汽车灯具结构设计

汽车灯具结构设计设计步骤一.灯具应满足的法规二.汽车前照灯配光的关键尺寸三.透气孔的设计四.材料与拔模角度首先检查灯具在车身上的位置是否满足GB4785-2007的要求，例如：1、近光灯和远光灯是必装件，同时要满足光色为白色。远光灯可选择2只或4只，发光面的可见度角应大于5°。2、近光灯数量为2只，横向位置要求离车辆纵向对称平面最远的基准轴线方向上的视表面外缘到车辆外缘端面的距离应在400mm以内，在基准轴线方向上，两视表面相邻边缘间的距离应不小于600mm，离地高度500～1200mm，几何可见度规定向上15°、向下10°、向外45°、向内10°。3、前转向信号灯为必装件，光色为琥珀色，数量2只。横向安装位置要求在基准轴线方向上，离车辆纵向对称平面最远的视表面边缘，到车辆外缘端面之间的距离应不大于400mm，在基准线方向上，两相邻视表面内边缘之间的距离应不小于600mm，离地高度350～1500mm，几何可见度规定向上15°、向下15°、向外80°、向内45°。4、前雾灯为选装件。数量2只，光色为白色。横向安装位置要求在基准轴线方向上，离车辆纵向对称平面最远的视表面上的点到车辆外缘端面的距离应不大于400mm，离地高度不小于250mm，在基准轴线方向上，整个视表面应在近光灯视表面最高点以下，几何可见度为向上、向下均为5°，向外45°，向内10°。灯具应满足的法规汽车前照灯配光屏幕说明GB4599-2007近光灯配光屏幕汽车前照灯配光屏幕说明B50L称作防眩点,距前照灯50m处迎面而来的车辆驾驶员眼睛的位置;50R、75R分别代表本车右边距前照灯50米、75米处路边的照度值;25L及25R分别表示灯具前方25米处的道路的左、右路边的照度值;Ⅲ区，又称为防眩区，表明车灯的眩目情况;Ⅳ区为过渡区，表示汽车25米至50米范围内车道全宽的照明情况;Ⅰ区称作近距离照明区，表示距车前25米以内的道路照明情况国标对前照灯光束照射位置的要求光束照射位置要求1.在检验前照灯近光光束照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，乘用车前照灯近光光束明暗截止线转角或中点的高度应为0.7H-0.9H(H为前照灯基准中心高度，下同）。机动车（装用一只前照灯的机动车除外）前照灯近光光束水平方向位置向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm.2.在检验前照灯远光光束及远光单光束灯照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，要求在屏幕光束中心离地高度，对乘用车为0.9H-1.0H，机动车（装用一只前照灯的机动车除外）前照灯远光光束水平位置要求，左灯向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm，右灯向左或向右偏均不允许超过350mm.国标对前照灯光束照射位置的要求远光H为前照灯基准中心高度国标对前照灯光束照射位置的要求近光H为前照灯基准中心高度汽车常用灯泡目前最常用的灯泡：远光H1、H4、H7、HB4近光H1、H4、H7、HB3雾灯H1、H3、H11、HB4位置灯W5W、T4W转向灯P21W、PY21W刹车灯P21W、PY21/5W汽车前照灯配光的关键尺寸高度和宽度的计算方式为：A（反射镜的总高度或者总宽度）+B（反射镜调整空间约合30mm）+C（反射镜调整空间约合30mm）+10*2（反射镜联动尺寸间隙）+12*2（底座密封槽宽度）+多余的造型尺寸在计算前组合灯宽度或者高度时，如遇并列组合或者纵向组合的灯具时，要叠加其反射镜的尺寸。1、独立的远光灯具透光面直径A要大于φ90mm或者大于“H7”远光中尺寸才能满足远光的配光要求。2、独立的近光灯具透光面直径A要大于φ120mm或者大于“H7”近光中尺寸才能达到近光的配光要求。3、复合的远近光灯具透光面直径A要大于φ180mm或者大于“H4”远近光中尺寸才能达到配光要求。汽车前照灯配光的关键尺寸1、前雾灯的透光面直径A要大于φ80mm，如遇特殊情况，透光镜尺寸不得低于图中所示“前雾灯”尺寸。2、转向灯、后雾灯、制动灯的透光面直径A要大于φ60mm才能满足配光要求。汽车前、后雾灯、转向灯及制动灯配光的关键尺寸1、远光、近光、前雾灯灯泡焦点距灯罩间的距离D最低不得低于120mm。2、转向灯、后雾灯、制动灯灯泡焦点距灯罩间的距离D最低不得低于35mm。3、灯泡焦点与灯座的基准面间的距离和灯座的基准面与灯泡插脚间的距离可以根据标准GB15766.1-2008查出相应灯泡的尺寸。汽车前、后雾灯、转向灯及制动灯配光的关键尺寸纵深的计算方式为：D（灯罩距灯泡焦点间的距离）+E（灯泡焦点与灯座的基准面间的距离）+F（灯座的基准面与灯泡插脚间的距离）+G（插接器的高度）+H（防尘盖的高度）其它注意事项1、无论是否使用LED光源，高位制动灯的透光面在垂直于灯的基准轴线平面上的投影面积应不小于2900mm2，其高度应不小于20mm。2、回复反射器的发光面在垂直于灯的基准轴线平面上的投影面积应不小于2500mm2。3、后雾灯与制动灯发光面之间的距离应不小于100mm。4、灯具与周围零部件的最小间隙应不小于5mm。