蜂窝板发泡胶低温超声切割技术的研究

发布时间：2021-10-26 17:12

　　蜂窝板因具有优越的综合性能而在航空航天领域有着广泛应用,而发泡胶对于蜂窝板结构的拼接、填充和固定具有重要作用。片状发泡胶在使用时,需预先被切割为规定形状尺寸和精度的小胶条,但发泡胶常温下较软且粘性较大,以常规机械方法切割时易粘刀、切口易变形、切口之间易互相粘连,这些问题难以保证发泡胶的切割精度和切割效率,从而限制了蜂窝板的加工质量和加工效率。本文从发泡胶的粘接原理切入,提出以超声切割与低温加工相结合的技术来改善发泡胶的切割工艺,具体研究内容如下:（1）设计了发泡胶超声切割刀具。从减小刀具与发泡胶之间的接触压力与微观接触面积的角度来防止发泡胶粘刀。设计了30kHz的超声换能器与超声变幅杆,并通过Ansys模态分析对换能器与变幅杆的共振频率以及模态振型进行了仿真研究;以刀尖角和刃角为变量参数,设计了9把不同尺寸参数的直刃尖形切割刀片,以仿真和实验相结合的方法研究了刀片尺寸参数对超声刀具共振频率与刀尖温度的影响规律,最终确定了合适尺寸参数的超声切割刀片,完成了超声切割刀具的设计。（2）搭建了发泡胶自动切割运动平台。设计了三坐标四轴运动平台,可以实现发泡胶的大范围平稳性切割;设计了超声刀具主轴... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文的研究背景及意义
    1.2 蜂窝板与发泡胶的研究现状
        1.2.1 蜂窝芯材填充工艺的研究现状
        1.2.2 蜂窝板发泡胶的研究现状
        1.2.3 发泡胶在切割中存在的问题
    1.3 本文的主要研究内容
2 发泡胶超声切割刀具的设计
    2.1 超声换能器的设计
    2.2 超声变幅杆的设计
    2.3 超声切割刀片的设计
    2.4 刀片尺寸对超声切割刀具影响的研究
        2.4.1 刀片尺寸对共振频率的影响
        2.4.2 刀片尺寸对刀尖温度的影响
    2.5 本章小结
3 发泡胶切割运动平台的搭建
    3.1 运动平台的总体设计与搭建
    3.2 超声刀具主轴安装方式的设计
    3.3 发泡胶砧板的设计
    3.4 切割平台运动控制系统的设计
        3.4.1 步进电机的选型
        3.4.2 步进电机驱动器的选型
        3.4.3 运动控制主机的选型
        3.4.4 运动控制器的选型
        3.4.5 运动控制电路的设计
    3.5 本章小结
4发泡胶切割制冷系统的设计与低温切割实验
    4.1 切割平台制冷方案的确定
    4.2 切割平台制冷部件的设计与选型
        4.2.1 切割平台制冷工况的计算
        4.2.2 压缩机的计算与选型
        4.2.3 冷凝器的计算与设计
        4.2.4 蒸发器的计算与设计
        4.2.5 毛细管的计算与设计
    4.3 制冷温度控制方案的设计
    4.4发泡胶低温超声切割实验
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3459886