专利名称：钢制车轮平衡小块及其制造方法和冲压模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢制车轮平衡小块及条状车轮平衡块，以及生产钢制车轮平衡小块的冲压模具和所述钢制车轮平衡小块的生产方法。
背景技术：
目前，国内外汽车车轮平衡块有外挂式和内置粘贴式两种形式。外挂式车轮平衡块具有装拆方便等优点，但是其要求车轮毂必须有一圈凸缘，以方便外挂平衡块，这对汽车车轮的外观有一定的影响，另一方面也有脱落的风险，易出现安全问题。近年来，随着汽车铝合金轮毂的大批量使用及对汽车外观的苛刻要求，高档汽车，甚至普通的家用汽车也纷纷采用内置粘贴式车轮平衡块，按一辆轿车的标准配置十件不同重量的平衡块计算，市场需求量非常巨大。长期以来，车轮平衡块基本采用铅制造，铅制造的汽车车轮平衡块的原材料成本较高，更关键的是铅制平衡块在生产时不仅铅蒸汽和铅粉尘产生重金属污染，对人体也有严重伤害。特别是汽车报废后，车轮上的平衡块就成了废弃物。被废弃的平衡块经日晒雨淋后，就会有超标准的铅溶出渗入地下水，对人体和环境有极大的危害。限制和逐步淘汰铅制平衡块是国际汽车制造业的共识，无铅化生产已经作为环保汽车的重要标志。另外，目前使用的铅制粘贴式车轮平衡块均采用压铸工艺成型，在压铸成形前必须先将铅锭熔融，然后把铅液注射入压铸模内冷却成形，熔融铅锭的能源消耗非常高，其电力消耗数倍于压铸机的能耗。金属液态压铸成型是社会公认的高能耗行业，不符合节能减排和可持续发展的·产业政策。目前的趋势是采用其它金属代替铅金属制作内置粘贴式车轮平衡块，用冲压成型的粘贴式车轮平衡块代替传统压铸成型的内置粘贴式车轮平衡块。目前最常用的生产方法是截切。图4显示了这一过程。长坯料43的一端由定位块42定位后，由上模部分的上刀片41和下模部分的下刀片44将规定长度的工件切断。由于上刀片和下刀片组成的剪刀口均单面受力，工件在截切时会发生冲裁断面与工件的上底面与下底面均发生一定角度的倾斜，即冲裁断面与工件的上下底面之间不再垂直，这造成被剪工件的剪切断面上出现较大的塌角，而且随着剪切刀片刀口的磨损，塌角会越来越大，严重影响零件的断面质量。这种缺陷在剪切模上是难以避免的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种钢制车轮平衡小块及条状车轮平衡块，以及生产钢制车轮平衡小块的冲压模具和钢制车轮平衡小块的生产方法。采用该技术方案，得到的车轮平衡小块，两端都具有均匀无塌角的冲裁断面。同时，避免了压铸成型的能耗，并具有较高的生产效率。为了解决上述技术问题，一种钢制车轮平衡小块，包括可与双面胶粘贴的底面；所述钢制车轮平衡小块具有整体冲压成型的一体式结构，所述钢制平衡小块沿长CN 102922942 A书明说2/4页度方向的两端具有均匀无塌角的冲裁断面。
进一步的，所述钢制车轮平衡小块冲裁断面的截面形状为等腰梯形，所述与双面胶粘贴的底面为对应所述冲裁断面的长边的底面。
本发明提供的另外一种技术方案为一种条状车轮平衡块，其特征在于所述条状车轮平衡块所述的钢制车轮平衡小块的底面粘贴在双面胶一侧胶面所得，粘贴时所述的车轮平衡小块的冲裁断面与所述双面胶的长度方向平行。
本发明提供的另外一种技术方案为一种生产权所述钢制车轮平衡小块的冲压模具，包括进料段，
所述进料段设置进料段压料板，所述进料段压料板上部与凸模固定板相连；
