莫伟伟　刘国承

摘 要：CAE分析是卡扣结构设计的重要方法。本文通过ABAQUS，分析并优化一类典型天窗开关底座卡扣的拔出力，有效地找出了设计缺陷。运用动力学分析与实测对比，成功地解决了底座卡扣脱出问题。

关键词：拉脱力 ABAQUS 动力学 开关

Analysis on Polling-out force of Auto Skylight Switch BASE by ABAQUS

Mo Weiwei，Liu Guocheng

Abstract：The CAE is the important path to optimize card buckle structure design， In this paper， adjusting and optimizing the pulling-out force of a type of typical auto skylight switch BASE is useful to find out the design flaws by ABAQUS. The pulling-out problem of the base buckle is solved successfully by comparing the dynamic analysis with the actual measurement.

Key words：pulling-out force， ABAQUS， dynamics， switch

1 引言

对于塑料卡扣的设计，通过CAE分析，优化卡扣插拔力、装配强度等，已成为很多车辆开关产品开发必要手段。

本文以天窗开关底座卡扣作为研究对象，对底座与外壳的安装拔出力进行仿真分析，通过不同拔出方向研究，找出底座与外壳卡扣拉脱的薄弱点，优化卡扣结构，确定最佳参数，并通过对比实物进行测试，验证分析结果。

2 典型案例

2.1 案例描述

本文的案例产品，如图 1所示，为某车辆的天窗开关。底座采用四个对称的卡扣与外壳紧固，初始设计的卡接量为0.7mm。底座和外壳的材料分别为PA6GF30和PA6GF15。

从产品的常规设计上讲，通常设计考虑底座卡扣竖直方向上的拉脱力≥110N即可。而在实际中，由于底座需要插上接插器，其线束就存在各个方向被拉拽的可能，使得本产品在实物验证过程中，存在大量的底座拉脱失效件，需要进一步优化底座卡扣。

2.2 模型简化

根据天窗开关三维数模，取外壳与底座相关部分，简化圆角等结构，建立模型，如图2所示。

2.3 模型分析

在选择分析方法时，由于分析存在不稳定的接触，选用静力学分析必会存在极难收敛而无法获取拉脱力的问题。经综合考虑，引入了动力学方法来进行分析。

将处理的模型，导入ABAQUS中，进行网格划分。……