前照灯光束调节的方式及范围通过调节机构,灯光光束中心可上下左右摆动向左4度向下3度向右4度1、调节方式：1、调节螺杆：最经济，最常用2、齿轮传动：当灯光调节受车体空间位置限制时3、步进电机来调节：自动化，制造成本较高4、自感应随动调节：高档轿车上使用，制造成本很高2、调节范围：向上3度一个固定点,两个调光旋钮球头为一个固定点调节上下的调光旋钮调节左右的调光旋钮连线夹角≈90°3、螺杆调节方式说明：前照灯光束调节的方式及范围当转动调节螺杆，调节螺母上下移动，带动反光镜旋转,这样就实现了灯光照射方向的偏转≈10mm可以调整5度前照灯光束调节的方式及范围4、螺杆调节检查：前照灯光束调节的方式及范围调节螺杆的方向调节螺杆的方向在设计螺杆调节时要注意，在用螺丝刀调节的方向上不能有任何遮挡。透气孔的设计透气盖尺寸灯壳配合尺寸在车灯内拐角等处常常存在死区或气流迟滞区域，水汽在此区域形成的雾珠，长时间不能消除；此时就需要设计透气孔来透气。下面是几种常见的透气盖和透气管尺寸，以供参考：克莱斯勒后尾灯透气管尺寸灯壳配合尺寸前大灯透气孔的设计透气管尺寸灯壳配合尺寸克莱斯勒后尾灯透气孔的设计透气管尺寸灯壳配合尺寸江淮重卡方大灯透气孔的设计透气管尺寸灯壳配合尺寸华泰圣达菲后雾灯透气孔的设计透气管尺寸灯壳配合尺寸前雾灯透气孔的设计材料与拔模角度1、材料与壁厚的选择塑胶零件的壁厚对零件的质量影响很大，壁厚过小时成型的流动阻力大，大形复杂的零件就很难充满型腔，塑胶壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面的要求：足够的强度和刚度。脱模时能经受脱模机构的冲击与震动装配时能承受足够的紧固力塑胶零件规定有最小壁厚值，它随塑胶品种牌号和零件大小不同有不同，对于外壳零件，通常情况下灯罩采用PC、ABS、PMMA或者PC+ABS；灯壳采用PP；反射镜采用BMC；装饰框采用PET＋PBT。壁厚通常为:2.0-3.5mm(大多数情况下我们会取3mm),同一个塑胶零件的壁厚尽可能一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。2、拔模斜度的设计由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导至塑件表面擦分，拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度，灯具上一般为1度---1.5度。在设计有纹路的地方，设计斜度时要大0.5度，各供应商都有自己的纹板。3、灯具中柱子的设计3.1柱子的拔模及高度：柱子高度大于10mm时，通常都用司筒顶出，所以其拔模斜度可以取得很小或0度。可以把内孔取为0度，外表面取为0.25度。柱子高度小于10mm时，模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取0.5度，外表面取1度。3.2柱子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。常用的司筒的外径系列为：4.0、4.5、5、6、6.5、7、8、10、12常用的司筒针系列为：1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0其对应的关系如下表格。材料与拔模角度柱位的内径是由司筒针磨小而得到的，由上表可以看出，我们不要设计壁厚小1.0mm的柱子，也最好不设计外径不是标准值的柱位。3.3防缩水处理：为了防止出现缩水，需要在柱子根部减胶，同时把司筒针加长。所以对于壁厚为3mm，柱子直径大于等于6mm时M3自攻螺订）为防缩水,在模具加工时先在柱子根部减胶。4加强筋的设计加强筋的作用是增加塑胶零件的强度，和避免零件变形，如果单用增加壁厚的办法来提高塑胶零件的强度，常常是不合理的，其一是容易出现缩水，其二是提高了注塑成本，加强筋不要设计的过厚，否则容易在其根部出现缩水，也不要太薄，太薄了易出现走胶不齐。推荐的厚度为:前组合灯和后组合灯：加强筋根部厚度小于壁厚的1/2.筋的顶部厚度不要小于1mm。.其它灯具：零件加强筋根部厚度小于壁厚的2/5，筋的顶部厚度不要小于0.8mm。材料与拔模角度关于加强筋的拔模斜度：对通常的加强筋，其两侧的拔模斜度可按以上厚度要求取。对于高度有特别要求的加强筋，可于取两侧0.1-0.2度,这时的加强筋就会要做镶件。如果可能的话，在加强筋上增加柱位，可以帮助出模。(如下图)柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1-3mm就可以了。同时，柱位的加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小。材料与拔模角度5、圆角的设计塑角零件除了使用上要求采用尖角处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过度，因塑胶件的尖角处易产生应力集中，在受力或冲击震动时会发生开裂现象。甚至在脱模过程中就发生开裂。一般推荐加工圆角用如下原则：筋位的顶部两端,R1mm。塑胶零件的中间开的方孔，四周做圆角，圆角大于零件壁厚的1/4。特别受力的柱子根部做圆角，约R0.5。6、透明零件(灯罩)的设计透明材料：灯罩必须要使用透明材料，我们设计中常用的有透明ABS，PC，PMMA。由于透明材料的流动性不好，所以注塑时易产生外观的问题，但灯罩又属于外观件，对外观要求较高针对以上问题，设计时请注意：顶部厚度要设计得比四周厚，型腔如果太深的话，要在水口附近局部减胶，让胶先流到零件的顶部，再流到四周。要预留出较宽（大于6-8mm），较厚的水口位（大于1-1.5mm）,模具加工时尽可能用宽大的扇形水口，流道短而粗。材料与拔模角度