铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法.pdf

本发明公开了一种铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法，包含一轮圈本体，该轮圈本体具有一环形周壁及一环形凸缘。该环形周壁是由铝合金板一体抽制成型且绕着一中心轴线。该环形凸缘是同体自该环形周壁径向朝该中心轴线弯折突伸，并具有多个相间隔且平行于该中心轴线的通孔。其制造方法主要是以深引伸抽制成型出一环形胚件之后，在此环形胚件上向内辗压出一内弯部，而后即能在环形胚件成型为环形周壁时，一并压扁该内弯部以成型为该环形凸缘，故能便于供一中心辐盘锁接，因此本发明构造简单且制造容易。

权利要求书
1.   一种铝合金轮圈，其特征在于，包含一轮圈本体，该轮圈本体具有：
一环形周壁，是由铝合金板一体抽制成型且绕着一中心轴线；及
一环形凸缘，是同体自该环形周壁径向朝该中心轴线弯折突伸，并具有多个相间隔且平行于该中心轴线的通孔。

2.   如权利要求1所述的铝合金轮圈，其特征在于，还包含一中心辐盘，及多个固接件，该中心辐盘靠置在该环形凸缘上，并具有多个分别设在周缘且与轮圈本体上通孔对应的穿孔，所述固接件分别穿过上述穿孔与通孔，以将中心辐盘锁固在轮圈本体上。

3.   一种铝合金轮圈本体的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：
(1)抽制：将一圆形铝合金板冲压深引伸抽制并冲切成型为一环形胚件；
(2)弯曲：利用内、外滚轮的相对辗压，以在该环形胚件上形成一环径向朝内凹弯的内弯部；
(3)造型：利用造型模成型该环形胚件并推挤压扁该内弯部，以将环形胚件成型为一环形周壁，且令内弯部成型为一朝内褶缝突伸的环形凸缘；及
(4)设孔：在环形凸缘上贯设多数个相间隔的通孔。

4.   如权利要求3所述的铝合金轮圈本体制造方法，其特征在于，在(1)抽制步骤中，是将一圆形铝合金板放在一抽制模上，并利用一冲头将该圆形铝合金板引伸入该抽制模中，同时配合一刀具由冲头的相对侧进入该抽制模中，冲切该圆形铝合金板，用以将该圆形铝合金板引伸并冲切成型为该环形胚件。

5.   如权利要求3所述的铝合金轮圈本体制造方法，其特征在于，在(2)弯曲步骤中，是将两内滚轮伸入环形胚件内侧，并将一外滚轮移至环形胚件外侧，且对应位在两内滚轮之间，内、外滚轮相对夹压以在该环形胚件上形成该内弯部。

6.   如权利要求3所述的铝合金轮圈本体制造方法，其特征在于，在(3)造型步骤中，是将设有内弯部的环形胚件，放入一可上下开模的造型模中且上、下方分别有一压头，驱动上、下压头相对进入造型模中推挤压扁该内弯部，以将环形胚件成型为该环形周壁，并令内弯部成型为该环形凸缘。

