FR2504459A1

FR2504459A1 - ALUMINUM WHEEL, IN PARTICULAR VEHICLE WHEEL, AND FURTHER PROCESS AND DEVICE FOR THE PRODUCTION THEREOF

Info

Publication number: FR2504459A1
Application number: FR8207030A
Authority: FR
Inventors: Janos Prodan; Laszlo Gillemont; Jozsef Erdosi; Nandor Gobl
Original assignee: MAGYAR ALUMINIUM; Magyar Aluminiumipari Troeszt
Current assignee: MAGYAR ALUMINIUM; Magyar Aluminiumipari Troeszt
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1982-10-29
Also published as: IT8220918A0; IT1151150B; JPS584601A; HU184429B; DE3215029A1

Abstract

Aluminium wheel, in particular motor vehicle wheel, and a method and device for its manufacture. The wheel nave and the wheel rim of the aluminium wheel are manufactured from a single aluminium disc. During the manufacture of the aluminium wheel, a cup is formed by deep-drawing from a circular disc made of an aluminium alloy suitable as regards conductivity and deformation resistance for magnetic forming, the curves of the wheel nave are formed in the bottom plate of the cup by presswork and the hub bore, the fastening holes and the alignment holes are then punched out by presswork and an assembled mould core, matched to the configuration of the rim, is then inserted into the cup and the rim is produced from the lateral surface of the cup by magnetic forming. The device for magnetic forming comprises assembled bottom, middle and top mould core part with the circumferential configuration of the rim, a clamping cone for the mould core parts, on which the workpiece to be formed is clamped by means of a clamping ring, and a magnetic forming coil which surrounds the mould core and is embedded in an electric insulating material.

Description

ROUE EN ALUMINIUM. EN PARTICULIER ROUE DE VéHICULE. ALUMINUM WHEEL. IN PARTICULAR VEHICLE WHEEL.

ET EN OUTRE PROCEDE ET DISPOSITIF POUR SA FABRICATION
La présente invention concerne une roue en aluminium, en particulier une roue de véhicule et, en outre, un procédé et un dispositif pour la fabrication de cette roue en aluminium.AND FURTHER PROCESS AND DEVICE FOR ITS MANUFACTURE
The present invention relates to an aluminum wheel, in particular a vehicle wheel and, moreover, to a method and a device for manufacturing this aluminum wheel.

Les roues de véhicules automobiles ont été fabriquées presque exclusivement a partir de tôle d'acier. Conformément à la technologie traditionnelle de fabrication des roues en acier, la surface de roulement est profilée a partir d'une bande, puis elle est soudée de façon a former la jante de la roue. Motor vehicle wheels have been made almost exclusively from sheet steel. In accordance with traditional technology for manufacturing steel wheels, the running surface is profiled from a strip, then it is welded so as to form the rim of the wheel.

Le profil de la surface de roulement est formé par roulage dans la jante, puis le disque de roue est soudé sur la surface intérieure de la jante. The profile of the rolling surface is formed by rolling in the rim, then the wheel disc is welded to the inner surface of the rim.

Dans le but d'augmenter la protection de l'environnement, les économies d'énergie et la sécurité, on a utilisé de plus en plus intensivement ces derniers temps des roues en métal léger- aluminium -. On connait a l'heure actuelle trois procédés de fabrication de roues en aluminium, a savoir: la coulée, le forgeage et l'emboutissage. A cet égard, il est a noter que le poids des roues en acier utilisées pour des véhicules automobiles est de 8 a 12 kg sans le pneumatique, et en fonction du type, tandis que le poids de roues réalisées par coulée d'aluminium est généralement de 5 a 8 kg, alors que celui des roues formées de tôle d'aluminium est de 3 a 5 kg.Le coût des roues en aluminium moulé est bien supérieur a celui des roues en acier et, en conséquence,ces roues moulées sont utilisées principalement pour des véhicules automobiles qui le justifient. Les roues formées de tôle d'aluminium sont produites a un coût considérablement inférieur a celui des roues coulées et, en conséquence, on peut s'attendre a ce que les roues formées de tôle, qui sont plus légères, soient utilisées d'une façon générale. In order to increase environmental protection, energy savings and safety, wheels made of light metal - aluminum - have been used more and more recently. There are currently known three methods of manufacturing aluminum wheels, namely: casting, forging and stamping. In this regard, it should be noted that the weight of the steel wheels used for motor vehicles is 8 to 12 kg without the tire, and depending on the type, while the weight of wheels produced by casting aluminum is generally from 5 to 8 kg, while that of wheels formed from aluminum sheet is from 3 to 5 kg.The cost of cast aluminum wheels is much higher than that of steel wheels and, consequently, these cast wheels are used mainly for motor vehicles which justify it. Wheels formed from aluminum sheet are produced at considerably lower cost than cast wheels and, therefore, it can be expected that sheet formed wheels, which are lighter, will be used in a way general.

