汽车灯具开发
■灯具的分类及用途
■灯具的设计制造过程
■灯具的标准
■灯具配光及调光系统
■组合前照灯设计开发
灯具的分类及用途
概述
汽车灯具一般分布
灯具的常见结构及结合示意图
不同功能灯具的作用
远光灯:照明车辆前方远距离道路
近光灯:照明车辆前方道路，对来车和其他道路使用者不造成炫目，或不舒适感
转向信号灯:用于向其他道路使用者表明车辆将要向右或向左转向
制动灯:向车辆后方其他道路使用者，表明车辆正在制动
牌照灯:用于车辆后牌照板空间装置
前位灯:从车辆前方观察，表明车辆存在和宽度
后位灯:从车辆后方观察，表明车辆存在和宽度
回复反射器:通过外来光源照射后的反射光，向位于光源附近的观察者表明车辆存在的装置
前雾灯:用于改善在雾、雪、雨或尘埃情况下道路照明的装置
后雾灯:在大雾情况下，从车辆后方观察，使车辆更为易见的的灯具
倒车灯:照明车辆后方道路和警告其他道路使用者，车辆正在或即将倒车的灯具
示廓灯:安装在车辆最外缘或靠近最高顶附近，用来表明车宽的灯具
侧标志灯:从车辆侧面观察，表明车辆存在的灯具
灯具发展
灯具的设计制造过程
常用材料特性
灯具用塑料可分为两种类型
a)热塑性塑料:ABS、PMMA、PP、PC
b)热固性塑料:BMC
ABS:一般用于灯壳的注塑
A丙烯腈:硬度和耐热性
B丁二烯:耐冲击性
S苯乙烯:成形性和流动性
ABS塑料除具有抗张强度、冲击强度的优点外，刚性和尺寸稳定性也较好，ABS通常160°C以上即可成型，在成型过程中热稳定性好
PMMA:通常用于信号灯配光镜的注塑，俗称有机玻璃，透光性好，具有一定的吸水性，注塑前以85° C土15° C进行干燥处理4h-6h
PP通常用于灯壳的注塑，质轻、价廉、无毒、无味、耐腐蚀、耐高温、机械强度高，吸水性小，但成型收缩率高( 1%-2%)
PC通常用于前灯灯罩，透光度高，冲击韧性极好，耐热性高，尺寸稳定性好，成型收缩率小，成型前要进行120° C温度下6h以上的预备干燥处理
BMC用于制作前灯反射镜，价格低廉、耐高温、阻燃性好、强度高、抗老化及表面光泽好
焊接工艺
■超音波焊接
■振动摩擦焊
■热板焊接
灯具塑料组件的特殊处理工艺
■PC配光镜紫外线表面硬化处理
■BMC反光镜的真空电镀
常规开发流程
灯具的标准
汽车灯具的国家标准
主动安全~照明与光信号装置；制动、转向、轮胎；
被动安全~碰撞与防护；座椅、安全带；
防火:一般安全~视野、防盗等；
国家安全性强制性法规一产品
■GB 4785-1998
汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定
■GB 4599-1994
汽车前照灯配光性能
■GB 4660-1994
汽车前雾灯配光性能
■GB 5920-1999
汽车及挂车前位灯、后位灯、示廓灯和制动灯的配光性能
■GB 11 554-1998
汽车及挂车后雾灯配光性能
■GB 1 1564-1 998
机动车回复反射器
■GB 15235-1 994
汽车倒车灯配光性能
■GB 17509-1998
汽车和挂车转向信号灯配光性能
■GB 18099-2000
汽车及挂车侧标志灯配光性能
■GB18408-2001
汽车及挂车后牌照板照明装置性能
■GB 18409-2001
汽车驻车灯配光性能
■GB 8410-1994
汽车内饰材料的燃烧特性(被动安全一防 火)
■GB/T10485-1989
汽车及挂车外部照明和信号装置基本环境试验
我国其他关于汽车灯具的标准目录
