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探索压接设计仿真技术

来源:火狐官网下载    发布时间:2024-03-24 19:27:09


  端子压接区设计和性能影响因素就不赘述了,本文我们侧重压接仿真流程以推导思路,且选择端子M型压接及屏蔽压接环渐开设计的压接进行分享。

  接上端子压接区根据关联区域设计(适配线材/端子材料/防水/压接宽度等)完成后,传递至压接设备设计与选型,这里以压接部位为仿真重点,初步仿要识别:压接设备吨位选择,刀具设计风险,压接后风险等,本案例忽略刀具强度等因素(主要为简化模型,但实际中不可忽略刀具缺陷如崩刀等,将会是另外的设计与仿真方向)。

  因篇幅限制目前先行考虑以上提及的两个参数设计。其中,压接设备吨位选择将在后文进行简单叙述。

  刀具设计上,确定线材SCA,一般端子根据端子设计压接后宽度,查STC表后可得初步压接刀具参数,刀具设计压接辅助导向角及支撑角,留足公差间隙后,就可以输出第一版刀具模型。

  ),并尽可能多的测试对应的力学数据,金属建议标准样块与设计实物分别来测试后做出测试数据后拟合J-C曲线,橡胶材料建议标准样块与设计实物分别来测试后做出测试数据拟合M-R曲线或Ogden曲线,当然实物压接后反推上述拟合曲线对数据来进行矫正也是必须的。

  因设备计算算力与工程适配性需要(毕竟工程设计中一个仿真一直在兜圈子且输出结果不是工程所需,占用太多开发时间往往得不偿失),推荐对模型进行一定简化。但需格外的注意如被简化对象会受压接产生形变等影响(例如非压接区的触点/挂扣等),建议不简化,简化边界依赖于仿真设计工程师在压接仿真过程中,压力对仿真对象产生的影响有足够的预判与实际刀具的设计经验。

  如使用Ansys这里推荐小伙伴们对刀具做片体简化,Abaqus可抽壳处理观感更佳,线缆中屏蔽层推荐按照一定宽度简化成规则形状(此处需根据线材实际进行仿真拟合)。但同上需考虑实际压接过程对屏蔽带来的影响(如压接后屏蔽断丝/超出既定位置等风险)。

  另外如是端子压接,实体仿真中线材太多芯线会影响运算效率,推荐大平方线根据芯线绞合后股数进行简化(此处需根据线材实际进行仿真拟合)。

  这部分其实每个组织与个人的习惯都不相同。基本要求仿真前具备一定压接工程经验,仿真环境搭建满足压接实际。

  特别的,如使用Ansys,可通过对上刀模增加质量以初步确定压接所需吨位;Abaqus需小伙伴们自行摸索:P屏蔽压接为例,设计芯线/绝缘层/屏蔽层(含铝箔)/护套接触方式,压接内外套管接触方式,刀具接触方式后即可,摩擦系数结合实际给定,前期可适当放大值以求证极值状态。

  网格根据小伙伴们设备匹配,推荐前期大网格跑通后再加密,但大网格中网格质量检查不可忽略。

  至于求解选择,显式与静态求解均可(与材料数据强相关),此也可在Ansys培训中印证,本文优先显式方法。

  经过不断的调(试)试(错)后,都会得到一个运算完成结果,小伙伴们切莫不可半场开香槟,往往一个有效的结果才是处理问题的开始~

  首先,求解过程中可能会遇到包括但不限于以下情况:● 刀具下压错误,刀具出现偏摆,错位等;

  当所有程序问题解决后,我们来针对仿真结果逐层分析,以前述屏蔽压接Demo为例(内套管使用压接整形后模型导入)。

  ● 复合材料下部分屏蔽存在断裂可能(适配未来纺织屏蔽需求,传统材料此风险较低);

  实际压接图暂不体现,压接结果通过对比分析,仿真数值误差低于控制值(下同)。

  相对屏蔽压接,端子压接存在更大的变形与非线性,但接触设置相对简单,同前述为得到较为精准的仿真结果,正确的材料/合理的接触/合适的求解缺一不可。

  针对单线密封仿真,密封件的材料参数会直接影响仿真收敛性亦或仿真正确性。端子压接相对于屏蔽压接,整体理论设计逻辑与计算资源更为丰富,仿真可细化规避缺陷的方向,例如:过压/欠压/支撑脚问题/端子断裂等失效问题。

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