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随着计算机、电子技术的快速发展,新一代的电子产品越来越趋向于高集成、小型化、复杂化,迫切需要大规模地运用CAE(计算机辅助工程)技术来满足缩短产品研发周期和减少产品研发成本的要求。电子产品的外壳作为最重要组件之一,主要将工程塑料通过注塑成型工艺制作而成,其结构的设计不仅影响注塑成型的质量,还影响产品的可靠性。利用CAE技术预测产品注塑成型缺陷和结构强度问题,可为研发人员提供产品结构设计及优化的依据。本论文以霍尼韦尔扫描与移动事业部自主研发移动扫描终端的外壳为研究对象,主要工作与研究成果概括为以下四个方面:(1)在移动扫描终端外壳总体设计的基础上,分析了其复杂的结构特征,再结合成型材料的性能和注塑工艺,确定了流道种类、浇口类型、模架类型、成型零件、模板大小等注塑成型模具典型结构。(2)利用模流分析CAE技术模拟移动扫描终端外壳注塑成型过程中的充填时间、充填结束时压力、熔接痕、气穴分布、流动前沿温度以及翘曲变形,可知:塑件产品充填时间短,未出现短射和滞留等缺陷;熔接痕较少;边界配合处存在气穴,但总体数量不多;充填结束时压力分布平衡而对称;流动前沿最高温度在熔体加工温度的使用范围内;总变形量较小,由于Y方向上的尺寸较大,分变形量明显大于X、Z方向。根据以上仿真分析结果,提出了塑件产品注塑工艺优化方案。(3)在模流分析优化的基础上,结合可靠性试验的要求,探讨了移动扫描终端外壳的边界条件和载荷,完成了热变形、跌落冲击和随机振动三种有限元分析。在热变形方面,探讨了塑件产品在极限温度下的应变和变形,得到其最大应力值远小于许用应力值;在跌落冲击方面,从底面、侧面和前面三个方向上研究了塑件产品在冲击瞬间的最大应变情况,其最大应力出现在侧面方向上,但仍小于其屈服强度;在随机振动方面,首先通过模态分析得到塑件产品固有频率和振型,再分别施加X、Y方向上功率谱密度,发现了其3σ应力和变形响应值都非常小。证实了移动扫描终端外壳结构的可行性与可靠性,为进一步的优化设计提供了依据。(4)搭建了应变测量平台,采用电测法测量可靠性试验中移动扫描终端外壳代表性位置处的应变值,把模拟值和测量值进行了对比,结果显示测量值与模拟值偏差较小,而且总体变化趋势一致,使有限元模拟结果的准确性得到验证。综上,在具有较强的工程应用背景下,本文从注塑成型和可靠性试验两大方面实现了CAE技术对产品结构优化设计的理论指导,为得到理想的注塑工艺提供有力支撑,为产品的可靠性试验提供有力保证,为进一步优化电子产品的结构提供了依据。