■GB 5948-1998
摩托车白炽丝光源前照灯配光性能
■GB 17510-1998
摩托车光信号装置配光性能
■GB18100-2000
两轮摩托车及轻便摩托车照明和光信号装置的安装规定
■GB 19151-2003
机动车用三角警告牌
■GB19152-2003
轻便摩托车前照灯配光性能
■GB/T 15089- -2001
机动车辆及挂车分类
■GB5919- -86
汽车照明和信号装置的分类和命名
■GB/T17348- -1998
道路 车辆会车光束倾斜角随载荷变化的测量
■GB15766.1- -2000
道路机动东澳别结巢灯泡尺寸、光电性能要求
■GB15766.2- -2000
道 路机动车辆灯丝灯泡性能要求
■GB15766.3- -2000
道路机动车辆灯丝灯泡辅助用灯泡
■GB/T7360--87
汽车及挂车照明和信号装置的工作电压及测量
■JT/T3166- - -1993
汽车前照灯检测仪
■QC/T260- 1998
汽车高位制动灯配光性能
法规对车灯安装的要求(GB4785 )
■必须符合相应的标准并通过产品认证。
■规定基准轴线和基准中心，并在图纸上表明。
■安装要求:在车辆正常使用的状态下，即使受到振动，仍保持GB4785标准要求的特性，特别是不能改变初始调整。
■远光灯、近光灯、前雾灯必须便于调整至正确方向。
■所有信号装置安装时，基准轴线应平行于车辆在道路上的停放面，平行于车辆纵向对称平面。
■成对配置的灯具，必须
(1)相对于车辆纵向对称平面对称安装
(2)灯具对称于车辆纵向对称平面
(3)色度相同
(4)配光性能相同
法规对车灯设计的要求
(1)规定基准轴线和基准中心，并在图纸上表明。
(2)在正常使用条件下，即使受到振动，仍能满足使用要求和该灯的配光要求。
(3)即使在黑暗中也能把灯泡安装到正确的位置上，即定位卡脚能准确进入定位槽中(尺寸配合适当)，并当灯泡装错位置时会明显歪斜。
(4)远光灯、近光灯、前雾灯必须便于调鳌至正确方向
(5)成对配置的灯具，要求必须
①灯具对称设计
②色度相同
③配光性能相同
(6)光色和色度特性应符合GB4785的规定
灯具配光及调光系统
汽车灯具标准体系
欧洲经济委员会标准ECE
美国机动车工程师协会标准SAE
日本工业标准JIS
中国的汽车灯具标准历史
1982年开始制定汽车灯具方面的标准
1993年编制汽车灯光国家强制性法规
现在已加入国际标准化组织，参加国际上灯具行业的标准修、制定工作，我国的汽车灯具标准等效采用 ECE。
这个系统能根据行车的方向及速度、驾驶人的驾驶习惯、天气状况的变化自动调整，车辆感应装置会监控这些变化并启动灯光自动控制，将前照灯的灯光调整成远光、近光或是适合转弯时的灯光。这就是智能前照灯照明系统。
组合前照灯设计开发
组合前照灯的基本要求
■主动安全性~配光要求
■防护性能~密封， 防尘
■装饰性能~布局与表面处理
■装配性能~牢固、可靠
■装车性能~装配顺序、间隙、面差
■其他~外观、毛刺与锐边
灯具配光要求
灯具配光为车辆主动安全性要求，受国家强制性标准控制，必须遵守
■远光、近光、转向由配光设计完成，而前位置灯由于其要求比较宽，不需严格考虑其配光设计
■需注意项目:
1.配光面和配光花纹设计，需进行分析和验证
2.配光面和配光花纹加工，需按设计要求进行
3.配光面和配光花纹的表面粗糙度，需达到设计要求
4.产品成型时的收缩与变形，需控制在允许范围内
5.表面处理时的烘烤变形，需控制在允许范围内
