加強筋
關注創建者：仿真專業 創建時間：2020-02-10
加強筋的視頻教程
Hepermesh加強筋形貌優化（附CAE模型）
本套視頻詳細講解了如何在hepermesh中進行加強筋形貌優化的設置，如何調整參數，如何關聯分析比，以及如何處理分析優化結果。本次優化講解了兩種形貌優化的方法，分別對加工約束進行了考慮和未考慮做出了不同的優化結果。
￥20 27分鐘 251播放
查看
Hypermesh+Optistruct中級教程——優化分析
頂蓋加強筋排布進行拓撲/自由尺寸優化，提高頂蓋剛度； 第七講：椅子4個腿的形狀優化，找到使椅子達到最大剛度的椅子腿位置； 第八講：基于第七講的模型，進行對稱約束的形狀優化； 第九講：支架的形狀優化，降低危險區域應力 第十講：使用自由形狀優化完成第九講的優化目標，并通過約束控制得到可制造的結果
￥100 4小時44分鐘 5795播放
查看
關于物理發泡注塑成型時，模具設計有哪些注意事項？
產品設計的建議： Boss柱底部壁厚應在正常壁厚的75%-90%，避免氣孔吹破 Boss柱底部應使R角過渡 型芯要有排氣設計 Boss柱厚度較薄時，應使用加強筋 (制品壁厚小于2.5mm時) ——加強筋的厚度應是Boss柱壁厚的80%左右，防止缺料或困氣發生 模具設計建議： 需要通過模流分析評估冷卻水管到模壁的距離，如果公母模冷卻不均，會產生實體表皮與發泡芯層偏析的現象
免費 3分鐘 61播放
查看
加強筋的實例教程
尖鋼處理：加強筋與內壁連接處改成直角；在斜面上封閉的加強筋移到平面，或把封閉加強筋改為開放加強筋。
如果加強筋主要起加強作用，為了降低加強筋在模具上的加工精度，同時保證塑件裝配面的尺寸精度，加強筋的端面不應與塑件的裝配面平齊，應低于裝配面知識0.5mm。
加強筋篇暫到此完結，以后想到漏寫的再另外做補充吧。
將具有加強筋作用的梁或者殼體，通過emodify，修改為具有加強單元截面屬性的MESH200單元
cmsel, s, rebars, elem ! Select the name selection "rebars"
emodify, all, type, etype_id ! Change the element type to Mesh200
emodify, all, secnum, sectypeid ! Change the section to discrete reinf
4. 選擇基礎單元和MESH200單元，通過EREINF生成增強單元
cmsel, s, rebars, elem
cmsel,a,concrete,elem
ereinf
5. 刪除mesh200單元
esel,s,ename,,mesh200
edel,all
2020R2新版本
在2020R2新版本中，該功能已經集成在本地使用界面，無需通過命令流實現。如圖所示，修改梁單元或者殼單元的model type為reinforcement即可，無需定義額外的接觸。
圖3 WORKBENCH界面中定義模型類型為增強單元
此外，如果計算類型是顯式動力學分析，無需通過幾何處理，直接通過接觸中的定義，也可以定義加強筋的接觸關系。
圖4 顯示動力學模塊接觸中定義加強筋接觸關系
以下是分別通過梁實體共節點方法和使用新版本REINF264單元計算的混凝土加強筋結構應力和位移對比云圖，整體結果匹配很好。注意：加強筋單元僅用于占比整體模型很低的情況，另外和梁單元不同，不考慮彎曲，扭轉和橫向剪切剛度，只考慮軸向剛度。
展開 將具有加強筋作用的梁或者殼體，通過emodify，修改為具有加強單元截面屬性的MESH200單元
cmsel, s, rebars, elem ! Select the name selection "rebars"
