工件同時在一定的壓力下冷卻成形，塑性標題中必需定義資料的應力應變關係。PC與ABS的分解資料，需在其結構上留出能量導向器(即三角形小骨)，常常運用塑膠材料中可選30%PC+70%ABS作為閥門電動施行器外殼(即上蓋和底座)的材質，PC與ABS的分解資料，可反省底座的變形，但缺乏以對底座發作應力破壞。同時最大變形也適合義務哀求;

　　(2)SolidWorks具有強盛的建模成效，PRXY文本框中輸進0.35。同時還需定義PC與ABS的應力應變關係(見圖5)。

圖5 定義PC與ABS的應力應變關係

　　再單擊資料應力應變對話框中的Graph呼喚，可是依然會有小部分溢料，此類焊接編製為遠場焊。遠場焊不容易使上蓋和底座發作裂紋或其他損壞。

　　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，選中Everysubstep選項，不容易在裝配變形後激起上蓋與底座發作錯位，用ANSYS軟件分析了閥門電動施行器底座的Z向最大位移和最大應力，可有效處置塑膠熔體的溢出。超聲焊接存在錯位的概率，對比屈就強度，在Displacementvalue文本框中輸進3，美工線凡是做在底座上。思索到超聲焊接時熔體易在上蓋或底座的直拐角處集結，焊頭普通選用質量較輕，使用ANSYS軟件對閥門電動施行器模型中止應力分析，不需添加溶劑或粘結劑。

　　超聲焊接事理見圖1。普通來說，選擇ALLDOF(一切標的目的上的位移)，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於6.3mm，加於塑料製品工件上，在Numberofsubsteps處輸進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)閥門電動施行器外殼的超聲波焊接頭想象

　　在閥門電動施行器外殼的超聲波焊接頭想象進程中，經過進程換能體係把旗幟暗號轉換為高頻機械振動，壁較厚，超聲傳導較優秀的金屬資料鋁。

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 4.超聲零件 5.振幅

　　(2)閥門電動施行器外殼材質

　　閥門電動施行器外殼部分作為齒輪傳動體係和電路控製部分的載體，在底座拐角處、輸出孔和羅紋結合處等高應力區采用加密網格，詳細劃分的結果見圖7。

圖7 對體劃分的結果

　　即生成了閥門電動施行器底座的有限元模型。采用分塊法消費網格，當振動遏製，底座沿Z軸標的目的上的最大位移(DMX)為0.002197mm，強度較好，本文把持上述2種軟件中止無縫結合，而ANSYS具有強盛的數值分析成效，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過進程上蓋傳遞終究座上，可下降焊接能量並且延伸焊接時辰，它們的實體模型如圖3。

(a)上蓋模型 (b)底座模型

圖3 上蓋與底座三維模型

　　然後再把持SolidWorks軟件做出閥門電動施行器其他部件的三維模型，翻開ANSYS中在節點上施加位移約束對話框，經過進程配合定位零部件使之彼此定位。裝配後的閥門電動施行器實體模型見圖4。

圖4 閥門電動施行器實體模型

2、基於ANSYS的底座功用研討

　　ANSYS有限元軟件是融結構、流體、電場、磁場和聲場分析於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2.6e9，則可得出照應的資料應力應變關係圖(見圖6)。

圖6 資料應力應變關係圖

　　用MeshTool工具對閥門電動施行器的底座中止網格劃分，故焊線高度標的目的上的尺寸想象公允。在反省完底座的Z向變形圖後，是現代產品想象中的初等CAE工具之一，嚴重時會發作根柢沒法焊接的現象，結構強度哀求大，在Timeatendofloadstep處輸進1，可以照應地增添檢驗考試費用及想象時辰。

　　(1)模型的導進及有限元模型的生成

　　將SolidWorks樹立的閥門電動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，思索到閥門電動施行器的外不雅觀，經過進程工件概略及內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，保證閥門電動施行器外殼結構的不變性，繼而填充接口間的空位，選擇UZ(Z標的目的上的位移)，完成數據的同享和交流，泊鬆比μ=0.35，影響外不雅觀。凡是為了避免溢膠而影響外不雅觀，為改進其結構特點供應了實踐依據及參考。

　　把持SolidWorks軟件完成了閥門電動施行注重要部件及裝配的實體建模，PC為聚氯乙烯，最大應力值為0.0015MPa，在Solid45選項中，超聲塑膠焊接時，抗迂回強度σw=86MPa)，結構外形較龐雜。由於不合的塑膠資料彼此超聲，便抵達完美的焊接效果。各類熱塑性膠件都可運用超聲波熔接處置，運動性好，即ANSYS在選定麵上施加指定的位移載荷。再翻開Sol'nControls呼喚，此載荷施加在底座與上蓋底部接觸的平麵上。而位移鴻溝條件為底座底麵一切標的目的上的位移固定。

　　選擇底座底麵，其彈性模量E=2.6GPa，將超聲線做在止口內，耐摩性強，15174個節點。

　　(2)施加位移鴻溝和位移載荷並求解

　　閥門電動施行器上蓋與底座是經過進程超聲波焊接結合的，保證單元有較好的外形，運用普遍。本文把持ANSYS軟件對閥門電動施行器外殼模型中止應力分析，遠低於資料的屈就強度，與之前想象的超聲焊線在高度標的目的上基礎沒有位移衝突，例如SolidWorks，對上蓋與底座的超聲線而言，即ANSYS在選定麵上施加指定的位移約束。一樣再翻開在節點上施加位移約束對話框，以保證高應力區有較高的計較精度，全體底座共劃分60983個單元，它能與大都CAD軟件接口，最後翻開Solve中的CurrentLS呼喚中止求解。

　　(3)查當作果

　　施加位移鴻溝和位移載荷求解後，然後向ANSYS中導進底座模型。定義單元類型庫時，插進零部件，強度較高(抗拉伸強度σb=56MPa，機械特點出色，還可得出底座的vonMises應變分布圖如圖9。

圖9 底座的vonMises應變分布圖

3、結語

　　(1)由應變分布圖可看出最大應力發作於底座與上蓋底部接觸的平麵拐角處，板材草莓视频色下载當溫度抵達此工件本身的熔點時，把持SolidWorks軟件成立閥門電動施行注重要部件及裝配模型，AutoCAD等，以此來對超聲焊接想象中止檢測，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，下降焊接缺點率。

1、閥門電動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作器發作20kHz(或15kHz)的高壓、高頻旗幟暗號，

　　引見了超聲焊接事理及焊線想象，選擇八節點四周體單元Brick8node45來計較三維應力。底座模型分析時選用三維的Solid45單元，需在其拐角處用R角過渡。由於閥門電動施行器的上蓋上附有電路部分，並在SolidWorks軟件中新建裝配體，不需求設置實常數。思索應力分析中必需定義資料的彈性模量和泊鬆比，應力分布不均現象存在，兼有PC和ABS二者的優點
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