基于LS-DYNA 的金屬拉鏈拉合輕滑度仿真與優(yōu)化設(shè)計

鄒文斌，黃 鴻，高秀忠，陳 兵，楊永泰

（1.中國科學院海西研究院泉州裝備制造研究所，福建 泉州 362216；2.福建潯興拉鏈科技股份有限公司，福建 泉州 362246）

拉鏈又稱拉鎖，是一種通過連續(xù)排列的鏈牙，使物品并合或分離的連接件。拉鏈由于構(gòu)造簡單、制造方便而被廣泛應用于各個領(lǐng)域[1-3]，如：紡織鞋服領(lǐng)域的金屬與尼龍拉鏈、航空航天領(lǐng)域的氣密拉鏈、醫(yī)療領(lǐng)域的快速縫合拉鏈和深海探測領(lǐng)域中的防水拉鏈等。一般來說，拉鏈有兩個最重要的性能指標：平拉強力與拉合輕滑度。平拉強力是指拉鏈在閉合互鎖狀態(tài)下抵抗橫向作用力的能力；拉合輕滑度是指拉鏈在拉合過程中拉合的順暢度。通常而言，拉合過程中，拉頭上的阻力越小，拉合輕滑度就越高，拉鏈操作也越順暢。隨著服裝輔料整體力學性能、拉鏈成型加工工藝以及縫合技術(shù)的提升，拉鏈的平拉強力基本上能滿足使用要求，但拉合輕滑度的一致性卻差很多[4]。因此，拉合輕滑度的提高對拉鏈整體性能的提升至關(guān)重要，也是拉鏈設(shè)計的重點。雖然拉鏈工作原理簡單，但尺寸較小（一般為3～10mm），拉頭與鏈牙的曲面造型復雜，拉合過程中拉頭與鏈牙、鏈牙與鏈牙之間存在著十分復雜的接觸關(guān)系，這都給提高拉鏈輕滑度帶來了很大的困難。目前國內(nèi)外對拉鏈性能的研究主要以經(jīng)驗為主、試驗為輔，采用數(shù)值模擬方法對拉鏈性能進行定量分析的很少。孫一鵬[5]基于Deform 有限元分析軟件對拉鏈鏈牙的毛坯生產(chǎn)工藝進行了數(shù)值模擬，并利用模擬結(jié)果對軋輥孔型進行了優(yōu)化。……