CAE仿真技术在电子产品结构设计的运用研究

CAE仿真技术在电子产品结构设计的运用研究

郭立    李金虎

 陕西烽火电子股份有限公司       陕西省宝鸡市     721006

摘要：CAE仿真技术是电子产品设计常用的技术，不仅可以帮助工作人员完成前期设计预测，确保产品在后期生产过程中满足相关试验标准，而且还能借助仿真模拟形式开展运算假设，找出技术缺陷，降低成本浪费。鉴于此，本文聚焦于CAE仿真技术在电子产品结构设计中的运用开展分析，先介绍技术理论，之后对仿真使用路径加以探讨，包括冷冲压成型、热作成型、注塑模型CAE仿真等，希望通过本文研究，为有关人士提供借鉴。

关键词：CAE仿真技术；电子产品；结构设计；技术运用

引言：在经济建设发展过程中，电子产品类型不断拓展，为满足市场需求，应在设计阶段加大技术应用，提升产品设计质量。但就实际情况而言，我国部分电子产品结构设计依旧以传统理念为主，需要开展多种组装、拆卸才能完成设计，对于产品发展而言十分不利。由此可见，围绕CAE仿真技术在电子产品结构设计中的应用开展研究具有关键意义。

一、CAE仿真技术有关理论

CAE仿真是指通过计算机模拟的方式完成结构分析与仿真处理，通过组建数学模型的方式，运用有限元等手段，帮助设计者掌握当前设计结构状况，并有效完成拆卸和组装。在CAE仿真背景下，所有的程序都是借助计算机完成，而在模拟实验的过程中，不仅可以降低成本、损耗和浪费，而且还能够提升设计成效。因此，CAE仿真技术也成了当前电子产品结构设计的重要手段和简化结构设计修改程序，借助假设以及运算的方式，找出技术设计过程中存在的不足，分析是否存在与实际不符的情况，进而减小产品设计误差，保障电子产品整体质量。因此，从行业发展来看，CAE仿真技术对于电子产品结构设计行业发展而言具有关键意义[1]。

二、CAE仿真技术在电子产品结构设计中的具体应用路径

（一）电子产品仿真

CAE电子仿真是指通过模型组件的方式优化产品设计。在技术运用的过程中，所有设计都是借助计算机仿真的手段推进。在CAE仿真运用下，仿真的精准度进一步提升，既能够明确当前设计存在的不足，又能够帮助设计者了解其他结构规划的合理性，为电子产品行业发展创造良好条件。当前，随着技术的不断拓展，电子产品更新换代速度进一步加快，若想要使其满足经济发展需要，便需要大量引入CAE技术体系，从而优化设计结构，保障发展成效。在CAE仿真运用的过程中，工作人员需借助CAE进行草纸重建，之后通过添加概念、运用模块等方式，在原有曲面特征规划的基础上增强技术审美性。例如，在进行车身造型规划的过程中，也可以借助CAE进行模型组件，从而通过顺向、逆向设计结构展现的方式了解设备运行的具体情况。之后运用计算机小波分析体系对低频信号中的冲击信号进行研究，确保其能够满足轴承等设计需求，确保齿轮等区域不会出现故障。此外，在CAE仿真技术运用的过程中，还会精准预报故障情况，从而避免误差的产生，保障设计有效性。在CAE运用下，电子产品设计的图例模型会自动存储在计算机中，并通过模具概念进行仿真，完成产品规划。通过此类技术的应用，可以大幅度提高产品设计效率和质量。

（二）冷冲压成型

冷冲压成型主要是借助技术进行模型检验与仿真处理，结合当前来看，此类模具的材料主要分为技术和非技术两种形式。在CAE仿真的过程中，既可以对模具材料的相关指标和参数进行检验和分析，而且还能够通过冲压等工艺手段完成结构处理，从而强化设计。在进行模具分析的过程中，可以在短时间内了解参数指标是否达到设计要求，从而帮助用户完成模具设计。

（三）热作成型

与冷冲压体系不同，热作成型是指在高温环境下对模具设计进行检验和分析，从而完成制作和处理。在制作环节，工作人员通常需要对材料进行指标研究，由于此技术对材料标准的要求较高，因此在进行金属模具检验的过程中，需要不断将其置入高温环境下完成燃烧，之后再将其放到水冷条件下，分析是否会产生热冲击等问题。在CAE仿真技术运用下。不仅能够对模具制作进行分析，而且还能够通过有限元处理的方式研究塑形过程中材料的流动性以及是否会出现变形问题，从而确保后续所生成的热作模具可以达到质量标准。

（四）注塑模型CAE仿真

注塑模型是产品结构设计中非常关键的内容，需要工作人员先了解具体的应用需求以及精准的标准，然后基于要求开展结构设计，此时需要引入CAE仿真技术。对于注塑模型设定而言，需要先了解注塑的容量以及压力情况，然后选择对应的尺寸大小，然后使用CAE仿真完成后续模拟处理，并判断模具是否能够满足安装以及产品使用需求。在CAE仿真技术运用下，加注模具以及拉伸、冲压等模具处理更加便捷。在技术运用下，可基于CAE仿真有效进行结构分析，帮助工作人员在现有基础上完成设计创新，并直接将结果录入到系统内，以便于后续修改。在具体工作中，工作人员可基于pro/e程序完成草图设计等多种处理体系，以此确保仿真技术运用的具体成效。例如，在对某学习机进行模型仿真的过程中，也借助了CAE体系应用相关软件建立了数字化模型，并对其结构进行了设计研究。首先对镜片的曲面结构进行了分析，并建立了LCD模型，对定位商等区域进行检验，之后对结构定位情况以及模组固定等进行分析。在CAE软件运用的过程中，不仅能够有效了解模型特征，而且还能够真实模拟在跌落等过程中的碰撞情况，了解壳体结构的整体强度和质量，确保其能够满足前期设计要求，保障材料性能。总而言之，对于CAE技术运用来讲，可借助仿真模型组建的手段，掌握结构设计合理性与科学性，找寻当前设计方面存在的问题与不足，以此为提升结构质量，助推电子产品创新与发展创造良好的技术条件

[2]。

结论：综上所述，在技术发展背景下，高新产品也成了日常生活中常见的产品类型。对于电子产品而言，由于更新速度较快，因此需要不断引入技术进行创新，这样才能保障产品设计的质量，使其满足市场发展需求。其中CAE技术的运用不仅能够通过仿真模拟等形式帮助工作人员强化设计质量和成效，而且还能及时找出不足，促进产品进步。因此，在后续工作中，要继续加大对CAE仿真技术的了解，科学进行技术引入，以此为相关产业进行长久发展创造良好条件。

参考文献：

[1]鲁建峰,吴垠舟,张璐.CAE仿真技术培训的实践探索——以杭州萧山技师学院为例[J].职业,2022,(14):55-57.

[2]杨慧丽,刘玉龙,丁振堂,等.基于CAE仿真技术的某硫化机产品锁模套紧固螺栓断裂分析及结构优化[J].橡塑技术与装备,2022,48(05):59-64.