7.   如权利要求3所述的铝合金轮圈本体制造方法，其特征在于，所述(1)抽制步骤之前还包括：剪切步骤，该剪切步骤是从一铝合金板剪切下料出一圆形板。

说明书铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法
技术领域
本发明是有关于一种轮圈及其轮圈本体的制造方法，特别是指一种汽车车轮用的铝合金轮圈及轮圈本体的其制造方法。
背景技术
一般汽车车轮的轮圈有多种制造方式，早期是以铸造法直接将熔融的铝浆注入一模具中，待铝浆凝固后自模具取出，即能一体成型出一单件式轮圈，该轮圈包含一环状的轮圈本体，以及一形成在该轮圈本体中央的中心辐盘，所述辐盘可供一轮胎套设且能被一轮轴带动。只是该一体铸造的轮圈，除了在制造上较为耗时费工之外，制出的产品也较粗糙沉重，将会影响到汽车的行进与刹车，构造设计不佳。
为此，目前的汽车轮圈大都是采用质轻且机械性质优的铝合金来制成，参阅图1是第一种现有轮圈1，如图中的虚线所示，制造时先挤压成型出一长板形铝板11，且在铝板11上沿其长度方向同体凸设有多条平行的凸肋12(图1中以两条凸肋示意)。而后利用旋压机器将该铝板11卷弯成圆环状，再将此铝板11两端焊接在一起，以成为一圈接式轮圈本体13，而后在位于内侧的凸肋12上钻孔121，用以将一中心辐盘14锁接在该轮圈本体13中央。然而，该轮圈本体13在制造上不仅不易达到标准的圆形，而且通过焊接的手段来接合，焊接时所产生的高热，将会造成轮圈材质劣化，导致应力集中，日后可能会引起汽车行进间突发危险的状况，使用时有安全性顾虑；另，当轮圈外覆轮胎后该焊接接缝也是导致车轮漏气的原因。
参阅图2，第二种现有轮圈2包含一左环体21、一右环体22，及一中心辐盘23。该左、右环体21、22皆是利用一种现有轮圈之冲压抽制造方法制成，制成后再将中心辐盘23夹置其间，并通过螺丝24锁接在一起。该轮圈2乃需要左、右环体21、22及中心辐盘23等三个构件，零件数量较多，加工较为复杂；同样地，当轮圈外覆轮胎后，该左右环体21、22及中心辐盘23锁接接缝也是导致漏气的原因。
参阅图3，是第三种现有轮圈3，该轮圈3包含一轮圈本体31，及一中心辐盘32。该轮圈本体31是一体抽制成型，并具有一形成在内环面上的环形肩部311。组接时是将中心辐盘32直接焊接在肩部311上，用以组成该轮圈3。该轮圈3虽然构造简单制造容易，但是焊接时所产生的高热，将会造成轮圈材质劣化，如前述导致应力集中等等问题，有潜在危险。
由上述可知，现有的铝合金轮圈皆有其不理想之处，因此本发明人乃针对轮圈本体的构造与制造方法加以改良，以进一步便于该中心辐盘组接，故而提出一种构造与制造方法更佳的轮圈以供业界使用。
发明内容
根据上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种构造简单且容易制造的铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法。
本发明所述的铝合金轮圈，包含一轮圈本体，该轮圈本体具有一环形周壁及一环形凸缘。该环形周壁是由铝合金板一体抽制成型且绕着一中心轴线。该环形凸缘是同体自该环形周壁径向朝该中心轴线弯折突伸，并具有多个相间隔且平行于该中心轴线的通孔。
本发明所述的铝合金轮圈，进一步包括一中心辐盘，及多个固接件，该中心辐盘靠置在该环形凸缘上，并具有多个分别设在周缘且与轮圈本体上通孔对应的穿孔，所述固接件分别穿过上述穿孔与通孔，以将中心辐盘锁固在轮圈本体上。
本发明所述铝合金轮圈本体的制造方法，包含下列步骤：
(1)抽制：将一圆形铝合金板冲压深引伸抽制并冲切成型为一环形胚件。
(2)弯曲：利用内、外滚轮的相对辗压，以在该环形胚件上形成一环径向朝内凹弯的内弯部。
(3)造型：利用造型模成型该环形胚件并推挤压扁该内弯部，以将环形胚件成型为一环形周壁，且令内弯部成型为一朝内褶缝突伸的环形凸缘。
(4)设孔：在环形凸缘上贯设多个相间隔的通孔。
上述(1)抽制步骤中，是将一圆形铝合金板放在一抽制模上，并利用一冲头将该圆形铝合金板引伸入该抽制模中，同时配合一刀具由冲头的相对侧进入该抽制模中，冲切该圆形铝合金板，用以将该圆形铝合金板引伸并冲切成型为该环形胚件。
上述(2)弯曲步骤中，是将两内滚轮伸入环形胚件内侧，并将一外滚轮移至环形胚件外侧，且对应位在两内滚轮之间，内、外滚轮相对夹压以在该环形胚件上形成该内弯部。
上述(3)造型步骤中，是将设有内弯部的环形胚件，放入一可上下开模的造型模中且上、下方分别有一压头，驱动上、下压头相对进入造型模中推挤压扁该内弯部，以将环形胚件成型为该环形周壁，并令内弯部成型为该环形凸缘。
上述(1)抽制步骤之前还包括：剪切步骤，该剪切步骤是从一铝合金板剪切下料出一圆形板。
