Assembly and disassembly mechanics of a spherical snap fit

The snap fit is a common mechanical mechanism.We have studied the spherical snap fit carefully for its physical asymmetry,which is easy to assemble but difficult to disassemble.Because of the complexity of spherical snap fit,it is difficult to get a theoretical formula to describe its physical asymmetry.In this paper,the pushing assembly and pulling disassembly of spherical snap fit are studied by both finite element analysis and experiments.The theoretical formulaes of spherical snap fit have been obtained based on numerical simulations and theoretical results of cylindrical snap fit.

多普勒辅助RangeFit快速定位方法

常规GNSS快速定位算法(即首次定位时间TTFF<1 s)中存在初始时间、初始位置、钟差等误差总和小于150 km的约束门限,即使初始位置十分准确,初始时间误差也不能超过210 s,这使得只有在热启动和AGNSS条件下,才能实现TTFF小于1 s.该文针对常规快速定位算法的这种缺陷提出一种多普勒辅助RangeFit快速定位法,有效拓展了快速定位算法的适用范围.数据分析及实测证明,该方法能够在初始时间误差在千秒甚至万秒以内且初始位置误差未知的情况下完成GNSS快速定位,使得TTFF小于1 s.

音乐盲盒外壳CAE优化与强脱机构模具设计

音乐盲盒外壳塑件注塑成型的难点为卡扣公扣4个扣勾收缩变形量的控制及其自动化脱模。基于此,要求公扣4个扣勾的装配扣合量tc及靠边间隙δ3的设计目标值tc+δ3=0.58 mm,通过CAE优化分析得到的模腔单腔扇形侧浇口尺寸为4 mm×0.8 mm;然后,在模具温度为83.64℃、注射时间为1.371 s、熔体温度为256.8℃条件下,塑件的成型质量最优分数为0.8658,对应的4个扣勾成型尺寸中,1号、4号扣勾之间收缩后内径ϕn′m′=32.37 mm,2号、3号扣勾之间收缩后,内径ϕn′m′=32.59 mm,该尺寸能保证成型后塑件的扣接使用功能。模具为1模2腔两板模具。模具中,结合4个扣勾的脱模,设计了一种扣勾2次顶出强制脱模机构,实现了塑件的自动化脱模,该机构中二次推板能实现内层推管的顶出脱模,机构使用了5层同心成型件实现该局部特征的成型与脱模,采用二次推出机构实现了最内层推管的顶出驱动,避免了同类设计中为解决该难题而采用多板模、多次开模驱动造成的模具结构设计较复杂的问题。

铁路货车轮毂对轴承压装力-位移曲线的影响研究

为保障铁路货车行驶安全,实现对铁路货车轮对磨耗状况的预测,研究铁路货车轮毂对轴承压装力-位移曲线的影响。首先以轮毂轴承内圈与车轴轴颈配合为基础,从力学角度分析轮毂对轴承压装过程,获取轴承压装力-位移间的标准曲线,并以此为基础,依照广义胡克理论计算轮毂对轴承压装力值。然后构建基于最小二乘支持向量机的预测模型,以轴承压装力值与车轮直径等参数为输入向量,以铁路货车轮对磨耗为输出变量,利用量子粒子群算法优化预测模型参数,通过参数编码、确定适应度参数等过程提升预测模型求解效率与精度。最后利用实验证明所提方法的先进性。实验结果表明,该方法可获取研究对象压装力-位移曲线,通过校正可获取满足轴承设计标准的压装力理论结果,以此为基础可准确预测车轮对的磨耗状况。

智能一键求助报警器后盖滑扣的有限元分析与试产改良

对无线智能一键求助报警器外壳后盖的滑扣尺寸进行了仿真模拟研究,分析了滑扣的过盈量、材质和指压对后盖脱扣性能的影响规律。结果表明,过盈量对后盖的脱扣性能影响较大,试产所采用的过盈量0.5 mm未达到质检预期。基于对受力分析和应力分布的对比,将设计优化为过盈量0.3 mm,其后盖的拆卸性能更符合质量管控要求,解决了试产和维修反馈的拆卸过紧的问题。

