汽车车轮平衡块及其制造工艺的制作方法

专利名称：汽车车轮平衡块及其制造工艺的制作方法
专利说明汽车车轮平衡块及其制造工艺 本发明涉及一种车轮配重及其附件领域，具体地说是一种汽车车轮平衡块及其制造工艺。汽车车轮在制造过程中，由于加工工艺、材质等因素，使轴和轮毂之间不可能保证绝对的同心，存在一定的偏心距。当汽车保持每小时70～80公里的速度时，会使汽车产生剧烈的颠簸，影响汽车的性能和安全性。因此车轮在安装前必须进行动平衡校验，根据动平衡的校验结果，每只车轮上均需安装一至数块不同重量的平衡块。
当前，汽车车轮平衡块基本上采用有色金属压铸成型，如用锌或铅的合金等。压铸成型前将弹簧挂件嵌入模具型腔内，压铸后即被成型的金属包裹住，可以直接通过平衡块上的弹簧挂件卡在汽车车轮的轮毂上。有色金属压铸成型的汽车车轮平衡块具有成型性能好，成型工艺较简单等特点。但是，采用锌或铅等合金制造的汽车车轮平衡块的原材料成本较高，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，就会溶出超标准的铅，对人体和环境有一定的危害。本发明的目的是在背景技术基础上，通过调整其结构、材料及生产工艺，提供一种原材料成本低且安全可靠的汽车车轮平衡块。
本发明的另一目的在于提供一种上述汽车车轮平衡块的制造工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下方案来实现一种汽车车轮平衡块，包括平衡块配重块和连接于其上的弹簧挂件，平衡块配重块上设有至少一个凸起处，弹簧挂件通过该凸起处与平衡块配重块连接。
所述的凸起处具体的说指铆钉。铆钉的数量最优选的是两个。铆钉的挤出长度可通过模具结构或挤压力的大小进行调整。
所述的平衡块配重块和凸起处所采用的材料为圆形或异形截面钢质料段。在制造的时候，平衡块配重块的轮廓形状凸起处用圆形或异形截面钢质料段直接冷挤压镦挤成形，两者是成一体化的，不产生任何工艺性废料。
与凸起处(铆钉)相对应的另一端面为平面。无任何半孔(盲孔)，为挤压时凸模的下端面自然形成。
一种汽车车轮平衡块的制造工艺，包括以下工艺步骤 (1)下料；(2)料段弯曲；(3)弯曲件表面清理并预热；(4)涂覆润滑剂；(5)挤压成型；(6)与弹簧挂件连接固定。
上述制造工艺的技术要点如下(1)下料根据指定的钢质汽车车轮平衡块，计算其坯料重量、坯料尺寸，选定圆形或异形截面的钢质原材料。在装有剪切模的曲柄压力机上进行剪切下料。
(2)料段弯曲将剪切下料的料段按钢质汽车车轮平衡块的曲率半径在弯曲模内弯曲成形，以便顺利地放入挤压凹模内。
(3)弯曲件表面清理、预热将弯曲后的坯料经过清理后，装入料筒。然后进入台车式烘箱内进行预热，热透至200℃出烘箱。
(4)预热件浸涂水剂石墨润滑剂将预热后的坯料浸入按1∶1稀释的水剂石墨润滑剂中，搅匀，然后将涂覆润滑剂后的坯料吊起，沥干残液，在干燥的木板上摊开晾干，以备挤压用。
(5)冷挤压镦挤成形将涂覆润滑剂晾干后的坯料放入镦挤凹模的型腔内通过液压机进行镦挤成形。使钢质汽车车轮平衡块配重块的外形轮廓和两个圆形铆钉同时挤压成形。
(6)与弹簧挂件铆接固定将钢质汽车车轮平衡块配重块的铆钉嵌入弹簧挂件的孔内，在压力机上铆接固定。
通过上述的六道工序，即可完成本发明创造。
本发明所述的平衡块是以普通钢材为原材料，经冲压或挤压工艺成形，然后将弹簧挂件与平衡块配重块上挤出的铆钉铆接固定。安装时通过平衡块上的弹簧挂件卡在汽车车轮的轮毂上即可。与有色金属压铸成型的汽车平衡块相比，钢质平衡块具有原材料成本低，对人体和环境无危害等特点，但是钢质平衡块配重块的成形工艺较复杂，其与弹簧挂件的联接不能采用镶嵌联接。而采用平衡块配重块成形时凸起的铆钉与弹簧挂件铆接则是一种经济、可靠的联接方法。
本发明的特征就是在钢质平衡块配重块镦挤成形的同时挤出两个铆钉，而不是成形后靠冲半孔(盲孔)的方法挤出铆钉，并且平衡块的外形轮廓由镦挤直接成形，不产生任何工艺性废料，可比冲压工艺节约原材料5～10％。

