唐雪龙 陈旭波 姚思捷 胡友才 彭美南

（宁波公牛电器有限公司 慈溪 315314）

引言

墙壁开关（插座）固定架（以下简称“固定架”）在安装时，在螺栓孔处承受螺栓预紧力作用，如果固定架刚度不足，将引起其整体发生较大的变形，同时内部零件也会相应发生较大幅度变形，从而引起开关按钮无法拨打或者拉电弧，或者引起插座插头插入不到位，过热损坏等严重后果。所以固定架刚度的保证是非常重要的。

新型固定架在螺栓安装孔的环形面上设置了斜坡面，以增加斜向力来增加固定架刚度，因为斜坡面会压溃，增加螺栓头的摩擦系数，降低预紧力，从而降低固定架变形。如图1所示。本文所讨论的固定架就是这种固定架。

图1 墙壁开关(插座)固定架安装螺栓孔结构及刚度试验夹具示意图

按照公司内部规定，测试固定架刚度的方法为，将固定架置于特制的台架上，固定架两边搭接在台架上，两搭接边间距75 mm，使用叉形压头在螺栓孔处加载500 N，测量螺栓孔边缘的位移S，固定架刚度的定义为K=500/S，单位N/mm。

1 问题现状

对于螺栓安装孔带斜坡的固定架，FEA刚度分析是非常困难的，按照目前的方法（本文“方法1”）进行分析，用图2的方式计算的变形值与试验值差距可能达到30 %以上，该差距无法接受。原因是安装螺栓的螺栓头会压溃固定架斜坡面，造成侧向力，竖直向下的加载模式不适合该结构，如图2所示。但是如果使用螺栓头进行复杂的接触分析（本文“方法2”），如图3所示，斜坡面一旦压溃，塑料的高度屈服给FEA计算带来巨大困难，计算到中途会计算不下去，而且计算时间非常漫长。……