斜臂式平面丝网印刷机摆架结构分析与优化

摘要

丝网印刷以其独特的印刷方式得到越来越广泛的应用。丝印可以用于平面印刷,也可以进行曲面印刷,斜臂式平面丝网印刷机是目前实现平面印刷最通用的机型之一。随着电子工业的发展,对用于电子产品的丝网印刷质量提出了更高的要求,受制于传统设计制造工艺,斜臂式平面丝网印刷机的印刷质量频频受到挑战。因此,分析斜臂式平面丝网印刷机主体结构,探索提升印品质量的机械结构改善空间在我国具有重要的现实意义。本文以某企业具体机型数据为依据,以其主体结构为研究对象,利用基本力学理论和有限元方法,主要对影响印刷压力分布的摆架结构进行了理论研究和仿真分析,并探索了机构的优化途径和方法。主要工作和研究成果如下：1.分析了印刷压力与油墨透过率的影响关系,取得了其关系表达式。2.对网版、网距与印刷压力之间的关系进行了研究,分析其技术关系,研究表明：网版反弹力和网距大小对印刷压力有较大影响。3.对斜臂式平面丝网印刷机的摆架和导轨进行了静力结构分析,得到了摆架和导轨的刚度对丝网印刷压力的影响关系,为新机开发提供了技术参考。4.分析了刮墨组件及其运动规律对印刷压力的影响,从优化印刷过程角度对刮墨组件运动规律给予了限定,为实际印刷中图文的最佳位置设定提供了依据。5.利用有限元分析理论和成熟软件对摆架结构进行了有限元静力分析和模态分析,得出了摆架在变化的载荷作用下的应力、应变和位移分布情况。软件计算结果与理论分析结果很接近,最大位移差距仅为4.72％。表明实用中对该机构进行分析时可以利用成熟软件,也可以依据理论公式,二者并不会产生太大误差。6.对摆架的主要结构进行了优化设计研究,提出了提高摆架刚度的结构改进途径,为摆架设计提供了参考。数值分析(包括静力学分析和模态分析)表明：底垫块的长度、安装位置,以及侧梁截面的长度和宽度是摆架结构性能的主要影响参数,以它们作为设计变量,可以对摆架进行结构优化,改善摆架结构的力学性能。

目录

摘要

ABSTRACT

目录

1 绪论

1.1 研究的背景综述

1.2 国内外丝网印刷机发展和研究现状

1.3 斜臂式平面丝网印刷机工作原理和存在的问题

1.4 论文主要内容

2 印刷压力的分布规律研究与影响因素分析

2.1 印刷压力与印刷品质量

2.2 刮印变量与油墨转移量的关系

2.3 印刷压力与剥网

2.4 网版与印刷压力

2.5 模拟印刷压力分布

2.6 印刷机结构与印刷压力

2.7 本章小结

3 印刷机的主要结构分析

3.1 静定梁内力的计算机分析程序

3.1.1 MATLAB简介

3.1.2 静定梁内力计算基本原理及界面开发

3.2 导轨静刚度及其对印刷压力的影响

3.2.1 导轨截面承载能力计算

3.2.2 导轨刚度计算

3.2.3 导轨变形与印刷压力

3.3 摆架静刚度及其对印刷压力的影响

3.3.1 摆架截面承载能力计算

3.3.2 摆架刚度计算

3.3.3 摆架变形与刮墨位置的关系

3.4 刮墨组件运动规律研究

3.4.1 刮墨过程分析

3.4.2 刮墨运动规律

3.5 本章小结

4 印刷机主体结构的仿真分析

4.1 有限元分析基础

4.1.1 有限元法概述

4.1.2 本文使用的软件

4.2 摆架结构静力学有限元分析

4.2.1 概述

4.2.2 摆架结构几何模型的建立

4.2.3 摆架结构有限元模型的建立

4.2.4 计算结果分析

4.3 摆架模态分析

4.3.1 模态分析概述

4.3.2 摆架的模态分析

4.4 摆架的优化设计

4.4.1 优化设计概述

4.4.2 摆架的优化

4.5 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录