一種車用攝像頭殼體冷擠壓成形工藝與模具設計

隨著科技的進步，在多媒體娛樂功能引入傳統汽車時，標志著汽車這一駕駛機器，就已經不再是單一的交通工具。當高度智能化的特斯拉電動車一經問世，便引爆全球，憑借其出色的自動安全駕駛功能，不斷刷新我們的眼球，而自動安全駕駛功能的“眼睛”和“耳朵”，則是車身四周的攝像頭和雷達探頭。隨著自動安全駕駛功能不斷地豐富，需要全車無死角探測車身周圍環境，遍布車身的各類攝像頭、雷達探頭的數量需求持續增加。面對復雜的用車環境和高昂的傳感器價格，其耐用性要求也不斷地提高。

攝像頭殼體和雷達殼體作為其內部傳感器的結構載體和防護件，材質一般有金屬和非金屬兩類，現以塑料件居多，本文將針對我們已完成試模打樣的鋁制攝像頭殼體進行介紹。

采用熵權法確定各評價指標體系的權重。首先根據無量綱化計算公式(1)和(2)，得到天祝牧區2007～2014年草原生態安全評價指標數據標準化處理結果，然后根據計算熵權法的公式(3)，(4)和(5)，計算得到天祝牧區高寒草原生態安全各評價指標的權重(表1)，其中壓力指標體系所占權重最大，狀態和響應指標體系所占權重較小，說明壓力指標體系在牧區草原生態安全評價中發揮著重要作用。

馬成貴是十二師昌平礦業公司統計，自參加工作以來，一直從事會計工作。2007年3月，從基層煤礦調入新成立的昌平礦業公司后，公司領導將統計工作委任于他，雖然會計和統計在工作中有很多相似之處，但對于從未從事過統計工作的他來說，是個新課題。由于公司成立不久，各項工作有待規范，工作量大，他經常加班，熟悉、理順業務。為了不讓公司領導失望，他常常自己摸索，遇到不明白的地方，主動向師統計局咨詢和學習，有時候還要反復推敲才能將統計報表順利完成。8年來，他堅持摸索與學習，根據基層單位不同的特點，編制了統計工業臺賬、能耗臺賬，使基層統計臺賬逐步規范。

產品及生產工藝

產品信息

材料使用工業純鋁，牌號1070A，純鋁塑性好，易于冷擠壓成形。產品長寬高尺寸為23mm×23mm×17.5mm，輪廓尺寸公差±0.05mm，體積2038mm

，重量5.5g。因冷擠壓后的產品尺寸和表面粗糙度滿足要求，故鍛后無CNC加工，產品圖如圖1所示。

在對廈門市實施可持續發展策略的過程中，首先應通過資源調查確定廈門市旅游資源的承載力以及資源的自身優勢，進而保障可持續發展策略的實施。[1]

設備選型

變形速度分布等高線圖見圖7，隨著變形程度的加大，變形速度也隨著加快，呈層狀分布，成形終步在殼體頭、尾部出現最大變形速度，最大值不小于29mm/s，在閉式擠壓模擬中，此位置易出現不收斂情況。

成形工藝與模具設計

在冷擠壓成形過程中，如果應變速率太快，易出現開裂的風險，圖8為殼體成形過程中破損／破裂預測分布云圖，在成形過程的220～330步之間，系數值在1.1～1.5之間，破損／破裂的風險較高，殼體內壁存在破裂風險，在試模時需留意觀察。

等效應力分布云圖見圖6，在剛開始發生塑性變形的過程中，應力集中在殼體內壁，最大值不小于134MPa；隨著變形程度的增大，等效應力分布趨于均勻，最大值不小于140MPa，出現在成形終步，主要分布在殼體頭尾的端部。

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成形與模具應力模擬分析

模擬參數設定

第六天，他遇上幾百口難民。天上下著雨雪，一隊胡人追過來了。一個個難民倒下，他趴在泥漿里裝死。十幾匹戰馬從他身邊飛馳而過，有只馬蹄只差一點點，就把他腦袋踏成了爛西瓜。

模擬結果分析

模擬成形終步產品填充情況與產品尺寸(386步)，如圖4所示。

等效應變分布云圖如圖5所示，成形過程中，殼體的等效應變分布較為均勻，最大值不大于3.9；最大等效應變出現在成形終步，位于殼體頭部毛刺位置，最大值5.93。

上模芯在向下運動過程中，頭部的導向桿穿過坯料中心孔，與下模頂桿接觸發生導向；上模芯再繼續向下運動，中部方形桿與下模芯接觸發生二次導向，故對模具材料和加工精度要求較高，否則極易引起上模芯偏載斷裂。在退料后，下模頂桿依靠重力和下模頂桿彈簧的作用恢復到位。

此系列產品冷擠壓成形噸位預估不足60t，雖然成形噸位小，但因設備噸位限制，故只能選用500t油壓機。

此系列產品結構可使用型材冷擠壓一次成形，冷擠壓對坯料重量、體積和端面的要求較高，需采用精密鋸切下料。型材鋸切后的坯料形狀、尺寸見圖2；模具結構簡圖如圖3所示。

原材料尺寸：長寬高為22.6mm×22.6mm×5.3mm，重量約5.5g；網格劃分：網格數量為102863個，最小網格尺寸為0.385mm，網格比例2.5；摩擦系數：剪切摩擦系數0.2；運動與步長：上模運動速度1mm/s，步長值0.035mm。

模具應力分析

因為產品尺寸較小，導致模具結構強度稍弱一些，在模具的結構上還需進一步研究，所以針對設計的模具結構做了應力模擬分析。閉式冷擠壓成形，成形終步的噸位最高，模具所承受的壓力也最大，因此，選取成形終步時的模具受力情況進行應力分析。

成形終步發生在0.1s時，圖9為模具應力分布云圖：左上為模具整體的應力分布云圖，最大應力1320MPa；右上為上模芯模具應力分布云圖，最大應力1070MPa；左下為下模芯模具應力分布云圖，最大應力1320MPa；右下為下模頂桿模具應力分布云圖，最大應力1110MPa。

由應力分布云圖可以看出，僅下模芯的最大應力超出1300MPa，最大應力集中在型腔R角處。因此，需對下模芯模具結構進行加強，此情況在設計之初就已經考慮到，故在下模芯基礎之上設計有預應力圈，以此來增強下模芯結構強度。其余模具的最大應力在1100MPa左右，無需做特殊加強，僅需選用優質冷擠壓模具材料，做優化處理即可。

試模

油壓機參數設定：噸位壓力設定80t，油壓機滑塊下壓速度1mm/s，圖10為試驗用到的500t油壓機。

試模過程中，雖然成形噸位較小，但由于成形走料、導向間隙和模具的彈性變形，會導致一定的偏載，使導向間隙不均勻，間隙大的地方有毛刺產生；同時產品外壁沒有設計拔模角度；在脫模頂出時，產品會產生變形，尺寸超差。試模后，觀察殼體內腔表面狀況相對良好，無明顯破損和拉毛痕跡。后續外壁會增加0.5°的拔模斜度和整形模進行改善。圖11為此產品側面裁切后的成品與U盤的比較圖，圖12為此系列產品與圓珠筆的比較圖。

結束語