机械 模具 夹具 数控 车床 工艺 液压 汽车 电机 升降台 控制 Proe CAD 建模 减速器 机械手 齿轮 故障 诊断 自动化 电气 监控 组态 电源 发电 水电 电站 单片机 PLC MATLAB 路径 计算机 Android Linux 电子 通信 管理系统 网站 ASP JSP PHP Java Asp.net 论坛 进销存 图书 考试 Web 购物 点餐 交易 平台 网络规划 配置 C++ C# 土木 建筑 施工 结构 框架 桥梁 水利 公路 隧道 造价 给水 教学楼 办公楼 水库 重力坝 化工 合成 工段 物流 仓储 包装 开题 任务书 外文 文献 翻译 答辩 格式 课程
 首 页 机械毕业设计 电子电气毕业设计 计算机毕业设计 土木工程毕业设计 视觉传达毕业设计 免费毕业设计 毕业设计资料 毕业论文范文 代做毕业设计流程 
垫片
您现在所在的位置:首页 >>机械毕业设计 >> 文章内容
垫片
   我们提供全套毕业设计论文代做服务,联系点击这里给我发消息   914298682   
激光焊接过程模型,激光焊接过程详细文档
文章来源:www.07479.cn   发布者:毕业设计网站   发布时间:2018-11-11 11:49:01   阅读:102
tify; font-family: Wingdings; font-size: 10.5pt; -ms-text-justify: inter-ideograph;"> 

 

(3)当在回流段时,在达到210℃时稳定一定时间,此时功率由

解得,W=5.5480w,持续时间t3=0.368s

 

 

 

 

(4)当回流段结束,铺展基本完成,可以设置功率为0.

 

 

工艺验证实验设计

预设实验功率设定:

W1=5.18w,t1=324ms

W2=4.62w,t2=486ms

W3=5.55W,t3=368ms

仿真结果

现实实验结果为:

采用当前功率和照射时间,得到焊点效果良好,焊接30个点良好,有2个点轻微起球,良品率为93.3%,实验温度曲线汇总为

 

 

实验结论:实验焊接效果良好,温度曲线趋势一致,最大稳态值一致,可以认为模型具有较大程度的有效性,优化工艺参数算法有效

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

激光焊接优化参数方法改进

l 由于当前设定方法起始功率较高,因此需要对初始阶段进行划分,将预热段时间分为两部分:

1. 第一部分简化为一个每控制周期+1过程,时间长度大于或等于原始预热段时间长度产生两个控制量start_CURRENT(减小该量即增加起始阶段功率上升时间bias_CURRENT(该量是由于为了消除周边工作环境扰动造成的散热过快时激光功率不足对初始阶段功率进行整体性上抬,也可以调节由于激光机衰减的功率不足)

2. 第二部分还是优化参数设计的功率,时间长度为原来的一半

l 优化参数工艺结束同时,嫁接上温度反馈控制部分,温度反馈部分分两,预热段和工作段,第一段完成有功率控制向温度反馈控制的过渡,第二段作为提升焊点焊接效果控制,可以增加焊点爬升高度和焊点光滑度。

 

 

对比工艺曲线

优化参数工艺曲线

改进后的工艺曲线

,

激光焊接过程详细文档

 

激光焊接过程模型

采用Sn64Bi35Ag1焊膏

C1=230J/kg.

焊膏未熔化前比热容

C2=200J/kg.

熔化合金比热容

C3=190J/kg.℃(估计值)

凝固合金比热容

C4=230J/kg.

焊盘比热容

m=8.4e-6(密度8410kg/m^3)

焊膏质量

TB=25

环境温度(25℃)

S=2e-6(变化范围)m^2

焊膏面积

klaser

激光功率损耗率

Kshape=23暂定,变化范围20~25)

焊膏传导热几何系数

Knn=401w/m^2

焊膏热传导系数

hf=10w/m^2

对流热系数

W  w(瓦特)

工作段激光照射功率

w  w(瓦特)

保温段激光照射功率

Tmelt=180

焊膏熔点温度

Ttop

焊接过程中达到的最高温度

Tsold

保温段稳定温度

T   s

焊接处温度

t1   s

焊膏熔化所需时间

t2   s

焊膏合金熔化保持时间

Kmelt1=1wm^2/kg

熔化时间系数

Kmelt2

凝固时间系数

p1p2p3p4p5

公式计算代替式

q1q2q3q4q5

公式计算代替式

Qmelt  J

焊膏熔化所需热量

 