A l'heure actuelle, on emploie en majeure partie des roues en aluminium coulé. Celles-ci sont fabriquées a partir de métal en fusion en opérant habituellement par coulée a basse pression, ou moins fréquemment par coulée a haute pression. La pièce coulée est soumise a un essai non-destructif, puis a un traitement thermique. Today, most of the cast aluminum wheels are used. These are made from molten metal, usually operating by low pressure casting, or less frequently by high pressure casting. The casting is subjected to a non-destructive test, then to a heat treatment.

Ensuite, on effectue un usinage, puis un autre contrôle. Les roues moulées peuvent être produites avec différentes formes et un excellent aspect esthétique mais elles sont relativement lourdes et coûteuses, comme mentionné ci-dessus.Then a machining is carried out, then another check. Molded wheels can be produced with different shapes and excellent aesthetic appearance, but they are relatively heavy and expensive, as mentioned above.

On peut produire des roues possédant d'excellentes propriétés mécaniques par forgeage. Dans cette technologie, le produit préfabriqué est découpé en barre, préchauffé puis forgé en matrice, ces opérations étant suivies par un traitement thermique et la forme finale étant produite par usinage. Bien que le profilage des roues forgées soit inférieur à celui des roues coulées, elles possèdent cependant des propriétés mécaniques bien meilleures sans défauts structuraux de la matière, notamment sans inclusions de gaz. Les roues forgées sont extrêmement coûteuses et, par conséquent, elles sont utilisées principalement pour des avions et des véhicules automobiles spéciaux. Wheels with excellent mechanical properties can be produced by forging. In this technology, the prefabricated product is cut into bars, preheated and then forged in a matrix, these operations being followed by heat treatment and the final form being produced by machining. Although the profiling of the forged wheels is lower than that of the cast wheels, they nevertheless have much better mechanical properties without structural defects in the material, in particular without gas inclusions. Forged wheels are extremely expensive and, therefore, they are used primarily for aircraft and special motor vehicles.

Dans les brevets GFR Nos. 26 29 511 et 26 35 983, on décrit une roue de véhicule fabriquée en métal léger forgé ou coulé. In the GFR Nos patents. 26 29 511 and 26 35 983, a vehicle wheel made of forged or cast light metal is described.

Dans les brevets hongrois Nos. 174 572 et F0-740, on décrit des roues produites à partir d'une seule pièce forgée en matrice. In Hungarian patents Nos. 174 572 and F0-740, we describe wheels produced from a single die-forged part.

La production traditionnelle de roues en acier à-partir de deux pièces soudées a été également appliquée aux roues en métal léger, lorsque la jante de roue est constituée à partir d'une bande par cintrage et jonction par soudage. La surface de roulement de la jante est profilée normalement par roulage. Conformément au brevet soviétique No. 712 643, la surface de roulement est profilée à l'aide d'un outil de formage usiné spécialement. The traditional production of steel wheels from two welded parts has also been applied to light metal wheels, when the wheel rim is formed from a strip by bending and joining by welding. The rolling surface of the rim is profiled normally by rolling. In accordance with Soviet Patent No. 712,643, the running surface is profiled using a specially machined forming tool.

Le disque de roue et la jante sont assemblés de la même façon par soudage. The wheel disc and the rim are assembled in the same way by welding.

La structure en deux pièces a été décrite dans le document publié par'GFR sous le No. 28 24 972, où les parties extérieures et intérieures de la roue sont produites par roulage puis, pour éviter un soudage, sont assemblées par différentes méthodes, par exemple par frettage, par des joints à vis, par collage, etc.The two-piece structure has been described in the document published by'GFR under No. 28 24 972, where the outer and inner parts of the wheel are produced by rolling and then, to avoid welding, are assembled by different methods, by example by shrinking, by screw joints, by gluing, etc.

Le document GFR publié sous le No. 24 39 840 décrit une telle roue en métal léger, dans laquelle le disque de roue et la surface de roulement sont assembles par soudage par cordons ou par points. The document GFR published under No. 24 39 840 describes such a light metal wheel, in which the wheel disc and the running surface are assembled by welding by beads or by spot.

Le grand inconvénient de la solution composite consiste en ce que le soudage des alliages d'aluminium est toujours problématique puisque les propriétés de résistance de la matière recuite au voisinage des joints soudés peuvent être rétablies seulement par un traitement thermique ultérieur. The great drawback of the composite solution is that the welding of aluminum alloys is always problematic since the resistance properties of the annealed material in the vicinity of the welded joints can be restored only by a subsequent heat treatment.

