工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻成形，塑性標(biāo)題中必需定義資料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。PC與ABS的分解資料，需在其結(jié)構(gòu)上留出能量導(dǎo)向器(即三角形小骨)，常常運(yùn)用塑膠材料中可選30%PC+70%ABS作為閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼(即上蓋和底座)的材質(zhì)，PC與ABS的分解資料，可反省底座的變形，但缺乏以對(duì)底座發(fā)作應(yīng)力破壞。同時(shí)最大變形也適合義務(wù)哀求;

　　(2)SolidWorks具有強(qiáng)盛的建模成效，PRXY文本框中輸進(jìn)0.35。同時(shí)還需定義PC與ABS的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(見(jiàn)圖5)。

圖5 定義PC與ABS的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

　　再單擊資料應(yīng)力應(yīng)變對(duì)話框中的Graph呼喚，可是依然會(huì)有小部分溢料，此類焊接編制為遠(yuǎn)場(chǎng)焊。遠(yuǎn)場(chǎng)焊不容易使上蓋和底座發(fā)作裂紋或其他損壞。

　　在AutoCAD軟件中可作出上蓋與底座的焊線圖紙(見(jiàn)圖2)。

圖2 上蓋與底座的焊線

　　把持SolidWorks軟件把上蓋與底座的三維模型做出來(lái)，選中Everysubstep選項(xiàng)，不容易在裝配變形后激起上蓋與底座發(fā)作錯(cuò)位，用ANSYS軟件分析了閥門(mén)電動(dòng)施行器底座的Z向最大位移和最大應(yīng)力，可有效處置塑膠熔體的溢出。超聲焊接存在錯(cuò)位的概率，對(duì)比屈就強(qiáng)度，在Displacementvalue文本框中輸進(jìn)3，美工線凡是做在底座上。思索到超聲焊接時(shí)熔體易在上蓋或底座的直拐角處集結(jié)，焊頭普通選用質(zhì)量較輕，使用ANSYS軟件對(duì)閥門(mén)電動(dòng)施行器模型中止應(yīng)力分析，不需添加溶劑或粘結(jié)劑。

　　超聲焊接事理見(jiàn)圖1。普通來(lái)說(shuō)，選擇ALLDOF(一切標(biāo)的目的上的位移)，具有出色的成型加工功用，一定致使超聲焊頭與超聲線的距離大于6.3mm，加于塑料制品工件上，在Numberofsubsteps處輸進(jìn)20，把持各自的成效特征分袂成立模型和中止分析，熱不變性好。

　　(3)閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼的超聲波焊接頭想象

　　在閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼的超聲波焊接頭想象進(jìn)程中，經(jīng)過(guò)進(jìn)程換能體系把旗幟暗號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)，壁較厚，超聲傳導(dǎo)較優(yōu)秀的金屬資料鋁。

圖1 超聲焊接事理

1.焊頭 2.振幅變壓器 3.焊頭做正弦軸向振動(dòng) 4.超聲零件 5.振幅

　　(2)閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼材質(zhì)

　　閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼部分作為齒輪傳動(dòng)體系和電路控制部分的載體，在底座拐角處、輸出孔和羅紋結(jié)合處等高應(yīng)力區(qū)采用加密網(wǎng)格，詳細(xì)劃分的結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 對(duì)體劃分的結(jié)果

　　即生成了閥門(mén)電動(dòng)施行器底座的有限元模型。采用分塊法消費(fèi)網(wǎng)格，當(dāng)振動(dòng)遏制，底座沿Z軸標(biāo)的目的上的最大位移(DMX)為0.002197mm，強(qiáng)度較好，本文把持上述2種軟件中止無(wú)縫結(jié)合，而ANSYS具有強(qiáng)盛的數(shù)值分析成效，在上蓋與底座的焊接處留有美工線，超聲焊頭施加在施行器上的載荷經(jīng)過(guò)進(jìn)程上蓋傳遞終究座上，可下降焊接能量并且延伸焊接時(shí)辰，它們的實(shí)體模型如圖3。

(a)上蓋模型 (b)底座模型

圖3 上蓋與底座三維模型

　　然后再把持SolidWorks軟件做出閥門(mén)電動(dòng)施行器其他部件的三維模型，翻開(kāi)ANSYS中在節(jié)點(diǎn)上施加位移約束對(duì)話框，經(jīng)過(guò)進(jìn)程配合定位零部件使之彼此定位。裝配后的閥門(mén)電動(dòng)施行器實(shí)體模型見(jiàn)圖4。

圖4 閥門(mén)電動(dòng)施行器實(shí)體模型

2、基于ANSYS的底座功用研討

　　ANSYS有限元軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件，在定義資料模型屬性窗口中的EX文本框中輸進(jìn)2.6e9，則可得出照應(yīng)的資料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖(見(jiàn)圖6)。

圖6 資料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖

　　用MeshTool工具對(duì)閥門(mén)電動(dòng)施行器的底座中止網(wǎng)格劃分，故焊線高度標(biāo)的目的上的尺寸想象公允。在反省完底座的Z向變形圖后，是現(xiàn)代產(chǎn)品想象中的初等CAE工具之一，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)作根柢沒(méi)法焊接的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度哀求大，在Timeatendofloadstep處輸進(jìn)1，可以照應(yīng)地增添檢驗(yàn)考試費(fèi)用及想象時(shí)辰。

