陈继红

（湖北职业技术学院 汽车学院，湖北 孝感 432000）

0 引 言

汽车大灯灯头安装灯泡后即为汽车的前灯，灯头基本结构为灯座及安装其上接电的插片即汽车前灯接触片。现有汽车前灯接触片成形工艺复杂，生产效率低，且成形质量难以保证。为解决原插片触点接触不良导致电源线路不闭合出现前大灯不亮的故障等问题，本文设计一款新型汽车前灯接触片，采用多工位级进模进行冲压生产。

1 汽车前灯接触片

图1 汽车前灯接触片

汽车前灯接触片是汽车前灯内的一导电零件，其结构性能影响前灯照明的实效。某汽车前灯接触片（见图1），材料为H62黄铜，料厚0.8mm，每年需生产80万件。该汽车前灯接触片是长方形外形小型零件，四个角倒角2×45°，中轴线上有2个小圆孔及一切舌，主要尺寸精度在IT11～IT14之间，从零件的冲压工艺分析，需冲2个小圆孔，切舌向下切口弯曲成形较为合理，四周外形进行冲裁，完成制件的冲压工艺包括冲孔、切舌弯曲、冲裁工序[1]。现有汽车前灯接触片采用多副单工序模具进行冲压生产，成形工艺复杂，生产效率低，需多副模具且工序间应再定位，大批量生产零件的尺寸精度的一致性难以保证。为保证零件的互换性，降低成本，提高生产效率，汽车前灯接触片应采用多工位级进模进行冲压生产。

2 排样设计

排样设计是多工位级进模设计的一个关键因素，直接影响模具结构、模具使用寿命、材料利用率及零件质量等[2]。根据对零件的结构及工艺性分析，在第一工位冲制2个小圆孔并进行切舌弯曲成形，在下一工位完成冲裁工序，为保证零件的尺寸精度，第一工位冲制的2个小圆孔可作为下一工位的导正销孔，这样可省去搭边，实现无废料冲裁。汽车前灯接触片材料订购H62铜卷带料，t=0.8mm，料宽控制在28±0.1mm之间，综合考虑后的排样方案（见图2）可实现材料的最大利用率。

图2 排样方案

3 结构设计

汽车前灯接触片多工位级进模总体结构如图3所示。选用图3中间导柱的3号模架，可保证导向精度和寿命要求，其主要结构有自身特点[3]。

图3 多工位级进模总体结构

3.1 凸模系列及导正销的装配技巧

凸模1、凸模2、凸模3、凸模4以镶件的固定形式与固定板进行过渡配合装配，2个导正销采用台阶固定法装配在凸模1内，并与之有一定的高度差，这样有利于前后工位冲压生产时工序间的再定位[4]，即冲裁工序利用第一工位冲制的2个小圆孔进行导正定位。

3.2 卸料板的装配技巧

2个φ8销钉作小导柱使用，与卸料板滑配，可保证导向精确，确保凸模和凹模冲裁间隙均匀，同时有4个卸料钉上套外径φ12的圆柱形弹簧。这种卸料板既有利于卸料又可起到保护细长凸模的作用，有利于模具的保养和维修。

3.3 导料装置

2个导料板控制铜卷带料的宽度、方向，在送料前方设有挡料钉，可实现快速、稳定、准确地送入材料，同时冲压生产又无浪费[5]。

3.4 模面制件的清理

在最后工位切离的制件，利用增设的高压风孔从模具端面吹离，即当工件切离条料后，压缩空气通过凹模的气孔把工件从模具端面吹离。

4 主要零部件加工

该零件年生产批量较大，为保证模具的使用寿命及零件的加工精度，模具各零部件的结构设计、材料选用、加工工艺、热处理规范等尤为重要。汽车前灯接触片多工位级进模主要零部件设计包括凸模、2个导正销、凹模的结构设计，其材料的选用及技术要求[6-7]见表1。

表1 主要零部件材料的选用及技术要求

4.1 凸模加工

汽车前灯接触片多工位级进模凸模结构如图4所示。

图4 凸模结构

凸模1、凸模3采用Cr12MoV材料，刨床刨削坯料六面成60mm×30mm×45mm，平磨光上下两面及相邻两侧面对角尺，镗床按凸模1中孔的位置尺寸要求加工二穿丝孔φ1.2mm，再在其中心扩孔φ5mm×18mm；热处理：58～62HRC，平磨光两面，慢走丝线切割加工成形凸模1、凸模3；钳工加工：研磨二凸模冲裁工作端约10mm长度范围的表面质量要求在Ra1.6μm以上，另一端与固定板配过盈量0.01～0.02mm装配。凸模2、凸模4均配料高速钢淬硬毛坯，万磨各部按要求合格，光端面、台阶面，钳工装配，平磨配合，φ4.mm处与固定板配过盈量0.01～0.02mm装配。

4.2 导正销加工

汽车前灯接触片多工位级进模2个导正销结构如图5所示。

2个导正销配料高速钢淬硬毛坯，万磨各部按要求合格，光端面、台阶面，钳工修研圆弧R0.75mm处表面质量要求至Ra1.6μm以上装配，平磨配合。

图5 2个导正销结构

4.3 凹模加工

汽车前灯接触片多工位级进模凹模结构如图6所示。

图6 凹模结构

凹模采用Cr12MoV材料，刨床粗加工刨削坯料六面成80mm×70mm×20mm，平磨光上下两面及相邻两侧面对角尺，坐标镗床加工相应的各穿丝孔φ1.2mm，并按虚线要求划线；铣床加工：按镗床划线扩凹模方孔及废料漏料台阶孔，钳工加工各螺孔、销孔及高压风孔；热处理：60～64HRC，平磨光两面，在数控线切割机床上进行加工各冲裁型孔，用WC-1805A脉冲电源、工作液用航天502-2号乳化液、质量含量为15%、电极丝为φ0.13mm的W20Mo，与对应的凸模保证双面间隙0.04mm，钳工修研装配。

各零部件加工完成后，钳工装配整套模具在10T冲床上试模合格，可将料宽28±0.1mm、料厚0.8mm的铜卷带料安装在卷料架上，利用自动送料机构（其配有校平带料的校平机构，提前把步距调至7.95mm）将带料送至模具的导料板内，前方有挡料钉，这时进入第一工位冲制2个小圆孔并进行切舌弯曲成形，随后在下一工位完成冲裁工序加工出零件的外形，产生的全部冲裁废料从下模座中排出，从带料中分离出来的零件因弹顶块的作用留在凹模平面上，由压缩空气吹送出模具。

5 结 语

通过对汽车前灯接触片的冲压工艺分析，所设计的冲裁切舌弯曲多工位级进模布局紧凑，模具结构可靠，装模在J23-10A冲床批量生产后，冲速为150次/min，月产达10万件以上，生产的制件尺寸精度、形状和位置精度均达到设计标准，满足零件互换性要求，降低了生产成本，提高了生产效率，对类似小型零件的模具设计与制造具有一定的参考和借鉴价值。