隔音棉包覆层热封机关键技术研究

发布时间：2017-09-05 16:10

  本文关键词：隔音棉包覆层热封机关键技术研究

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【摘要】：随着我国航空工业商用客机制造的发展,迫切需要研究新型热封材料的热封工艺性能,而且还要能够提供满足大型商用客机制造中隔音棉加工工艺要求的大尺度耐高温热封设备。为了完成某大型商用客机制造中的隔音棉包覆层生产任务,需要研制一套新型的聚醚醚酮(PEEK)隔音棉包覆层加工工艺和装备。本文对此开展了以下研究工作。本文首先分析了脉冲式热封机的设计要求和关键技术,结合操作人员的使用习惯,制定CR4500型热封机的总体结构设计,包括机械结构、实时监测系统和人机交互等。其次根据大跨度热封压头热封压力的需求,设计热封机的气动系统,并解决了5缸气动同步问题。再次根据热封温度的需求,设计一套结合PWM和PID的温度控制系统,并对温度进行标定。接着对多种热封压头进行热固耦有限元分析,得出热封压头在温度场和应力场共同作用下结构参数的特性变化。最后对隔音棉包覆层PEEK材料进行热封试验,确定热封工艺流程和最佳的热封参数。生产现场的数据反馈和试验结果表明,本课题研制的热封机具有热封温度范围宽,温度控制可靠,热封质量稳定,能够满足大尺寸高温材料热封工艺需求的特点。课题提出的隔音棉新型PEEK复合薄膜材料的热封工艺参数,为上海商用飞机制造有限公司隔音棉生产工艺参数优化提供了依据,具有重要的工程应用价值。
【关键词】：PEEK 热封工艺 热固耦合 仿真
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 薄膜热封合工艺和热封方法分析13-19
• 1.3.1 热封工艺特征13-14
• 1.3.2 常见的热封方法14-16
• 1.3.3 热封质量的影响因素16-19
• 1.4 本文研究内容19
• 1.5 本章小节19-20
• 第2章 CR4500热封机总体设计方案研究20-38
• 2.1 热封机总体设计方案需求分析20
• 2.1.1 CR4500型热封机技术要求20
• 2.1.2 CR4500型热封机设计方法分析20
• 2.2 总体机械结构设计方案研究20-23
• 2.2.1 热封压头21-22
• 2.2.2 张紧装置22-23
• 2.2.3 分离式外罩23
• 2.2.4 可拆分底座23
• 2.3 CR4500型热封机横梁力学分析23-29
• 2.3.1 横梁静力学分析24-26
• 2.3.2 横梁结构静力学仿真分析26-28
• 2.3.3 横梁静力学计算结果与仿真结果分析28-29
• 2.4 热封机实时监控系统研究29-36
• 2.4.1 实时监控系统概述29-30
• 2.4.2 实时监控系统硬件组成30-34
• 2.4.3 监控系统控制模块34-36
• 2.5 CR4500监测系统人机交互界面设计36-37
• 2.6 本章小节37-38
• 第3章 CR4500型热封机压头气缸同步运动分析38-48
• 3.1 CR4500脉冲式热封机气动系统方案分析38-41
• 3.1.1 气动系统概述38-41
• 3.2 气缸同步运动概述41-44
• 3.2.1 气缸同步运动概述41
• 3.2.2 常见同步回路控制41-43
• 3.2.3 机械连接式多气缸同步系统原理43
• 3.2.4 两缸同步系统理论分析43-44
• 3.3 热封机气缸同步运动关键部位分析44-47
• 3.3.1 气缸机械式刚性连接45
• 3.3.2 利用节流阀调节气缸同步运动45-46
• 3.3.4 导向机构46
• 3.3.5 气缸负载率计算46
• 3.3.6 气缸同步调试46-47
• 3.4 本章小节47-48
• 第4章 热封机温控系统方案和温度标定方法研究48-60
• 4.1 热封温度控制方案48-55
• 4.1.1 温度控制PLC方案分析49-50
• 4.1.2 基于PWM的PID闭环控制系统设计50-54
• 4.1.3 热封温度曲线对比54-55
• 4.2 热封温度标定55-59
• 4.2.1 温度标定原理56-57
• 4.2.2 热封温度测试与标定57-59
• 4.3 本章小节59-60
• 第5章 热封压头模具设计及仿真研究60-72
• 5.1 热固耦合基本原理概述60-66
• 5.1.1 热传导基本原理概述60
• 5.1.2 热弹性理论数学模型60-62
• 5.1.3 建立热传导微分方程62-66
• 5.2 矩形压头模具热固耦合仿真分析66-69
• 5.2.1 压头模具基本结构66
• 5.2.2 矩形压头ANSYS热固耦合分析66-69
• 5.3 圆环压头模具热固耦合仿真分析69-71
• 5.3.1 圆环热封压头模具基本结构69-70
• 5.3.2 圆环压头模具仿真参数设置70-71
• 5.4 本章小节71-72
• 第6章 热封试验与数据分析72-80
• 6.1 热封试验概述72-73
• 6.2 热封试验过程73-74
• 6.3 热封试验数据分析74-79
• 6.3.1 热封温度3s,热封压力0.8Mpa,热封温度150℃热封试验74-75
• 6.3.2 155℃、160℃、165℃、170℃剥离强度分布图75-78
• 6.3.3 改变热封时间和热封压力的热封试验分析78-79
• 6.3.4 热封工艺参数确定79
• 6.4 本章小节79-80
• 第7章 结论与展望80-82
• 7.1 研究结论80
• 7.1.1 研究成果80
• 7.1.2 创新点80
• 7.2 研究展望80-82
• 参考文献82-86
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文86-87
• 致谢87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周启舟;邱彪;;基于ANSYS Workbench的热压头热-结构耦合分析[J];机械工程与自动化;2014年01期

