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磁控溅射离子镀膜机工件架系统设计
【摘要】：随着人们生活水平的不断提高，越来越多的镀膜产品被广泛的应用，而与之相应的真空镀膜设备的制造也在镀膜技术的提升中变得愈加的重要。现在大部分的真空镀膜机仅能镀制一种膜，但是在实际工程中，有时需对同一工件或样品镀制两种不同的膜，重复定位会产生定位误差，使产品所镀的膜不均匀，这主要是由于镀膜机的工件架设计存在一定不足所造成的。
本文是对磁控溅射离子镀膜机的工件架子系统进行了设计与分析，以半球型或半球壳型工件或样品为研究对象，采用三点支撑、升降换位以及样品自转的方式，使半球型或半球壳型工件或样品进行完全镀膜，确保工件或样品无漏镀现象。采用导轨装置使工件架平移至镀制第二种膜的位置，进行再次镀膜，可以实现对同一工件或样品镀制两种不同的膜，不仅避免了二次定位所产生的偏差与再次定位的繁琐，而且减少了二次定位给操作人员带来的安全方面的危险。
运用solidworks三维设计软件，对磁控溅射离子镀膜机的工件架系统的自转升降部分和平移部分进行了仿真装配与模拟运动，对装配和运动的零部件进行了动态的干涉检查，增加了设计的精确性，减少了生产成本与生产周期。
最后，利用有限元理论和ANSYS有限元软件，对真空磁控溅射离子镀膜机的镀膜室壳体在200℃环境下，进行了静力分析与研究。对镀膜室壳体进行有限元建模、网格划分、施加一定量的载荷，对其结构的稳定性和安全可靠性进行验证，通过对计算结果的分析和研究，并结合镀膜室壳体的实际工作情况，提出了对镀膜室壳体的结构改进设计，改进设计后的镀膜室壳体在稳定性和可靠性方面有明显提高，完全满足工程实际需要。
【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TH122【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第1章 绪论10-16 1.1 课题来源10 1.2 研究的目的及意义10-11
1.2.1 研究的目的10
1.2.2 研究的意义10-11 1.3 真空镀膜设备的应用11-13 1.4 国内外研究的概况13-15 1.5 本章小结15-16第2章 磁控溅射离子镀膜机工件架子系统方案分析16-22 2.1 磁控溅射离子镀膜机工件架子系统设计的基本参数16 2.2 支撑点的换位和自转的设计16-19
2.2.1 支撑部件的方案确定16-17
2.2.2 换位方式的选择17-18
2.2.3 工件架自转部件的方案确定18-19 2.3 工件平移部件的方案确定19-20 2.4 负偏压部件的确定20-21 2.5 样品烘烤加热系统21 2.6 本章小结21-22第3章 磁控溅射离子镀膜机工件架子系统的研究与设计22-45 3.1 工件升降组件设计22-26 3.2 工件自转部件传动装置设计26-36
3.2.1 真空电机的选择26-28
3.2.2 传动轴运动参数28
3.2.3 齿轮传动设计28-34
3.2.4 传动的润滑方式34-36 3.3 工件平移组件设计36-39 3.4 负偏压设计39 3.5 三维装配设计39-44
3.5.1 Solid Works 软件简介39-42
3.5.2 自转升降部件、平移部件及整体三维装配图42-44 3.6 磁控溅射离子镀膜机工件架子系统样机44 3.7 本章小结44-45第4章 真空磁控溅射镀膜室壳体有限元分析45-65 4.1 真空磁控溅射镀膜室壳体的结构设计45 4.2 真空磁控溅射镀膜室壳体的具体结构45-48 4.3 真空磁控溅射镀膜室壳体的有限元分析48-61
4.3.1 有限元法简介48-50
4.3.2 有限元法的基本思想50
4.3.3 有限元法求解的基本步骤50-53
4.3.4 真空室壳体的有限元分析过程53-61 4.4 镀膜室改进设计61-64
4.4.1 镀膜室改进结构61-62
4.4.2 有限元分析62-64 4.5 本章小结64-65第5章 结论65-66参考文献66-68在学研究成果68-69致谢69-70
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