Les joints soudés nécessitent habituellement également un contrôle ultérieur de qualité. Toutes ces opérations augmentent considérablement le coût de production. Welded joints usually also require further quality control. All these operations considerably increase the cost of production.

Cette technologie ne convient pas pour les caractéristiques des métaux légers et elle ne permet pas d'exploiter son potentiel intrinsèque. This technology is not suitable for the characteristics of light metals and it does not allow to exploit its intrinsic potential.

Conformément à la technologie mise au point au Japon ("Modem Metals",
Volume 35, Octobre 1979, page 82-83), on fabrique de telles roues en aluminium en deux pièces pour des véhicules automobiles de la façon suivante un produit préfabriqué de profil approprié est formé à partir d'une tôle par emboutissage profond, puis on enlève sa partie inférieure et la surface de roulement est laminée à partir de la pièce de forme tubulaire ainsi obtenue, puis la partie de base enlevée est finie par emboutissage profond et, finalement, les deux pièces sont assemblées par soudage. Cependant, cette méthode technologique présente des difficultés à cause des problèmes de soudage déjà mentionnés.In accordance with the technology developed in Japan ("Modem Metals",
Volume 35, October 1979, page 82-83), such aluminum wheels are manufactured in two parts for motor vehicles in the following way a prefabricated product of suitable profile is formed from a sheet by deep drawing, then removes its lower part and the rolling surface is laminated from the tubular part thus obtained, then the removed base part is finished by deep drawing and, finally, the two parts are assembled by welding. However, this technological method presents difficulties because of the welding problems already mentioned.

Pour éliminer les problèmes de soudage, on a mis au point ce qu'on appelle des roues en trois pièces, où la surface de roulement est produite à partir de deux pièces et est fixée sur le disque de roue forgé à l'aide de boulons. Cependant, du fait de l'insécurité des joints filetés, ces roues peuvent être rarement utilisées. To eliminate welding problems, so-called three-piece wheels have been developed, where the running surface is produced from two pieces and is fixed to the forged wheel disc with bolts . However, due to the insecurity of the threaded joints, these wheels can be rarely used.

La technologie, connue et utilisée à l'heure actuelle, des roues en aluminium a été décrite dans #le document#"The Status of Light Alloy Disc
Wheel in Japan", publié par le "Light Metal Wheel Committee" en 1980.The technology, known and used at present, of aluminum wheels has been described in #the document # "The Status of Light Alloy Disc
Wheel in Japan ", published by the Light Metal Wheel Committee in 1980.

L'invention a pour but de réaliser une roue en aluminium - notamment une roue de vehicule - qui soit formée de tôle et qui possède les avantages intrinsèques d'un poids réduit des roues entôle tout en éliminant simultanément les soudages problématiques des alliages d'aluminium, ou tout autre procédé d'assemblage. Un autre objectif consiste à mettre au point un procédé qui permette de produire économiquement la roue avec une qualité appropriée et avec des paramètres favorables. The object of the invention is to produce an aluminum wheel - in particular a vehicle wheel - which is made of sheet metal and which has the intrinsic advantages of a reduced weight of the buried wheels while simultaneously eliminating the problematic welds of aluminum alloys. , or any other assembly process. Another objective consists in developing a process which makes it possible to economically produce the wheel with an appropriate quality and with favorable parameters.

Conformément à la présente invention, ces différents problèmes sont résolus en réalisant le disque de roue et la surface de roulement de la roue en aluminium à partir d'une seule tôle d'aluminium, c'est-à-dire que la roue en aluminium conforme à la présente invention se compose d'un seul élément structural. In accordance with the present invention, these various problems are solved by producing the wheel disc and the running surface of the aluminum wheel from a single sheet of aluminum, that is to say that the aluminum wheel according to the present invention consists of a single structural element.

La roue en aluminium conforme à l'invention combine les avantages des solutions connues tout en éliminant leurs inconvénients. Puisqu'on ne fait pas intervenir de soudage, le contrôle de qualité est simplifié et aucun traitement thermique ultérieur n'est hécessaire, la matière est utilisée économiquement, les propriétés mécaniques de la roue sont favorables et le poids de la structure est identique ou même inférieur à celui des roues connues réalisées à partir de tôle. The aluminum wheel according to the invention combines the advantages of known solutions while eliminating their drawbacks. Since no welding is involved, quality control is simplified and no subsequent heat treatment is necessary, the material is used economically, the mechanical properties of the wheel are favorable and the weight of the structure is identical or even lower than that of the known wheels made from sheet metal.

