超磁致伸缩驱动喷射阀结构和参数优化

发布时间：2017-06-16 23:13

  本文关键词：超磁致伸缩驱动喷射阀结构和参数优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：实验室自主研发的超磁致伸缩喷射点胶阀能适用于一些低粘度胶液的喷射式点胶,对于LED微电子封装中广泛使用的高粘度荧光粉银浆、硅胶,暂时还不能实现喷射点胶。因此,为提高喷射阀的点胶性能,实现工业应用,有必要对喷射阀的动态特性影响因素研究分析,对阀体和关键零部件进行优化和改进。 本文首先对超磁致伸缩驱动喷射点胶阀的工作原理做了简要的介绍；建立了喷射阀力学模型,将喷针响应过程分为上升过程和下降过程,分别列出了运动微分方程,分析各零部件运动过程；接着将柔性铰链放大臂拆分为柔性铰链结构和放大臂横杆两部分,对柔性铰链做多目标优化分析计算,横杆取一系列尺寸值进行预压计算和比较,找到一组最优结构几何参数；同时分析了胶液粘度、弹簧预压力、喷针质量以及喷针-胶液通道配合尺寸粘滞阻尼对喷射阀喷射参数的影响,并比较了放大臂优化前和优化之后对喷射阀喷射参数的影响；另外还分析了GMM棒发生热变形后,对喷射阀系统长时间工作的影响,以及顶杆、导磁片存在加工误差对柔性铰链最大应力的影响。最后,实验测量了胶液粘度和弹簧预压力对点胶阀喷射参数的影响。实验表明,预压力和粘滞阻尼对喷射阀喷射参数影响很大。优化改进后的喷射阀在点胶性能上会有更大的提升。
【关键词】：喷射点胶 柔性铰链 优化 超磁驱动
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN405;TH134
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 微电子封装技术概况10-12
• 1.1.1 微电子封装技术介绍10-11
• 1.1.2 点胶技术简介11-12
• 1.2 接触式点胶12-14
• 1.2.1 大量式点胶12-13
• 1.2.2 针头式点胶13-14
• 1.3 非接触式点胶14-17
• 1.3.1 喷射式点胶技术的原理14-16
• 1.3.2 喷射式点胶技术的关键16-17
• 1.4 超磁致伸缩驱动器17-20
• 1.4.1 超磁致伸缩材料特性17-19
• 1.4.2 超磁致伸缩驱动器的工作原理19-20
• 1.5 、课题来源及研究意义20
• 1.6 本章主要研究内容20-21
• 1.7 本章小结21-22
• 2 超磁致伸缩驱动喷射点胶阀动态特性研究22-36
• 2.2 超磁致伸缩喷射点胶阀工作原理22-23
• 2.3 柔性位移放大结构的力学模型23-27
• 2.3.1 柔性铰链刚度计算23-24
• 2.3.2 力学模型24-27
• 2.3.3 预压状态下平衡分析27
• 2.4 运动微分方程27-33
• 2.4.1 系统阻尼计算29-31
• 2.4.2 位移时间曲线31-32
• 2.4.3 高电平状态下的平衡分析32-33
• 2.5 喷针回复过程分析及运动微分方程33-35
• 2.5.1 柔性铰链位移放大臂先回到预压平衡状态33-34
• 2.5.2 柔性铰链位移放大臂和喷针一起回到预压平衡状态34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 3 含柔性位移放大机构喷射阀结构改进和强度校核36-47
• 3.1 柔性铰链结构多目标优化36-40
• 3.1.1 设计变量36
• 3.1.2 多目标优化函数36-38
• 3.1.3 边界条件38
• 3.1.4 优化计算38-39
• 3.1.5 安全系数计算校核39-40
• 3.2 杆件设计计算40-44
• 3.2.1 放大倍数40-42
• 3.2.2 臂厚度42
• 3.2.3 臂宽度42-44
• 3.3 仿真分析44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 超磁致伸缩驱动喷射阀动态特性影响因素研究47-58
• 4.1 胶液粘度对系统动态特性的影响47-48
• 4.2 预压力对系统动态特性的影响48-49
• 4.3 喷针对系统动态特性的影响49-51
• 4.3.1 减小喷针的质量49-50
• 4.3.2 减小喷针和胶液通道的配合直径50-51
• 4.4 放大臂改进后对动态特性的影响51-53
• 4.5 顶杆加工误差、超磁棒热变形对系统动态特性影响53-57
• 4.5.1 顶杆加工误差对系统动态特性的影响53-54
• 4.5.2 热变形后产生的形变对系统动态特性影响54-57
• 4.6 本章小结57-58
• 5 基于含柔性位移放大结构超磁致伸缩驱动喷射点胶阀实验研究58-67
• 5.1 实验台搭建58-60
• 5.1.1 实验台搭建图58
• 5.1.2 喷射阀实物图58-59
• 5.1.3 三维运动平台59
• 5.1.4 激光位移传感器59-60
• 5.1.5 供胶系统60
• 5.2 预压力对喷针位移、速度的影响60-63
• 5.3 胶液粘度对喷针位移、速度的影响63-65
• 5.4 荧光粉粉浆对喷射阀动态性能的影响65-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 全文总结与展望67-68
• 6.1 全文总结67
• 6.2 展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读学位期间主要的研究成果目录72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李枚;微电子封装技术的发展与展望[J];半导体杂志;2000年02期

2 李国平,陈子辰;超磁致伸缩驱动器输出特性的实验研究[J];兵工学报;2005年01期

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本文编号：456736