综上所述，本发明所述的铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法在设计上，主要是在深引伸抽制成型出一环形胚件之后，在该环形胚件上辗压形成一内弯部，而后即能在环形胚件成型为环形周壁时，一并压扁该内弯部以成型为一环形凸缘，如此即可在该环形凸缘钻设通孔，以便于供中心辐盘锁接，因此制造上较为便利，而且使用螺锁固定的方式来组接，也不会发生因焊接高热所衍生的缺点。此外，该环形凸缘的设计更可以增加轮圈本体的强度，使得轮圈在使用上安全性更佳，具有构造简单、容易制造，以及提升强度等功效。
附图说明
图1是第一种现有轮圈的一立体分解示意图；
图2是第二种现有轮圈的一剖视分解示意图；
图3是第三种现有轮圈的一剖视示意图；
图4是本发明实施例中所述铝合金轮圈的一立体分解图；
图5是本发明实施例中所述铝合金轮圈的一剖视示意图；
图6是本发明实施例中所述铝合金轮圈本体的一制造流程示意图。
其中，附图标记说明如下：
4轮圈本体     51穿孔
41环形周壁    6固接件
42环形凸缘    71抽制模
421通孔      72冲头
43中心轴线   73刀具
44铝合金板   74内滚轮
45圆形板     75外滚轮
46环形胚件   76造型模
47内弯部     77上压头
5中心辐盘    78下压头
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
参阅图4与图5，本发明较佳实施例所述的铝合金轮圈包括：一轮圈本体4、一中心辐盘5，及多个固接件6。
该轮圈本体4具有一环形周壁41，及一环形凸缘42。该环形周壁41是由铝合金板一体抽制成型，且绕着一中心轴线43，该铝合金板可选用质轻、延展性佳、强度高的材质制成。该环形凸缘42是同体自该环形周壁41径向朝该中心轴线43弯折突伸，并具有多个相间隔且平行于该中心轴线43的通孔421。
该中心辐盘5是靠置在该环形凸缘42上，并具有多个分别设在周缘且与轮圈本体4上通孔421对应的穿孔51。
所述固接件6皆为一螺丝，分别穿过上述穿孔51与通孔421，以将中心辐盘5锁固在轮圈本体4上。
参阅图6，本发明所述的轮圈本体4的制造方法，是依照下列步骤进行：
(1)剪切：如图6的(a)工序，是从一铝合金板44剪切下料出一圆形板45，该圆形板45的直径约958mm，厚度约6～7mm。
(2)抽制：如图6的(b)工序，将该圆形板45放在一可上下开模的抽制模71上方，并利用一空心冲头72向下移动，以将该圆形板45深引伸入该抽制模71中，形成一开口向上的圆筒杯状物(图未示)，同时配合一刀具73由冲头72的相对侧，向上进入该抽制模71中，冲切贯通该杯状物底部中央之后，再令该冲头72持续向下移动，将杯状物底部向下顶开，用以将该圆形板45成型为一环形胚件46(见图中(c)工序)，该环形胚件46的直径约508mm。
(3)弯曲：如图6的(c)工序，开模将环形胚件46取出，并令两内滚轮74伸入环形胚件46内侧，再使一外滚轮75移至环形胚件46外侧，且对应位在两内滚轮74之间。如图6的(d)工序，驱使外滚轮74相对压入两内滚轮74之间，以在该环形胚件46上辗压形成一环径向朝内凹弯的内弯部47。
(4)造型：如图6的(e)工序，将设有内弯部47的环形胚件46，放入一可上下开模的造型模76中，且上、下方分别有一压头77、78。如图6的(f)工序，驱动上、下压头77、78相对进入造型模76中，一起推挤压扁该内弯部47。如图6的(g)工序，以将环形胚件46成型为一环形周壁41，并令内弯部47成型为一朝内褶缝突伸的环形凸缘42。当然在设计上，该造型步骤的抽制次数，能依材质、尺寸、形状及设备的不同而增减。
(5)设孔：如图6的(h)工序，开模取出成型有环形凸缘42的环形周壁41，并在环形凸缘42上贯设多个相间隔的通孔421。
参阅图4与图5，组装时，将该中心辐盘5是放置在该环形凸缘42上，并通过所述固接件6分别穿过穿孔51与通孔421，将中心辐盘5锁固在轮圈本体4上，即能组成该轮圈。
由上述说明可知，本发明铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法在设计上，主要是在深引伸抽制成型出该环形胚件46之后，利用内、外滚轮74、75在该环形胚件46上辗压形成该内弯部47，再通过造型模76与上、下压头77、78，将环形胚件46成型为一环形周壁41，并压扁该内弯部47以成型为一环形凸缘42，如此即可在该环形凸缘42钻设通孔421，以便于供中心辐盘5锁接，因此制造上较为便利，而且使用螺锁固定的方式来组接，即不会发生因焊接高热所衍生的缺点。此外，该环形凸缘42的设计更可以增加轮圈本体4的强度，使得轮圈在使用上安全性更佳。
综上所述，本发明铝合金轮圈及其轮圈本体的制造方法，具有构造简单、容易制造，以及提升强度等功效，确实能够达到本发明的目的，因此，本发明不仅是前所未有的创新，更可供产业上利用。
以上所述内容，仅为本发明的较佳实施例而已，并不能以此限定本发明实施的范围，即凡是按照本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。