6.真空镀铝的表面质量，需达到设计要求
防护性能--密封与防尘
■密封与防尘，统称为防护性能
密封-阻止液体(微量的)通过
防尘一阻止固体(微小的)通过
■前照灯常见两种密封方式(除焊接外)
胶水密封
压缩密封
胶水密封
■使用胶水填充空间，隔绝液体或微细固体的通过
■注意事项:
1、胶水与零件材料可融合性的匹配(胶水的溶剂化学性质，材料表面的化学性质)
2、胶水的流动性与粘接位置斜度的匹配(粘接位置斜度较大的产品，应选用流动性低的胶水)
3、粘接部位形状的设计，避免气泡出现
压缩密封
使用橡胶等水附着性低的材料填充，利用弹性体或弹性结构提供压力，降低和拉长结合面之间的间隙，阻止微细固体的通过，并隔绝液体的毛细现象。
注意事项:
1、填充物~水附着性低的材料，如硅橡胶、EPDM的O型圈
2、提供压力，以降低和拉长结合面之间的间隙
3、目的~阻止微细固体的通过，并隔绝液体的毛细现象
4、需严格控制结合面的平整度
5、合理的压缩量，使密封良好而不损坏填充体
装饰性能
■前照灯就象车辆的两只眼睛，是车辆的主要装饰件，其表面处理效果尤其重要。
■一般要求:
真空镀铝表面平整光洁，无缩壁、砂眼等
喷漆表面同样要求平整光洁，无缩壁
其他处理如喷砂、皮纹等，表面也应平整，纹理清晰
■最主要针对灯具可见的区域
装配性能
■灯具各零部件装配方式一般采用螺钉、卡榫，也会使用倒刺、胶粘、焊接等方式
■装配方式要求牢固、可靠;装配位置分布均匀，减少悬臂的出现;装配部位贴合紧密，不产生松动;装配强度合理适中，不脱落，不损坏零部件
■设计要求:
装配用结构需设计合理尺寸，保证其强度
装配用结构需设计出圆角，以防止应力集中
装车性能
■灯具应在合理的装车顺序下安装到车辆上
■应确定哪些是装灯前已经装车，哪些是装车后才装车的;如需后期拆灯，那些是可移动的，那些是先拆除的，那些是不拆除的。
■灯具与车身有间隙和面差的要求，灯体形状不能任意改变
■装车顺序不同，灯具的结构设计也不同，或结构设计思路也不同
组合前照灯的常用结构
■1、结合与密封结构一胶槽与胶筋、卡扣
■2、维护与密封结构一后盖、 灯泡座
■3、调整与密封结构一调节机构
■4、出线与密封结构一出线结构
■5、排气结构一出气孔结构
■6、辅助防护-挡雨筋、防溅筋、线夹等
■7、安装结构一 安装孔、定位柱、螺钉等
维持足够的胶槽深度D (D值请依胶槽断面尺寸)，当遇到卡扣处时需作下图所示设计。
以热熔胶结合灯壳与灯罩，需设计卡扣或夹子来辅助结合，因热熔胶不耐高温，易受热而导致胶水粘度降低，导致灯罩脱落。
■灯具在涂胶合罩后，因产品变形(此变形难以控制)，容易在两端翘起，导致灯具漏水
■产品角部位置采取卡扣结构设计，模具难度相对较大
■在角部如采用卡扣设计，需两个，且有一卡扣必须尽量靠近角部
■如灯壳局部斜度过大，卡扣结构难以实现，可以考虑螺丝结构
■产品(包括产品内部)不建议设计过多的螺丝结构，将会导致装配工作量加大
后盖孔与灯泡座孔
■要求:后盖孔、灯泡座孔、出线塞孔、调光电机孔等需要密封装配的开孔，纵向壁厚按设计数据，允许误差士0.1mm，且与密封件接触的表面需控制其光洁度
■后盖孔、灯泡座孔等应注意其左右不对称
■说明:该类结构与密封有关，需严格控制其松紧度，并保证密封表面的平整，隔断毛细现象
DG108后盖存在翻边结构，能保证筋条在受压情况下不向外溢出，且密封结构为后盖双筋条与灯壳单筋条配合，形成m形密封，比较可靠，因此，在产品设计过程中可考虑简化挡筋，如空间不够，甚至可以取消挡筋设计.
