含柔性放大臂电磁驱动喷射阀设计及研究

发布时间：2017-10-04 13:20

  本文关键词：含柔性放大臂电磁驱动喷射阀设计及研究

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【摘要】：点胶技术广泛应用于各类电子封装过程,它是保证最终产品质量的关键技术环节。在各类点胶技术中,喷射点胶技术具有胶滴尺寸精度高、生产效率高等优点,具有广阔的应用前景。由于装配精度、喷针行程以及驱动力的限制,传统喷射点胶阀的成本较高且不利于大粘度胶液的喷射。为解决上述问题,结合喷射点胶的技术特点,本文设计一种含柔性放大臂电磁驱动喷射点胶阀。 本文首先概括了点胶技术的发展过程,重点阐述了喷射点胶技术的工作原理、技术优点及驱动方案；接着,分析机械碰撞式喷射点胶技术的相关理论,并在原有电磁驱动喷射阀的基础上提出了含柔性放大臂电磁驱动喷射方案；然后,根据含柔性放大臂电磁驱动喷射方案,完成了喷射阀的结构设计,重点对喷射阀的主要零部件进行设计和分析,包括：柔性放大臂、压缩弹簧、电磁铁以及流体相关结构,并根据电磁驱动喷射阀的工作特点,设计PWM驱动电路；同时,为了研究喷射阀的工作特性,建立喷射阀工作过程中各子系统的数学模型,利用Simulink进行联合仿真分析,得到喷针工作过程中的位移、速度曲线以及胶液累积体积曲线,分析了工作过程中主要控制参数对喷射阀工作特性的影响；最后,利用加工完成的喷射阀实验样机搭建电磁驱动喷射点胶实验系统,并利用该实验系统对喷射阀的动态特性、胶滴喷射的动态过程及胶滴尺寸的影响规律进行了实验研究,实验结果表明,含柔性放大臂电磁驱动喷射点胶阀能实现低剪切速率下粘度为1Pa·s胶液的稳定喷射,最大工作频率可达20Hz,达到了预期效果。图79幅,表6个,参考文献52篇。
【关键词】：喷射点胶 电磁驱动 柔性铰链 动态特性
【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10-20
• 1.1 点胶技术简介10-15
• 1.1.1 点胶技术的应用10-12
• 1.1.2 现有点胶技术简介12-14
• 1.1.3 点胶技术发展趋势14-15
• 1.2 喷射点胶技术及其驱动方式15-18
• 1.2.1 喷射点胶技术原理15-16
• 1.2.2 喷射点胶技术的优点16-17
• 1.2.3 喷射式点胶的驱动方式17-18
• 1.3 课题来源与意义18-19
• 1.4 本文主要研究内容及章节结构19-20
• 2 含柔性放大臂电磁驱动喷射阀方案分析20-29
• 2.1 电磁驱动喷射阀工作原理20-25
• 2.1.1 电磁驱动喷射阀组成部分20-21
• 2.1.2 电磁驱动喷射阀工作原理21-22
• 2.1.3 胶液喷射相关理论分析22-25
• 2.2 含柔性放大臂电磁驱动喷射阀方案设计25-28
• 2.2.1 原电磁驱动喷射方案25-26
• 2.2.2 含柔性放大臂电磁驱动喷射方案26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 含柔性放大臂电磁驱动喷射阀结构及驱动电路设计29-47
• 3.1 喷射阀的总体设计29-30
• 3.2 柔性放大臂的设计及分析30-35
• 3.2.1 柔性放大臂的设计30-32
• 3.2.2 柔性放大臂的仿真分析32-35
• 3.3 弹簧及电磁驱动系统的设计35-41
• 3.3.1 运动系统建模及分析35-36
• 3.3.2 弹簧的设计36-37
• 3.3.3 电磁驱动系统的设计37-41
• 3.4 流体相关结构的设计41-42
• 3.5 喷射阀驱动电路的设计42-46
• 3.5.1 喷射阀驱动方案的选择42-43
• 3.5.2 PWM驱动电路的分析与设计43-46
• 3.6 本章小结46-47
• 4 含柔性放大臂电磁驱动喷射阀的工作特性研究47-58
• 4.1 喷射阀工作过程分析47-48
• 4.2 喷射阀的数学模型及仿真模型的建立48-53
• 4.2.1 电路模型48
• 4.2.2 电-磁-力转换模型48-49
• 4.2.3 机械动力学模型49-50
• 4.2.4 流固耦合模型50-52
• 4.2.5 仿真模型的建立52-53
• 4.3 仿真结果分析53-57
• 4.3.1 喷射阀工作特性仿真结果53-54
• 4.3.2 喷射阀工作特性主要影响因素分析54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 含柔性放大臂电磁驱动喷射阀实验研究58-68
• 5.1 电磁驱动喷射点胶实验系统的搭建58-59
• 5.2 喷射阀动态特性实验研究59-61
• 5.3 喷射阀喷胶过程实验研究61-63
• 5.4 胶滴尺寸影响规律实验研究63-67
• 5.4.1 喷针行程的影响63-64
• 5.4.2 弹簧预压力的影响64-65
• 5.4.3 供胶气压的影响65-66
• 5.4.4 喷射阀开启时间的影响66
• 5.4.5 胶液粘度的影响66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 6 全文总结与展望68-69
• 6.1 总结68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间主要的研究成果目录72-73
• 致谢73

【参考文献】

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本文编号：970902