【文章內(nèi)容簡介】 PMMA 的耐久性好，用它制造的燈罩產(chǎn)品可以很好的保護內(nèi)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(chǎn)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?nèi)N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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(jié)構(gòu)如圖 23 所示： 圖 23 ABS 塑料結(jié)構(gòu) ABS 的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(chǎn)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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(chǎn)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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(chǎn)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(jié) 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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 三 章 位置燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計 引言 本章節(jié)是設(shè)計摩托車位置燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如何選用 LED顆粒，以及光導管的擺放，設(shè)計如何釋放位置燈內(nèi)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(shè)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(shè)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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(nèi)，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(nèi)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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(shè)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(shè)計 麗水學院 2021 屆學生畢業(yè)設(shè)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(shù)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