图1为本发明的结构示意图
图2为本发明装配示意图1为弹簧挂件，2为平衡块配重块，3为铆钉。以下结合具体实例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
例1制造工艺先下料，再按平衡块零件的曲率半径进行弯曲，然后进行坯料的表面清理，以去处坯料表面的杂质、毛刺和油污等。进行涂覆常用润滑剂处理，即先将表面清理后的坯料预热至200度，取出浸入水剂石墨润滑剂液中，搅匀后吊起，沥干残液，在干燥的木板上摊开晾干即可。成形时将涂覆润滑剂后的坯料放入挤压凹模的型腔中进行冷挤压镦挤，成形平衡块配重块的外形轮廓和铆钉。最后，将成形后的平衡块配重块与弹簧挂件铆接固定即可。
例2 技术效果的比较(1)与用锌或铅等有色金属压铸成型的汽车车轮平衡块相比，具有原材料成本低，对人体和环境无危害等优点。
(2)与现有的采用冲压工艺成形的钢质汽车车轮平衡块相比，成形模具可以减少二至三副，具有成形工序少，无工艺性废料产生的优点。
(3)与现有的采用冲压工艺成形的钢质汽车车轮平衡块相比，平衡块配重块上的铆钉是镦挤时同时挤出。而冲压工艺成形的平衡块配重块上的铆钉是在冲压成形后，专门进行冲半孔(盲孔)使铆钉挤出。由于半孔的深度大于铆钉的直径，冲半孔凸模的寿命非常有限。
(4)本发明采用的挤压镦挤成形工艺是通过转移金属体积的方法成形平衡块配重块，故没有原材料的工艺性损耗，材料利用率要比冲压成形方法高5～10％。
(5)由于挤压时，平衡块配重块的坯料处于强烈的三向压应力状态，故使得零件的强度、塑性等有了明显的提高。经检测镦挤成形的平衡块配重块抗拉强度比冲压成形的平衡块配重块高三倍，铆接强度高一倍。
权利要求
1.一种汽车车轮平衡块，包括平衡块配重块和连接于其上的弹簧挂件，其特征在于平衡块配重块(2)上设有至少一个凸起处，弹簧挂件(1)通过该凸起处与平衡块配重块连接。
2.如权利要求1所述的一种汽车车轮平衡块，其特征在于所述的平衡块配重块和凸起处是一体化的。
3.如权利要求1或2所述的一种汽车车轮平衡块，其特征在于所述的平衡块配重块和凸起处所采用的材料为圆形或异形截面钢质料段。
4.如权利要求1或2所述的一种汽车车轮平衡块，其特征在于凸起处为铆钉(3)。
5.如权利要求1或2所述的一种汽车车轮平衡块，其特征在于凸起处为直接挤压成型的。
6.如权利要求1或2所述的一种汽车车轮平衡块，其特征在于与凸起处相对应的另一端面为平面。
7.一种汽车车轮平衡块的制造工艺，其特征在于包括以下工艺步骤(1)下料；(2)料段弯曲；(3)弯曲件表面清理并预热；(4)涂覆润滑剂；(5)挤压成型；(6)与弹簧挂件连接固定。
8.如权利要求7所述的一种汽车车轮平衡块的制造工艺，其特征在于所述的预热温度为200℃。
9.如权利要求7所述的一种汽车车轮平衡块的制造工艺，其特征在于所述的润滑剂为水剂石墨润滑剂。
10.如权利要求7所述的一种汽车车轮平衡块的制造工艺，其特征在于所述的挤压成型为冷挤压镦挤成形。
全文摘要
本发明涉及一种车轮配重及其附件领域，具体地说是一种汽车车轮平衡块及其制造工艺。一种汽车车轮平衡块，包括平衡块配重块和连接于其上的弹簧挂件，平衡块配重块上设有至少一个凸起处，弹簧挂件通过该凸起处与平衡块配重块连接。一种汽车车轮平衡块的制造工艺，包括以下工艺步骤(1)下料；(2)料段弯曲；(3)弯曲件表面清理并预热；(4)涂覆润滑剂；(5)挤压成型；(6)与弹簧挂件连接固定。本发明的特征就是在钢质平衡块配重块镦挤成形的同时挤出两个铆钉，而不是成形后靠冲半孔(盲孔)的方法挤出铆钉，并且平衡块的外形轮廓由镦挤直接成形，不产生任何工艺性废料，可比冲压工艺节约原材料5～10％。
文档编号F16F15/28GK1865730SQ20061002612
公开日2006年11月22日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者徐新成, 钱嘉明, 张阿虎 申请人:上海工程技术大学, 上海新明源汽车配件有限公司