本文關(guān)鍵詞：壓電—高壓氣體熱熔膠噴射閥設(shè)計及實驗研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品對封裝的要求越來越高。在電子封裝行業(yè),產(chǎn)品既要求大屏、大的屏占比乃至無邊框屏幕,又要求高的機(jī)械性能及防水性能。而這種大屏電子產(chǎn)品及高端鍵盤等的封裝主要靠熱熔膠粘接。在書籍印刷行業(yè),熱熔膠噴射技術(shù)相對于傳統(tǒng)書本裝訂技術(shù)有以下優(yōu)點,膠水使用率高、噴膠壓力可調(diào),使膠水與紙張纖維充分粘接,底膠厚度只有傳統(tǒng)工藝的三分之一,經(jīng)過噴膠工藝封裝的書籍,內(nèi)頁可以打開180°,完全平鋪在桌面上,提高了閱讀的樂趣。在紙盒包裝行業(yè),熱熔膠噴射技術(shù)相對于接觸式涂膠具有效率高,對表面平整度要求低、噴頭磨損小等優(yōu)點。目前市場上對熱熔膠噴涂的需求越來越多,但是大部分現(xiàn)有技術(shù)難以滿足其需求,僅有幾家外國公司掌握相關(guān)技術(shù),但對中國實施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖,使國內(nèi)熱熔膠噴射機(jī)器價格居高不下,同時后期維護(hù)成本高、周期長,嚴(yán)重阻礙了該技術(shù)的市場推廣。因此本文提出一種噴膠精度高、效率高、出膠無氣泡、磨損小的熱熔膠噴射技術(shù)。對這種技術(shù)的分析研究內(nèi)容如下:首先,本文提出了熱熔膠噴射的背景意義,應(yīng)用場合。對國內(nèi)外的熱熔膠技術(shù)按照的不同的分類標(biāo)準(zhǔn)分成幾大類,然后總結(jié)其對應(yīng)的優(yōu)缺點。介紹了熱熔膠的現(xiàn)狀,通過對比選出了本文所使用的PUR型熱熔膠。緊接著介紹了壓電材料和壓電疊堆的組成,著重介紹了壓電疊堆的輸出特性,為接下來的分析打下了理論基礎(chǔ)。其次,本文介紹了壓電-高壓氣體熱熔膠噴射閥的結(jié)構(gòu)組成和點膠原理。接下來判定熱熔膠在噴嘴的流動為層流,詳細(xì)講述了層流在圓柱孔內(nèi)的流動特性,根據(jù)公式推出了流體噴射的條件。通過Fluent分析不同配合方式的閥針噴嘴和不同錐面角度的噴嘴確定了噴嘴的大致結(jié)構(gòu)。根據(jù)前人噴嘴設(shè)計經(jīng)驗和理論分析,設(shè)計了一種密封性能好、流體阻力損耗小的噴嘴。再者,對壓電-高壓氣體熱熔膠噴射閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力學(xué)分析和仿真分析。根據(jù)理論分析及Fluent仿真分析確定了閥針的行程。由閥針行程及壓電疊堆的輸出位移,運用杠桿放大原理設(shè)計了杠桿,并用Ansys軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析,驗證了杠桿設(shè)計的合理性。對整個壓電驅(qū)動放大系統(tǒng)進(jìn)行動力學(xué)分析,并用Matlab分析壓電疊堆剛度、預(yù)緊彈簧剛度與響應(yīng)時間的關(guān)系。為了防止熱熔膠加熱系統(tǒng)的熱量傳給壓電疊堆影響其壽命,本文設(shè)計了隔熱元件,并用Ansys進(jìn)行熱力學(xué)分析,驗證了隔熱效果。最后,安裝調(diào)試樣機(jī),并根據(jù)實驗要求搭建試驗臺。調(diào)節(jié)壓電疊堆的驅(qū)動電壓,用激光測微儀測得不同電壓對應(yīng)的閥針位移,分析測得數(shù)據(jù),驗證了放大系統(tǒng)設(shè)計的合理性。接下來分別改變噴射裝置的氣壓、壓電疊堆的驅(qū)動電壓、加熱溫度來做實驗,探究其對噴射性能的影響。保持各項參數(shù)不變,做重復(fù)性實驗,驗證熱熔膠噴射裝置的精度。根據(jù)大量的實驗驗證了樣機(jī)設(shè)計的合理性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH122

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