 

公式推导:

① 当焊膏未熔化时(T<Tmelt),此时激光照射使得焊膏与引脚温度上升

对等式两边微分得:

T(0)=TB(焊盘初始温度为室温TB)

令该式为:

解方程得到:

② T=Tmelt时,即此时焊膏开始熔化,焊接温度保持不变

令焊膏熔化吸热Qmelt,是一个与焊膏成正比的常值,此时熔化过程时间可以近似为:

③ 当焊膏完成熔化过程,形成熔融态合金时,此时T(0)=Tmelt,满足公式为:

将等式两边微分得到:

T(0)=Tmelt(焊盘初始温度为熔化结束温度Tmelt)

同理令该式为:

解方程得到:

,令加热时间为达到最高温度Ttop

 

 

④ 当工作段加热结束后,开始保温段,此时功率为w,当Ttop>T>Tmelt时,同理依据以上公式推导得到:

等式两边同时微分的到:

T(0)=Ttop同理令该式为:

解方程得到:

得到保温段稳定温度Tsold

 

 

⑤ 当完成保温段时,开始散热,此时激光功率为0,当Tmelt<T<Tsold

等式两边同时微分的到:

T(0)=Tsold同理令该式为:

解方程得到:

⑥ T=Tmelt时,此时合金有熔融态开始凝固,所需散热量与开始熔化系热量基本一致,所需热量为Qmelt,所需时间为t2,由于散热与散热面积有关,散热时间可以近似为:

 

⑦ 当凝固过程结束时,开始正常散热,此时焊膏热容近似为纯金属比热容,此时重复过程,

同理可得

 

 

 

 

 

 

 

激光推导细化:

 

第一部分:激光热量来源

,这一部分决定了激光上升速度,

此处的W*klaser是指激光吸收率

 

第二部分:能量消耗部分

热传导消耗:

焊膏与空气对流传热:

热辐射损耗,本部分经近似运算,可以忽略不计

 

第三部分:使得材料温度上升部分

其中,m是材料质量,C是比热容

 

 

 

总的温度与时间关系为:

假设没阶段初始温度为Ts(i)

可以的到:

其中

 

激光焊接工艺参数设计详细推导

 

(1)在预热段,使用适中上升速率

CURRENT=750,上升速率过慢,助焊剂未达到活性区

CURRENT=1500,上升速率过快,产生大量飞溅

CURRENT=1000,上升速度适合,大约为初始上升速度与160℃时上升速度的平均值为450~550/S(当采用PD控制时,可以使得直线上升速度为500/S),采用此时上升速率作为预热上升速率v,这里的v也是估算值。

T(t)=Tmelt-10为预热终止温度时,满足

当采用1mmx2mm镀锡焊盘时,此时从模型上仿真可以看到上升速度过慢,因此设定W=5.18w时,上升时间可以依据仿真数据得到t1=324ms,满足适当的上升速率,因此,最佳功率为W=5.1863Wt1=0.324=324ms

 

 

 

 

(2)当在活性段时,需要使得温度保持在熔点以上少许,保证焊膏熔化,并且铺展,此时使得温度保持在175℃,持续一定时间,时间大约为预热时间的1.5倍(通过标准焊接参数预估,可以为1~2倍之间,该时间与焊盘面积有关)

,此时,取t2=1.5*t1,保持在175摄氏度,即为Tmelt+5:此时上升速率0<=T<<500/s.

得到:

解得,W=4.6233w,持续时间t2=0.486s

 

 

  全套毕业设计论文现成成品购买请咨询定做咨询 1512085418      返回首页 如转载请注明来源于www.07479.cn  


打印本页 | 关闭窗口
本类最新文章
花槽盘零件的综合数控铣加工工艺设 基于3D模型的护罩零件数控铣工艺 盖板模成型零件数控铣削工艺设计与
二配合零件的数控车工艺设计与编程 底座零件的综合数控车铣工艺设计与 灯罩零件的综合数控车铣工艺设计与
| 关于我们 | 友情链接 | 毕业设计招聘 |

Email:[email protected] 在线QQ: 点击这里给我发消息  914298682 毕业作品网站是国家工信部备案的正规代做网站  
本站毕业设计毕业论文资料均属原创者所有,仅供学习交流之用,请勿转载并做其他非法用途.如有侵犯您的版权有损您的利益,请联系我们会立即改正或删除有关内容!

六合解霸内部爆料_六合解霸内部爆料【官方唯一指定官网】_07479.cn