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LED雾灯设计与注塑成型研究

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先以實際射出成品初步抓出參數為基準(Level_1)，固 定因子為塑料溫度為285 ℃，模具溫度為80 ℃，是 依據塑料加工條件表，如下圖，冷卻時間設定為25s， 而設變因子為射出壓力、保壓壓力、保壓時間、射出 速度。
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保壓時間設定
2. 先以Level_1的射出參數定義，保壓時間為澆口凝固時間，大約是 4.5秒左右，為了確保澆口凝固，所以保壓時間取6、8、10s，作 為3個水準。
6.674-2.173=4.501s
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L9(34)直交表配置與分析數據
模擬值翹曲分析表
EXP. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 最小值 Warpage MSD 0.2210 -0.2688 0.4898 0.2399 0.1553 -0.3746 0.5299 0.2808 0.1302 -0.3425 0.4657 0.2169 0.1589 -0.4043 0.5632 0.3172 0.1208 0.1302 0.1285 0.1673 0.2515 -0.3482 -0.3425 -0.3494 -0.4162 -0.2795 0.4690 0.4727 0.4779 0.5835 0.5310 0.2200 0.2234 0.2284 0.3405 0.2820 最大值 S/N 6.1996 5.5161 6.6379 4.9867 6.5765 6.5083 6.4133 4.6792 5.4981
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ECE R19 CLASS F3車用前霧燈規範
R19 CLASS F3配光要求表
Designated lines or zones Point 1, 2 **/ Point 3, 4 **/ Point 5, 6 **/ Point 7, 10 **/ Point 8, 9 **/ Line 1 **/ Line 2 **/ Line 3 Line 4 Line 5 Line 6 Line 7 Line 8L and R ***/ Line 9L and R ***/ Zone D
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車用照明燈介紹
目前使用 LED 當光源應用於燈具設計的方式有二種：多重反射鏡面車燈 (MR , Multi-Reflector) 又稱作反射式車燈以及投射式車燈( Projection System )又稱作透鏡式車燈。
晶鑽頭燈示意圖
多重反射鏡的製作方式為將一個拋 物面切割成許多的方形反射鏡，每 個反射鏡再改變其曲率與旋轉角度， 將光線反射到需要的區域，並利用 堆疊的方式增強亮度值而組合成需 要之光形。
田口實驗設變因子規畫表
A 射出壓力 (%) Level_1 Level_2 Level_3 40 45 50 B 保壓壓力 (%) 25 30 35 C 保壓時間 (s) 6 8 10
冷卻時間 : 25 s
D 射出速度 (%) 10 15 20
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LED霧燈微稜鏡透鏡射出田口設計翹曲度望小
1.
Horizontal position */ left of v: right of v: + ± 45° ± 30° ± 60° ± 40° ± 15° - 26° to + 26° - 26° to + 26° - 26° to + 26° - 26° to + 26° - 10° to + 10° - 10° to + 10° - 10° to + 10° - 22° and + 22° - 35° and + 35° - 10° to + 10°
Ra = 0.096 μm
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LED霧燈微稜鏡透鏡背景資料
產品介紹 使用機台 原始成型條件 震雄 SM-50 LED霧燈微稜鏡透鏡 固定因子 預測螺桿位置=34.5 mm 厚度：3.33mm 充填時間：0.2 s Total Volume= 21.8 cc 長 度：105mm 模具溫度: 80℃ 塑膠材料 PC AD-5503 寬 度：61 mm 塑料溫度：285 ℃
All line All line All line All line All line All line All line One or more points One or more points Whole zone
The co-ordinates are specified in degrees for an angular web with a vertical polar axis. See paragraph 6.4.3.4. See paragraph 6.4.3.2.
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母模面量測粗糙度
Ra = 0.045 μm
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公模仁量測粗糙度
線分析ISO參數（單位：nm） Rp Rc Rq 4325 1733 1335.4 Rv Rt Rsk 3521 7846.8 -0.3 Rz Ra Rku 7846.8 96.83 3.1
RSm 259 Rdq 68.5
Unit:mm
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Trace pro 光學分析 – 反射罩設計
反射罩設計3D示意圖
反射罩設計光強度圖
在反射罩方面，光強度集中於垂直+-20度，上下 的雜光範圍太大，導致不能符合法規。
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光學系統設計與模擬
1階反射罩加燈罩示意圖及光強配置圖
1階反射罩上下寬度較大，均勻度較為集中。
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光學系統設計與模擬
ECE R19 CLASS F3光強度分布圖
前霧燈於25m 處配光要求
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Trace pro 光學分析－霧燈透鏡設計
α
θi
θ’ θ
n
n sin i 1sin ' ' n (n 1)
光柵光學示意圖 n：材料折射率 θ i: 入射角角度 α : 頂角角度 θ ’:反射角角度
5
文獻回顧－光學設計類

