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玻璃反光灯成型工程概论

广东技术师范学院天河学院 周书兴 2019/4/7 20:58:42

   摘要:随着反光灯照度角度要求越来越高,并有专门的仪器检测,对反光灯模具的设计带来挑战,通过多年模具设计经验进行阐述,对反光灯模具设计有一定的启发和借鉴作用当前我国玻璃反光灯压制技术,只有几家公司掌握,经过镀膜装灯,因质优价廉,为国内、国际提供约占70%的冷反光灯,就玻璃反光灯冲压技术进行探讨,促进其完善和发展。
   关键词:玻璃反光灯 反光灯 模具设计 冲压技术
  
   玻璃反光灯冲压成型工程,需要配置厂房,玻璃窑炉,包括模具设计、制作、装配、调试,玻璃配料、熔制,反光灯压制,退火,产品检验,产品包装等工艺流程;人员招聘及管理,技术培训和工艺文件、作业指导书等相关软硬件。反光灯模具设计的基本步骤:先设计产品图,绘制模具总装图,拆画模具零件图,再由模具工程师安排加工,热处理工艺,同时需要考虑与之配套灯具、夹具的配合尺寸,最后经过产品试压,装灯试验效果,直至合格。
   一、玻璃反光灯设计要求。
   在设计玻璃反光灯时,应考虑各相关灯头、灯罩、灯珠、反光灯的照度和光束角及夹具等技术参数,有些规格如尚无行业标准或国家标准,一般要求和灯具供应厂家的尺寸配套,以便装灯时能配套使用。如MR16系列灯杯口尺寸фD≤ф50.50 mm,PAR38灯口尺寸фD≤ф122.50 mm,MR16GU10圆灯脚фD≤ф18 mm,MR16灯方脚尺寸BxL≤18.50x10.50 mm,MR16开槽灯槽位距杯尾尺寸范围&=7.50~8.20 mm,双孔灯脚孔尺寸фD≥ф2.20 mm,MR16GU10灯尾孔尺寸фDxB≥ф14.20x4.2 mm等,这些关键尺寸在设计产品时,一般比尺寸上限小0.10~0.50mm,相应公差值应根据具体尺寸大小确定,尺寸大的取上限,收缩率及变形程度大的取下限。
   二、玻璃反光灯模具材料选择及热处理硬度要求。
   目前压制反光灯玻璃略带酸性的高硼(14.5%)硬质玻璃料,模具材料选用过1Cr18Ni9Ti、40Cr 、2Cr13等不锈钢料。1Cr18Ni9Ti材质细,易加工,抛光效果好,耐腐蚀,但热处理硬度一般低于HRC40,硬度偏低以至于使用寿命偏短;40Cr材料,热处理硬度在HRC45以上,耐用,但易起氧化皮、掉砂,达不到灯的光洁度要求; 3Cr13材料,热处理硬度达HRC45以上,但在高温下耐腐蚀差,易产生裂纹;后换用2Cr13材料,能克服以上缺点,热处理硬度合适在HRC42~45之间。在20℃~100℃的热收缩率,40Cr:11.2x10-6 ℃-1 ,3Cr13:10.5x10-6 ℃-1 ,2Cr13:10.8x10-6 ℃-1 ,1Cr18Ni9Ti:16.6x10-6 ℃-1 ,硬质玻璃料:11.5x10-6 ℃-1 ,综合分析材料热收缩率,硬质玻璃料与2Cr13材料较接近,现今国内同行业都基本上用重庆钢铁厂产的2Cr13材料。
   三、玻璃反光灯模具设计要求。
   1、设计冲头时,冲头弧位应考虑反光灯装灯后的反射光束角,一般聚光灯的反射光束角为12°,中光灯的反射光束角为25°,散光灯的反射光束角为38°,大散光灯的反射光束角为60°;反射光束角越大,要求使用砂轮直径越小,聚光和大散光冲头较中光和散光冲头等分数和圈数多,需要考虑磨床砂轮直径、每圈角度、每圈格长,有些反光灯冲头弧位,根据美观程度需磨加工成方形格、错格、菱形格和钻石格,为了便于压制,冲头最外边缘两圈,格长要求比正常设计尺寸短0.20~0.50mm,便于压制。
   2、设计下模时,下模内弧位主要跟据反光灯尺寸规格、冲头弧位形状和反光灯壁厚来综合决定,较大型的PAR20系列反光灯壁厚在2.80~3.30mm之间,PAR30系列反光灯壁厚在3.00~3.50mm之间,PAR38系列反光灯壁厚在3.20~3.70mm之间,ES111系列反光灯壁厚在3.50~4.00mm之间;较小型的MR11系列反光灯壁厚在2.00~2.50mm之间,MR16系列反光灯壁厚在2.50~3.00mm之间。下模尺寸决定反光灯外形形状,各拐角处都应设计圆弧过渡。
   3、设计中模时,一般中模与冲头间隙在 0.10~0.13mm之间,中模与下模间隙在0.10~0.15mm之间。具体间隙大小,应考虑模架连接尺寸、分模面位置、杯口外缘尺寸;间隙尺寸过小,模具膨胀后卡模,间隙尺寸过大,玻璃料从冲头、下模与中模之间的间隙挤出。
   4、设计反光灯盖模具时,注意类型和特点,其珠点大小与深度略有不同,需综合考虑照度和光束角,并有相应的专业测量仪器来测量,使得对反光灯及盖模具设计和加工精度要求越来越高。设计总装图时应考虑外围连接配合尺寸,再分拆模具零件图;加工制造、装配后,还(未完,下一页

  
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