双组份螺杆式点胶泵计量混合机理分析及实验研究

发布时间：2017-05-20 07:15

  本文关键词：双组份螺杆式点胶泵计量混合机理分析及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代电子产业的迅猛发展,电子封装技术必须要适应轻薄性更好、密集程度更高、可靠性更强、电热性能更好、性价比更高的电子产品。近年来,流体点胶技术在电子封装中越发占据重要的位置,单组份的胶液已经难以保证极端恶劣环境下的粘接性能,所以应用于双组份胶液计量混合的双组份点胶技术正引起市场的广泛关注。结合螺杆式点胶泵计量和静态混合管混合技术,本文提出一种双组份螺杆式点胶泵计量混合机构,从以下几个方面对双组份螺杆式点胶泵进行计量混合机理分析及实验研究。论文分析介绍了国内外双组份胶液计量技术和混合技术的研究现状,重点介绍了双组份螺杆式点胶泵计量混合的优势;阐述了螺杆式点胶泵计量的基本工作原理,对螺杆式点胶泵的转子与定子进行了运动学分析,给出了转子与定子在任意横截面内的运动方程,并对螺杆式点胶泵的自密封特性和泄漏机理进行了分析;设计了两个不同尺寸参数的螺杆式点胶泵,并通过三维建模装配验证了设计的可行性;基于转子与定子横截面内的运动规律以及Fluent动网格理论,模拟了转子与定子啮合腔内的流场,分析研究了胶液粘度、转子转速对螺杆式点胶泵计量精度的影响。论文研究了静态混合管液液两相流的混合机理,选取了一种静态混合管的结构并建立静态混合管的物理模型,基于Standard k-omega湍流模型和多相流Mixture模型,对静态混合管的两相混合情况进行了数值模拟,得到了胶液粘度及入口速度不同的双组份胶液在静态混合管中的浓度场、压力场,分析该静态混合管的混合效果。论文基于双组份螺杆式点胶泵的结构和基本工作原理,对螺杆式点胶泵的传动装置进行了分析研究,并取受力较大的螺杆式点胶泵为研究对象,进行了轴向力分析,选择了合适的轴承和挠性传动轴。制作了双组份螺杆式点胶泵样机,并对各个子系统的作用进行了分析。论文选取直流有刷伺服电机作为动力装置,并根据样机对控制系统的功能和精度要求,选取了三闭环控制的电机驱动器,利用PLC编写了串行通讯程序进行数据读写。设计制作了控制系统,并系统分析了各组成部件的功能和作用。论文搭建了双组份螺杆式点胶泵整机实验装置,对控制系统的精度进行了测试,验证了设定转速与实际转速的一致性,并分别从电机转速、胶液粘度、供胶压力三个参数对双组份螺杆式点胶泵的计量精度进行了测试,进一步分析了其对计量体积的影响。本论文提出的双组份螺杆式点胶泵计量混合机构,计量精度较高、可靠性较好,可以满足市场的个性化需求,并为以后双组份点胶技术的进一步研究奠定了良好的理论基础。
【关键词】：螺杆式点胶泵 计量 Mixture多相流模拟 三闭环控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN405
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 流体点胶技术应用背景10-11
• 1.2 双组份点胶技术的特点11-15
• 1.2.1 双组份点胶技术应用背景11-12
• 1.2.2 计量方式的分类12-14
• 1.2.3 混合方式的分类14-15
• 1.3 双组份计量混合技术研究现状15-18
• 1.4 本文研究内容18-20
• 第2章 螺杆式点胶泵工作原理及流场数值模拟20-38
• 2.1 螺杆式点胶泵计量过程概述20-21
• 2.2 螺杆式点胶泵基本工作原理21-29
• 2.2.1 转子—定子啮合理论21-25
• 2.2.2 螺杆式点胶泵转子—定子的运动学分析25-27
• 2.2.3 螺杆式点胶泵的自密封特性27-29
• 2.3 本文螺杆式点胶泵的技术参数29-30
• 2.4 螺杆式点胶泵腔内流场数值模拟30-36
• 2.4.1 螺杆式点胶泵二维数学模型30-31
• 2.4.2 Fluent UDF基础理论及应用31-32
• 2.4.3 胶液粘度对流场分布的影响32-34
• 2.4.4 转子转速对流场分布的影响34-36
• 2.5 本章小结36-38
• 第3章 静态混合管混合机理与数值模拟38-48
• 3.1 流体混合机理38-41
• 3.1.1 混合过程介绍38-39
• 3.1.2 静态混合管流体流动方程39-41
• 3.2 静态混合管物理模型41-42
• 3.3 静态混合管两相流体数值模拟42-46
• 3.3.1 多相流模型及求解方法42
• 3.3.2 胶液粘度对静态混合管流场的影响42-44
• 3.3.3 入口速度（混合比）对静态混合管流场的影响44-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第4章 双组份螺杆式点胶泵的结构设计48-58
• 4.1 双组份螺杆式点胶泵的基本结构48-49
• 4.2 传动装置的结构分析与设计49-54
• 4.2.1 螺杆泵转子的轴向力分析与计算50-54
• 4.2.2 挠性传动轴和轴承的选择54
• 4.3 双组份螺杆式点胶泵整机的搭建54-57
• 4.3.1 三轴运动平台55-56
• 4.3.2 供胶系统56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 双组份螺杆式点胶泵控制系统设计58-70
• 5.1 直流有刷伺服电机58-63
• 5.1.1 直流有刷电机基本结构及工作原理58-61
• 5.1.2 齿轮减速箱结构与工作特性61-62
• 5.1.3 增量式磁电编码器62-63
• 5.2 直流伺服电机驱动器63-68
• 5.2.1 直流有刷电机调速原理63-64
• 5.2.2 直流伺服电机驱动器的控制原理64-65
• 5.2.3 直流伺服电机驱动器的控制方式65-68
• 5.3 可编程控制器的串行通讯68-69
• 5.4 控制系统的设计制作69
• 5.5 本章小结69-70
• 第6章 双组份螺杆式点胶泵计量混合的实验研究70-78
• 6.1 双组份螺杆式点胶泵实验装置70-71
• 6.2 电机转速稳定性的测试71-72
• 6.3 螺杆式点胶泵A和B计量精度的实验及分析72-76
• 6.3.1 电机转速与计量精度的实验及分析72-74
• 6.3.2 胶液粘度与计量精度的实验及分析74-75
• 6.3.3 供胶压力与计量精度的实验及分析75-76
• 6.4 计量体积一致性测试76-77
• 6.5 本章小结77-78
• 第7章 结论与展望78-80
• 7.1 结论78
• 7.2 展望78-80
• 参考文献80-84
• 作者简介84-86
• 致谢86

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本文编号：380933