FDM制备晶格点阵结构体的一种卡扣式打印方法的研究

熔融沉积技术(Fused deposition modeling,FDM)打印晶格点阵结构时,存在着打印件机械性能差、支撑材料难去除的问题。针对这些问题,本文将晶格结构体分解成数个二维模型,通过FDM进行分体打印然后利用卡扣配合重新组装。利用这种分体打印工艺深入探索了BCC、BCC-Z、F2CC和F2CC-Z这4种典型结构类型的晶格体结构的表面形貌和机械性能,并与传统一体式打印进行对比。发现该卡扣式分体方法实现了打印物体表面质量的改善、打印时间和打印材料的节省以及抗压性能的提升。该研究为实现3D打印制备晶格结构体提供了一种途径,并为选择合适的晶格类型提供了参考。

汽车内饰卡扣双物料注射成型模具设计

介绍双物料多模注射成型工艺及分析汽车卡扣的结构特点,并根据汽车卡扣的结构特点设计了双物料注射成型模具。针对双物料多模注射成型工艺"旋转换腔"的难点,采用延时抽芯和顺序开模机构,二次注射浇注系统采用热流道与普通浇注系统相结合的结构。该模具设计能够较好地改善两种物料的粘结强度、提高生产率。

Ansys Workbench在卡扣装配分析中的应用

介绍基于Ansys Workbench的卡扣装配分析方法和步骤。用Ansys Workbench软件可以方便地计算卡扣中的应力和应变,动态显示装配过程,生成计算结果曲线图。与常用简化公式计算相比,Ansys Workbench的计算结果更精确。该分析方法具备较大的扩展性,对同类应用的设计具有指导意义。

塑料卡夹联接

本文介绍了近年来塑料弹性卡夹联接的应用和设计的进展。陈述了长度方向具有双向斜面的悬臂卡夹件的变形计算式。举例说明了圆筒卡夹件和扭转杆卡夹件的设计计算方法。

微型智能手术照明摄像机的研制

本文研制了一种微型智能手术照明摄像机,该摄像机主要由U型卡扣固定单元、可定型柔性臂单元、智能照明摄像单元组成,可用环氧乙烷消毒,能够应用于无菌环境。该摄像机通过U型卡扣固定于手术床上,当术中需要记录手术过程时,可通过其可定型柔性臂调节智能照明摄像单元的角度,从而使智能摄像单元能够按照医师的要求进行录像、拍照、补光。

基于ABAQUS的冰箱卡扣X向配合尺寸对Y向受力影响的分析

卡扣是冰箱的重要组成部分,主要用于防止冰箱门与箱体强烈撞击时产生噪声和反弹,使其关到一定角度后自行闭合,关闭后提供一定的锁紧力。为了研究冰箱卡扣X向配合尺寸对Fy的影响,采用ABAQUS软件进行非线性有限元分析的方法,仿真卡扣在不同X向配合尺寸L下关门过程中Y向受力F_y。根据仿真结果,得到了卡扣Y向力F_(ymin)、F_(ymax)、F_(yend)。最后,借助MATLAB软件拟合了F_(ymin)、F_(ymax)、F_(yend)与配合尺寸L的关系,确定了最小极限配合尺寸L_(min)。结果表明:卡扣X向配合尺寸设计的合理性直接影响冰箱门开闭力,F_(ymin)、F_(ymax)、F_(yend)与L在一定范围内呈线性关系,该线性关系式对同类冰箱卡扣配合尺寸误差设计具有指导意义。

搭扣配合在塑胶件中的应用

搭扣配合在塑胶产品中的应用非常广泛,搭扣配合可以在不使用粘合剂或铆接等方法的情况下实现塑胶零件之间的连接紧固。文中阐明了悬臂搭扣、环形搭扣和扭转搭扣3种搭扣配合形式,并通过对这3种搭扣配合形式的基本设计要点进行归纳总结,提炼具体参数,为塑胶件搭扣设计提供理论基础,达到降低制造模具过程中模具返修率的目的。

某卡扣连接过程的数值模拟

针对某金属卡扣对接和插入连接的全过程进行数值仿真.仿真基于Abaqus/CAE开展,提取位移和应力等关键参数的响应.针对初始设计状态暴露的插入过程点-面接触问题,提出改进意见.