emodify, all, type, etype_id ! Change the element type to Mesh200
emodify, all, secnum, sectypeid ! Change the section to discrete reinf
4. 選擇基礎單元和MESH200單元，通過EREINF生成增強單元
cmsel, s, rebars, elem
cmsel,a,concrete,elem
ereinf
5. 刪除mesh200單元
esel,s,ename,,mesh200
edel,all
在2020R2新版本中，該功能已經集成在本地使用界面，無需通過命令流實現。如圖所示，修改梁單元或者殼單元的model type為reinforcement即可，無需定義額外的接觸。
WORKBENCH界面中定義模型類型為增強單元
此外，如果計算類型是顯式動力學分析，無需通過幾何處理，直接通過接觸中的定義，也可以定義加強筋的接觸關系。
顯示動力學模塊接觸中定義加強筋接觸關系
以下是分別通過梁實體共節點方法和使用新版本REINF264單元計算的混凝土加強筋結構應力和位移對比云圖，整體結果匹配很好。
展開 2）加強筋與外壁連接時，盡量保持加強筋與外壁垂直。
3）如果空間允許，加強筋或螺絲柱等結構避免設計在比較陡的斜面上，無法避免時注意做防縮處理。
4）如果加強筋的厚度與主壁厚的比例不合理，參數和位置又不能更改時，可以考慮通過改變外觀造型來降低縮痕的可見性（此方法也屬于補縮，不過不好把控，慎用）。
總結：
1）加強筋的根部厚度對縮痕的影響加大，因此加強筋厚度不宜過大，
B≤0.56T
。
2）加強筋根部圓角會影響加強筋根部厚度，從而間接影響縮痕，因此圓角也不能過大，如一定需要，圓角半徑最好不大于壁厚的0.25。
3）加強筋的拔模斜度，對縮痕影響不大，主要是為了出?？紤]，這點下篇詳細介紹。
4）加強筋的高度，主要影響剛度，對縮痕影響也不大，但也不宜過高，這點下篇詳細介紹。
最后，以上所有數據和經驗除了參考公開網絡資料外，其余為個人經驗，不一定適合所有的設計，讀者應根據具體設計做出選擇，同時人為經驗判斷有時會不準確，建議有條件的通過CAE模流分析來分析，并根據模流分析的縮痕指數來預測風險，了解不同加強筋設計對縮痕的影響。
展開 一、加強筋的含義：
加強筋：又稱加強肋、肋骨，模具行業上俗稱骨位，是產品（特別是塑膠制品）用來提高制品整體或局部剛度（強度）上的一種功能結構。
二、加強筋的作用：
1、加強作用：這是加強筋的核心作用，主要是增加塑膠制品的剛度，減少塑膠制品變形的程度；同時也可以增加某些結構的強度，如螺絲柱。
2、導流作用：加強筋可充當內部流道，有助模腔充填，對幫助塑脂流入制品的支節部分起到很大的作用。
3、輔助作用：
在與其他零件裝配時，提供導向、定位、支撐等作用。
三、加強筋的設計：
一提到加強筋，相信各位從事機械結構設計行業的攻城獅們都或多或少了解，從外形上看，它比其他大部分功能結構要簡單得多，同時，由于加強筋很多時候一般不直接參與裝配設計，很多攻城獅們對于加強筋的設計都比較隨意，頂多只是遵循以下幾點被業界公認的行業經驗。
提高塑膠件的剛度，應該通過添加加強筋的方式而不是單純增加壁厚；
加強筋的厚度不宜太厚，否則塑膠件表面會產生凹陷（縮水）等缺陷；
加強筋的高度不宜太高，太高容易因困氣而引起短射；
以上幾點經驗都說得沒錯，但是即使了解了，也不確保能設計出合適的結構，加強筋是一種讓攻城獅們又愛又恨的功能結構，愛它的地方在于它能明顯增強塑膠件的剛度，恨它的地方在于同時它會引起塑膠件表面的產生凹陷（縮水）等外觀不良缺陷，凹陷一定會存在，只不過可以通過合理設計使得產生的凹陷肉眼分辨不出來。
那怎么設計加強筋呢，或者設計加強筋時需要考慮些什么呢？
展開 
加強筋的最新內容