La roue conforme à l'invention peut être produite à partir d'alliages d'aluminium qui sont durcis par des procédés d 'écrouissage des métaux, alors que dans le cas des roues soudées, on ne peut utiliser que des alliages ayant subi une trempe et un revenu.The wheel according to the invention can be produced from aluminum alloys which are hardened by metal hardening processes, whereas in the case of welded wheels, only hardened alloys can be used. and income.

La roue en aluminium est produite par un procédé conforme à la présente invention, suivant lequel un disque en tôle est profile par emboutissage profond sous la forme d'une cuvette cylindrique, ce disque étant produit à partir d'un alliage d'aluminium profilé électromagnétiquement et ayant une conductivite et une résistance appropriées, les dimensions du disque étant en outre adaptées aux dimensions finales de la roue; des parties incurvées d'adaptation du disque de roue sont formées par emboutissage dans le fond de la cuvette, puis le trou de passage de l'arbre de roue ainsi que les trous servant à la fixation et à d'autres buts - par exemple l'orientation - sont réalisés de la même façon par poinçonnage, puis un outil composite d'adaptation du profil de la surface de roulement est placé dans la cuvette et la surface de roulement est formée à partir de la jupe de la cuvette avec application d'un effet de champ électromagnétique. The aluminum wheel is produced by a process according to the present invention, according to which a sheet metal disc is profiled by deep drawing in the form of a cylindrical cup, this disc being produced from an electromagnetically profiled aluminum alloy. and having an appropriate conductivity and resistance, the dimensions of the disc being further adapted to the final dimensions of the wheel; curved adaptations of the wheel disc are formed by stamping in the bottom of the bowl, then the through hole of the wheel shaft as well as the holes used for fixing and other purposes - for example the orientation - are made in the same way by punching, then a composite tool for adapting the profile of the rolling surface is placed in the bowl and the rolling surface is formed from the skirt of the bowl with application of an electromagnetic field effect.

Conformément à un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la cuvette réalisée par emboutissage profond est soumise à un per çage grossier - comme décrit ci-dessus, la surface de roulement est formée dans la jupe de la cuvette par application d'unchamp et,buduneinductionelectro- magnétique, puis des parties incurvées d'adaptation de la forme de disque de roue sont formées par poinçonnage dans le fond de la cuvette et, ensuite, simultanément, le trou de passage d'arbre de roue et les trous servant à la fixation et à d'autres buts - par exemple l'orientation - sont réalisés par poinçonnage. In accordance with another embodiment of the method according to the invention, the bowl produced by deep drawing is subjected to a rough drilling - as described above, the rolling surface is formed in the skirt of the bowl by application of a field and, electromagnetic, then curved parts of adaptation of the shape of wheel disc are formed by punching in the bottom of the bowl and, then, simultaneously, the hole of passage of shaft of wheel and the holes for fixing and other purposes - for example orientation - are made by punching.

il peut être très avantageux de réaliser la cuvette par ce qu'on appelle un processus d'emboutissage profond avec amincissement de paroi puisque, de cette manière, la paroi de la jupe de cuvette peut être réalisée plus mince que son fond, suivant ce qui est nécessité par la structure,ce:tedispositi#nétant favorable en ce qui concerne le processus de profilage électromagnétique. it can be very advantageous to produce the bowl by what is called a deep drawing process with wall thinning since, in this way, the wall of the bowl skirt can be made thinner than its bottom, depending on what is necessary by the structure, this: tedispositi # being favorable with regard to the process of electromagnetic profiling.

Il est à noter que le terme "aluminium" utilise dans la présente demande de brevet se rapporte également aux alliages d'aluminium. It should be noted that the term "aluminum" used in the present patent application also relates to aluminum alloys.

En ce qui concerne le domaine d'application de la présente invention, il est préférable d'utiliser des alliages d'aluminium dont la résistance à la traction est comprise entre 150 et 600 N/mm2. La conductivité des alliages doit correspondre à la valeur nécessaire pour le profilage électro- magnétique. With regard to the field of application of the present invention, it is preferable to use aluminum alloys whose tensile strength is between 150 and 600 N / mm2. The conductivity of the alloys must correspond to the value necessary for electromagnetic profiling.

Le profilage électromagnétique est effectué de façon appropriée avec un champ ou une induction électromagnetique d'une puissance de 20 a sou kW. The electromagnetic profiling is carried out in an appropriate manner with an electromagnetic field or induction with a power of 20 a sou kW.

On a obtenu des résultats favorables en effectuant l'emboutissage profond et/ou le poinçonnage et/ou le profilage électromagnétique en plusieurs étapes. Favorable results have been obtained by deep drawing and / or punching and / or electromagnetic profiling in several stages.