彭偉捷[1]於2005年成功設計其車用LED用霧 燈雕塑完成的反射罩測試能量效率方面，TIR 透鏡頭燈勝過反射式鏡面頭燈。
反射式鏡面頭燈
TIR 透鏡(全反射透鏡)
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文獻回顧－塑膠製造類



鄭安益[2]於2009年單眼立體微稜鏡板之製作與檢驗 研究中提到射出光學微稜鏡陣列體攝影機中，使用較 高的成形溫度有助於成型品的複製度，而降低射出速 度可減少剪切稀薄的現象，可使整體密度較為均勻。 B. Sha [3] 2007以結晶材料及非結晶材料進行微米 級的結構進行成型，並以不同的成型溫度以及射出速 度探討成型性，發現在較高的成型溫度有助於成型。 Cheng-Hsien Wu [4] 2006利用田口方法設計實驗 參數，並以傳統射出與射出壓縮進行具有Grating結構 之透鏡成型。在射出成型(IM)微結構複製度的控制因 子為成型溫度，而射出壓縮(ICM)之控制因子為壓縮 速度。
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L9(34)S/N比回應表
8.0000 7.5000 7.0000 6.5000 6.0000 5.5000 5.0000 4.5000 4.0000 3.5000 3.0000 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 數列1
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Trace-pro光照度圖比較分析
反射罩設計光照度圖
霧燈組合設計光பைடு நூலகம்度圖
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光強度分佈數據
表3 光強度模擬測試數據表
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射出成型實驗 - 成型模具設計製作
成型模具設計圖
使用模座為喬茂標準模座－大水口型式（SA-203535×40×80）為兩板模之型式。模具設計採一模一穴之 設計型式，冷卻水路採四通直流水路進行冷卻。
拋物面示意圖
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霧燈測試示意圖
Micro prism lens
3顆XPE 的LEDs，發光強度190lm
25m Accept surface
霧燈測試示意圖
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Trace pro 光學分析 – 霧燈透鏡設計
稜鏡微結構尺寸圖
105
稜鏡成品設計圖
稜鏡設計結果表
單一個小稜鏡的寬度 稜鏡數量 稜鏡的頂角 稜鏡的深度 W=2.00mm 中軸對稱，左右各12個稜鏡 α=60° d=1.73mm
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研究動機



LED車用霧燈大多使用投射式與反射式的燈罩設計，但兩種 設計方式各有其優缺點。以反射式車燈為例，光線經過多層 反射面造成能量損耗，使投射面的強度減弱，對能量的使用 效率很低;許多霧燈也沒有符合法規進行光學設計，容易造成 對向駕駛者與前方駕駛，因為眩光造成意外事故。 本設計利用多段式的反射罩，並將LED置於燈具中心，發光 面朝前方，利用多段式的反射罩來處理LED所發散出不同角 度的光線；然而，一般市售的球面透鏡多為聚焦所用，無法 根據法規將光線分佈成一定的需求，所以設計新穎性的穿透 型光柵結構透鏡，使光強度的範圍符合歐洲經濟委員會所訂 定不同區域之光的分佈強度，並可以穩定照射光源的亮度和 降低眩光等優點。 並針對LED霧燈為稜鏡透鏡實際透過射出成型方式，探討PC 料於成型參數下如複製度及翹曲的影響。
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車用照明燈介紹

投射式車燈 (Projection System)，其設計方式為利用橢圓反射面， 將燈源置於橢圓的第一焦點，光線經過反射後集中至第二焦點，在 第二焦點的位置放置擋板以製造出需要的截止線光形，並且再放置 一個非球面凸透鏡於擋板前方，其焦點位於擋板位置，使光線能平 行射出。
投射式車燈架構圖
新型LED霧燈設計與射出成形研究
報告人:曾世昌 教授兼院長 作者:王衍超, 曾世昌 台灣雲林科技大學

