在那里不需要显著的弯曲。
斜楔模零件66具有倾斜的接合面71，倾斜的接合面71带有用于 接收外带圏55的周缘的中间水平凸出部72以减少起伏，否则可能在 外带圏55中形成起伏。在将轮盘20降低到成套工具65中并且斜楔模 零件66开始径向向内移动之后，外带圏55的周缘与接合面71接触。 在周缘沿着表面71滑动时，外带圏55向下弯曲，直到周缘与凸出部 72接触为止。当外带圏55的周缘压靠在凸出部72上时，由于凸出部 72的存在而引起的外带圏55的腿部长度的约束，所以外带圈55继续 向下弯曲并且整平或消除可能存在的任何起伏。
图8B和8C表示在径向向内驱动外带圏55以使它部分地闭合之 后处于其闭合的径向向内位置中的斜楔模零件66。在外带圏55上方 进行凸轮运动之后，驱动器67向上移动以使斜楔模零件65缩回到其 径向向外位置以使得可以将轮盘20传送到下一个操作。
图9和9A表示总的以75表示的成套工具，其用于使外带圈完全 闭合成大体上圆柱形的凸缘。更具体地如在所示的实施例中所示的， 摩擦模零件76向下移动以轴向地摩擦外带圏55,以使得它被从其原
始水平方位向下拉拔到大约九十度角。形成与车轮轴线平行的大体上 圆柱形的表面以与轮辋的内侧匹配。
图10、 IOA和IOB表示下一个操作，其中外带團55的向下腿部 长度被校准成更精确控制的最终长度。另外，可以将任何剩余的起伏 进一步减小。总的以80表示的成套工具(被表示为闭合的)包括冲模 零件81和82,其用于在校准冲模零件83沿大体上平行于轮盘轴线X 的方向撞击外带圏55的周缘时将轮盘20保持在合适位置中。冲模零 件82穿过或被设置在窗部17内以便精确地定位轮盘20以进行校准。 如图IOA和10B中所示，冲模零件83包括用于接收外带圏44周缘的 凸出部84。假如部分之间的间隙足够小的话，沖模零件83可以在成 套工具80的周边上被分割成多个部分，以使得外带圏55的所有部分 4皮正确地校准。
在外带圏校准的同时，可以通过沖模零件85在中心孔周界周围形 成一个或多个"处理孔"。通过滑槽86移除来自孔的锻屑。在随后的加 工步骤的过程中在定位和处理轮盘时使用(多个)处理孔，处理孔的 数量和位置取决于随后的处理步骤的具体要求。优选地，处理孔与带 耳螺栓孔的位置重合以使得没有处理孔留在最终的轮盘中。
在所示的优选实施例中，在如图10中所示地校准外带圏55之后 完成轮盘的成形。随后，通过焊接、铆接或其他合适的安装方式(例 如，粘结或通过其他机械方法)将轮盘安装到轮辋，然后轮辋和轮盘 被整形(例如，在轮辋底处在中心整形机中被挤压从而将车轮压成具 有非常高精度的圆形)。之后，用机器加工轮盘(例如，用轧钢机)以 便精确地定位中心孔。然后，当沖出最终的带耳螺栓孔时，可以在压 力机中扩大和/或沖制中心孔。在备选实施例中，能在将轮盘安装到轮 辋之前在冲床上在轮盘中形成最终的中心孔和带耳螺栓孔。
现在转向图11和12和12A并且用同样的附图标记表示相应的部 分，其中示出了能用来生产本发明轮盘的操作的预备的部分顺序。具 体地^L,图ll可以用来代替上面关于图6、 6A和6B所示的操作，并 且图12和12A可以用来代替上面关于图7和7A所示的操作。
如图11的说明性实施例中所示，提供了总的以150表示的成套工 具。成套工具150包括沖模零件151和152以优选地同时执行轮盘20 的最终成形，提供接收中心孔和多个带耳螺栓孔的区域。同样，成套 工具150包括执行窗部背部的冲制的沖模零件153和154,因而，如 能看到的，在结合图11所示的实施例中的操作最初不将外带團55向 下拉拔，如在上面结合图6、 6A和6B所示的实施例中的操作所出现 和描述的。
如图12所示的实施例中所示，提供了总的以160表示的成套工具。 成套工具160包括上环161和提供砧座163的冲模零件162。上环161 和砧座163的互补倾斜边将外带圏55成形成有角度的腿部。优选地， 外带图55的有角度的腿部与轮盘轴线X(即，中心垂直轴线)成大约 二十度。所希望的是，将外带圏55向下拉拔不大于大约二十度以避免 向轮辐过渡部分加应力或引起不需要的起伏。在如图12中所示的这个 实施例中，设计冲模零件161 (也在图12A中示意性地示出)以使得 当冲模零件161处于其完全下降或伸出的工作位置中时，在沖模零件 161的与轮盘的每个窗部相邻的区域中，微小的间隙G存在于冲模零 件161和盘的外带圏55的相邻表面之间。(为了清楚，在图12的左侧， 间隙G被夸大地表示)。同样，在该实施例中，在轮盘的每个轮辐部 分附近，沖模零件161被设计为具有向内弯曲的或拱形的轮廓161A, 以使得当冲模零件161处于其完全下降的位置中时(如图12和12A 中所示)，与外带圈55的与每个窗部相邻的那些部分相比，外带圏55 的与每个轮辐部分相邻的那些部分被更多地向内加载和变形。(为了清 楚，在图12B上，沖模零件161的向内弯曲的轮廓部分161A被夸大 地表示)。在该实施例中，沖模零件161具有该构造的原因是为了防止 由于在结合这些图讨论的腿部凸轮系统操作的过程中材料的自然的 "回弹"基本属性而使得外带圈55在间隙70中向外变形或移动，间隙 70存在于上面讨论的并且结合图8和8A最好地示出的冲模零件66 中。冲模零件161的向内弯曲的轮廓部分161A的数量或度数由许多 因素确定，包括但不局限于轮盘的特殊特性，如材料的类型、材料厚
