EMechanica Structure的塑料产品装配结构设计.pdf

《EMechanica Structure的塑料产品装配结构设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、董海东，等：基于Pm／EMechanicaStructure的塑料产品装配结构设计37基于Pro／EMechanicaStructure的塑料产品装配结构设计董海东杨延波(陕西工业职业技术学院，咸阳712000)摘要以手机的装配结构设计为例，在分析其零部件的结构特点及卡扣连接、压力装配等装配关系后，借助Pro／EMechanicaStructure模块分析手机在装配中，手机前盖、后盖等塑料零部件在静载荷作用下可能出现的变形，进而改进并优化结构，并且对改进前后结构受静载荷作用的应力值进行比较，结果满足使用的力学性能要求。因此通过基于Pro／EMechanicaStructure的塑料产品

2、装配设计，可以降低成本、加快完成塑料产品的开发。关键词塑料产品结构优化Pro／EMechanicaStructure力学性能塑料产品在装配时受到载荷会产生变形，为确保塑料产品的形状和尺寸，应对塑料产品的力学性能进行分析、研究。笔者首先分析手机前盖等零部件的结构特征及前盖等零部件之间的卡扣连接、压力装配等装配关系，应用公式计算手机装配中各零部件受到的应力，然后应用Pro／EMechanicaStruc—图2手机后盖结构，下慈图ture模块对手机前盖与后盖，后盖与电池上盖、下盖电池下部卡扣连接；e处为l4个连接电池上盖及下的装配进行静载荷作用的力学分析¨J，根据分析结盖的卡扣；f处为14个

3、连接边框的矩形柱体。果，优化手机的装配结构，从而大大缩短其设计周图3为电池上盖与下盖结构示意图。电池上盖期，降低生产成本，以适应产品激烈的市场竞争，应与下盖基本壁厚1．4mm，电池上盖通过a处(10用Pro／EMechanicaStructure模块设计塑料产品的处)卡扣固定在后盖上，b处凹槽与电池下盖连接，c装配结构具有重要的现实意义。处(2处)卡扣固定在后盖上(图3a)；电池下盖通过1手机主要零部件装配结构的分析d处(9处)卡扣固定在后盖上，e处卡扣与电池上盖1．1主要零部件结构的分析连接，f处(2处)卡扣槽与防滑板连接，g处(2处)图1为手机前盖结构示意图。手机前盖基本壁卡扣槽与

4、合金圈连接(图3b)。厚0．7mm，侧壁厚1．6mm。a处为6个定位锁紧螺钉柱孔；b处为与印刷电路(PCB)板连接的11个定位销柱；e处为4个伸出式卡扣；d处为喇叭密封圈凹槽，喇叭密封圈通过点胶或热熔的方式固定在前盖上；e处为镜片LENS凹槽，镜片LENS与壳体的连接方式为点胶或热熔。(6处)(11处)图1手机前盖结构示意图(I1)图2为手机后盖结构示意图。手机后盖基本壁a一上盖；b一下盖厚1．2mm，a处为6个固定前后盖及PCB板的螺钉图3电池上盖与下盖结构示意图孔；b处为2个连接电池上盖的卡扣；c处为2个卡扣槽，用于与电池上部卡扣连接；d处卡扣槽用于与收稿日期：2010-07—04

5、38工程塑料应用2010年，第38卷，第9期1．2装配关系的分析——塑料短期允许应变量，由文献[2]查得s手机前盖与后盖由4个卡扣连接，再加上6组=2．5。中空的螺钉柱中穿销钉连接在一起，后盖与电池上——梁的长度，0．4mm；盖、电池下盖以卡扣连接，前盖由11个定位销柱与Q——修正系数，由文献[2]查得Q=2．12。PCB板以压力装配连接(见图4)。在组装过程中螺根据式(1)可得P=12．5N。钉柱主要起支撑作用，而卡扣、卡扣槽等部分呈悬臂手机前盖内部11个定位销柱与PCB板为压力状态，在组装连接时容易损坏，故着重考虑卡扣、卡装配连接(见图4)。由文献[2]可得：扣槽组装时受静态载荷作

6、用的受力分析，以下借助(1)配合部分几何尺寸参数Pro／EMechanicaStructure进行手机前后盖、电池上根据结构条件，现取手机前盖定位销柱安装部盖与下盖结构的优化。分直径D为0．8mm；前盖定位销柱与PCB板上孔配合部分的外径D为2mm；前盖定位销柱与PCB板上孔配合长度￡为1．7mm。(2)配合材料性能参数前盖定位销柱与PCB板的材料均为ABS／PC，由文献[3]可知，ABS／PC的弹性模量E为2100MPa，泊松比为0．3，线胀系数为7×10K～，屈服强度为44MPa，轴与轮毂内表面间的摩擦系数为0．5；安全因子为3；设计应力或轮毂的最l一屏幕边框；2一屏幂；3一前盖；

7、4一PcB板；5一圆柱销；大许用应力=材料的屈服强度／安全因子=14．676一后盖；7一后盖边框；8一电池上盖；9一防滑板；1O一合金圈；11一电池下盖；l2一电池；13一按键MPa；轴与轮毂界面上的接触压力P=14．67MPa；图4手机模型爆破图前盖定位销柱与PCB板孔配合的几何因子G由式2基于Pro／EMechanicaStructure的手机装配结构(2)得出：设计G：±：12．1创建手机模型．38(2)1一(D／Do)‘图4为手机模型爆