隨著汽車“新四化”的發展，車燈在實現照明功能的同時，還將通過與攝像頭、導航以及雷達技術的融合，增強車與車、車與人之間的“信息”溝通與互動。而反光碗（即車燈內部的凹面結構）作為車燈的組成部件中的光學件，在聚光和車輛識別度上發揮著重要作用。本文將介紹其中一款反光碗（如下圖所示）的主要構成和關鍵設計步驟，快來一起學習一下吧！

圖1.反光碗   

-反光碗結構分析

通過對該反光碗進行拆分得知，其要由光學面、安裝腿和條紋三個部分組成，如下表所示。

表1. 反光碗結構

其中，光學部分是實現光形的核心部分，譬如截止線的產生就依賴于光學面。在下文中，我們將在光學部門完成的光學面基礎上，進行縫面及長實體設計。安裝腿是反光碗和其他零部件的連接緊固件，使其成為一個整體。修飾部分主要是防止LED等產生眩光導致安全事故，并起到美化作用。

下面，我們就開始了解和學習反光碗主要部件的設計過程吧。

-光學面設計

第一步：對光學部門輸入的光學面進行處理，使光學面具有可生產性。未經處理的光學面是不帶拔模斜度的，不符合注塑生產的工藝要求。我們主要使用曲面工具欄的“延伸”命令、“交叉修剪”命令和造型工具欄的“草繪”命令、“掃掠”命令，對原始面進行延伸及搭接，我們將此面命名為“A面光學面”。

圖2.對光學面進行延伸及搭接

接著，定義拔模方向和拔模的角度，以確保該產品在注塑時能夠順利出模。我們通過草繪來定義拔模方向，當拔模方向發生更改時，只需修改草圖就可快速得出相對應的結果。如下圖所示，當前拔模方向是沿著X軸偏移5°，如果要調節成3°，只需要修改其約束條件即可。

圖3.通過草繪定義拔模方向

第二步:生成反光碗背面的光學面。具體生成步驟與生成A面光學面相類似，不過我們要使用曲面工具欄的偏移命令，對延伸后的A面光學面按照壁厚進行偏移，如PC材料的常用壁厚2.5mm，我們就偏移2.5mm，偏移后再進行搭接。我們將此面命名為“B面光學面”。

圖4.B面光學面

第三步:定義整個反光碗的整體大小。在造型工具欄中，通過草繪來繪制輪廓，再用拉伸生成邊界。

圖5.通過草繪定義邊界輪廓，再進行拉伸

第四步:將光學面實體化。在曲面工具欄中，對A面、B面按照第三步定義的輪廓邊界進行交叉修剪，生成實體。至此，我們就完成了光學面的設計。

圖6.生成的光學面實體 

l  安裝腿設計

設計完光學面后，我們接著對安裝結構進行設計。由于安裝腿的設計方法一致，下面我們只列舉其中一個安裝腿的具體設計過程。

    第五步：定義安裝腿大小。在造型工具欄中，利用草繪在YZ平面繪制輪廓。

圖7.繪制的輪廓

    第六步：生成翻邊及基體（一般是基礎壁厚）。翻邊是為了加強反光碗的強度，防止汽車在行駛過程中產生的振動導致反光碗斷裂。我們使用造型工具欄中的拉伸命令對步驟五繪制的輪廓進行拉伸，這個尺寸根據反光鏡的大小而定，在此案例中是50mm。接著根據拔模軸的方向進行拔模，為了滿足生產的要求，這里給的是3度（PC材料）。最后按照整體的壁厚2.5mm進行抽殼，生成翻邊和基體。

圖8.對輪廓進行拉伸、拔模和抽殼        

第七步：生成定位孔。反光碗通常是塑料產品，塑料件不可避免會存在變形問題，定位孔的作用在于確保產品能夠順利安裝。在造型工具欄中，利用草繪設計定位孔，一般是一個圓孔，一個腰孔。根據定位筋的大小，限位的位置留0.1mm的間隙。這里畫的是直徑為5mm的圓孔和腰孔，兩者之間的中心間距是11mm。接著將草繪拉伸成實體（拉伸的長度只需要超過壁厚即可），最后和主體進行布爾減運算，生成我們所需要的安裝結構。到這里，安裝腿的設計就已完成了。

圖9.生成所需要的安裝結構實體

l  條紋設計

完成光學面和安裝腿的設計后，反光碗的基本結構就已全部完成。接下來的工作，主要是針對注塑生產過程中可能產生的缺陷和LED發光時產生的眩光做一些結構件來對其進行遮擋和改善。條紋結構就是經常使用的一種結構，常用條紋截面如下圖所示。步距決定條紋間的疏密度，條紋的高度則由厚度決定，此案例中步距是2mm。

圖10.條紋結構的橫截面

第八步：定義條紋高度及中心線。利用曲面工具欄的“偏移面”功能對反光碗的底部區域面按照條紋的厚度0.3mm進行偏移，定義條紋的高度。接著再用線框工具欄的“繪制曲線”功能，繪制所需要的中心線（中心線的長度與條紋的長度一致）。具體操作步驟如下圖所示：

   圖11.目標曲線

    第九步：條紋實體化。利用造型工具欄的“桿狀掃掠”功能，將條紋中心線旋轉生成單條條紋實體。

  圖12.單條條紋實體

     第十步：利用造型工具欄的“陣列”功能對單條條紋按照2mm步距進行陣列，生成最終所需要的條紋結構。

圖13.條紋

    第十一步：利用造型工具欄的“布爾運算”功能，將各個部分進行布爾相加，得出最終反光碗的模型。

圖14.最終反光碗模型

到這里，整個反光碗的設計工作就已經全部完成了。中望3D強大的草圖和建模功能，讓反光碗的設計過程變得便捷、高效。不知道你掌握了沒有?
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