调节机构
■排水槽功能
淋雨后，密封圈与手轮间存在部分水份，可通过排水槽流出或蒸发，不渗入灯体内部
■挡筋功能
对调节齿轮进行一些保护
■限位块功能
限制调节用螺丝刀的调节位置，给予支撑。
注:调节用螺丝刀直径C6至c6.5，限位块应与其匹配
■导向槽功能
对调节用螺丝刀进行导向，使其与调节齿轮方便啮合
调节电机工作原理及相关功能简介
1.调节电机分为四种形式:外置带手调、外置不带手调、内置带手调和内置不带手调，此图为外置带手调( 螺杆连接)电机
2.通过手轮旋转，带动螺杆旋转，使固定耳前后进退，实现手调功能
3.通过内部电机旋转，带动内部涡轮涡杆旋转，使螺杆前后进退，实现电调功能
4.其它电机也有其相似原理，不再讲述
■后盖、灯泡座，以及调节机构、出线结构、调光电机都采用了O型圈(或橡胶圈)迫紧的密封方
式，需识别出其迫紧方向，并保持此方向尺寸(空间)相同
■如后盖、灯泡座、出线结构、调光电机，采用了纵向压迫，后盖、灯泡座、出线结构、调光电机与灯壳的压迫面应平整，并保证设计的压迫量
■如调节机构，采用了径向压迫，灯壳的压迫面与螺钉杆的定位面应保证其同轴度
排气结构
■应在灯具适当位置设计排气机构，以改善灯具内部的热流交换，对于不使用胶粘的排气管，应承受1kgf的拔脱力，排气管应便于安装，有一些防护机构阻止雨水的直接淋落、溅射，以及碰歪脱落
■适当位置指:
易出现水雾位置
便于安装位置
易使灯具内部形成气流循环位置
注意事项:
有足够的负间隙，保证拔脱力
顶端倒角，便于安装，不损坏组件
根据需要，增加适当防护
■挡雨筋功能及设计要求
阻挡上方雨水的直接淋落，需盖住盖子的底部
■防溅筋功能及设计要求
阻挡下方雨水的回溅，需盖住盖子的底部
■透气膜功能及要求.
