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摘要：随着汽车技术的发展和汽车使用的普及，人们对汽车的安全性要求越来越高，作为汽车最主要的安全装置之一的汽车照明系统，不容质疑它是构成汽车的重要组成部分。其中汽车灯具不但为汽车行驶的主动安全提供了重要保障，而且其功能性、可靠性、外观审美性也成了消费者关注的重点，因此如何保证汽车灯具的设计符合大众审美及消费者的功能需求尤为重要，设计者除了需要了解和掌握汽车灯具设计的关键要素，更要从汽车灯具的结构原理和功能出发，并结合产品自身特点，从而设计出与目标整车相匹配的汽车灯具。
关键词：汽车灯具;工艺分析;注塑模设计
引言
目前，我国汽车工业正处在高速发展中的稳定阶段，汽车产业的兴起势必会给我国汽车灯具制造行业创造商机。按照国家强制性的法规要求，每辆车配置的灯具功能有20中以上，这使对汽车灯具的需求大幅提升。车灯作为汽车的眼睛，不仅是整车的重要组成部分，也是整车设计的点睛之笔。随着我国消费水平的提高和对安全的重视，消费者对车灯的外观与安全性提出了更高的要求，而生产厂
家在迎合消费者和行业竞争的同时，必须在性能与价格上找到平衡。对于车灯灯体模具而言，其结构设计、工艺设计显得尤为重要，因为这些因素决定了车灯灯体在注射过程中的质量稳定性和生产效率。
一、汽车灯具分类、安装位置及作用
汽车灯具按照安装位置可以分为两大类:外饰灯具和内饰灯具。
1.外饰照明灯主要由近光灯、远光灯、
前雾灯、日行灯、转向灯、制动灯、位置灯、倒车灯、后雾灯、牌照灯等组成：近光灯为主要照明灯，其开启和关闭由开关控制；远光灯为次要照明灯，主要在道路照明情况较暗的情况下使用，可以看清远处道路情况，以到达提前预警的作用；前雾灯安装在汽车尾部或头部在雾霾、暴雨、暴雪或尘埃弥漫的气候条件下，用来改善车前道路照明情况，前雾灯光色为白色或橙黄色；日行灯安装在车里前部两侧，是为白天向前方提示车辆存在设置的，光色为白色；转向灯分为前转向灯、后转向灯、侧转向灯，用于指示车辆行驶的趋向，光色为黄色；位置灯分为前位置灯、后位置灯，由于其使用频率高，亮度要求低，很多车位置灯设计极具特点，提升整车的辨识度；制动灯分为后制动灯和高位制动灯，在踩下制动踏板时，发出较强红光，以示制动；倒车灯安装在汽车尾部的，当变速器挂倒挡时，自动发亮，照亮车后侧，同时警示后方车辆行人注意安全，光色为白色；后雾灯安装在车辆后部，可以为一只，雾天或阴雨天向后车提示位置的功能，光色为红色；牌照灯装于汽车尾部牌照上方或左右两侧，用来照明后牌照，确保外界人员能在车后20m处看清牌照上的文字和数字。
2.内饰灯具包括顶灯、氛围灯、迎宾
灯、行李箱灯等组成；顶灯除用作室内照明外，还可兼起监视车门是否可靠关闭的作用，同时可以集成危险警告灯开关、天窗开关、麦克风等功能；迎宾灯一般装在车门内台阶上或后视镜上，车门开启时，起到迎宾的作用；行李箱灯装于车辆行李箱内，当开启行李箱盖时，等自动开启发亮，照亮行李箱内部空间；氛围灯可以提高科技感，缓解驾驶疲劳，放松心情，氛围灯按位置可以分为仪表氛围灯、副仪表氛围灯、门板氛围灯，按光源可分为点光源氛围灯和线光源氛围灯，按功能可分为单色氛围灯和多色氛围灯。
二、塑件工艺分析
本次设计的零件为汽车灯座，其形状及基本尺寸如图1所示。塑件的外型尺寸为较简单的圆形，如图2所示，表面精度等级为IT5，表面不允许有裂纹、变形等缺陷，对表面粗糙度要求很低，壁厚平均为3 mm，生产批量为大批量。
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图2零件图尺寸