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雾灯设计

雾灯设计

PASSAT GP 雾灯壳体注射模设计作者：杨威 辛毅1 引言当今汽车工业的竞争表现在新产品的款式、开发周期、生产规模。

模具作为新产品生产的关键工具，其设计与生产周期成为决定新产品开发周期的决定因素。

如过去新车型的开发周期一般为10 年，现在缩短为2 年左右，这一切都得益于模具设计与制造技术的不断提高。

本文针对于PASSAT GP 雾灯壳体模具结构设计进行了探讨。

2 PASSAT GP 雾灯壳体模具设计2.1 塑件结构分析PASSAT GP 雾灯壳体为黑色塑件，材料选用聚醚酰亚胺Polyetherimide ( PEI) ，外部形状见图1。

因为中等批量生产，为了提高产品的生产率和保证产品的质量，并根据生产批量、成型时模具受力均衡等因素，本模具设计采用1 模2 腔，左右各一。

图1 雾灯壳2.2 注射成型设备选择按厂家要求并经校核，注射机采用东华TTI- 350F 型号。

由于该型号注射机采用中心顶杆顶出机构，模具应对称的固定在移动模板上，以便注射机的顶杆顶出在模具的推板中心位置上。

2.3 型腔布局分析与设计以MOLDFLOW 分析结果作为参考，根据PASSAT GP 雾灯壳体形状分析得出分型面以底面为主，采用嵌入式组合型腔( 如图2 所示) 。

图2 嵌入式组合型腔另外由于塑件底部有一个孔，孔的上方壁很薄,而且与塑件主体有一定距离和角度，在拔模时可能会有困难，所以在底孔( 如图1 所在位置) 利用型芯帮助成型，并利用推管协助块顶出。

2.4 浇注系统的分析与设计浇注系统采用Moldmaster 热流道和潜伏式浇口。

作为一项先进的注射加工技术，热流道技术在欧美国家的普及使用可以追溯到上个世纪的中期甚至更早。

而在中国，这一技术的真正推广不过是近几年发生的事情。

它具有如下优点：①浇注系统内的塑料始终处于熔融状态，流道畅通无阻，压力损失小；②全部或大部分消除流道废料，物料的有效利用率高；③省去了去除浇口、修整制品、破碎及回收等工序，节省人力，简化设备，使操作简化，有利于实现自动化生产，提高了生产效率；④在采用全液压注射机时，由于没有浇注系统凝料模具的开模距离和合模行程可以缩短，从而缩短成型周期。

汽车LED导光条灯具注射模设计

汽车LED导光条灯具注射模设计

汽车LED导光条灯具注射模设计赖小强，刘荣晨（宁海金辉模塑有限公司，浙江宁海315000）【摘要】针对汽车LED导光条灯具塑件的技术要求，做了具体的模具设计方案，分型线设计、模具脱模机构设计、进浇方案设计，可为此类光导模具设计提供参考。

关键词：汽车LED导光条灯具；注射模；结构设计中图分类号：TQ320.66文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.07.009Design of Injection Mold for the Light Guide Lamp of AutomobileLai Xiaoqiang，Liu Rongchen（Ninghai Jinhui Molding Co.,Ltd.，Ninghai，Zhejiang315000，CHN）【Abstract】For the led light guide lamp of automobile，analysis the structure and technological requirements of the plastic parts,introduces in detail the mold type face plan design,mold structure design,mold casting system design,which could provide reference for the designs of similar injection mold．Key words：the LED light guide lamp of automobile；injection mold；mechanism design1光学导管塑件结构及工艺分析1.1光学导管塑件介绍汽车光学导管车灯塑件如图1所示，该塑件整体外协尺寸较大为317.4×166×294.5mm，直径为ϕ6mm。