所述冲压模具还包括若干冲压段和若干定位段；所述定位段和冲压段沿钢板坯料的进料方向依次间隔设置，并且所述定位段和冲压段沿进料方向具有相同的长度；最后一个所述定位段的末端设置定位块；
每个所述定位段上均设置定位段压料板，所述定位段压料板上部与所述凸模固定板相连；
每个所述冲压段均设置冲压段凸模和冲压段落料凹模，所述冲压段凸模上部与所述凸模固定板固定。
进一步的，所述进料段和第一个所述冲压段之间还设置压印段，所述压印段包括固定于凸模固定板上的压印段凸模，所述压印段凸模在竖直方向上的长度小于冲压段凸模。
本发明提供的另外一种技术方案为一种钢制车轮平衡小块的生产方法，所述生产方法是在上述的冲压模具上进行的，所述生产方法包括如下步骤
送料步骤，将具有均匀截面形状的钢板坯料送入冲压模具，使所述钢板坯料头部端面抵靠在所述定位块的内侧面上；
固定步骤，所述进料段压料板、所有的定位段压料板和所述定位块共同作用，固定钢板还料；
冲裁步骤，所述冲压模具的冲压段凸模冲裁钢板坯料，在所述冲压模具的若干定位段和若干冲压段同时得到钢制车轮平衡小块的成品。
进一步的，所述钢板坯料由圆钢拉制成型。
进一步的，在在进行所述冲裁步骤的同时，还进行压印步骤，即所述压印段凸模对位于所述压印段的钢板坯料的上表面进行压印。
本发明的钢制车轮平衡小块具有均匀无塌角的冲裁断面，这是由于其生产过程中采用了专用的落料模。落料模在落料处用整体冲裁，被冲压段前后两个断面同时冲裁，冲压段凸模和凹模受力均匀，被冲裁的钢板坯料段不会发生倾斜；整体冲裁，使前后断面平整。 同时定位段沿进料方向上的长度等于冲压段的长度，冲裁时由定位端压料拌和进料段压料板压住，当冲裁完成后，定位段也为一合格钢制车轮平衡小快。这样，一次冲裁得到多个质量相同的零件，不仅解决了断面塌角难题，也使生产效率成倍提高。
图1a为本发明钢制车轮平衡小块结构示意图；4
图Ib为本发明的条状车轮平衡块结构示意图2为本发明钢制车轮平衡小块冲压模具的结构示意图。
图3为本发明圆钢拉拔成为冲裁钢制车轮平衡小块所需钢板坯料的过程示意图。
图4为现有技术冲压模具的结构示意图具体实施方式
请参阅图1，图2，图3，为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明
请参阅图la，图Ia是本发明的钢制车轮平衡小块20，所述钢制车轮平衡小块20 由普通碳钢材料制成，包括可与双面胶粘贴的下底面，以及与所述下底面平行的上底面，具有整体冲压成型的一体式结构；所述钢制车轮平衡小块20两端都具有均匀无塌角的冲裁断面201。即所述钢制车轮平衡小块上连接所述钢制车轮平衡小块两端冲裁断面201的各条棱202均与所述钢制车轮平衡小块两端的冲裁断面201都是垂直的。或者说所述位于所述钢制车轮平衡小块两端冲裁断面201与所述钢制车轮平衡小块20的上底面及下底面均是垂直的。
在最佳实施例中，所述钢制车轮平衡小块20，冲裁断面201为带圆角的等腰梯形， 对应于所述冲裁断面201的长边的底面为钢制车轮平衡小块20与双面胶30粘贴的底面。 对于所述钢制车轮平衡小块20来说，其优选的质量范围在5到7. 5g之间。
请参阅图lb，是本发明的条状车轮平衡块，所述条状车轮平衡块由若干块钢制车轮平衡小块20经过表面处理和涂装后，将所述钢制车轮平衡小块20的下底面粘贴在双面胶30 —侧胶面制得。粘贴时，所述的钢制车轮平衡小块20的冲裁断面201与双面胶30长度方向平行，依次排列。所述条状车轮平衡块优选的质量范围在10 IOOg之间。使用时双面胶30的另一胶面粘贴在车轮轮毂的内侧。
