3冰箱门门盖结构改善以及CAE计算

为了达到降成本开发的目标，在使用HIPS材料的前提下，通过改善门盖的结构，使其满足强度设计要求。塑料件的结构改善无外乎从增加壁厚和增加加强筋两方面入手。针对冰箱门上下门盖的改善，提出以下两种改善方案：

方案一

上门盖：顶面加厚0.5mm，外边缘改为R0.5的导圆角，纵向筋的一端延伸到端部。

下门盖：顶面加厚0.5mm，外边缘改为R0.5的导圆角，增加纵向及横向的筋。

方案二

上门盖：在方案一的基础上纵向筋的另一端也延伸到底部，增加一条横向的筋。

下门盖：在方案一的基础上将内部筋的高度增加到2mm。

利用HyperMesh软件分别对上述两种改善方案分别进行CAE分析，结果数据如表3所示。对比两种方案可以看出，方案二改善效果明显，门盖安全系数增加到2.0以上，已经高于使用ABS材料时的安全系数，门体整体变形也由3.3mm减小到2.3mm，上下门盖重量分别增加27.6g和17.5g，由于HIPS比ABS便宜，即使重量稍有增加也能达到降成本开发的目标。

4结论

本文利用HyperWorks有限元分析软件，对冰箱门进行了CAE温度场分析，查找出门盖开裂的原因，并针对其薄弱部位进行加强改善，在满足强度要求的前提下，实现更具成本优势的材质替换目标。同时，还探讨了约束条件的设定对计算结果是否收敛的影响，得出在载荷工况对称的条件下无需施加约束也能计算收敛的结论。本文是HyperWorks软件应用在家电行业温度场分析的成功案例，借助CAE分析工具，实现品质提升和成本竞争力强化的研发目标。

5参考文献

[1]张峰.冰箱塑料堵盖开裂的原因分析及对策.塑料工业.2007年第6期

[2]申开智.塑料制品设计方法及应用实例.国防工业出版社.2006

Temperature Field Finite Element Analysis of the refrigerator door based on HyperWorks
Zhao Shouzhen Sun Yunhui

Abstract: Create the finite element model of the refrigerator door with HyperWorks software, calculate out the stress and deformation of cover in temperature field analysis, find out the reason why the door crack with the calculation results. Improve and analysis the structure of the cover to achieve the target of more cost-competitive, with meeting the strength requirements.

Key words: the refrigerator door stress temperature cycle