隨著科技快速發(fā)展,輕質(zhì)塑料組合整體構(gòu)件在汽車制造、航空航天和人工智能等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,但機(jī)械、膠接等固接方式難以滿足塑料組合構(gòu)件固接高效率、高可靠性要求,迫切需要研發(fā)塑料組合整體構(gòu)件固接新技術(shù)。超聲波塑料焊接是一種通過超聲振動(dòng)的焊接頭將能量聚焦于焊接件,使接觸面分子在熱力耦合作用下快速融合的固接方法,目前超聲波塑料焊接技術(shù)的研究主要集中在微器件鍵合、復(fù)合材料接頭性能探討和界面組織分析等方面,但針對(duì)中小型塑料組合構(gòu)件如何獲得高效、可靠的固接效果相關(guān)方面的研究成果較少。本文以電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)齒輪單元（尼龍材質(zhì)）塑料組合構(gòu)件焊接工藝為研究對(duì)象,采用有限元數(shù)值模擬分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,進(jìn)行超聲波焊接成熱機(jī)理分析、焊接加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)焊接參數(shù)優(yōu)化,旨在提高焊接效率、可靠性指標(biāo)。運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件的熱力耦合模塊建立超聲波焊接溫度場(chǎng)參數(shù)化模型,利用多物理場(chǎng)耦合功能進(jìn)行熱力學(xué)分析、溫度場(chǎng)模擬,探討在焊接壓力400N、焊接時(shí)間0.5s,超聲振幅分別為10μm、20μm、30μm、40μm時(shí),焊接區(qū)能夠達(dá)到的溫度,得到尼龍材質(zhì)塑料組合構(gòu)件焊接的合理振幅為30μm,焊接區(qū)溫度可達(dá)... 

【文章來源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 塑料構(gòu)件固接方法概述
        1.1.1 輕質(zhì)材料簡介
        1.1.2 機(jī)械連接
        1.1.3 膠接
        1.1.4 焊接
    1.2 超聲波焊接技術(shù)
        1.2.1 超聲波焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
        1.2.2 超聲波焊接加工過程介紹
        1.2.3 超聲波焊接技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.4 超聲波焊接塑料構(gòu)件存在的問題
    1.3 論文選題依據(jù)與主要研究內(nèi)容
        1.3.1 選題依據(jù)
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 塑料構(gòu)件超聲波焊接成熱機(jī)理分析與溫度場(chǎng)模擬
    2.1 電機(jī)齒輪單元塑料構(gòu)件簡介
    2.2 塑料構(gòu)件超聲波焊接成熱機(jī)理分析
        2.2.1 塑料構(gòu)件熱力學(xué)分析
        2.2.2 焊接過程傳熱學(xué)基本原理
    2.3 塑料構(gòu)件超聲波焊接數(shù)值模擬分析
        2.3.1 超聲波焊接應(yīng)變計(jì)算
        2.3.2 超聲波焊接溫度場(chǎng)模擬
        2.3.3 有限差分法焊接溫度計(jì)算
    2.4 摩擦輔助超聲波焊接
        2.4.1 摩擦輔助超聲波焊接成熱機(jī)理分析
        2.4.2 摩擦輔助超聲波焊接溫度場(chǎng)模擬
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
    3.1 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析方法概述
    3.2 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)換能器設(shè)計(jì)與分析
        3.2.1 夾心式壓電換能器簡介
        3.2.2 夾心式壓電換能器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.3 夾心式壓電換能器動(dòng)力學(xué)分析
    3.3 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)振幅增大桿設(shè)計(jì)與分析
        3.3.1 振幅增大桿簡介
        3.3.2 振幅增大桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 振幅增大桿與換能器組合的超聲振動(dòng)裝置動(dòng)力學(xué)分析
    3.4 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)工具頭設(shè)計(jì)與分析
        3.4.1 焊接工具頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.2 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
    3.5 超聲波焊接振動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 超聲焊接加工系統(tǒng)構(gòu)建與完善
    4.1 超聲波焊接系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    4.2 超聲波焊接發(fā)生器
    4.3 超聲波焊接壓力施加與測(cè)量裝置設(shè)計(jì)
        4.3.1 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)選型及計(jì)算
        4.3.2 壓力測(cè)量裝置設(shè)計(jì)
    4.4 超聲波焊接裝卡裝置設(shè)計(jì)
    4.5 超聲波焊接系統(tǒng)構(gòu)建及振幅檢測(cè)
        4.5.1 超聲波焊接系統(tǒng)構(gòu)建
        4.5.2 超聲波焊接系統(tǒng)性能測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 塑料構(gòu)件超聲波焊接試驗(yàn)與應(yīng)用研究
    5.1 電機(jī)齒輪單元塑料構(gòu)件超聲波焊接應(yīng)用試驗(yàn)
        5.1.1 試驗(yàn)參數(shù)
        5.1.2 正交試驗(yàn)
        5.1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    5.2 摩擦輔助超聲波焊接基礎(chǔ)試驗(yàn)
        5.2.1 單一摩擦熱作用試驗(yàn)
        5.2.2 摩擦輔助超聲作用加工試驗(yàn)
        5.2.3 摩擦輔助超聲波焊接應(yīng)用探討
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3641609