基于SolidWorks的吸嘴支撑臂有限元分析.pdf

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1、第27卷第4期机电产品开发与剀新V01．27，No．4兰里!兰兰Z星里!：!!竺竺竺苎!!竺：!!!!兰竺竺!!!!!苎兰!竺竺!坐旦竺!!竺!竺堕：!呈Q!兰文章编号：1002-6673(2014)04-079—02基于SolidWorks的吸嘴支撑臂有限元分析杨刚，李臣友，于国辉，杨锋(秦皇岛视听机械研究所，河北秦皇岛066000)摘要：通过SolidWorks三维绘图软件建立吸嘴支撑臂的3D模型，在SolidWorksSimulation仿真环境下，模拟吸嘴托臂的受力过程，获得工况下吸嘴托臂的应力和位移云图，为其进行结构优化设计提供了重要的依据。关

2、键词：吸嘴支撑臂；三维模型；有限元中图分类号：TF39文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2014．04．030TheFernAnalysisofNozzleSupportArmonSolidWorksYANGGang．LIChen—You，YUGuo—Hui。YANGFeng(QiIlllungdaoAudio—VisualMachineryResearchInstitute，QinhungdaoHebei066000，China)Abstract：Thispaperprovidesa3Dmodelofthenozz

3、lesupportarnlwitllSolidWorksso'ware．IntheSolidWorksSimulationenvironment．obtainingthenozzlesupportarlnstressandstrainpallebysimulatingthestressprocess，theresultsprovidefoundationforstructuraloptimiza-tionofthefoundationbeddesign．Keywords：nozzlesupportaim；3Dmodel；Finiteelement0引言分

4、选测试是裸芯粒二极管封装前的重要工艺，本文涉及的分选测试机主要针对体积小、薄、脆裸芯进行分选测试，裸芯粒尺寸范围(长×宽X高)约为(1×l×0．3)nlin至(3x3x0．3)mm之间不等的裸芯粒，而吸嘴支撑臂是测试分选机设备的重要部件，测试用的吸嘴都是安装在吸嘴支撑臂，将直接影响着测试分选结果。因此对吸嘴支撑臂结构的有限元分析尤为重要。通过通过SolidWorks三维绘图软件建立吸嘴托臂的三维模型，模拟其使用工况，根据分析结果对其进行结构优化设计．并对吸嘴支撑臂进行减重，因为吸嘴支撑臂一端安装吸嘴．另一端通过联轴节与电机输出轴连接，既要保证吸嘴支撑臂具

5、有足够的强度同时，又要对其减重设计，减少吸嘴支撑臂在高速转动过程中由于惯量过大造成吸嘴吸取裸芯粒过程中出现抖动，造成裸芯颗粒吸取过程中吸偏，影响分选测试结果。惯量过大同样会造成裸芯粒在测试工位时出现抖动，造成测影响测试针与裸芯颗粒接触稳定性，同时也会造成裸芯粒表面划伤，影响裸芯粒品质。修稿日期：2014—05—14项目来源：中国机械工业集团公司科技发展基金项目(SINOMACH12科164号)作者简介：杨刚(1981一)，辽宁铁岭人，工程师。从事半导体设备开发。在SolidWorksSimulation是目前广为流行的CAE软件。模拟吸嘴支撑臂使用工况，

6、对其应力、应变和优化分析，能大大缩短了设计所需的时间。提高了设计质量和降低了设计成本，也为结构优化提供重要的依据。1有限元分析1．1模型建立和网格划分吸嘴支撑臂优化设计前尺寸如图1所示。单位为mill。考虑到吸嘴支撑臂结构本身的特点，进行几何实体建模前，需对计算模型进行一些合理的简化，一些小的细节可不必在模型中体现．这并不影响分析所要求的精度，并且小的细节可能会影响到网格的划分。建模过程中，采用由下向上的方式，建立吸嘴支撑臂模型并进行网格划分进行划分，吸嘴支撑臂优化前和优化后模型和网格划分分别如图3和图4所示。1．2加载和求解载荷和约束施加与工程实际是否

7、吻合直接影响到分析结果的正确性、合理性。(1)施加约束，参考图1、图2所示，吸嘴支撑臂通过心轴连接，心轴与吸嘴支撑臂过盈配合连接，所以对图中标示的四面施加固定约束。(2)载荷计算和加载，吸嘴支撑臂的受力强度分析时，主要考虑位于吸嘴支撑臂正上方的气缸推杆对吸嘴支撑臂的压力，．参考图1、图2所示，推杆对吸嘴支撑臂的79·制造业信息化·盛窿盈盈s：!蔺乒臻肾图1优化前吸嘴支撑臂尺寸、及受力和约束图Fig．1Nozzlesupportarmsize，forceandtheconstraintgraphbeforeoptimization厂T口}目景工图2优化后吸

8、嘴支撑臂尺寸、受力和约束图Fig．2Nozzlesupportarmsize，f