Dans certains cas où, pendant les différentes opérations de profilage, les positions relatives des éléments de surface de la roue sont modifiées, il devient nécessaire d'effectuer une opération de calibrage à la presse à la fin de la séquence d'opérations. In certain cases where, during the various profiling operations, the relative positions of the wheel surface elements are modified, it becomes necessary to carry out a press calibration operation at the end of the sequence of operations.

Un autre avantage est obtenu lorsqu'une ou plusieurs opérations d'emboutissage profond, de poinçonnage et - dans un cas donné - de calibrage sont combinées mutuellement. Another advantage is obtained when one or more deep drawing, punching and - in a given case - calibration operations are combined.

Naturellement, les opérations classiques de profilage final et de finition de surface doivent être exécutées sur le produit fabriqué par le procédé conforme à l'invention, à la fin de la séquence complète d'opérations. Naturally, the conventional operations of final profiling and surface finishing must be carried out on the product manufactured by the process according to the invention, at the end of the complete sequence of operations.

Le profilage électromagnétique constitue l'opération la plus essentielle du procédé conforme à l'invention. Dans ce but, on utilise, conformément à la présente invention, un dispositif qui est formé d'un ensemble composite comportant des outils intérieur, inférieur, supérieur et intermédiaire assurant l'adaptation du profil de la surface de roulement de la roue, lesdits outils étant placés surin cône de tension, la pièce à profiler étant appliquée à l'aide d'un anneau de blocage et les outils étant entourés par un enroulement électrique de profilage qui est enrobé d'une isolation. Electromagnetic profiling is the most essential operation of the process according to the invention. To this end, use is made, in accordance with the present invention, of a device which is formed of a composite assembly comprising inner, lower, upper and intermediate tools ensuring the adaptation of the profile of the rolling surface of the wheel, said tools being placed on a tension cone, the part to be profiled being applied using a locking ring and the tools being surrounded by an electrical profiling winding which is coated with insulation.

il peut être avantageux de ménager un ou plusieurs trous de sortie d'air dans les outild (inférieur et/ou intermédiaire).it may be advantageous to provide one or more air outlet holes in the tools (lower and / or intermediate).

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaftront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. Other objects and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description and the appended figures, given by way of illustration but not limitation.

La Figure 1 est une vue en coupe d'une roue de véhicule conforme à la présente invention. Figure 1 is a sectional view of a vehicle wheel according to the present invention.

La Figure 2a représente un disque qui constitue le produit préfabriqué initial intervenant dans le procédé conforme à l'invention. Figure 2a shows a disc which constitutes the initial prefabricated product involved in the process according to the invention.

La Figure 2b est une vue en perspective de la cuvette formee par profilage du disque par emboutissage profond, et
la Figure 3 est une coupe schématique du dispositif conforme à l'jn- vention qui est utilise pour le profilage électromagnétique.FIG. 2b is a perspective view of the bowl formed by profiling the disc by deep drawing, and
Figure 3 is a schematic section of the device according to the invention which is used for electromagnetic profiling.

Le profil de la surface de roulement 2 de la roue de véhicule 1 représentée sur la Figure 1 est identique au profil de roulement classique et, en conséquence, on ne le décrira pas en détail. The profile of the rolling surface 2 of the vehicle wheel 1 shown in Figure 1 is identical to the conventional rolling profile and, therefore, will not be described in detail.

Le disque de roue 3 est profilé à partir du fond de la cuvette réalisée par emboutissage profond et représentée sur la Figure 2b et, par conséquent, il est nécessairement plus épais que la surface de roulement 2. L'épaisseur de tôle peut être choisie dans de larges limites, si la cuvette 8 est produite par un procédé d'emboutissage profond avec amincissement de paroi. The wheel disc 3 is profiled from the bottom of the bowl produced by deep drawing and shown in Figure 2b and, therefore, it is necessarily thicker than the rolling surface 2. The sheet thickness can be chosen in wide limits, if the bowl 8 is produced by a deep drawing process with wall thinning.

Le coin formé à la jonction de la surface de roulement 2 et du disque de roue 3 est très avantageux puisqu'il permet d'absorber des percussion ou des chocs se produisant lors d'un impact avec le trottoir, dans le cas d'un virage brutal, etc, plus favorablement que les roues de profil ouvert utilisées jusqu'à maintenant. Le trou de passage 4 de l'arbre de roue est ménagé dans la partie centrale du disque de roue 3. Des trous de passage de boulons 5 et des trous d'orientation 6 sont ménagés conformément aux structures des roues traditionnelles.The wedge formed at the junction of the running surface 2 and the wheel disc 3 is very advantageous since it makes it possible to absorb percussion or shocks occurring during an impact with the sidewalk, in the case of a sharp turn, etc., more favorably than the open profile wheels used until now. The through hole 4 of the wheel shaft is formed in the central part of the wheel disc 3. Bolt through holes 5 and orientation holes 6 are formed in accordance with the structures of traditional wheels.

