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仿真技术在连接器设计中的应用

(文章滥觞:老赵说制造

采纳有限元措施,借助谋略机软件solidwork对连接器进行3D建模,将连接器部件3D模型进行有限元模型阐发,对进行顺从力的谋略及其材料进行应力应变阐发,为连接器设计供给了力学理论依据。

连接器的布局:包括连接线固定块①、连接器母端②、连接线③、连接金属端子④,连接金属端子④与连接线③铆合后,固定与连接器母端②内, 连接线③尾部与固定块①注塑固定在一路,连接器母端②的弧形面与与产品慎密连在一路。因为这种在电器设计中普遍采纳,是以拔取它作为钻研阐发工具。

连接器在临盆注塑历程碰到以下问题:1、 连接器母端②尾部的弧形尺寸对照难节制,2、 连接器母端弧形部位在测试达到150N的力会呈现断裂,3、注塑历程中弧形面经moldflow 布局谋略后有0.1mm变形的趋势。对临盆历程中碰到的问题进行设计改良, 针对连接器母端变形和安装面过小征象,我们经由过程对连接器相共同的塑胶支架进行从新设计来办理连接器弧形部位完全与支架共同问题。

将连接器3D模型在Solidwork平分以.stp后缀命名的文件保存,在Patran 法度榜样的运行中选择以同样的款式导入,因为在Solidwork以mm单位设计的连接端子模型,在连接端子导入中也要规定其以mm单位作为设计长度要求。在导入前,进入preference 菜单中的 Geometry Scale Factor中设定1000.0(millimeter)作为长度单位,并选择并选择其后缀名为.stp的文件款式导入。

因为连接器受到的力是顶端,即连接器弧形部位轴载荷最大年夜时,受到的载荷是静载荷。根据产品布局和组装要求, 连接器弧形部分固定,顶部受力。 外壳材料为PA66, 端子为C5191,C5191材料的弹性模量E=2.62Gpa,泊松比v=0.34,顺从强度 σb (MPa):≥69。

在进行有限元网格划分和材料定义时,本文有限元阐发采纳固体元素,斟酌到连接端子的背部凸台繁杂的外形及Solidwork以导入solid款式导入,网格的划分不能采纳ISOmesh, 本文采纳mesh/solid/Tetmesh/tet4的款式。根据设计功能必要,连接器顶部的凸台平面在应用中进行空间力的约束,根据设计要求顶部要使加不少于100N的力对连接器约束与载荷的施加力。

连接端子材料为PA66,弹性模量E=2.62Gpa,泊松比v=0.34。因为只进行静力阐发,以是材料其它属性不代入谋略阐发。在Materials中输入材料的属性数值,然后在properties中为有限元模型选择建立的材料属性即可完成对连接外壳材料和阐发单元属性的定义。

根据静力学理论阐发,连接器靠近弧形处的弯矩最大年夜,属于变形危险面。经由过程有限元阐发,连接端子部分最大年夜应力位于弧形的外侧上,与静力阐发结论较吻合。从有限元阐发结果中可知,连接端子最大年夜应力为2.7Mpa,最大年夜位移位于弧形面,最大年夜位移为0.047mm,有材料手册可知PA66的顺从极限是69Mpa,在外加极限载荷的环境下,斟酌其它组装中插入外力载荷身分的影响,连接器的事情强度响应低落,连接器弧形部分都能满意设计要求。

(责任编辑:fqj)

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