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作者：张冬冬华中科技大学

学位级别：硕士

激光透射焊接是一种先进的塑料焊接方法,其具有生产柔性好、效率高,接头强度高,连接成形精度高,焊缝残余应力小,密封性好,可实现微连接、异种塑料焊接等优点,塑料激光焊接技术已在发达国家广泛应用。而国内对于激光塑料焊接工艺研究已... 详细信息

激光透射焊接是一种先进的塑料焊接方法,其具有生产柔性好、效率高,接头强度高,连接成形精度高,焊缝残余应力小,密封性好,可实现微连接、异种塑料焊接等优点,塑料激光焊接技术已在发达国家广泛应用。而国内对于激光塑料焊接工艺研究已进行了大量的研究实验,但对于设备的研发进展却远远不及欧美国家。本文简要阐述国内外设备与工艺的研发进展,提出塑料激光焊接较传统焊接方式的优势以及全自动塑料激光焊接设备研发的必要性。结合塑料激光透射焊接的原理、工艺参数、基本的焊接方式,确定激光焊接设备所要采用的焊接方式——轮廓焊接方式。依据离心风叶结构特点提出焊接设备需求,并根据需求确定设备整体设计思路,依据设计思路对塑料激光焊接设备各功能系统的进行详细设计,重点对机械系统部分进行设计(包括机械手部分、214离心风叶专用夹具部分、钣金外罩以及移动工作平台)。针对设计的塑料激光焊接装备关键零部件进行有限元分析,主要包括静力分析与模态分析。通过运用Ansys workbench进行两种仿真分析计算以及优化设计使关键性零部件满足精度和稳定性要求,最终保证离心风叶的焊接质量。运用设计安装完成的塑料焊接设备进行简单的工程试验,并对实验焊接样品按组进行跌落、高速、动平衡以及拉伸四项测试,并将测试结果与超声波焊接产品进行比较。实验结果表明,对于离心风叶塑料激光焊接在一定程度上优于超声波焊接。塑料焊接设备有利于提升离心风叶的焊接质量,优于传统的塑料连接方式,塑料激光焊接应用将会更广泛。

关键词：激光透射焊接离心风叶有限元分析工程实验

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基于软PLC的离心风叶激光焊接机控制系统

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制造技术与机床 2017年第2期 60-64页

作者：李敏张旭付振华江汉大学化学与环境工程学院湖北武汉430056 华中科技大学制造装备数字化国家工程研究中心湖北武汉430074 广东顺德华焯机械科技有限公司广东顺德528300

根据离心风叶激光焊接机的功能需求,提出了基于软PLC平台与Ether CAT总线的控制系统总体方案,重点讨论了该控制系统的软、硬件结构及其具体实现。该系统已在开发的离心风叶激光自动焊接机上可靠运行,取得了良好效果。

关键词：离心风叶塑料激光焊接控制系统软PLC

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激光透射焊接技术在塑料离心风叶焊接中的应用

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制造技术与机床 2017年第10期 27-30,41页

作者：陈良李红丽郑州工程技术学院机电与车辆工程学院河南郑州450044

针对超声波焊接大直径曲面塑料离心风叶存在的若干问题,包括:焊接强度不均匀,焊接应力大等。引进激光透射焊接技术焊接塑料离心风叶,该技术能够较好地解决上述问题。首先,详细介绍了塑料离心风叶的结构和特点,分析超声波焊接存在问题的... 详细信息

针对超声波焊接大直径曲面塑料离心风叶存在的若干问题,包括:焊接强度不均匀,焊接应力大等。引进激光透射焊接技术焊接塑料离心风叶,该技术能够较好地解决上述问题。首先,详细介绍了塑料离心风叶的结构和特点,分析超声波焊接存在问题的主要原因。其次,简单介绍激光透射焊接技术的原理,阐述激光透射焊接技术对于大直径曲面塑料离心风叶的优势。随后,介绍了研究开发的激光透射焊接装备,设计了焊接大直径曲面塑料离心风叶的专用夹具。最后,在自主研发的焊接装备上,进行ABS试验板焊接实验获取最优焊接参数,进而开展小批量离心风叶的焊接实验。实验结果表明:激光透射焊接技术相比超声波焊接技术焊接大直径曲面塑料离心风叶时具有焊接速度更快、强度更高的特点,焊接时间为42 s,单个叶片最小承受拉力为772 N;此外,激光透射焊接技术还避免了超声波焊接产生刺耳的噪声。由此可以证明,激光透射焊接技术在大直径曲面塑料离心风叶的焊接中存在巨大的市场推广价值和潜力。

关键词：激光透射焊接离心风叶超声波焊接焊接装备焊接速度焊接强度

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离心风叶高速旋转开裂的研究与应用

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模具技术 2022年第2期 26-31页

作者：王云飞王瑞静孙大辉谢亮刘秋元珠海格力电器股份有限公司广东珠海519000

针对离心风叶高速旋转开裂问题进行原因分析,借助ANSYS有限元软件建立模型,并进行高速旋转仿真,分析找出离心风叶结构上的应力集中点。针对应力集中部位,提出两种离心风叶结构优化方案,通过ANSYS仿真结果,结合注塑工艺优化分析得出优化... 详细信息

针对离心风叶高速旋转开裂问题进行原因分析,借助ANSYS有限元软件建立模型,并进行高速旋转仿真,分析找出离心风叶结构上的应力集中点。针对应力集中部位,提出两种离心风叶结构优化方案,通过ANSYS仿真结果,结合注塑工艺优化分析得出优化方案,最大应力由原来的66.0 MPa降低至51.6 MPa。将优化方案的模型结构及工艺参数进行实验验证,与高速旋转仿真结果基本一致。离心风叶在4 200~4 800 r·min^(-1)的高速旋转下不会开裂,加速旋转直至5 200 r·min^(-1)时,旋转30 s后才开裂。

关键词：离心风叶 ANSYS仿真开裂应力集中

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