实际应用分享：按键寿命COSMOS分析及修模建议

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原本想发到结构版，但想到这里的分析是用COSMOS做的，所以也就放在此版中，目的让大家知道如何把学到
的SolidWorks机械工程师论坛工具应用到实际工作中。在各种产品设计中，总是离不开按键的设计。大家有没有碰到自己
设计的按键被客户使用一段时间后失效或断裂。在这里我向大家分享一下我的经验，这些经验是我们付出
很多的代价才总结出来的，先看一下图片
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按键寿命是不是指被干的次数呀？

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1.        结构问题的提出：
2006年1月份有客户反馈回来说我们的上壳控制面板按键在使用一年后出现断裂现象，客户已把部分不良品寄到我公司。我们发现外部的两个按键断的最多是因为这两个键使用的频率比较高。

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2.        试验，目的让不良再现：
      我们按实际使用状态把控制电路板装在两个新上壳上，然后对所有按键按动36500次（按一天按100次来算，一年就是36500次），试验结果是按键没有断，但有一按键根部已明显出现发白现象，看下图。也就是说，在使用一年或更长的时间后按键出现断裂可能性比较大

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3.        CAE分析结果及判定
（1）        分析模型的建立：成品上壳按键悬臂厚度为0.8mm，根部下部已倒出0.3mm的圆角，实际使用的按键行程为0.3±0.05mm

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为了节省时间和提高运算速度，我们把一些不影响精度的特征去掉，变成以下运算模型

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（2）        分析结果对比
a.        原设计：根部有0.3mm的圆角的分析：
                 最小寿命：1.251e+004，应力分布不够均匀，应力集中严重

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b.        取消根部的圆角后的分析：
             最小寿命：6.488e+004，寿命有很大的提高，应力分布比较均匀

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c.        在原设计基础上根部下端追加大圆角的分析：
      最小寿命：1.890e+004，应力分布不够均匀，应力集中严重

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d.        根部上下都加0.3mm圆角的分析：
               最小寿命：1.693e+004，寿命有所下降，应力分布不够均匀，应力集中

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e.        在原设计的基础上根部上端追加倒角的分析：
           最小寿命：1.723e+004，寿命有所下降，应力分布不够均匀，应力集中

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f.        减厚度为0.5mm的分析：
    最小寿命：100.0e+004，寿命好，但0.5mm的厚度在实际注塑时比较不好走胶。

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g.        根部拱形减胶的分析：
最小寿命：12.41e+004，应力和寿命分布都很好，没有应力集中

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h.        根部拱形减胶再加上部圆角的分析：
最小寿命：12.33e+004，应力和寿命分布都很均匀，应力集中影响不大，此方案最切合实际注塑和使用情况。

billy

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i.        下部削出倒角的分析：
最小寿命：9.187e+004，应力和寿命分布不错，没有应力集中

浙江越隆

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j.        下部削出倒角，上部倒圆角的分析
最小寿命：7.906e+004，应力和寿命分布不错，应力集中影响不大

zwqiang0351

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k.        下部减胶的分析：
最小寿命：4.501e+004，除了局部寿命低点，其它地方的寿命分布比较高，此方案也可作为修模参考

natang

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l.        下部减胶，上部加0.3mm圆角的分析：
最小寿命：9.497e+003，应力集中高

totti10_1984

怎么做的啊~

liuliqiang

（3）        分析结果判定
以上各个分析在个体数据上跟实际可能有一定的误差，但它们都是在同一计算条件和环境下模拟实际情况计算出来的结果，各自之间具有准确的对比性。通过以上分析可以看出，减胶更有利于提高按键的疲劳寿命，加胶和上下加圆角都会降低按键的疲劳寿命。判定原则是：疲劳寿命尽量高，应力和寿命分布要尽量均匀，应力集中少。考虑到实际制造和理论计算的结果，我们选择方案h（根部拱形减胶再加上部圆角）作为修模方案