La Figure 2a représente un disque plat 7 qui a été préparé pour l'opé- ration d'emboutissage profond et qui permet de réaliser par formage la cuvette 8 représentée sur la Figure 2b. Cette cuvette est utilisée comme élément préfabriqué dans les opérations suivantes. FIG. 2a represents a flat disc 7 which has been prepared for the deep drawing operation and which makes it possible to form the bowl 8 shown in FIG. 2b. This bowl is used as a prefabricated element in the following operations.

La Figure 3 représente le dispositif utilisé pour le profilage électromagnétique réalisé conformément au procédé selon l'invention. Ce dispositif se compose d'un ensemble composite comprenant des outils intérieurs inférieur 18, supérieur 11 et intermédiaire 12, lesdits outils étant séparés dans plusieurs directions spatiales par des surfaces planes et incurvées de manière que, après assemblage, la surface extérieure soit adaptée à la surface de roulement de la roue à former. Les outils 18, 11 et 12 sont placés sur le cne de tension 15, la cuvette 8 est ensuite mise en place - comme indiqué sur le côté gauche de la Figure 3 - puis elle est fixée à l'aide de l'anneau de blocage 16. Les différents outils et l'élément préfabriqué sont fixés ensemble à l'aide d'un appareil actionné mécaniquement, pneumatiquement ou hydrauliquement (non représenté). L'autre partie principale du dispositif est constituée par l'enroulement électrique de profilage 13 entourant les outils etdiménsionnéen correspondance avec les contraintes électriques et mécaniques se produisant pendant l'opération de profilage, tout en pouvant être refroidi én correspondance aux conditions opératoires. Les conducteurs de l'enroulement de profilage 13 sont enrobés d'une isolation électrique 14 - de façon appropriée, une matière synthétique renforcée par des fibres -, cette isolation étant elle-même recouverte par une gaine métallique 17 assurant une protection électrique et une fixation mécanique. Figure 3 shows the device used for electromagnetic profiling produced in accordance with the method according to the invention. This device consists of a composite assembly comprising lower 18, upper 11 and intermediate 12 interior tools, said tools being separated in several spatial directions by planar and curved surfaces so that, after assembly, the exterior surface is adapted to the rolling surface of the wheel to be formed. The tools 18, 11 and 12 are placed on the tension cone 15, the cup 8 is then put in place - as shown on the left side of Figure 3 - then it is fixed using the locking ring 16. The different tools and the prefabricated element are fixed together using a mechanically, pneumatically or hydraulically actuated device (not shown). The other main part of the device is constituted by the electrical profiling winding 13 surrounding the tools and dimensioned corresponding to the electrical and mechanical stresses occurring during the profiling operation, while being able to be cooled in correspondence with the operating conditions. The conductors of the profiling winding 13 are coated with an electrical insulation 14 - suitably, a synthetic material reinforced with fibers -, this insulation itself being covered by a metal sheath 17 providing electrical protection and fixing mechanical.

Le profilage électromagnétique est suivi par un démontage des outils 18, 11 et 12 à partir de l'intérieur du produit profilé par desserrage des éléments de blocage qui peuvent ensuite être réassemblés pour l'opération de profilage suivante.L1.inductionmagnétique engendrée par l'enroulement de profilage 13 relié â un générateur d'impulsions (non représenté) assure le profilage de la surface de roulement 2 en correspondance avec les outils 18, 11, 12 en partant de la surface de jupe de la cuvette 8. The electromagnetic profiling is followed by a disassembly of the tools 18, 11 and 12 from the interior of the profiled product by loosening the locking elements which can then be reassembled for the following profiling operation.L1.magnetic induction generated by the profiling winding 13 connected to a pulse generator (not shown) ensures the profiling of the rolling surface 2 in correspondence with the tools 18, 11, 12 starting from the skirt surface of the bowl 8.