度、轮盘的尺寸等等，并且一般相信与轮盘材料的厚度相关；然而， 如果希望的话，沖模零件161的向内弯曲的轮廓部分161A的形状和/ 或数量可以不同于所示的和所描述的。另外，在一些轮盘构造中，沖 模零件161可能能够形成有连续的或均匀的外部轮廓，即，不包括向 内弯曲的轮廓部分161A。同样，如图12中所示，提供沖模零件164 以在带耳螺栓孔的区域中对轮盘压花。
鉴于上面的描述，已经示出了沖压或金属成形过程，其中能在轮 盘中形成相对大的窗部。依靠使用具有中间凸出部的斜楔模的中间凸 轮系统操作，在外带圏中没有显著起伏的情况下获得用于将轮盘安装 到轮辋的圆柱形凸缘。
根据专利法的规定，已经在其优选实施例中说明和阐明了本发明 的操作的原理和方式。然而，必须懂得，在不背离其精神或范围的情 况下，能与具体说明和阐明的内容不同地实施本发明。
权利要求
1. 一种形成轮盘的方法，包括下列步骤:将扁平的盘坯料形成为大体上碗形的轮盘，所述轮盘限定一轮盘轴线；形成所述碗形的轮盘以形成与窗部成形区域相邻的轮辐成形区域；在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部，其中每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圈接近的相应外边缘，其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，和其中每个所述窗部沿着所述外带圈的角度尺寸(angular size)优选地大于每个所述轮辐的角度尺寸；通过使斜楔模(cam die)紧靠地径向接合在所述外带圈的至少一部分上，使所述外带圈部分地闭合成圆柱形形状，其中所述斜楔模包括具有中间水平凸出部的倾斜接合面，所述中间水平凸出部用于接收所述外带圈的周缘，以减少所述外带圈的起伏；和通过轴向地摩擦(wiping)所述外带圈，使所述外带圈基本上完全闭合成圆柱形形状。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括下列步骤在所述部分闭合步骤之前，将所述外带圏形成到一位置，该位置 的方向与所述车轮轴线成大约四十五度。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于在将所述外带圏形成到 所述四十五度位置的同时，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终形 状。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于在将所述外带圈形成到 所述四十五度位置之前，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终形状。
5. 如权利要求l所述的方法，还包括下列步骤 通过在所述完全闭合步骤之后平行于所述车轮轴线地撞击所述外带圈的周缘，校准所述外带圏的周缘。
6. 如权利要求l所述的方法，还包括下列步骤 在所述部分闭合步骤之前形成中心孔，并且沖制所述窗部的底侧。
7. 如权利要求6所述的方法，还包括下列步骤 将所述中心孔形成到校准的尺寸和位置；和 在所述中心孔的周界周围形成多个带耳螺栓孔。
8. 如权利要求l所述的方法，其特征在于用于使所述外带圏部分 地闭合成圆柱形形状的所述斜楔模包括多个向内弯曲的轮廓部分。
9. 根据权利要求1的方法形成的轮盘。
10. —种形成轮盘的方法，包括下列步骤将扁平的盘坯料沿第一垂直方向形成为大体上碗形的轮盘，所述 轮盘限定一轮盘轴线；沿第二相反的垂直方向形成所述碗形的轮盘，以形成与窗部成形 区域相邻的轮辐成形区域；在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部，其中 每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圏接近的相应外边 缘，其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，其中每个所述 窗部沿着所述外带圏的角度尺寸优选地大于每个所述轮辐的角度尺寸；将所述外带圏形成到一位置，该位置的方向与所述轮盘轴线成大 约四十五度；通过使斜楔模紧靠地径向接合在所述外带圈的至少一部分上，使 所迷外带圏部分地闭合成圆柱形形状，其中所述斜楔模包括具有中间 水平凸出部的接合面，所述中间水平凸出部用于接收所述外带圈的周 缘，以减少所述外带圈的起伏；通过轴向地摩擦所述外带圏，使所述外带圏基本上完全闭合成圆 柱形形状；和通过大体上平行于所述轮盘轴线地撞击所述外带圏的周缘，校准 所述外带圏的周缘。
11. 如权利要求IO所述的方法，其特征在于在将所述外带圏形成 到所述四十五度位置的同时，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终 形状。
12. 如权利要求IO所述的方法，其特征在于在将所述外带圏形成 到所述四十五度位置之前，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终形 状。
13. 如权利要求IO所述的方法，还包括下列步骤 在所述部分闭合步骤之前，形成中心孔并且沖制所述窗部的底侧。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括下列步骤 将所述中心孔形成到校准的尺寸和位置；和 在所述中心孔的周界周围形成多个带耳螺栓孔.
