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摘要:,贯穿式尾灯整体美观集成性强,可以提升汽车的辨识度,目前已经成为汽车造型设计的一个趋势,贯穿式尾灯零件细长,长度多在1米以上,刚度较低在生产过程中很容易产生变形,这对设计和生产的过程中采取措施防止零件变形要求比较高,本文简要介绍了贯穿式尾灯在设计和生产时防止零件变形过大的措施,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键词:贯穿;细长;防变形
前言:随着人们生活水平提高以及我国汽车工业的快速发展和生产效率的提高,汽车逐渐从一个高不可攀的昂贵奢侈品变成了老百姓买得起用得起的必需品,越来越多汽车走进了千家万户。人们对汽车的要求已经从只追求功能性发展到了对操控性、对空间以及舒适性等综合的要求,对外观和个性化的要求也越来越高。灯具是汽车外观上最重要的外观和功能件之一,可以说是汽车外观的点睛之笔,在外观设计受到汽车厂越来越重视的情况下,作为汽车眼睛的灯具设计更是重中之重,在满足其功能性要求的前提下,提高灯具的设计感和增加辨识度,尾灯是这个设计中的重要一环,目前通过尾灯的设计展现汽车厂设计功力和提高整车车尾辨识度已经成为一种共识,贯穿式尾灯无疑是这个方面的代表。贯穿式尾灯起源于美国的汽车品牌林肯,也称为美式风格尾灯,是根据林肯车型平直的尾部设计而来,扁平的车尾在视觉效果上显得十分庄严而又有力量感。在LED光源在汽车灯具上普及后,很多灯具可以做到很扁平,结构可以做得很小,点亮形式可以多种多样,突破了很多空间和结构限制,成本也下降很多,使许多以前没有空间安装的车型都可以安装贯穿式尾灯,这使得越来越多的车型采用这种尾灯,不管是自主品牌还是豪华品牌以及超跑品牌的汽车,都能看到它的身影,贯穿式尾灯已经成为了汽车设计一个趋势。贯穿式尾灯在视觉上延展效果更好,点亮之后辨识度更高,即典雅又美观,受到越来越多车主的喜欢。贯穿式尾灯由于车身空间的限制,大多数是细长形状的,长度大部分1000mm以上,而宽度不到100mm,如图1长宽比很大,整体强度较弱,因此如此细长的零件不管在注塑、运输周转、装配以及焊接时都很容易产生变形,造成产品尺寸不合格,生产良品率低,浪费人力物力和生产亏损。因此在贯穿灯设计和生产的过程中采取措施尽量减少零件变形就十分重要。下文将分为几个方面介绍防止零件的措施。
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图1一种贯穿灯尺寸图例
1 产品结构设计防止零件变形
由于贯穿灯具零件都是细长型的,长宽比较大,零件强度不足,是容易产生变形的根本原因,所以在初期结构设计时应该充分考虑通过不同的结构增加零件强度,实现尽量减少零件变形的目的。
1.1 增加零件材料防止零件变形
适当增加零件壁厚,如灯体由一般2.0mm壁厚增加到2.5或者2.8mm,配光镜采用双层壁厚的双色结构,这样增加零件强度,减少零件变形,同时增加壁厚可以增加注塑时材料的流动速度,减少注塑时的变形。
1.2 通过结构增加零件强度
在做结构设计时尽量避免大的平直结构,如果无法避免则需要在大平面的地方多增加小凹槽结构,在平面与平面相交的地方增加加强筋结构,在灯壳底面增加蜂窝状结构加强筋,从而增加零件强度,提高零件抗变形能力。
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图2加强结构图例一
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图3加强结构图例二
2 模具结构设计防止注塑时零件变形
由于零件都是细长型零件,在注塑时很容易产生注塑变形,在零件模具设计前期要多做零件模流分析,通过模流结果分析零件变形趋势,结合模流分析结果增加模具注塑进胶口,如由一点进胶改为多点进胶,通过模流分析结果合理布置进胶口位置,保证注塑平衡。布置完后再做模流分析,通过结果反馈布置是否合理,零件变形是否减少。以此通过分析迭代,找到零件变形最少的浇口布置。同时在模具冷却水路布置时采用多路独立水路设计,以便后期注塑时通过调整不同模具水路的水流参数,间接控制模具内不同区域的温度,通过模具温度的调整来减少注塑产生的变形。在模具顶出结构设计时,顶杆位置的布置要合理,尽量与零件中心对称布置,保证零件顶出平衡,减少模具顶出造成的零件变形。
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图4模流分析图例
3 采用整形工装防止注塑后零件变形
在注塑完成后零件取出后还会有一个冷却和变形过程,这可能导致刚注塑出来的零件是合格的,放一段时间后零件产生变形,变为不合格零件。为了防止出现这种情况,应该制作整形工装,零件出来后放到整形工装上放置一段时间,减少注塑后零件的变形量,提高零件的合格率。
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图5整形工装图例
4 减少零件生产周转和放置的时间和过程
由于长宽比比较大的细长零件强度比较差,即使在静置的时候也会因为自身的重力产生变形,降低零件合格率,所以零件注塑出来后应该减少周转和放置的时间,做到当天注塑的零件当天装配当天焊接,提高产品的良品率。零件注塑时由于材料的流速和冷却程度不同,会在零件内部产生应力,在注塑完成后由于应力的影响会产生变形,所以需要对零件做退火处理,消除零件内部应力,减少应力变形。对于需要做退火处理的零件,如双色配光等零件,在拿去退火时,应该减少零件周转的过程和时间,把退货设备放置到尽量靠近注塑零件的注塑机的地方,零件注塑完成马上送到退火设备处进行退火处理,这样把因零件内部应力产生的变形减少到最小。
结束语:
在人们对汽车外观提出更高要求的今天,汽车厂商为了迎合消费者,在整车外观设计时越来越多的采用典雅美观辨识度高贯穿式尾灯。贯穿式尾灯形状是长宽比大的细长型零件,零件很容易产生超差变形,影响生产的良品率,所以贯穿式尾灯设计和生产的难点是控制细长型变形,在设计和生产过程中如何尽量减少零件变形成为困扰很多灯具厂的难题。本文简要介绍了从结构设计、模具设计、工装夹具以及生产流程等方面控制细长型零件的变形,为关人员提供到一定的参考和帮助。
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