[发明专利]一种LED前大灯中空透镜产品及其制作方法

说明书

本发明公开了一种LED前大灯中空透镜产品及其制作方法，LED前大灯中空透镜为半球体结构且为一体成型，半球体上设有四个切面，在四个切面中有两个对应切面上固定透镜卡扣结构，在球面底部设有透镜定位柱结构，在半球体结构中，半球体内部为中空结构；本发明使厚壁透镜变为薄壁透镜，避免了一次注塑厚壁成形冷却时间长、产品收缩变形的缺点，又避免了分层注塑被包围件定位和层间融合的缺陷，完全避免了一次注塑与分层注塑的所有缺点，消除了产品表面缩痕问题，降低塑料透镜的内应力，成型稳定，提高了良率，大大缩短了透镜生产周期和生产成本，由于本发明独特的产品结构设计使模具结构简化，生产设备要求降低，产品良率提升，产品成本大为降低。

技术领域

本发明涉及光学透镜领域，尤其涉及一种LED前大灯中空透镜产品的制作方法。

背景技术

随着新型高效LED汽车组合前灯在国外少数汽车上的应用，易于光学设计的抗震、抗热的塑料透镜替代玻璃透镜必将成为趋势，作为其关键的配光镜厚度大约在21～45mm之间，一般由PMMA、PC等塑料原料注塑而成。

透镜对于重量、外观、表面形位有极高要求，且要满足配光要求，这种厚壁透明产品注塑，不同于一般的注塑，其技术难度很大，目前有两种方式：一次注塑如图1；多层注塑如图2、图3。

上述注塑方式有以下技术的缺点，并且造成这些问题的原因也已明确：

如图1所示透镜厚度较大，成型后收缩非常严重，常出现光学表面变形，凹陷、缩坑、表面形状位置达不到产品要求；为减少这些缺陷，只能大幅增加保压、冷却时间来最大限度的避免，仅单穴模具成型一个透镜大约12分钟～18分钟，1小时仅产出4个左右，这样导致成型周期很长；而注塑厚壁透镜模具设计与注塑工艺难度很大，多穴模具不可能做到各穴模流的平衡，以保证产品的一致性，一次注塑模具一般只有一到两穴。以如此低的生产率、极低的良率，生产一个合格的透镜成本非常大，用于大批量产是不划算的。

为了降低成型周期，减小产品成型缺陷，提高产品良率，业界采用了如图2、图3的多层注塑的方式，即把一个厚的透镜分层多次注塑，减小了冷却和保压时间，从而避免了一次注塑成型周期较长的缺点，且避免了厚度太大引起收缩较大产品变形的缺陷，较之一次注塑大幅提高了良率和产率。

图2是采用一层一层全包围的方式，即按照Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序，先成型最内核Ⅰ层，再包围成型Ⅱ层，最后以Ⅲ层全部包围Ⅰ、Ⅱ层形成最终产品。由于Ⅰ层放入Ⅱ层模具，Ⅱ层放入Ⅲ层模具中成型时，其定位结构所限，定位难度较大，从注塑机射嘴而来的高温高压熔融塑料模流路径复杂，不仅常会冲偏被包围件，或冲断定位结构，甚至被包件会被挤到模具外腔，而且产品表面出现多股料流的结合线，达不到产品要求。

图3是采用一层一层叠加的方式，一般采用Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ或Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ的顺序叠加，这种方式虽然没有图2的缺点，但模具结构复杂，模具成本投入很大，更严重的是成型时每层之间界面的融合效果不稳定，各层间常出现貌合神离的细微的分层现象，导致不能通过配光。

分层注塑需配备昂贵的专用注塑机、各种专用设备以及严格的生产环境，设备投资成本很大，成本高昂，即使分层较少，模具相应也比较大，模具结构复杂，因此分层方案目前最多不超过三层。在没有新的技术的情况下，这种方法仍是目前不得已而为之的技术，产品成型缺陷依然较大，良率很低，成本较大，生产率不高，制约着产能的提升，不能满足LED车灯大批量生产的要求，严重制约着LED前灯的应用。

现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

为了解决现在技术存在的缺陷，本发明提供了一种LED前大灯中空透镜产品的制作方法

本发明提供的技术文案，一种LED前大灯中空透镜产品及其制作方法，所述LED 前大灯中空透镜为半球体结构且为一体成型，所述半球体上设有四个切面，在所述四个切面中有两个对应切面上固定透镜卡扣结构，在所述球面底部设有透镜定位柱结构，在所述半球体结构中，所述半球体内部为中空结构。