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【技研】汽车车灯产品设计要点总结

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1、材料性能:

1)、灯壳材料为PP TD30

      材料特性是:拉伸屈服强度:≥24.5MPa;

               冲击强度(23℃):2.4KJ/m2

               热变形温度:≥121℃

               流体流动速率:≥2.75g/10min

               密度:≤1.25g/cm


此材料由于具有一定的强度和韧性,一般用作灯壳和后盖,以往使用PP TD20的材料,零件偏软,灯壳安装处易压扁或断裂,PP TD40的材料,灯壳太脆易炸裂;观察了国内外灯具,有使用PP TD30的;经实验,强度及耐温还能基本满足 。

2)透镜材料为PC:

材料特性是:颜色:无色透明、颗粒纯净

             弯曲强度:≥96MPa

             冲击强度:≥85KJ/m2

             热变形温度:≥125℃

             成型收缩率:0.5-0.7%

             

此材料的强度及耐温都较好,在灯具上一般用作透镜或装饰框;选择拜耳2407抗紫外线的PC作透镜,外表面光固化,加强其外表耐磨性。

3)装饰框材料为PBT

       材料特性是:弯曲强度:≥85MPa

冲击强度:≥6KJ/m2

热变形温度:≥165℃

成型收缩率:≤1.5/1.5

熔融体积流量:≥19g/10min

此材料耐热和流动性好,易加工成形,且表面涂层的附着较强,在灯具上一般用作装饰框。


4)反射镜材料为BMC

        材料特性是: BMCDMC)的比重较大,在1.3~2.1之间;

                            线膨胀系数是(1.3~3.5)×10-5K-1,耐水和溶剂性

                           热变形温度HDT270~280℃,可长期在150℃温度下使用。

     此材料耐热较强,尺寸稳定,收缩小,制品外观光亮,对涂层附着力强,在灯具上一般用作反射镜.

2、灯壳的结构:

灯壳的结构好坏决定灯具是否稳定,及抗疲劳强度。

1)灯壳侧面结构:

     在以往的灯壳设计中,灯侧面简单

侧面强度不够,易变形,中间收缩。


         

     灯壳侧壁改进后,在侧壁增加褶皱面,

增大侧向抗压强度,灯壳变形减少;

2)灯壳背面的结构:

     灯壳背面尽量增加多层次的台阶,且设计加强筋;

     灯壳背面调节螺钉的固定面太平太

大,失去强度,易增大反射镜在震动

过程中的振幅,使抗疲劳性变差。

3、内部结构分析

1)灯壳与调节螺钉孔轴配合:

     由于反射镜的重量完全是依靠两调节螺钉或固定螺钉来支撑,调节轴偏小或孔偏大,在振动时反射镜会使调节螺钉摆动,其结果是将反射镜与调节螺钉甩脱。同时也增大了调节螺钉在灯壳上的剪切力,使轴孔配合处间隙增大。

调节螺钉与椭球灯连接:

椭球灯与灯壳,调节螺钉采用球头、滑块链接,零件之间为紧配合,连接结构牢固,可抗7G的振动实验,如下图

结构与防雾分析

 1、灯具起雾的原因:

(1)气体对流的速度慢; 2、温差大;3、灯内湿度大。  

      灯具在点亮时,由于高温附近的空气体积膨胀,质量变轻,在内部自然对流,会使内部的热空气向上,冷气向下流动,同样,带动空气中的水分流动,水气会在冷处凝结,长时间的如此循环,就会在低温处结成水雾,或形成水珠;有的长时间不能散去;

2、起雾解决的办法:

(1)设计时,使用软件分析,分析软件分析的数据,调整结构,改变灯内气体的速度场和温度场的分部。

(2)调整主要零件间的间隙、改变更透气孔的位置及孔径、修改装饰框的结构。

装饰框上加百叶孔

   装饰框一般根据顾客的效果要求进行造形设计。在与灯壳或灯罩连结时,连接点要牢固,安装孔要设计成腰圆孔。在与灯罩及灯壳配合时尽量加大灯罩与灯壳支架的配合间隙。对于远于热源的部位,要提前开百页孔,让气流提前流到反射镜或装饰框背面。

加大灯罩与装框间隙,装饰框与灯壳的间隙;

      经过大量的实验,以及进对进口灯具的测量与分析,得出灯罩与装饰框间隙大于3mm小于8mm,装饰框与灯壳间隙大于10mm,对空气前后对流较好;具体设计时还需进行热平衡分析,根据热分析结果调整相关零部件配合间隙。

【声明】:本文引自网络,仅用于汽车专业工程师内部阅读学习。

来源:汽车技研
振动疲劳断裂汽车材料
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首次发布时间:2022-10-22
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