基于CATIA的汽车灯具模具设计研究

  基于CATIA的汽车灯具模具设计研究  摘要：汽车的消费需求随着经济的发展日益扩大，汽车行驶安全成为重要关注中心。而汽车行驶过程中，汽车灯具的作用对安全驾驶具有重要作用。本文对基于CATIA的汽车灯具模具的设计进行研究，发现在该软件的作用下，优化了汽车灯具的设计。关键词：CATIA；汽车灯具；灯具模具设计引言随着我国经济的快速发展，汽车的需求量以及使用量正不断提升，成为人们生产生活中不可缺少的代步方式。与此同时，汽车行驶的安全性问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 也愈发得到重视。汽车车灯在行驶过程中不仅发挥着照明的作用，更是发挥了传播汽车行驶状态的重要效果，例如转向灯提示车辆的转向转态。车灯是汽车安全驾驶重要影响因素，但与此同时，车灯除了功能性作用外还有装饰性效益。现代人们对于汽车的要求不仅停留在汽车性能上，更对汽车外观的设计提出了越来越高的要求，因此车灯需要根据每种车型进行调整，以确保车灯与车身的完美契合等。一汽车灯具设计基本参数与要求1.1汽车灯具基本结构及参数车灯的结构一般包括灯罩、灯壳、反射镜、装饰框、调节机构等零部件[1]。这些部件中，反射镜的发展前后差异最大。其早期主要分为反射式与投射式两种模式，如今为了增加对光的利用率，实现更好的配光效果，引用了自由曲面反光碗。该自由曲面的构成总结而言有两种形式：首先是按照非成像光学原理计算曲面中的点，利用机械软件将所求的散点进行拟合，进而结合形成光滑的自由曲面反光碗。反射系统也包括两种形式：首先，因为透镜光滑透明无花纹，仅作遮掩，当光纤通过反光碗中的每个凹凸不平的花纹时会因为反射作用而变成特定的角度；第二种形式是抛物面型反光碗，其光学特征遵循抛物面的特点，光源聚焦于抛物面焦点，焦点处光源的光经过反光碗的反射后将以平行光束的形式发射出来，其透镜中有花纹对发射过来的平行光进行折射作用[1]。1.2汽车灯具性能要求汽车车灯的作用除了作为光源起照明作用外，还有对汽车行驶状态的指示作用。汽车车灯按照功能分类可以分为照明和信号灯源，同时其各自又有车内和车外的细分小类。照明灯具的性能要求主要包括：拥有提供远距离照明作用远光灯，避免对行人或驾驶员产生炫目效果的近光灯，在恶劣天气如大雾、大雨等天气的专用照明灯具，安装在车不同位置的灯源颜色也应根据实际情况进行调整等。信号灯具的性能要求包括： 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明车辆行驶转向状态的转向灯，当车辆制动时自动亮起的制动灯以提醒后车进行及时减速等操作，以及提示车辆正在进行倒车并对后车有警示作用的倒车灯等。二基于CATIA的汽车灯具模具设计应用2.1CATIA软件应用优势汽车车灯作为汽车的重要组成部分，人们对其的要求不仅在于有良好的光源特性，更应当具有结构更为完善流畅的框架外观等。良好的结构对汽车车灯的光源利用效果等方面具有重要的影响力，流畅的车灯面罩更为汽车的美观性等提供良好的支持[2]。而流畅的车灯面罩等的设计要求严格，通过科研数据 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 得出，曲面模型、线架构和实体模型是三维实体的表现形式，但是其对精度的要求高、目标零件模型复杂，而CATIA软件对该类模型的高要求参数具有良好的适应性[2]。利用该软件进行汽车灯具模具的设计具有重要的技术优势。2.2CATIA软件的曲面设计和三维造型设计与其他机械软件进行比较后发现，CATIA软件的功能对于曲面造型的设计、产品分析、机械设计、设备及系统工程、车间设计、产品综合等设计的应用要求适应性强，其软件运行、参数精度等都与它们拥有高精度匹配，因此在汽车灯具设计行业往往作为设计师们的首选应用软件之一。汽车灯具模具的设计需要建立三维曲面模型，CATIA能满足该模型建立的参数需求，减小曲面模型的建立难度。