隔断水气的进入，除透气防水性外，需良好的粘接性
■排气孔功能及要求
空气流动通道，应不阻止空气正常进出
■胶圈功能及要求
中间的弹性体，提供拔脱力，并与透气膜贴合良好
安装结构
■根据装车的空间允许、装车顺序合理安排灯具的安装方式，如伸出的安装脚、预埋螺钉、插销、插脚等
■安装位置选择应能保证灯具安装稳固，不摇摆
■安装结构的设计应牢固、可靠，如安装脚开孔处使用螺钉安装，应保证安装面平整且强度足够不被损坏
■安装结构的制造应尺寸准确、无变形错位
组合前照灯的主要部件要求
■灯罩的通用要求
壁厚、平整度、分型面、抽芯分型线、侧花、胶筋、缩壁、飞出边端面
壁厚
■要求:灯罩透光面处壁厚均匀(增加配光花纹的和特殊要求设计的除外)
■说明:灯罩透光面处壁厚的变化将会使光线传播方向发生改变，对灯具的配光性能产生影响，使灯光偏离预定位置
平整度
■要求:灯罩透光面处应平整滑润
■说明:灯罩透光面处微小的凸凹，在大角度(80度左右)观察时会显得特别明显，显示出灯具不够光亮，杂散光很多
分型面
■要求:分型面无飞边、毛刺、锐边.(无飞边指飞边小于0.1 mm)
■说明:分型面有毛刺时严重影响外观，割刀不容易处理干净，且割刀痕也会影响外观;分型面处有锐边时，清洗车辆时将有划破手指的危险，设计时应杜绝。
抽芯分型线
■要求:抽芯分型线应纤细圆润
■说明:抽芯分型线为灯罩不能避免需要侧抽时，跨过灯罩透光面的模芯分型线。分型线粗大、有破裂、发黑等将会加大此缺陷的被注视度，使产品不能被认可。
侧花
■要求:灯罩侧花应大小相同，分布均匀
■说明: 灯罩侧花不均匀， 其反射光线或折射将会明暗不均，显示不了产品应达到的品质。
胶筋
■要求:灯罩胶筋顶部应平滑过渡，局部突变不大于0.2mm
■说明:灯罩胶筋顶部的平滑性直接影响到其与胶水之间的结合性能，夹杂气泡，有漏水的隐患
缩壁
■要求:灯罩表面不得出现明显缩壁现象
■说明:灯罩表面的缩壁- -般不被顾客所认可，特别是缩壁所产生的泡状缩孔
飞出边端面
■要求:灯罩飞出边的端面应平顺光洁
■说明:灯罩飞出边的端面，将会通过折射放大，在灯罩表面显示出其细节缺陷，是不可忽视的外观处理部位
■装饰罩的通用要求
表面光洁度
缩壁
浇口位置
飞边
其他花纹
表面光洁度
■要求:装饰罩内表面光洁(皮纹或喷砂表面按皮纹和喷砂要求)
■说明:装饰罩主要起装饰作用，其光洁度直接体现了产品的品质，需要平整、光洁，方能在表面处理时达到理想的效果
缩壁
■要求:装饰罩表面不得出现缩壁现象
■说明:装饰罩表面出现缩壁现象，在表面处理后将变得特别明显，严重破坏装饰罩的装饰效果
浇口位置
■要求:装饰罩胶口位置不得出现在碗口等灯具中间开孔位置，以及周边离灯罩较近的位置
■说明:装饰罩主要起装饰作用，其中心的碗口等开孔处设计浇口，难于处理，其处理表面不平整将形成明显的瑕疵;周边离灯罩较近处设计浇口，处理不当，通过罩面也能看到，形成外观瑕疵
飞边
■要求:装饰罩内部开口、侧方分型面等离灯罩较近的位置不得出现飞边
■说明:装饰罩内部开口、侧方分型面等离灯罩较近的位置出现飞边，难于处理，且表面处理后变得特别明显，不能被顾客接受
其他花纹
■要求:装饰罩上的侧花应大小相同，分布均匀，配光花纹按设计加工，表面光洁
■说明:装饰罩上的侧花不均匀，将影响外观，达不到品质效果;配光花纹加工不到位，将会使灯光发散角度不够，配光不合格;光洁度不到位，影响光线反射性质，配光不合格
■灯壳的通用要求■反射镜的通用要求
后盖孔与灯泡座孔
出气孔
调节螺钉孔
安装结构
后盖孔与灯泡座孔
■要求:后盖孔、灯泡座孔、出线塞孔、调光电机孔等需要密封装配的开孔，纵向壁厚按设计数据，允许误差土0.1mm，且与密封件接触的表面需控制其光洁度
■后盖孔、灯泡座孔等应注意其左右不对称
■说明:该类结构与密封有关，需严格控制其松紧度，并保证密封表面的平整，隔断毛细现象
安装结构
■要求:安装结构按设计，保证刚性和强度
■说明:安装结构的变形或错位，会导致灯具与车体的配合关系变化，需要严格控制