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Happy CADing mit ZW3D: Wie designt man einen Scheinwerferreflektor

ZWSchool 2022-02-16 15:00:00

Die sich ständig weiterentwickelnden Technologien haben die Verbesserung der Autoindustrie vorangetrieben. Abgesehen von der Beleuchtung können die Scheinwerfer durch die Kombination von Kameras, Navigationssystemen, Radartechnologien usw. dazu beitragen, die Interaktion zwischen dem Fahrer und dem Fahrzeug zu verbessern. Als wichtiger optischer Teil des Scheinwerfers helfen seine Reflektoren bei der Lichtkonzentration oder der Unterscheidung eines Fahrzeugs. In diesem Artikel erfahren Sie, wie ein Scheinwerferreflektor im Wesentlichen aufgebaut ist und wie man ihn designt. Sind Sie bereit? Los geht's!

Abbildung 1. Der Scheinwerferreflektor

Die Struktur des Reflektors

Für das Design eines Reflektors benötigt man die folgenden drei Teile: eine optische Fläche, eine Reihe von Winkel und eine Streifenstruktur zur Dekoration.

Tabelle 1. Der Aufbau eines Reflektors

Tabelle 1. Der Aufbau eines Reflektors

Der optische Teil bestimmt die Hell-Dunkel-Grenze und damit die Form des Lichts. Im Folgenden werden wir die optischen Oberflächen erzeugen und die einzelnen Flächen zu einem kompletten Volumenbauteil zusammen fügen. Die Winkel sind Verbindungselemente, die den Reflektor und die anderen Teile zusammenhalten. Der dekorative Teil dient hauptsächlich dazu, Autofahrer vor Unfällen zu schützen, die durch die Blendung der LEDs verursacht werden. Beginnen wir nun mit dem Design!

Entwerfen Sie die optische Oberfläche

Schritt.1 Die optische Oberfläche bearbeiten, um sie fertigungsfähig zu machen

Wir müssen die optische Oberfläche bearbeiten, z. B. Entformungswinkel hinzufügen, damit sie im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann. Wir verwenden hauptsächlich die Befehle wie Kante versetzen und Trimmt an Querschnitt in Flächen und Skizze und Ziehen in Feature, um die ursprünglichen Flächen zu erweitern und zu überlappen. Wir haben diese Fläche „Fläche A“ genannt.

Abbildung 2. Erweitern und Überlappen der optischen Oberfläche

Anschließend legen wir mit der Skizze die Entformungsrichtung und den Entformungswinkel fest, um sicherzustellen, dass das Teil beim Spritzgießen reibungslos entformt werden kann. Die Verzugsrichtung kann durch einfaches Ändern der Skizze geändert werden. Wie in der Abbildung unten dargestellt, ist der aktuelle Entformungswinkel um 5° entlang der X-Achse versetzt. Wenn Sie die Richtung auf 3° ändern möchten, brauchen Sie nur die Skizze zu modifizieren!

Abbildung 3. Skizze zum Definieren vom Entformungswinkel verwenden

Schritt 2. Fläche B als Rückseite des Reflektors erstellen

Die Schritte sind ähnlich wie bei Fläche A, aber wir müssen Offset in Flächen verwenden, um Fläche A entsprechend der Dicke zu versetzen. Die übliche Dicke von PC-Material beträgt z. B. 2,5 mm, so dass wir einen Versatz von 2,5 mm vornehmen, dann die versetzte Fläche mit Fläche A überlappen und sie „Fläche B“ nennen.

Abbildung 4. Oberfläche B

Schritt 3. Die Größe des Reflektors definieren

Wir verwenden Skizze in Feature, um den Umriss des Reflektorprofils zu zeichnen, und verwenden dann Extrudieren, um das Profil zu erzeugen.

Abbildung 5. Verwenden Sie Skizze, um die Umrisse des Reflektor Profils zu definieren und sie zu extrudieren.

Schritt 4. Die optische Oberfläche in ein Element umwandeln

Auf der Grundlage des im dritten Schritt erzeugten Profils können wir Fläche A und Fläche B trimmen, um ein Element zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Design der optischen Oberfläche abgeschlossen.

Abbildung 6. Die Einheit der optischen Oberfläche

Entwerfen Sie die Winkel

Nach dem Entwurf der optischen Oberfläche können wir mit dem Design der Winkel für die Befestigung fortfahren. Da ihre Design-Methoden ähnlich sind, werde ich nur eine von ihnen zu Ihrer Information zeigen.

