汽車前燈接觸片多工位級進模設(shè)計

陳繼紅

（湖北職業(yè)技術(shù)學院 汽車學院，湖北 孝感 432000）

0 引 言

汽車大燈燈頭安裝燈泡后即為汽車的前燈，燈頭基本結(jié)構(gòu)為燈座及安裝其上接電的插片即汽車前燈接觸片?，F(xiàn)有汽車前燈接觸片成形工藝復雜，生產(chǎn)效率低，且成形質(zhì)量難以保證。為解決原插片觸點接觸不良導致電源線路不閉合出現(xiàn)前大燈不亮的故障等問題，本文設(shè)計一款新型汽車前燈接觸片，采用多工位級進模進行沖壓生產(chǎn)。

1 汽車前燈接觸片

圖1 汽車前燈接觸片

汽車前燈接觸片是汽車前燈內(nèi)的一導電零件，其結(jié)構(gòu)性能影響前燈照明的實效。某汽車前燈接觸片（見圖1），材料為H62黃銅，料厚0.8mm，每年需生產(chǎn)80萬件。該汽車前燈接觸片是長方形外形小型零件，四個角倒角2×45°，中軸線上有2個小圓孔及一切舌，主要尺寸精度在IT11～IT14之間，從零件的沖壓工藝分析，需沖2個小圓孔，切舌向下切口彎曲成形較為合理，四周外形進行沖裁，完成制件的沖壓工藝包括沖孔、切舌彎曲、沖裁工序[1]。現(xiàn)有汽車前燈接觸片采用多副單工序模具進行沖壓生產(chǎn)，成形工藝復雜，生產(chǎn)效率低，需多副模具且工序間應再定位，大批量生產(chǎn)零件的尺寸精度的一致性難以保證。為保證零件的互換性，降低成本，提高生產(chǎn)效率，汽車前燈接觸片應采用多工位級進模進行沖壓生產(chǎn)。

2 排樣設(shè)計

排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的一個關(guān)鍵因素，直接影響模具結(jié)構(gòu)、模具使用壽命、材料利用率及零件質(zhì)量等[2]。根據(jù)對零件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析，在第一工位沖制2個小圓孔并進行切舌彎曲成形，在下一工位完成沖裁工序，為保證零件的尺寸精度，第一工位沖制的2個小圓孔可作為下一工位的導正銷孔，這樣可省去搭邊，實現(xiàn)無廢料沖裁。汽車前燈接觸片材料訂購H62銅卷帶料，t=0.8mm，料寬控制在28±0.1mm之間，綜合考慮后的排樣方案（見圖2）可實現(xiàn)材料的最大利用率。

圖2 排樣方案

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

汽車前燈接觸片多工位級進?？傮w結(jié)構(gòu)如圖3所示。選用圖3中間導柱的3號模架，可保證導向精度和壽命要求，其主要結(jié)構(gòu)有自身特點[3]。

圖3 多工位級進模總體結(jié)構(gòu)

3.1 凸模系列及導正銷的裝配技巧

凸模1、凸模2、凸模3、凸模4以鑲件的固定形式與固定板進行過渡配合裝配，2個導正銷采用臺階固定法裝配在凸模1內(nèi)，并與之有一定的高度差，這樣有利于前后工位沖壓生產(chǎn)時工序間的再定位[4]，即沖裁工序利用第一工位沖制的2個小圓孔進行導正定位。

3.2 卸料板的裝配技巧

2個φ8銷釘作小導柱使用，與卸料板滑配，可保證導向精確，確保凸模和凹模沖裁間隙均勻，同時有4個卸料釘上套外徑φ12的圓柱形彈簧。這種卸料板既有利于卸料又可起到保護細長凸模的作用，有利于模具的保養(yǎng)和維修。

3.3 導料裝置

2個導料板控制銅卷帶料的寬度、方向，在送料前方設(shè)有擋料釘，可實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、準確地送入材料，同時沖壓生產(chǎn)又無浪費[5]。