Le procédé conforme à l'invention fait intervenir deux opérations essentielles pour la production de la roue en aluminium réalisée en une seule pièce. La première opération consiste dans l'emboutissage profond avec amincissement de paroi qui permet d'établir les différentes epaisseurs de paroi nécessaires. Ainsi, par exemple, l'épaisseur initiale dela tôle de fabrication d'une roue de véhicule en alliage d'aluminium est de 5 à 7 mm, et la force à faire intervenir dans l'opération d'emboutissage profond est d'environ 6300 kN. The process according to the invention involves two essential operations for the production of the aluminum wheel produced in one piece. The first operation consists of deep drawing with thinning of the wall, which makes it possible to establish the different wall thicknesses necessary. Thus, for example, the initial thickness of the sheet metal for manufacturing an aluminum alloy vehicle wheel is 5 to 7 mm, and the force to be involved in the deep drawing operation is approximately 6300 kN.

L'autre opération consiste dans le profilage électromagnétique de la surface de roulement. Dans ce but, l'alliage sélectionné pour la roue doit convenir pour un profilage électromagnétique en ce qui concerne la conduc tîvité et la force de profilage, tandis que, simultanément, le durcissement de la matière par suite du profilage peut être efficacement exploité pour augmenter la résistance et la capacité de charge de la roue. Une impulsion électromagnétique d'une puissance d'environ 100 à 150 kJ est nécessaire pour assurer le profilage de la surface de roulement de la roue de véhicule automobile mentionnée ci-dessus à titre d'exemple. The other operation consists in the electromagnetic profiling of the running surface. For this purpose, the alloy selected for the wheel must be suitable for electromagnetic profiling with regard to conductivity and profiling force, while simultaneously the hardening of the material as a result of the profiling can be effectively exploited to increase resistance and load capacity of the wheel. An electromagnetic pulse with a power of about 100 to 150 kJ is necessary to ensure the profiling of the rolling surface of the wheel of the motor vehicle mentioned above by way of example.

On va donner dans la suite un exemple numérique concret d'application du procédé conforme à l'invention:
Pour produire une roue d'aluminium de 220 mm de diamètre, on a choisi comme matériau l'alliage AlMgSi 1 (Rm = 255 N/mm2; Rpos = 177 N/mm2).We will give in the following a concrete numerical example of application of the method according to the invention:
To produce an aluminum wheel with a diameter of 220 mm, the material AlMgSi 1 was chosen as the material (Rm = 255 N / mm2; Rpos = 177 N / mm2).

L'épaisseur de la tle formant le disque est de 5 mm, le diamètre étant de 350 mm.The thickness of the sheet forming the disc is 5 mm, the diameter being 350 mm.

L'opération d'emboutissage profond servant produire la cuvette est réalisée en deux étapes, la force nécessaire étant de 630 tonnes. On a utilisé pour cette opération une presse hydraulique. The deep drawing operation used to produce the bowl is carried out in two stages, the force required being 630 tonnes. A hydraulic press was used for this operation.

Après l'opération d'emboutissage profond, on forme par emboutissage les parties incurvées servant à l'adaptation de la forme du disque de roue et, ensuite, on réalise le trou de passage d'arbre de roue, les trous de passage de boulons et les trous d'orientation. After the deep drawing operation, the curved parts used to adapt the shape of the wheel disc are formed by stamping, and then the wheel shaft through hole, the bolt through holes are made. and the orientation holes.

L'étape suivante consiste dans le profilage électromagnétique réalisé à l'aide du dispositif représenté sur la Figure 3. La puissance à faire intervenir dans cette opération est d'environ 50 kW, la durée de loperation étant d'environ 30 secondes. The next step consists in the electromagnetic profiling carried out using the device shown in Figure 3. The power to be involved in this operation is approximately 50 kW, the duration of the operation being approximately 30 seconds.

A ce stade, la roue est pratiquement terminée et on doit seulement exécuter ensuite le traitement de surface classique et les opérations de finition. Il est à noter qu'on a obtenu avec le profilage électromagnétique une très bonne précision qui rend inutile l'usinage ultérieur de la roue fabriquée conformément à la présente invention. At this stage, the wheel is practically finished and only the conventional surface treatment and finishing operations must then be carried out. It should be noted that very good precision has been obtained with electromagnetic profiling, which makes subsequent machining of the wheel manufactured in accordance with the present invention unnecessary.

L'avantage essentiel de l'invention consiste en ce qu'on produit une roue de véhicule ayant une structure en tôle bien plus simple que celle des roues réalisées jusqu'à maintenant du fait qu'il est possible de fabriquer la roue en aluminium a partir d'un simple disque plat. The essential advantage of the invention consists in producing a vehicle wheel having a sheet metal structure much simpler than that of the wheels produced up to now because it is possible to manufacture the aluminum wheel a from a simple flat disc.

Le procédé conforme à l'invention permet d'économiser du temps et il convient de façon excellente pour une production industrielle en grande série.The process according to the invention saves time and is excellent for industrial mass production.