2 姜振廷;郑忠才;董旭;;基于ANSYS WORKBENCH的六自由度机械臂有限元分析及结构优化[J];制造业自动化;2014年01期

3 许立;张文波;施志辉;;连续油管注入头夹紧机构力学分析[J];机械设计与制造;2013年11期

4 樊勇军;周晓龙;曹建春;曹宇;陈敬超;;Cr20Ni80合金的使用性能及其影响因素[J];热加工工艺;2013年20期

5 王海洋;姚芳萍;;基于Ansys的球磨机干燥设备有限元热力耦合分析[J];制造业自动化;2013年15期

6 韩彦良;;基于TRIZ理论斗式提升机托架的优化设计[J];制造业自动化;2013年02期

7 王东升;郭永健;母军;;PET/PE复合材料最佳热封工艺参数研究[J];包装工程;2012年19期

8 王军;杜壮;王文娜;连国栋;;基于ANSYS的桥式起重机主梁三维有限元分析[J];河北工业科技;2010年06期

9 金明辉;;浅谈泡罩包装机的热封合性[J];黑龙江科技信息;2010年22期

10 徐楠;吴玉发;;真空充气保鲜包装热封机构的研制[J];现代农业装备;2009年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡鹏浩;非均匀温度场中机械零部件热变形的理论及应用研究[D];合肥工业大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 朱小海;大型门式起重机结构特性与系统虚拟仿真研究[D];西南交通大学;2013年

2 邹本涛;高速列车制动装置的温度场与热应力耦合分析[D];兰州理工大学;2013年

3 张庆瑞;水泥摊铺机捣振机构性能研究及结构的优化设计[D];河北工业大学;2013年

4 刘江;工程实际结构稳定性分析的数值计算方法研究[D];武汉理工大学;2012年

5 袁飞;快锻压机预应力机架的分析与研究[D];兰州交通大学;2012年

6 胡振国;基于ARM的嵌入式软硬件系统设计与实现[D];电子科技大学;2010年

7 魏鹏;基于有限元技术的折弯机架体分析与优化[D];合肥工业大学;2009年

8 南海博;大型造船门式起重机轻量化设计研究[D];上海交通大学;2009年

9 张元祥;基于Workbench-Excel平台开发的微电子封装自动化热—结构耦合分析系统[D];浙江工业大学;2008年

10 颜华生;机床结构动态设计与优化关键技术研究与应用[D];厦门大学;2008年

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本文编号：798952