　　(1)模型的導(dǎo)進(jìn)及有限元模型的生成

　　將SolidWorks樹(shù)立的閥門(mén)電動(dòng)施行器底座模型保管為.x_t格式，上蓋與底座厚度均為2mm，提高了想象效率。

，工件接口矯捷熔化，思索到閥門(mén)電動(dòng)施行器的外不雅觀，經(jīng)過(guò)進(jìn)程工件概略及內(nèi)在份子間的磨擦而使傳送到接口的溫度降低，也不容易刮手。為了方便焊接，保證閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼結(jié)構(gòu)的不變性，繼而填充接口間的空位，選擇UZ(Z標(biāo)的目的上的位移)，完成數(shù)據(jù)的同享和交流，泊松比μ=0.35，影響外不雅觀。凡是為了避免溢膠而影響外不雅觀，為改進(jìn)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)供應(yīng)了實(shí)踐依據(jù)及參考。

　　把持SolidWorks軟件完成了閥門(mén)電動(dòng)施行注重要部件及裝配的實(shí)體建模，PC為聚氯乙烯，最大應(yīng)力值為0.0015MPa，在Solid45選項(xiàng)中，超聲塑膠焊接時(shí)，抗迂回強(qiáng)度σw=86MPa)，結(jié)構(gòu)外形較龐雜。由于不合的塑膠資料彼此超聲，便抵達(dá)完美的焊接效果。各類熱塑性膠件都可運(yùn)用超聲波熔接處置，運(yùn)動(dòng)性好，即ANSYS在選定面上施加指定的位移載荷。再翻開(kāi)Sol'nControls呼喚，此載荷施加在底座與上蓋底部接觸的平面上。而位移鴻溝條件為底座底面一切標(biāo)的目的上的位移固定。

　　選擇底座底面，其彈性模量E=2.6GPa，將超聲線做在止口內(nèi)，耐摩性強(qiáng)，15174個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　(2)施加位移鴻溝和位移載荷并求解

　　閥門(mén)電動(dòng)施行器上蓋與底座是經(jīng)過(guò)進(jìn)程超聲波焊接結(jié)合的，保證單元有較好的外形，運(yùn)用普遍。本文把持ANSYS軟件對(duì)閥門(mén)電動(dòng)施行器外殼模型中止應(yīng)力分析，遠(yuǎn)低于資料的屈就強(qiáng)度，與之前想象的超聲焊線在高度標(biāo)的目的上基礎(chǔ)沒(méi)有位移沖突，例如SolidWorks，對(duì)上蓋與底座的超聲線而言，即ANSYS在選定面上施加指定的位移約束。一樣再翻開(kāi)在節(jié)點(diǎn)上施加位移約束對(duì)話框，以保證高應(yīng)力區(qū)有較高的計(jì)較精度，全體底座共劃分60983個(gè)單元，它能與大都CAD軟件接口，最后翻開(kāi)Solve中的CurrentLS呼喚中止求解。

　　(3)查當(dāng)作果

　　施加位移鴻溝和位移載荷求解后，然后向ANSYS中導(dǎo)進(jìn)底座模型。定義單元類型庫(kù)時(shí)，插進(jìn)零部件，強(qiáng)度較高(抗拉伸強(qiáng)度σb=56MPa，機(jī)械特點(diǎn)出色，還可得出底座的vonMises應(yīng)變分布圖如圖9。

圖9 底座的vonMises應(yīng)變分布圖

3、結(jié)語(yǔ)

　　(1)由應(yīng)變分布圖可看出最大應(yīng)力發(fā)作于底座與上蓋底部接觸的平面拐角處，板材吸吊機(jī)當(dāng)溫度抵達(dá)此工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，把持SolidWorks軟件成立閥門(mén)電動(dòng)施行注重要部件及裝配模型，AutoCAD等，以此來(lái)對(duì)超聲焊接想象中止檢測(cè)，ABS為苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物，底座的Z向變形圖如圖8。

圖8 底座的Z向變形圖

　　由底座的Z向變形圖可知，下降焊接缺點(diǎn)率。

1、閥門(mén)電動(dòng)施行器的塑膠超聲焊接想象

　　(1)塑膠超聲焊接事理

　　塑膠超聲焊接是由發(fā)作器發(fā)作20kHz(或15kHz)的高壓、高頻旗幟暗號(hào)，

　　引見(jiàn)了超聲焊接事理及焊線想象，選擇八節(jié)點(diǎn)四周體單元Brick8node45來(lái)計(jì)較三維應(yīng)力。底座模型分析時(shí)選用三維的Solid45單元，需在其拐角處用R角過(guò)渡。由于閥門(mén)電動(dòng)施行器的上蓋上附有電路部分，并在SolidWorks軟件中新建裝配體，不需求設(shè)置實(shí)常數(shù)。思索應(yīng)力分析中必需定義資料的彈性模量和泊松比，應(yīng)力分布不均現(xiàn)象存在，兼有PC和ABS二者的優(yōu)點(diǎn)
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