完整的连接器设计手册_连接器设计中,仿真技术提供了力学理论依据
时间:2022-08-21 17:00:01
借助计算机软件,采用有限元法 solidwork 连接器 3D 建模,连接器部件 3D模型进行有限元模型分析,对进行屈服力的计算及其材料进行应力应变分析,为连接器设计提供了力学理论依据。
连接器结构: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铆接后,与连接器母端固定②内, 连接线③尾部和固定块①注塑固定在一起,连接器母端②弧形表面与产品紧密相连。由于它被广泛应用于电气设计中,因此被选为研究分析对象。
生产注塑过程中连接器遇到以下问题:1. 连接器母端②尾部弧形尺寸难以控制,2. 测试连接器母端的弧形部分 150N 3.注塑过程中弧形表面会断裂。 moldflow 结构计算后有 0.1mm 变形趋势。设计和改进生产过程中遇到的问题, 针对连接器母端变形和安装面过小,通过重新设计连接器配合的塑料支架,解决了连接器弧形部分与支架完全配合的问题。

将连接器 3D 模型在 Solidwork 中分以 .stp 保存后缀命名的文件 Patran 由于程序的运行选择以相同的格式导入,因此在 Solidwork 以 mm 在导入连接端子时,还应规定单位设计的连接端子模型 mm 单位作为设计长度要求。进入前,进入 preference 菜单中的 Geometry Scale Factor 中设定 1000.0(millimeter)作为长度单位,选择并选择后缀名称 .stp 导入文件格式。
由于连接器的力是顶部,即当连接器弧形部分的轴载荷最大时,载荷是静载荷。根据产品结构和装配要求, 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,屈服强度 σb (MPa):≥69。
在划分有限元网格和定义材料时,考虑到连接端子背面凸台的复杂形状和复杂形状,采用固体元素进行有限元分析 Solidwork 以导入 solid 格式导入,不能采用网格划分 ISOmesh, 本文采用 mesh/solid/Tetmesh/tet4 的格式。根据设计功能的需要,连接器顶部的凸台平面在使用中受到空间力的限制,顶部应根据设计要求不少于 100N 力对连接器的约束和载荷施加力。
连接端子材料为 PA66,弹性模量 E=2.62Gpa,泊松比 v=0.34.材料的其他属性不代入计算分析,因为只进行静态分析。 Materials 输入材料的属性值,然后在中间 properties 为有限元模型选择的材料属性可以完成连接壳材料和分析单元属性的定义。
根据静态理论分析,接头靠近弧形的弯矩最大,属于变形危险面。通过有限元分析,连接端子的最大应力位于弧形外侧,与静态分析结论相吻合。从有限元分析结果可以看出,连接端子的最大应力是 2.7Mpa,最大位移位于弧形表面,最大位移位于弧形表面 0.047mm,可以看到材料手册 PA66 屈服极限是 69Mpa,在外部极限载荷下,考虑到插入外部载荷因素的影响,连接器的工作强度相应降低,连接器的弧部分可以满足设计要求。