除此以外，利用该软件设计出来的产品大部分都满足现今消费者对于车灯美观性、功能性的要求，并且灯具产品与车身能契合得较为完美。例如，汽车前大灯作为夜间照明的重要功臣，其灯具模具设计的合理性、科学性与有效性的高低，对最终的灯具照明效果等具有密切联系。因此对产品质量的源头之一进行完善，对产品质量的提高与发展具有重要的影响[2]：（1）在灯具的设计过程进行前，需要首先确定车灯的基本参数，这是产品具备科学合理特性的重要保障。汽车车灯作为经典额塑料模具，车灯的位置分类包括型面、浇口、基准面。明确在设计过程中各个参数据与车灯灯具要求的基本参数符合，可以有效减少因为参数问题导致模具生产成本的升高、生产周期的提升以及成品的生产率的降低。（2）另外，CATIA在对曲面进行的设计过程中，由于车灯灯具的结构、零件较复杂而一旦返修带来的经济损失较大，需要在设计过程严格按照从简到难的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 进行设计。例如在对前大灯进行设计时，首先应当对其灯壳体的模型进行设计，紧接着分别对其衬框、面罩等进行设计。同时需要注意与实际需求相结合，不同品牌的汽车、同品牌不同系列的汽车等都可能具有不同的生产 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，，因此在设计时，不能总参考一组数据进行设计，要结合实际。因此汽车车灯的设计难度也较大，从产品制备前期就对其进行完善的前期准备，能有效提高产品的设计质量。在确定基本参数进行模具设计时，首先应当完成Sketcher草绘然后对曲面进行设计（ShapeDesign），最终利用CATIA软件完成实体三维模具设计（PartDesign）。2.3微透镜阵列仿真近年来新型灯种Logo灯正越来越受到消费者喜爱，根据消费者需求，可将灯的图形投射到地面。在常见的应用中多安装在车门上已投射出公司标志，起迎宾效果。同时也可以当作车辆的小型投影仪，在行驶过程中可以进行信号投射以对其他车辆起到警示、警告等作用。例如雨天路滑、前方修路等标志，为道路安全提供保障。Logo灯的内成成像原理可以概括为：光源发出的光线，经过聚光透镜聚光后打在团灯片上，光线穿越镂空的灯片形成最终图形，最后经由成像透镜投影至地面。该款灯具的设计过程中，由于光线投射过程中容易产生拉伸现象而导致图形畸变，因此在设计过程中需要对光路成像进行仿真投射再进行修正以避免最终图形的失真。其中CATIA软件在该专业领域可以良好适应其操作要求，因此时首选的微透镜阵列仿真设计软件。在该仿真设计过程中，Logo灯绘制了许多个阵列式排布的微透镜，各微透镜在投射过程中发生重叠现象，通过对阵列的调整，让更多的光投射图形的远端部分，可以让投射出来的图形光亮更加均匀，以及不会使图形产生畸变[3]。在调整过程中需要进行三维建模，建模过程中需要利用矩阵行列进行运算定点，然后再利用数字化投像进行仿真投射。仿真数字化投像首先应对图像进行数字化处理，对图形的轮廓首先进行定点，定点过程需要在CATIA中进行简单操作即可完成实心图形到空心图形的转变，极大地方便了技术人员的运算操作等。最后进行全局坐标转化，再按照图形实际尺寸大小建立CATIA数据即可完成。CATIA软件在整个设计过程中都提供了较大的技术支持。三总结汽车灯具的技术在不断发展，为设计出符合消费者对科学化、合理化、美观化等的实际需求，车灯的面罩等部件的曲面设计需要进一步优化。在此过程中，CATIA软件由于其自身的特性，在该类设计需求中具有较大的应用优势，方便了设计人员的工作需要。在灯具的曲面设计、三维造型、微透镜阵列仿真的应用中都表现出较好的应用效果。Reference[1]冯钰涛.基于CAD/CAE技术的汽车车灯的设计研究与应用[D].湖北:湖北工业大学,2019.[2]张兴钧,刘勇.汽车灯具模具设计及分析[J].百科论坛电子杂志,2019(8):799.[3]严敉平.基于CATIA二次开发的微透镜阵列仿真[J].汽车零部件,2020(5):13-17. -全文完-