在最佳实施例中，钢制平衡小块20的冲裁断面201为带圆角的等腰梯形，相邻的钢制车轮平衡小块20之间因冲裁断面201呈等腰梯形而形成的间隙，可以使整条的条状车轮平衡块弯曲成不同的曲率，以适应不同直径轮毂的曲率要求。
请参阅图3，为生产本发明钢制车轮平衡小块的冲压模具的最佳实施例，生产本发明的钢制车轮平衡小块的模具为落料模，图中钢板坯料5从右至左进料，所述冲压模具包括沿进料方向依次设置的进料段11、压印段14、冲压段12、定位段13和设置于所述定位段 11末端的定位块8，所述冲压段12与定位段13在进料方向上具有相同的长度。
所述冲压段12包括冲压段凸模9和冲压段落料凹模7，冲压段凸模9上部由凸模固定板3所固定；所述冲压段凸模9在进料方向上的长度即为所述冲压段12在进料方向上的长度，
所述进料段11设置进料段压料板4，进料段压料板4通过弹簧与凸模固定板3相连；
所述定位段设置定位段压料板6，定位段压料板6通过弹簧与凸模固定板3相连；
所述压印段14设置压印段凸模10，压印段凸模10上部与凸模固定板3固定，所述压印段凸模10在竖直方向上的长度小于冲压段凸模9在竖直方向上的长度；
所述凸模固定板3上部还依次设置上模板垫板2和上模板I。
在冲床冲击上模板I后，上模板I、上模板垫板2和凸模固定板3 —起向下运动，进料段压料板4、定位段压料板6对钢板坯料5施加压力，并与定位块8共同作用，将所述钢板还料5固定；然后，冲压段凸模9冲裁钢板坯料5，在所述定位段12和冲压段13的冲压段落料凹模7中同时得到两块质量相同的车轮平衡小块。在冲压段凸模9冲压冲裁钢板坯料5的同时，压印段凸模10完成对后续钢板坯料5完成压印工序，在钢板坯料5上表面留下商标等印记。实际生产中，冲压模具上可以沿进料方向设置若干冲压段和若干定位段。所述冲压段和定位段相互间隔设置，所述定位块8设置于最后一个定位段的末端。这样做的目的在于进一步提高生产效率，得到两块以上的钢制车轮平衡小块。钢制车轮平衡小块的生产方法，其是在上述专用的冲压模具上进行的，包括下列 步骤，请参阅图2和图3 拉拔步骤，请参阅图2，所述钢板坯料5由圆钢条经拉拔成形，将圆形截面的圆钢条拉拔成为具有均匀的带圆角的等腰梯形的截面的钢板坯料5 ；当然圆钢条也可以拉拔成为具有其它截面形的钢板坯料；送料步骤，将具有均匀截面形状的钢板坯料5送入冲压模具，使所述位于钢板坯料5头部的截面递靠在定位块8的内侧面；固定步骤，进料段压料板4、的定位段压料板6和定位块8共同作用，固定钢板坯料5。冲裁步骤，冲压模具的冲压段凸模9冲裁钢板坯料5，在所述冲压模具的定位段12和冲压段13上的冲压段落料凹模7内同时得到具有相同质量的钢制车轮平衡小块的成品;在冲压段凸模9冲压钢板坯料5的同时，压印段凸模10完成对需要进行后续冲压的钢板坯料5完成压印步骤。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种钢制车轮平衡小块，包括可与双面胶粘贴的底面；其特征在于所述钢制车轮平衡小块(20)具有整体冲压成型的一体式结构，所述钢制平衡小块 (20)沿长度方向的两端具有均匀无塌角的冲裁断面(201)。
