Ultrazvuková technologie byla široce používána v procesu svařování kovů a plastů.Tradiční konstrukční metody imitace a opravy forem se kvůli vysokým nárokům na konstrukční dynamiku již nemohou přizpůsobit proměnlivým požadavkům plastových výrobků.Tento dokument začíná principemultrazvukové svařování plastů, provádí vlastní frekvenci a modální analýzu metodou konečných prvků, navrhuje nové nástroje, splňuje požadavky na efektivní přenos a rovnoměrné rozložení vibrační energie.V procesu návrhu v kombinaci s parametrickým modelováním ANSYS, faktor optimalizace návrhu experimentu (DOE) a modul pravděpodobnostního návrhového systému (PDS), návrh parametrů a robustní návrh, úprava velikosti geometrie, výroba nástrojů a vlastní frekvence ultrazvuková frekvenční shoda, odpovídající modální amplituda rovnoměrně v obličeji, snižuje místní strukturální problém koncentrace napětí, současně má dobrou přizpůsobivost změnám materiálů a parametrů prostředí.Navrženýultrazvukové nástrojemohou být uvedeny do provozu po jednom zpracování, což zabraňuje ztrátě času a nákladů způsobených opakovaným orovnáváním.
Jako kontaktní rozhraní meziultrazvuková svářečka plastůa materiálu, hlavní funkcí ultrazvukové nástrojové hlavy je přenášet podélné mechanické vibrace z amplitudového měniče na materiál rovnoměrně a efektivně.Použité materiály jsou obvykle vysoce kvalitní hliníková slitina nebo dokonce slitina titanu.Protože se mění design plastových materiálů, vzhled tisíců různých, změní se i hlava nástroje.Tvar pracovní plochy by měl být dobře přizpůsoben materiálu, aby nedošlo k poškození plastu při vibracích;Současně by měla být pevná frekvence podélných vibrací prvního řádu koordinována s výstupní frekvencí svařovacího stroje, jinak bude vibrační energie spotřebována interně.Když hlava nástroje vibruje, vytvoří se místní koncentrace napětí.Jak optimalizovat tyto místní struktury je také problém, který je třeba vzít v úvahu při návrhu.Tento článek pojednává o tom, jak používat hlavu nástroje ANSYS pro optimalizaci parametrů návrhu.
Návrhsvařovací trychtýř a přípravekjsou velmi důležité.Existuje mnoho domácíchdodavatelů ultrazvukových zařízenívyrábět své vlastní svářečky, ale značná část z nich je napodobováním existujících a následně neustále upravovaných nástrojů, testováním prostřednictvím této metody opakovaného nastavování, aby bylo dosaženo účelu koordinace frekvence nástrojů a zařízení.V tomto příspěvku může metoda konečných prvků určit frekvenci při návrhu sestavy.Chyba mezi výsledky zkoušek vyrobených nástrojů a konstrukční četností je menší než 1 %.Zároveň tento článek představuje koncept DFSS (Design For Six Sigma) pro robustní optimalizaci a návrh nástrojů.Koncepce designu 6-Sigma je plně shromáždit hlas zákazníků v procesu navrhování za účelem provedení cíleného návrhu;Kromě toho je třeba předem zvážit možnou odchylku výrobního procesu, aby bylo zajištěno, že kvalita konečného produktu bude distribuována na přiměřené úrovni.
Čas odeslání: 22. září 2022