【文章內容簡介】 PMMA 的耐久性好，用它制造的燈罩產品可以很好的保護內置光源，能夠有效的延長燈具的使用壽命；其的透光性能優(yōu)異，因此可以減少燈具的數(shù)量，降低了制造時的生產成本 ,提高了效益。 PMMA 的具體性能數(shù)據(jù)見表 21。 表 21 PMMA 的性能 性 能 數(shù) 據(jù) 性 能 數(shù) 據(jù) 相對密度 拉伸強度 /MPa 吸水率 /% 彎曲強度 /MPa 壓縮強度 /MPa 斷裂伸長率 /% 洛氏硬度 缺口沖擊強度 /(kj/㎡ ) 拉伸模量 /MPa 5577 2 110 130 M118 1824 24002800 長期使用溫度 /℃ 熱變形溫度（ ） /℃ 熱導率 /[W/(m*K)] 線膨脹系數(shù) /(x10^5K^1) 介電常數(shù)（ 10^6Hz） 體積電阻率 /Ω *㎝ 介電強度 /(kV/mm) 介電損耗角正切值介電損耗 耐電弧 /s 80 115 7 10^15 20 不漏電 經過 PC 和 PMMA 的 兩者之間的性能比較，對于制造摩托車位置燈，我將采用的是 PMMA 作為燈罩的材料，因為相較于 PC， PMMA 的價格便宜，它所制造的燈罩成本就比較低，適合消費者；PMMA 的透光性比 PC 高，對于透明的燈罩來說是非常重要的，可以省電； PMMA 的耐候性好，用作戶外產品時不容易損壞，尤其適合暴露在外的摩托車車燈。 燈殼材料的選擇 摩托車車燈 常用 的燈殼材料是 PP（聚丙烯）和 ABS 樹脂 PP 是 Polypropylene 的英文簡稱，其中文名是聚丙烯。它是由丙烯單體經自由基聚合而成的聚合物，因其的疲勞強度好而被稱為百折膠。 PP 的力學性能和耐熱性在通用熱塑性塑料中是最好的；其拉伸屈服強度和拉伸強度超過 ABS，另外在經拉伸和壓縮后還能較大的增強； 它 的力學性能受環(huán)境溫度的影響比較弱，即使周圍的溫度為 100℃時，它的拉伸強度仍有 50%； 聚丙烯 的抗彎曲性是非常優(yōu)秀的， 其制品在常溫下可彎折 一百多 次而不損壞。 它的熱學性能優(yōu)異，所制造的產品能忍受 100℃的熱水，可以在沸水中消毒，而且因為它能在 100℃ 120℃的水溫中長期使用，常常用于熱水輸送管道。但是其的耐低溫性能不行，在低于零下攝氏度時， PP 制品容易脆化，因此在低溫環(huán)境下，不宜使用聚丙烯制品。 但是選作位置燈的材料，我會選擇 ABS塑料，因為它的性能更加優(yōu)良。 ABS 是 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic 的英文簡稱，中文名是 ABS 塑料，它是由丁二烯（ 10%30%）、丙烯腈（ 23%41%）、苯乙烯（ 29%60%）三種單體共聚而成的聚合物， ABS 共聚物中三種單體的一般比例是 20： 30： 50，但是如果改變三種單體之間的混合比例、聚合的方法、顆粒摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 6 的大小，就可以創(chuàng)造出許多種不同性能的 ABS 塑料。如 ABS 中丁二烯的含量達到 50%以上，就把它稱為高膠粉，常常有作于 ABS 的增韌改性。 ABS 塑料的結構如圖 23 所示： 圖 23 ABS 塑料結構 ABS 的結構主鏈是由三種單體連接形成。不同的單體給了 ABS 不同的特性：丁二烯能夠使塑料具有很好的韌性；丙烯腈使其的表面強度好、耐腐蝕性優(yōu)良；苯乙烯增加了塑料的透光性、絕緣性及制造性。由此三種單體組成在一起，就造就了 ABS塑料的堅韌、硬質和剛性 [4]。 雖然 ABS 的看起來是且呈象牙色的，但是用它所制造的制品可以著色成各種顏色，一般燈殼的顏色是黑色的，本次所制造的摩托車位置燈也不例外，采用的黑色。由于 ABS 跟其他材料的粘合性優(yōu)異，所以對于表面的涂層、鍍層非常方便。 ABS 的力學性能也是比較好 的，它的拉伸強度雖然不及 PP，但是兩者之間的差距并不是很大，但是它可以在極低的環(huán)境溫度下使用，這是 PP 等其他材料所不能比的； ABS 的耐蠕動性比 PC 及PP 都要好。 ABS 受環(huán)境的影響比較小，幾乎不受水、無機鹽及多種酸的影響，因此對于溫度、濕度和頻率產生變化時， ABS 所制造的燈殼仍能正常使用。 