15. 如权利要求IO所述的方法，其特征在于用于形成所述窗部的 成形工具具有用于沖制所述窗部的凸缘(collars).
16. 如权利要求10所述的方法，其特征在于用于使所述外带圈部 分地闭合成圆柱形形状的所述斜楔模包括多个向内弯曲的轮廓部分。
17. 根据权利要求10的方法形成的轮盘。
18. —种形成车轮组件的方法，包括下列步骤 将扁平的盘坯料形成为大体上碗形的轮盘，所述轮盘限定一轮盘轴线；域；在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部，其中 每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圈接近的相应外边 缘，其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，和其中每个所 述窗部沿着所述外带圈的角度尺寸优选地大于每个所述轮辐的角度尺寸；通过使斜楔模紧靠地径向接合在所述外带圈的至少 一部分上，使 所述外带圈部分地闭合成圆柱形形状，其中所述斜楔模包括具有中间 凸出部的接合面，所述中间凸出部用于接收所述外带圈的周缘，以减少所述外带圈的起伏；和 通过轴向地摩擦所述外带圏，使所述外带圏基本上完全闭合成圆柱形形状，以生产所述轮盘；和将所述轮盘固定到轮辋以生产所述车轮组件。
19. 如权利要求18所述的方法，还包括下列步骤在所述部分闭合步骤之前，将所述外带圏形成到一位置，该位置 的方向与所述车轮轴线成大约四十五度。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于在将所述外带圏形成 到所述四十五度位置的同时，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终 形状。
21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于在将所述外带圏形成 到所述四十五度位置之前，将所述轮盘的轴向中心区域形成为最终形 状。
22. 如权利要求18所述的方法，还包括下列步骤 通过在所述完全闭合步骤之后平行于所述车轮轴线地撞击所述外带圏的周缘，校准所述外带圈的周缘。
23. 如权利要求18所述的方法，还包括下列步骤 在所述部分闭合步骤之前，形成中心孔并且沖制所述窗部的底侧。
24. 如权利要求23所述的方法，还包括下列步骤 将所述中心孔形成到校准的尺寸和位置；和 在所述中心孔的周界周围形成多个带耳螺栓孔。
25. 如权利要求18所述的方法，其特征在于用于使所述外带圏部 分地闭合成圆柱形形状的所述斜楔模包括多个向内弯曲的轮廓部分。
26. 根据权利要求14的方法形成的车轮组件。
27. —种形成车轮组件的方法，包括下列步骤 将扁平的盘坯料沿笫一垂直方向形成为大体上碗形的轮盘，所述轮盘限定一轮盘轴线；沿第二相反的垂直方向形成所述碗形的轮盘，以形成与窗部成形 区域相邻的轮辐成形区域；在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部，其中 每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圏接近的相应外边 缘，其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，其中每个所述 窗部沿着所述外带圏的角度尺寸优选地大于每个所迷轮辐的角度尺寸；将所述外带圏形成到一位置，该位置的方向与所述轮盘轴线成大 约四十五度；通过使斜楔模紧靠地接合在所述外带圈的至少 一部分上，使所述 外带圏部分地闭合成圆柱形形状，其中所述斜楔模包括具有中间凸出 部的接合面，所述中间凸出部用于接收所述外带圈的周缘，以减少所 述外带團的起伏；通过轴向地摩擦所述外带圏，使所述外带圈基本上完全闭合成圆 柱形形状；通过大体上平行于所述轮盘轴线地撞击所述外带圏的周缘校准所 述外带圈的周缘，以生产所述轮盘；和将所述轮盘固定到轮辋以生产所述车轮组件。 28.根据权利要求27的方法形成的车轮组件。
全文摘要
一种形成轮盘的方法从扁坯开始。在轮盘中形成多个窗部，其中每个窗部都具有与轮盘周界周围的连续外带圈接近的相应外边缘。窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐，并且每个窗部沿着外带圈的角度尺寸优选地大于每个轮辐的角度尺寸。通过使斜楔模紧靠地接合在外带圈的至少一部分上，外带圈部分地闭合成圆柱形形状。通过用圆柱形模轴向地摩擦外带圈，外带圈基本上完全闭合成圆柱形形状。在不引入使轮盘变弱或变形的应力的情况下进行摩擦之后，中间的凸轮系统操作实现了所需的最终形状。
文档编号B60B3/10GK101384383SQ200780004126
公开日2009年3月11日 申请日期2007年1月29日 优先权日2006年2月1日
发明者A·科尔曼, B·福勒, T·查尼基 申请人:海斯莱默茨国际公司