3.4 模面制件的清理

在最后工位切離的制件，利用增設(shè)的高壓風孔從模具端面吹離，即當工件切離條料后，壓縮空氣通過凹模的氣孔把工件從模具端面吹離。

4 主要零部件加工

該零件年生產(chǎn)批量較大，為保證模具的使用壽命及零件的加工精度，模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、加工工藝、熱處理規(guī)范等尤為重要。汽車前燈接觸片多工位級進模主要零部件設(shè)計包括凸模、2個導正銷、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其材料的選用及技術(shù)要求[6-7]見表1。

表1 主要零部件材料的選用及技術(shù)要求

4.1 凸模加工

汽車前燈接觸片多工位級進模凸模結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 凸模結(jié)構(gòu)

凸模1、凸模3采用Cr12MoV材料，刨床刨削坯料六面成60mm×30mm×45mm，平磨光上下兩面及相鄰兩側(cè)面對角尺，鏜床按凸模1中孔的位置尺寸要求加工二穿絲孔φ1.2mm，再在其中心擴孔φ5mm×18mm；熱處理：58～62HRC，平磨光兩面，慢走絲線切割加工成形凸模1、凸模3；鉗工加工：研磨二凸模沖裁工作端約10mm長度范圍的表面質(zhì)量要求在Ra1.6μm以上，另一端與固定板配過盈量0.01～0.02mm裝配。凸模2、凸模4均配料高速鋼淬硬毛坯，萬磨各部按要求合格，光端面、臺階面，鉗工裝配，平磨配合，φ4.mm處與固定板配過盈量0.01～0.02mm裝配。

4.2 導正銷加工

汽車前燈接觸片多工位級進模2個導正銷結(jié)構(gòu)如圖5所示。

2個導正銷配料高速鋼淬硬毛坯，萬磨各部按要求合格，光端面、臺階面，鉗工修研圓弧R0.75mm處表面質(zhì)量要求至Ra1.6μm以上裝配，平磨配合。

圖5 2個導正銷結(jié)構(gòu)

4.3 凹模加工

汽車前燈接觸片多工位級進模凹模結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 凹模結(jié)構(gòu)

凹模采用Cr12MoV材料，刨床粗加工刨削坯料六面成80mm×70mm×20mm，平磨光上下兩面及相鄰兩側(cè)面對角尺，坐標鏜床加工相應的各穿絲孔φ1.2mm，并按虛線要求劃線；銑床加工：按鏜床劃線擴凹模方孔及廢料漏料臺階孔，鉗工加工各螺孔、銷孔及高壓風孔；熱處理：60～64HRC，平磨光兩面，在數(shù)控線切割機床上進行加工各沖裁型孔，用WC-1805A脈沖電源、工作液用航天502-2號乳化液、質(zhì)量含量為15%、電極絲為φ0.13mm的W20Mo，與對應的凸模保證雙面間隙0.04mm，鉗工修研裝配。

各零部件加工完成后，鉗工裝配整套模具在10T沖床上試模合格，可將料寬28±0.1mm、料厚0.8mm的銅卷帶料安裝在卷料架上，利用自動送料機構(gòu)（其配有校平帶料的校平機構(gòu)，提前把步距調(diào)至7.95mm）將帶料送至模具的導料板內(nèi)，前方有擋料釘，這時進入第一工位沖制2個小圓孔并進行切舌彎曲成形，隨后在下一工位完成沖裁工序加工出零件的外形，產(chǎn)生的全部沖裁廢料從下模座中排出，從帶料中分離出來的零件因彈頂塊的作用留在凹模平面上，由壓縮空氣吹送出模具。

5 結(jié) 語

通過對汽車前燈接觸片的沖壓工藝分析，所設(shè)計的沖裁切舌彎曲多工位級進模布局緊湊，模具結(jié)構(gòu)可靠，裝模在J23-10A沖床批量生產(chǎn)后，沖速為150次/min，月產(chǎn)達10萬件以上，生產(chǎn)的制件尺寸精度、形狀和位置精度均達到設(shè)計標準，滿足零件互換性要求，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，對類似小型零件的模具設(shè)計與制造具有一定的參考和借鑒價值。