Le procédé n'exerce aucune influence perturbatrice sur la qualité du matériau structural utilise et ainsi, par exemple, on évite le ramollissement se produisant dans les opérations de soudage classiques. The process has no disruptive influence on the quality of the structural material used and thus, for example, the softening occurring in conventional welding operations is avoided.

il est possible de produire la roue en faisant intervenir une quantité minimale de matériaux de base et avec une qualité satisfaisant pleinement les utilisateurs. it is possible to produce the wheel using a minimum quantity of basic materials and with a quality fully satisfying the users.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown; it is susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Ainsi on doit comprendre que par le terme roue en aluminium, on entend une zoue destinée à recevoir un bondage pneumatique de roulement et dont le matériau est un alliage métallique à base d'aluminium ou autre matériau equivalent c'est-à-dire léger, relativement inoxydable et facile à mettre en oeuvre par moulage, forgeage et surtout e#mboutissage. Thus, it should be understood that by the term aluminum wheel, is meant a zoue intended to receive a pneumatic rolling bondage and the material of which is a metallic alloy based on aluminum or other equivalent material, that is to say light, relatively stainless and easy to use by molding, forging and especially e # mboutissage.

Claims

1.- Aluminum wheel, in particular vehicle wheel, consisting of a running surface and a wheel disc, characterized in that the running surface (2) and the wheel disc (3) are profiled at from a single sheet of aluminum.

2. Aluminum wheel according to claim 1, characterized in that the aluminum sheet forming the running surface (2) and the wheel disc (3) consists of an aluminum alloy having resistance to tension from 150 to 600 N / mm2.

3.- A method of manufacturing an aluminum wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel is formed from an aluminum alloy which can be electromagnetically profiled and suitable as regards conductivity and force profiling, in that a flat disc (7) whose dimensions are adapted to the final dimensions of the wheel (1) is profiled by deep drawing in the form of a cylindrical cup (8), in that curved parts of adaptation of the profile of the wheel disc (3) are formed by stamping in the bottom of the bowl (8), in that then, the shaft passage hole (4) is made in the wheel disc ( 3) and the holes (5, 6) used for fixing and other purposes - for example in orientabion - by a punching operation, then an internal tool (11,12,18 is placed in the bowl (8) ) composite adaptation of the profi-l of the rolling surface (2) and the rolling surface (2) is formed from the skirt surface of the bowl using an electromagnetic field.

4.- method of manufacturing an aluminum wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel is formed from an aluminum alloy which can be electromagnetically profiled and suitable as regards conductivity and force profiling, in that a flat disc (7) whose dimensions are adapted to the final dimensions of the wheel (1) is profiled by deep drawing in the form of a cylindrical bowl (8), in that the bowl ( 8) is subjected to a rough drilling, in that afterwards a composite internal tool is placed in the bowl in adaptation to the dimensions of the rolling surface (2) to be formed, in that the rolling surface (2) is profiled from the skirt of the bowl (8) using an electromagnetic field or induction and which is formed by stamping curved parts in the bottom of the bowl (8) in adaptation to the shape of the wheel disc (3 ), and in that subsequently or simultaneously, the punch is cleaned wheel shaft passage hole (4) in the wheel disc (3) and the holes (5, 6) used for fixing and for other purposes - for example orientation.

5.- Method according to claim 3 or 4, characterized in that the bowl (8) is formed by deep drawing with thinning of the wall.

6.- Method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that an electromagnetic induction field with a power of 20 to 500 kW is used for the profiling of the running surface (2).

7.- Method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the deep drawing operations and / or punching and / or electromagnetic profiling are carried out in several stages.

8.- Method according to any one of claims 3 to 7, charac terized in that the sequence of operations is followed by a final calibration of the wheel with the press.

9.- A method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that one or more deep drawing operations, punching and - if necessary - calibration are combined mutually.

10.- Method according to any one of claims 3 to 9, charac terized in that the sequence of operations is followed by conventional operations of final profiling and surface finishing.

11.- electromagnetic profiling device applicable in the method according to any one of claims 3 to 10, characterized in that it comprises a composite assembly consisting of lower, upper and intermediate internal tools (18, 11, 12) used to adapt the shape of the rolling surface of the wheel (2), the tools being placed on a tension cone (15) on which the part (8) to be profiled is applied using a locking ring (16), in that said tools are further surrounded by an electrical profiling winding (13) which is coated with electrical insulation (14).

12.- Device according to claim 11 characterized in that the electrical insulation is surrounded by a metal sheath (17).

13.- Device according to claim 11 or 12, characterized in that one or more air outlet holes are formed in the lower and / or intermediate tool (18, 12).

14.- Device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the profiling winding (13) is provided with a cooling system.