強大的“承載”能力：箱型結構和加強筋設計使其能夠承載從幾噸到上百噸的重量，重壓下依然穩定，這是普通水泥地面無法比擬的。
它的主要應用場景包括：
精和密裝配與檢測：為大型機械、汽車、航空航天部件的裝配提供精和確的基準面和測量平臺。
重型設備安裝：作為數控機床、沖壓機等重型設備的穩定基座，確保其運行精度。
內部設計有合理的加強筋結構，并且會經過嚴格的時效處理（比如自然放置幾個月或人工熱處理），目的是徹和底消除內應力。這樣才能保證平臺即使承受長期重載或沖擊，也絕和不會變形，精度能保持幾十年。
比較關鍵的性能是精度：主要指工作面的平面度。等級從高到低分為0級、1級、2級、3級。比如一塊0級的平臺，可能要求每平方米內的平面度誤差不超過0.02毫米，比一張A4紙的厚度還薄。
同時，平臺底部設計有加強筋，并經過嚴格的時效處理（一種消除內部應力的工藝），使其能夠長期承受重載而不會發生變形，確保了使用的壽命和精度的持久性。
它的主要應用場景
動力機械裝配與調試：用于發動機、機床等大型設備的組裝，確保各個部件安裝位置的精和確性。
精和密測量與檢測：作為三坐標測量機、高度尺、百分表等精和密儀器的基準工作臺，為檢測提供一個可靠的平面。
箱體式平臺采用封閉式箱型結構，內部設有密集的加強筋，剛性和承載能力相當強，常用于大型檢驗、裝配和試驗平臺。
筋板式平臺內部設有加強筋，但結構相對輕便，易于搬運和安裝，適合需要頻繁移動或調整位置的場合。
方形或矩形平臺是比較常見的形式，涵蓋了上述所有功能類型，是絕大多數場合的標準選擇。
圓形平臺的工作面為圓形，專門用于旋轉類工件的檢測，例如軸承座、齒輪等。
對應的T型槽鑄鐵平臺，臺面厚度建議選用120mm-180mm，搭配加密十字交叉筋板結構，筋板厚度≥20mm，在T型槽下方增設縱向加強筋，與槽體垂直對齊，分散臺面壓力，避免局部受力變形。
材質優先選用HT300高強度灰鑄鐵，經“高溫時效+振動時效”雙重處理，殘余應力去除率≥98%，確保長期承載無形變。
選型要點：材質選HT300 或定制合金鑄鐵，提升承載強度；采用拼接式地板，單塊規格適配運輸、加工，拼接后滿足大尺寸需求；精度等級選 1 級，兼顧精度與成本；T 型槽選寬槽（20-30mm），間距 150-200mm，增加固定點；地板厚度加厚，底部加設加強筋，增強整體剛性，避免重載變形。
結構形式：一般來說，箱體式（平臺下方是封閉的箱體）比筋板式（下方是加強筋）剛性和抗振性更好，適合重載或精和密工作。筋板式則更輕便，成本也低一些，適合輕載或普通用途。
比較后，還有幾個容易被忽略的要點
材質：絕大多數情況選高強度HT200或HT250鑄鐵就足夠了。如果承受很大沖擊或振動，可以考慮球墨鑄鐵（如QT400），它的韌性更好。
此外，平臺底部加厚加強筋的箱體式結構，進一步提升了整體剛性與承重能力，既能承載數十噸重的重型工件，也能穩定支撐精微型零件，適配多元裝配場景的需求。
這份“平整”的底氣，源于材質的嚴苛甄選與時效處理的精益求精。
材質承載：多采用高強度材質（如HT300），帶有加強筋結構，可承載數十噸甚至上百噸的重量。
靈活性：拼接式平臺可按需無限擴展，特別是帶T型槽的平臺，固定大型工件非常方便。
普通鑄鐵平臺：
核心用途：主要用于常規零件的檢測與劃線、中小型設備的裝配以及鉗工操作。應用范圍廣泛。
材質承載：常用HT200或HT300材質，設計載荷相對較小，通常不超過30噸，能滿足一般工業場景的需求。
但纖細的身形并不影響其承重實力，
科學的結構設計讓其承重性能遠超預期——地軌主體截面呈矩形或梯形，部分款式內置“井”字或“米”字加強筋，有效增加截面慣性矩，提升抗彎剛性，將負載均勻傳遞至地基，避免局部應力集中，可輕松承載從幾噸到上百噸的重量，適配輕型設備裝配到重型電機、工程機械安裝等各類工況。
T型槽的精設計，進一步放大了其在車間承重中的實用價值。