Schritt 5. Die Größe eines Winkels definieren

Wir können Skizze verwenden, um den Umriss des Winkels mit den Abmessungen auf der YZ-Ebene zu zeichnen.

Abbildung 7. Der Umriss eines Winkels mit Abmessungen

Schritt 6. Das Flansch und die Basis erzeugen

Wir flanschen den Reflektor hier an, um zu verhindern, dass er durch die Vibrationen des Fahrzeugs zerbrochen wird, und um ihn haltbarer zu machen. Um den Reflektor anzuflanschen, müssen wir den Befehl Extrudieren verwenden, um die in Schritt 5 erstellte Kontur auf 50 mm zu extrudieren. Dann wird sie entsprechend der Richtung der Entformungswinkel gezeichnet. Um die Produktionsstandards zu erfüllen, wählen wir 3 Grad, was hier für PC-Material geeignet ist. Dann verwenden wir Schale, um die Form entsprechend der Dicke (2,5 mm) zu definieren und Flansch und Boden zu erzeugen.

Abbildung 8. Flansch und Schale am Winkel 

Schritt 7. Positionierungslöcher erzeugen

Reflektoren sind in der Regel aus Kunststoff gefertigt, der sich zwangsläufig verformen kann. Die Positionierungslöcher werden daher erstellt, um eine reibungslose Installation zu gewährleisten. Wir können wieder Skizze verwenden, um sie zu designen. In diesem Fall designen wir ein rundes und ein längliches Loch. Entsprechend der Größe des Positionierstifts lassen wir an der Grenzstelle einen Spalt von 0,1 mm. In diesem Fall betragen die Durchmesser des runden Lochs und des Langlochs 5 mm, und der Abstand zwischen ihnen beträgt 11 mm. Anschließend extrudieren Sie die Skizze, um einen Volumenkörper zu erhalten (die Länge des Volumenkörpers muss hier nur 2,5 mm überschreiten), und führen eine boolesche Subtraktion zwischen den Volumenkörpern und der Basis durch, um die benötigte Winkelstruktur zu erzeugen. Bis jetzt ist das Design des Winkels fertig.

Abbildung 9. Die Winkelstruktur generieren

Entwerfen Sie die Streifen

Die optische Fläche und die Winkel bilden die Grundstruktur des Reflektors. Als nächstes müssen wir einige Streifen machen, um Fehler zu vermeiden, die beim Spritzgießen oder Blenden durch die LEDs auftreten. Wie die folgende Abbildung zeigt, bestimmt der Schrittabstand den Abstand zwischen den Streifen, und die Höhe der Streifen wird durch die benötigte Dicke bestimmt. In diesem Fall beträgt der Schrittabstand 2 mm und die Dicke 0,3 mm.

Abbildung 10. Der Querschnitt der Streifenstruktur

Schritt 8. Die Höhe und die Mittellinie des Streifens definieren

Versetzen Sie die Unterseite des Reflektors um 0,3 mm, um die Höhe jedes Streifens zu definieren. Verwenden Sie dann den Befehl Kurve durch Kontrollpunkte in Kurven, um die gewünschte Mittellinie zu zeichnen, deren Länge der des Streifens entspricht.  

Abbildung 11. Die Zielkurve

Schritt 9. Das Streifen in ein Element umwandeln

Verwenden Sie die Funktion Stange in Feature, um die Mittellinie des Streifens zu drehen und ein einzelnes Streifen-Element zu erzeugen.

Abbildung 12. Eine einzelne Streifeneinheit

Schritt 10. Die Streifen anordnen

Verwenden Sie die Geometrie Mustern in Feature, um den Streifen in 2mm-Schritten anzuordnen, um die gewünschte Streifenstruktur zu erzeugen.

Abbildung 13. Die erzeugte Streifenstruktur

Schritt 11. Boolesche Summe aller Teile, um das endgültige Modell zu erhalten

Verwenden Sie die Kombinieren in Feature, um die einzelnen Teile zu verbinden, um das endgültige Modell des Reflektors zu erhalten.

Abbildung 14. Das endgültige Modell des Reflektors

Das Design des Reflektors ist nun abgeschlossen! Mit den robusten Skizzier- und Modellierfunktionen macht ZW3D das Design so einfach und effizient.

Holen Sie sich eine kostenlose Testversion, um einen Reflektor mit ZW3D zu designen und ihn in der ZW3D User Group zu teilen! Wir freuen uns auf Ihre Kreation!