导光板注塑成型技术的研究的开题报告

导光板注塑成型技术的研究的开题报告

导光板注塑成型技术的研究的开题报告导光板是一种广泛应用于照明、广告牌、显示屏、警示标识等领域的新型光学材料。

其优点包括高透光率、均匀的光分布、强度高、重量轻等，因此受到越来越多的关注和应用。

在制造导光板的过程中，注塑成型技术是一种常见的生产技术，具有生产效率高、准确度高、成本低等优点。

因此，研究导光板注塑成型技术的生产过程、工艺参数和产品性能等方面，对于提高导光板的质量、降低生产成本具有重要的意义。

本文旨在开展导光板注塑成型技术的研究，主要内容包括以下几个方面：一、导光板的介绍导光板是一种由光学级聚碳酸酯或下列之一的高分子材料制成的板材。

其主要特点包括：良好的尘土、水、以及化学品耐受性、良好的光学性能和均匀的光输出特性。

由于以上优势，导光板在应用市场中非常广泛。

二、注塑成型技术的研究进展注塑成型是一种将熔化的材料通过注入成型机进行加工加热塑性材料的工艺，并在加热过程中，在模具中制成所需的形状。

由于工艺简单、生产效率高、成本低等优点，注塑成型技术被广泛应用于导光板的生产过程中。

三、导光板注塑成型技术的生产过程导光板注塑成型技术的生产过程主要包括以下几个阶段：原料准备、预加热、注塑成型、冷却和成型品脱模、后处理等，每个阶段的质量控制对于提高导光板的质量、降低生产成本具有重要的意义。

四、导光板注塑成型技术的工艺参数优化生产过程中，注塑成型机的工艺参数对于产品质量起到了至关重要的作用。

本文将以压力、温度、注射速度等多个参数进行针对性探讨，并结合经验制定一套合理的注塑工艺流程，以提高导光板的质量，降低生产成本。

五、导光板注塑成型技术的产品性能测试为了验证调整后的生产工艺和参数和设计的导光板性能指标是否匹配，将进行导光板生产后的产品性能测试，为工艺优化提供有力的支撑。

六、结论本文将以实验方法为主进行研究，通过理论分析与实践操作相结合的方式，探讨导光板注塑成型技术的生产工艺，并进行相应的性能测试，以全面提升导光板的性能和品质，为未来相关领域的应用提供参考。

基于自由曲面和菲涅尔透镜的LED汽车后雾灯设计_舒浙伟

基于自由曲面和菲涅尔透镜的LED汽车后雾灯设计_舒浙伟

2011.8基于自由曲面和菲涅尔透镜的LED汽车后雾灯设计Design of LED rear fog lamp for motor vehicles based on Free-form surface and Fresnel lens舒浙伟1 郭康贤2 彭超1　⒈广州大学 物理与电子工程学院 （广东 广州 510006）⒉郭康贤 广州大学 物理与电子工程学院固体物理与材料研究所所长 （广东 广州 510006）本文于2011年5月27日收到。

舒浙伟：浙江缙云人，硕士生，研究方向为光电子信息；郭康贤：四川西昌人，博士，硕士生导师，所长。

摘要：自由曲面透镜由一组非规则的曲面元组成，由这些曲面元通过改变其方位角度达到理想的配光要求，自主控制后雾灯各个投射区域，有效地控制其光场。

菲涅尔透镜可将LED光源发出的光束转化成平行光。

根据汽车后雾灯标准GB-11554的配光要求，采用以抛物面为基础的自由曲面和菲涅尔透镜相结合，结合实际的参数，通过3D设计软件Solidworks建立一套多曲面LED后雾灯透镜模型，再利用TracePro软件根据光线追踪法仿真模拟得到光场分布。

本文中所使用的红光小功率LED光源符合GB-11554要求，其中每个LED光源都有各自独立的光学系统，采用5个LED构成光学系统，其系统发光强度及系统配光性能的模拟结果都满足GB-11554要求。

关键词：自由曲面；菲涅尔透镜；汽车LED照明；后雾灯透镜DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2011.07.009图1 相对光强分布图图2 光线透过菲涅尔透镜形成平行光引言LED 是新一代具有竞争力的新型固体光源，具有效率高、光色纯、能耗低、寿命长、可靠耐用、无污染、控制灵活、响应快、尺寸小、抗冲击等优点[1]。

由于LED 芯片输出的光符合朗伯分布，如果不经过适当的配光处理而直接应用于实际的汽车照明系统将无法达到所需标准。