本次设计选用PC(聚碳酸酯)材料，PC材料在汽车灯具上的应用很广，收集相关数据可知在大灯塑料制品中PC系列的材料占比超过50%。车灯内部结构导致在不同位置存在一定的温度差，少数反射镜和饰圈周围温度可达100℃～190℃，所以一般都会优选PC和PC-HT这两种材料。PC的耐冲击性能好、可透视性较高、机械性能好，可防止触电，适用温度范围较广、尺寸可控性较高、制造简便，缺点是流动性较差。
三、塑件分型面位置确定
模具上用来取出成型塑件和浇注系统废料的开模面被称为分型面，点浇口需要双分型面，也是动、定模板的分界面。分型面在模具设计中处于关键位置，关系到塑件的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构及尺寸精度、塑件的推出和排气位置、塑件外形是否美观、是否易清理等。在进行分型面的确定时应综合考虑，进行分析比较从而选出最为合理的加工方案。
通过对塑件的外形进行分析，为了使塑件能够顺利从型腔中脱出，分型面的位置应该选在塑件外表面的最大轮廓线上，此平面应垂直于开模方向，从分型的整个廓形开始呈逐渐缩小的趋势。塑件设计也应避免有导致脱模不顺的凹凸形状，尽量避免侧向抽芯，其位置如图3所示。
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图3塑件的分型面位置
四、模具的成型方案设计
1.模架的确定
通过设计计算，给定的模仁型腔尺寸为268 mm×268 mm，再加上导柱导套等布置，可初选12号模架(WxL=400 mm×450 mm)，模架结构为A2型模架，如图4所示。根据设计可知，当点浇口、推杆推出、需要水口推板且动模中的内膜镶拼方式采用挖槽式镶拼时，应选用DCI、DCH型模架。
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图4注塑模具装配图
2.确定各板的尺寸
(1)A板尺寸
A板是型腔固定板，塑件本身高56 mm，因还需在此模板上开设冷却水道，所以应预留出足够的距离，故A板厚度定为90 mm．
(2)B板尺寸
B板为型芯固定板，按照标准板厚可取40 mm(UG模架中选取的厚度)。
(3)C板尺寸
垫块=推出行程+推板的厚度+推杆固定板的厚度+(5～10)mm=(56+30+25+5～10)mm=(116～121)mm，可定厚度为120 mm。
3.设计浇注系统
从主流道的小口进入到型腔注入口之间熔体流动的通道，称为浇注系统。其作用是为了使塑料熔体被均匀地填充到型腔中，从而获得质地均匀的、表面光滑清晰的塑件。本次设计的浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。
4.设计脱模机构
结合塑件为圆周外形小型零件的特点，可采用推杆推出，其结构简单、安装方便。为每一个塑件设置四个直径为4 mm的推杆，使塑件从型芯上顺利推出而且不影响塑件的表面质量。推出机构的动作顺序是由装在注射机合模机构上的顶杆进行驱动的，因此，一般情况下，推出机构都被设置在动模板一侧。浇注系统产生的凝料用拉料杆拉出，根据设计的流道，可添加一个直径为7 mm的拉料杆，借用此拉力使其更容易脱模，如图5所示。
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图5推出机构设计
结束语：
汽车灯具设计一直是汽车领域科技攻关的一个重要内容，灯具的开发涉及多个领域的内容，因此在掌握了汽车各个灯具的分类、安装位置及作用后，设计灯具时仍旧需要结合各项法律法规，对汽车灯具的强检符合性及设计要点、技术要求进行反复论证；方能做到万无一失。
参考文献：
［1］许发樾，使用模具设计与制造手册［M］．第1版．北京:机械工业出版社，2020．
［2］陶永亮．汽车灯具塑件检具设计制造技术分析［J］．塑料制造，2019，1(10):81-84．