ABS 的具體性能見表 22： 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 7 表 22 ABS 的具體性能 性 能 高抗沖型 耐熱型 中抗沖型 相對密度 拉伸強度 /MPa 吸水率 /% 彎曲強度 /MPa 壓縮強度 /MPa 斷裂伸長率 /% 洛氏硬度 介電常數(shù)（ 10^6Hz） 體積電阻率 /Ω *㎝ 介電強度 /(kV/mm) 耐電弧 /s 氧指數(shù) /% 3544 5281 4964 560 R65109 *10^16 1420 6583 21 4557 7085 6 571 320 R105115 5*10^16 1420 6583 21 4262 6972 7388 525 R108115 5*10^16 1420 6583 21 通過 PP 與 ABS 相比較 ， PP 所具有的優(yōu)點， ABS 都能夠滿足，但是 ABS 所具有的一些優(yōu)點，PP 是不具備的，比如韌性方面， ABS 塑料的強度明顯高于 PP,而且在環(huán)境溫度低時， PP 所制造的產品容易脆化。此外，根據(jù)圖 24 超聲波熔接塑膠分析圖所示： 圖 24 超聲波熔接塑膠分析圖 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 8 從表中可以看出來 ，亞克力（ PMMA）與 ABS 的 熔接性 是優(yōu)良，而亞克力與 PP 的熔接性是普通，如果使用 PP 做燈殼的材料的話，那么它跟燈罩之間會有間隙，不利于噴漆處理，而且時間長了之后，間隙變大，會導致水的進入，容易損壞燈光，還會產生 水霧 ，影響燈光的散發(fā)。綜合考慮之后，我將選擇用 ABS 塑料作為摩托車位置燈的燈殼材料。 本章小結 本章 介紹了如何選用燈罩及燈殼的材料，通過每種材料之間的對比，我們可以發(fā)現(xiàn)材料的優(yōu)缺點，再根據(jù)實際情況考慮的情況下，選用了 PMMA 用作燈罩材料，而選用 ABS 用作燈殼的制造。 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 9 第 三 章 位置燈的結構設計 引言 本章節(jié)是設計摩托車位置燈的內部結構，如何選用 LED顆粒，以及光導管的擺放，設計如何釋放位置燈內部熱量，并檢驗是否滿足 GB175102021《摩托車光信號裝置配光性能》要求 。 燈殼形狀設計 CAS 面的制作 首先摩托車 主機廠會提供一個初版的 CAS 面（ A 面）。最開始的時候主機廠的設計人員會用草圖繪制整個摩托車的大概形狀，并畫出一個逼真的效果圖，但是很多細節(jié)是無法展示出來的，由此主機廠會制作實體模型。一般是制作一個油泥模型，油泥模型是由油泥工按照 1： 4或者 1:5的比例手工制作的，油泥模型比效果圖更加真實形象。然后主機廠會將制作好的油泥模型進行三維掃描打點處理，計算機會搜集得到的點云數(shù)據(jù)，最后由造型工程師逆向制作出來自由曲面，即可得到了初版的 CAS 面 [5]。如圖 31所示。 圖 31 初版的 CAS 面 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 10 LED 顆粒選擇 前位置燈的 光度分度如圖 32所示： 圖 32 發(fā)光強度分布范圍 上圖中格柵線相交處的數(shù)字為百分數(shù)，它的意思表明的是該方向發(fā)光強度最小值與基準軸線光強度最小值的比值。在發(fā)光強度范圍內，位置燈所發(fā)出的光應該均勻，表示的是格柵線所圍成的范圍內任意方向測定的發(fā)光強度不得小于該方向所有方向中的最小值。 位置燈在各測量點的亮度因不小于 2cd/㎡，并且要求符合下列亮度公式要求： 式中： B1 和 B2——任意兩測量點之間的亮度， cd/㎡ B0——諸測量點的最小亮度， cd/㎡ L—— B1 和 B2 之間的距離，㎝ 配光 要求 滿足 GB175102021《摩托車光信號裝置配光性能》，所以選用兩顆功率 LED 顆粒，它們散發(fā)的亮度能夠滿足要求。 通過圖 33 所示： 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 11 在 此 處 鍵 入 公 式 。 圖 33 常用材料耐溫距離標準 通過圖 33 和先前提供的 CAS 面，設計出位置燈燈殼的外形如圖 34 所示： 圖 34 燈殼外形 摩托車光導前位置燈的改裝設計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設計（論文） 12 光導管的選擇 光導管是采用光學級的亞克力材料，再用具有極強的反射率且不會吸收光源的高科技材料，在亞克力材料的底部位置采用 UV 印刷技術印上導光點。亞克力材料會吸收 LED 顆粒所發(fā)出來的光，而當光線射到導光點上時，會往各個方向反射出去，通過那些大小不一、疏密不同的導光點可以使光導管均勻發(fā)亮 [6]。 根據(jù)燈殼凹槽的長度以及 LED 顆粒，為了滿足 GB175102021《摩托車光信號裝置配光性能》 ，將選擇長度為 96 ㎜，直徑為 ㎜的光導管