《熱壓機框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)性能分析研究》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《熱壓機框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)性能分析研究（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,熱壓機框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)性能分析研究,班級：,東北電力大學(xué),課題簡介,熱壓機,ANSYS,軟件,框架結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)力分布,微通道熱壓機：將聚合物放置在下壓頭上表面加熱使其軟化，即略高于聚合物轉(zhuǎn)化溫度，將帶有模具的上壓頭，向下運動給聚合物加壓，并保持一定的時間，然后在加壓的條件下，將模具和芯片一起冷卻至聚合物的轉(zhuǎn)化溫度之下脫模，就在聚合物基片上制作出了微通道。,目 錄,第一章,緒 論,微通道熱壓機框架結(jié)構(gòu)設(shè)計,微通道熱壓機關(guān)鍵部分結(jié)構(gòu)設(shè)計,微通道熱壓機機身力學(xué)性能分析,第一部分,第一部分,第一部分,第一部分
2、,第三章,第四章,第二章,第,1,章 緒 論,二、論文的主要研究內(nèi)容,01,02,03,分析,熱壓機框架結(jié)構(gòu)類型，綜合利弊，,選擇合適的熱壓機主體結(jié)構(gòu)。,根據(jù)計算初步設(shè)計熱壓機上、下橫板梁；,利用,CATIA,零件圖裝配，得到熱壓機模型。,利用,ANSYS,軟件,分析熱壓機的受力情況，,檢驗所設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)是否安全可靠。,第,2,章 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計,熱壓機主要結(jié)構(gòu)類型,(a)四柱式熱壓機,(,b,)單柱式熱壓機 (c)框架式熱壓機,熱壓機各主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,主體結(jié)構(gòu),優(yōu)點,缺點,單柱式,開式結(jié)構(gòu)，三面接近,工作區(qū),，裝卸模具和工件方便,機身變形，造成導(dǎo)向精度不高,四柱式,結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，導(dǎo)
3、向精度較高，剛度較高,機身剛度較框架式熱壓機小,框架式,容易獲得較高的剛度，導(dǎo)向精度高，抗偏載能力大,成本較四柱式熱壓機高,最終結(jié)構(gòu)選型,四柱式熱壓機雖然較框架式熱壓機的性能有所下降，但是,造價比框架式熱壓機低，而且具有良好的結(jié)構(gòu)強度和剛度，導(dǎo)向精度較高，熱沖擊偏小，抗偏載能力較強，,最重要的是，實驗室中使用的四柱式熱壓機是小型的，,較框架式的性能差距可以忽略不計,，能夠滿足大學(xué)實驗室使用，,性價比較高,。,微通道專用熱壓機主結(jié)構(gòu),1,控制電機,2,上橫板,3,絲杠,4,活動橫板,5,上熱壓頭,6,立柱,7,下熱壓頭,8,下橫板,9,軸套,開、閉式機身結(jié)構(gòu)的性能比較,項目性能,開式機身,閉式機
4、身,工作空間,較大,較小,上下料操作,方便,復(fù)雜,生產(chǎn)線使用,適宜,不便,結(jié)構(gòu)剛度,差,好,受力變形,產(chǎn)生角變形,不產(chǎn)生角變形,工作精度,較低,高,適用范圍,通用性設(shè)備,高精度設(shè)備,主要零部件受力及剛強度計算,（,a,）上橫板的受力圖,最大彎矩在梁的中點處：,其中：P表示熱壓機的公稱力,D表示平均接觸面直徑,B表示立柱寬邊中心距,主要零部件受力及剛強度計算,（,b,）上橫板剪力和彎矩圖,靜面矩：,重心至X軸的距離：,截面對X軸的慣性矩：,主要零部件受力及剛強度計算,整個截面對形心軸的慣性矩：,由此可知：,mm,4,mm,4,在受壓（拉）截面上最大彎曲應(yīng)力：,由上面可知，,=,1,31,M,Pa
5、，,=,1,30,M,Pa。,上橫板的使用材料為45鋼，,上橫板的強度可以完全滿足要求。,主要零部件受力及剛強度計算,（,a,）下橫板的受力圖 （,b,）下橫板的剪力圖和彎矩圖,第,3,章 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計,熱壓機活動部件設(shè)計,活動橫梁與壓力執(zhí)行機構(gòu)連接，沿立柱做上下往復(fù)運動，能保證平行度要求。,導(dǎo)向裝置設(shè)計要求是靈活無卡頓，是保證熱壓質(zhì)量的關(guān)鍵部件。,動力源的選取,壓力執(zhí)行機構(gòu)的選擇,機身零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,考慮到四根立柱與上、下橫板能可靠地鎖緊、安裝方便和便于調(diào)整機器的精度。,解決方法：,（,1,）,采用兩橫梁都用臺肩支撐和限位的形式。,改進(jìn)措施：,可通過測量兩軸的長度誤差，再配制補償墊片實現(xiàn)。
6、,（,2,）,采用鎖緊螺母。,改進(jìn)措施：,加裝十字凸起墊片，保證與其上下面接觸的零件均受正壓力作用，具有消除夾角的自定位功能。,第,4,章 機身力學(xué)性能分析,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),模型調(diào)入,定義單位類型,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),定義材料屬性,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),劃分網(wǎng)格 面編號,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),施加邊界條件（約束）,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),節(jié)點位移云圖 節(jié)點應(yīng)力云圖,ANSY,力學(xué)性能分析主要環(huán)節(jié),結(jié)論如下：,由于帶有全部零件的微通道熱壓機機身結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不利于ANSYS軟件分析時的網(wǎng)格劃分，為了簡化機身，在CATIA軟件中，隱藏去對分析影
7、響不大電機和一些無關(guān)變量，如孔，,在熱壓機機身進(jìn)行網(wǎng)格劃分的過程中，應(yīng)該考慮到前面計算部分的結(jié)果，即在變形敏感的區(qū)域網(wǎng)格劃分要細(xì)，對一些受力不敏感的區(qū)域，則完全可以采用自由網(wǎng)格劃分，共劃分單元 247127，節(jié)點數(shù)為 951280。,熱壓機機身主體結(jié)構(gòu)受到力作用時的節(jié)點應(yīng)力云圖，,最大應(yīng)力發(fā)生在可移動橫板和立柱以及下橫板和立柱之間，受到的應(yīng)力為155,M,Pa，其次是控制電機和上橫板的連接處，受到的最大應(yīng)力為124,M,Pa。,熱壓機機身主體結(jié)構(gòu)受到力作用時的節(jié)點應(yīng)變云圖，,最大應(yīng)變發(fā)生在可移動橫板和立柱以及下橫板和立柱之間，受到的最大應(yīng)變?yōu)?.77810,-6,mm，其次是控制電機和上橫板的連接處，受到的最大應(yīng)變?yōu)?.62310,-6,mm。,立柱、上橫板和熱壓頭重點分析,受力變形分別為,0.892,10,-3,mm,、,0.026621mm,、,0.03895mm,熱壓機展示,熱壓機實品和模型,請各位老師批評指正,班級：機械,141,答辯人：李紅真 指導(dǎo)教師：王俊堯副教授,東北電力大學(xué),
熱壓機框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)性能分析研究