基于ANSYS的塑料卡扣装配力学分析方法

在CAD三维模型基础上利用ANSYS作为CAE分析的基本流程,以POS(Point of Sales销售点终端)机的卡扣连接为例,阐述了基于PRO/E和ANSYS9.0系统的卡扣连接分析方法和关键步骤.用ANSYS可方便地确定POS机卡扣的最大应力和应变,并可动态显示其装配过程,以检验卡扣设计的合理性.再对基于ANSYS的分析结果与简化计算公式的计算结果进行比较,结果表明对复杂的卡扣结构采用ANSYS分析方法是合适的解决方案.

基于ABAQUS的呼吸防护面具卡扣装配设计

在对呼吸防护面具结构和装配力学分析的基础上,确定了卡扣装配尺寸、受力、变形的关系表达式。在表达式的基础上,建立了环型卡扣装配分析模型,并用ABAQUS软件分析了卡扣不同过盈量和插入角对卡扣连接和装配力的影响,进而根据最大装配力、最大应变与许用应变的关系,得到了环型卡扣的最佳过盈量、最佳插入角,满足了装配可靠、连接紧凑和密封性好的要求。

关于卡扣设计的结构静强度的有限元分析

卡扣连接是产品一个最基本的装配特征,连接各个零件的重要方式。优秀的卡扣设计能使结构简单、生产便捷、易于实现反复拆装,有着不可替代的优越性,因此如何快速合理的设计卡扣,是保证产品装配性能的重要途径。通常在卡扣设计时经验法最为常用,成熟的产品设计,在很大程度上依赖于前期产品的开发经验。而对于产品的创新设计,采用模拟仿真的有限元分析法,往往有更大的优势,易于优化设计。

重载卡扣锁紧机构力学分析与优化设计

采用有限单元法、叠加法、Hertz线接触理论进行悬臂卡扣式锁紧装置二维模型解锁力、正应力、接触压力计算,重点考虑卡扣纵向截面和轴向载荷关于其中性轴不对称对弯曲变形的影响。在试验仿真分析合理的基础上,基于正交试验利用仿真工具研究了锁紧装置二维模型与三维模型的关系,给出了理论计算经验修正系数。对锁紧装置进行了优化设计,接触区域采用椭圆弧线过渡,增加卡扣根部截面高度,在正常工作和扣入量增加2 mm的非正常工作时,相较试验模型更加安全可靠。

不同网格类型对建筑风环境仿真结果的影响

本文使用开源CFD软件工具OpenFOAM,通过设置不同的建筑表面网格尺寸和不同的网格类型,计算建筑风环境的人行区风速分布情况,并按照绿建相关标准进行结果统计。通过对比分析,发现在不同的建筑表面尺寸下,贴体网格的算例中,高风速和低风速的面积占比相对较多,非贴体网格的算例中,面积占比大部分集中在中等风速。由此可以看出,贴体网格的计算结果能更好的预测高低风速的区域,因此建议使用贴体网格进行建筑室外风环境的仿真计算。

工业缝纫机气浮旋梭轴承气膜承载特性分析

在对工业缝纫机整体机构分析的基础上,建立了旋梭轴系偏心下的物理模型,对气浮旋梭轴承气膜高度进行曲面拟合,并基于有限差分法获得气膜压力分布。利用气体流量平衡方程及承载力方程求得旋梭轴在不同偏心距、转速、供气孔距轴承端面距离等工况下,气浮旋梭轴承的承载力、耗气量的变化规律。结果表明:在同一供气压力下,旋梭轴偏心距越大、转速越快、供气孔距轴承端面距离越远,承载力越大,耗气量也越大。

悬臂梁卡扣保持面深度设计

通过对等截面和变截面悬臂梁卡扣的最大保持面深度计算公式的推导,验证了相关经验公式,给悬臂梁卡扣设计者提供借鉴。