2.根据权利要求I所述的钢制车轮平衡小块，其特征在于所述钢制车轮平衡小块(20)冲裁断面(201)的截面形状为等腰梯形，所述与双面胶粘贴的底面为对应所述冲裁断面(201)的长边的底面。
3.一种条状车轮平衡块，其特征在于所述条状车轮平衡块是由若干块如权利要求I或 2所述的钢制车轮平衡小块(20)的底面粘贴在双面胶(30) —侧胶面所得，粘贴时所述的车轮平衡小块(20)的冲裁断面与所述双面胶(30)的长度方向平行。
4.一种生产权利要求I或2所述的钢制车轮平衡小块的冲压模具，包括进料段(11)， 所述进料段(11)设置进料段压料板(4)，所述进料段压料板(4)上部与凸模固定板(3)相连；其特征在于所述冲压模具还包括若干冲压段和若干定位段；所述定位段和冲压段沿钢板坯料(5)的进料方向依次间隔设置，并且所述定位段和冲压段沿进料方向具有相同的长度；最后一个所述定位段的末端设置定位块(8)；每个所述定位段上均设置定位段压料板(6)，所述定位段压料板(6)上部与所述凸模固定板⑶相连；每个所述冲压段均设置冲压段凸模(9)和冲压段落料凹模(7)，所述冲压段凸模(9)上部与所述凸模固定板(3)固定。
5.根据权利要求4生产所述钢制车轮平衡小块的冲压模具，其特征在于所述进料段(11)和第一个所述冲压段之间还设置压印段(14)，所述压印段(14)包括固定于凸模固定板⑶上的压印段凸模(10)，所述压印段凸模(10)在竖直方向上的长度小于冲压段凸模(9)。
6.一种根据权利要求I所述的钢制车轮平衡小块的生产方法，其特征在于所述生产方法是在如权利要求4所述的冲压模具上进行的，所述生产方法包括如下步骤送料步骤，将具有均匀截面形状的钢板坯料(5)送入冲压模具，使所述钢板坯料(5)头部端面抵靠在所述定位块(8)的内侧面上；固定步骤，所述进料段压料板(4)、所有的定位段压料板(6)和所述定位块(8)共同作用，固定钢板坯料(5)；冲裁步骤，所述冲压模具的冲压段凸模(9)冲裁钢板坯料(5)，在所述冲压模具的若干定位段和若干冲压段同时得到钢制车轮平衡小块的成品。
7.根据权利要求6所述钢制车轮平衡小块的生产方法，其特征在于所述钢板坯料(5)由圆钢拉制成型。
8.根据权利要求6或7所述的钢制车轮平衡小块的生产方法，其特征在于在在进行所述冲裁步骤的同时，还进行压印步骤，即所述压印段凸模(10)对位于所述压印段(14)的钢板坯料(5)的上表面进行压印。
全文摘要
本发明公开了一种钢制车轮平衡小块及条状车轮平衡块，以及生产钢制车轮平衡小块的方法和冲压模具。钢制车轮平衡小块具有可与双面胶粘贴的下底面，所述钢制车轮平衡小块具有整体冲压成型的一体式结构，所述平衡小块具有均匀无塌角的冲裁断面。若干块钢制车轮平衡小块，粘贴在双面胶一侧，形成条状车轮平衡块。所述生产车轮平衡小块冲压模具包括进料段，冲压段和定位段，所述冲压段和定位段在进料方向上具有相同的长度，因此可以在钢板坯料冲裁完成后。在冲压模具的冲压段和定位段同时得到质量相同的钢制车轮平衡小块。本发明的技术方案能显著降低生产能耗，生产得到产品外形好，同时具有较高的生产效率。
文档编号B21D37/10GK102922942SQ20111022518
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者徐新成, 钱嘉明, 宋哲夫, 张阿虎, 王淑新 申请人:上海工程技术大学, 上海新明源汽车配件有限公司