贴片机在整条生产线中占据着举足轻重的作用,历来受到各大高校和企业的关注。我国对贴片机的研究较晚,且针对贴片机结构分析以及结构设计领域的研究更是屈指可数。本书以贴片机结构为研究对象,利用三维设计工具SolidWorks对贴片机结构进行设计,利用CAE领域使用较为广泛的分析软件ANSYS,对贴片机结构进行静、动态性能分析,以保证其工作的稳定性以及良好的结构性能。
本书的主要研究内容和研究方法如下。
①根据贴片机各部分不同的功能特点,将整机拆分为若干单元,再以各模块结构以及功能要求,结合贴片机贴片速度以及各部件结构尺寸,利用三维设计工具SolidWorks对贴片机结构以及模块进行初步设计。
②借助有限元方法和理论,建立贴片机主要零部件或模块的有限元模型,对划分模块以及重要零部件进行静力学分析模态分析,找出其结构薄弱位置以及零部件的固有模态频率,以便进一步对各模块结构进行优化。
③以减小产品振动、提高结构刚度为原则,以模态分析、结构优化为研究方法,对机架和横梁结构进行优化。根据机架结构特点,设计三种机架加筋优化方案,通过模态分析找出最优方案,并分析筋板厚度对机架性能的影响,选择最优厚度;横梁结构优化采用ANSYS拓扑优化设计方法,得到材料最合理的分配方法,设计出更加轻量化、结构更优的方案,并对设计方案进行再验证。
④结合优化设计方案,对整机进行模态分析。整机模态分析要确定各部件之间结合部动力学参数,采用吉村允孝积分法以及Hertz接触理论计算结合部刚度和阻尼,并利用ANSYS中弹簧单元Spring-Damper 14对结合部刚度和阻尼进行数字化模拟,最后分析验证整机的动态性能。