超声波塑焊机接工具头模型快速设计
发布时间：2019-03-22 来源：http://www.keweison.com/news/19.html
超声波塑焊机是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜及金属.
今天主要讲超声波塑料焊接，超声波塑料焊接加工是一种重要的塑料连接方法。焊接设备的关键部件—焊接工具包含多个关键的声学振动特性如共振长度、放大系数、应变极大点和位移节点位置等。简单和常用的超声焊接工具按外形分为指数形、悬链线形、圆锥形和阶梯形等，它们都属于单一变幅杆。应根据不同的焊接应用单独设计开发焊接工具。
本文从超声波塑料焊接的原理入手，通过有限元法进行固有频率和模态分析，设计新型工装，满足有效传递和均匀分配振动能量的功能要求。在设计过程中结合ANSYS的参数化建模、全因子实验设计优化（DOE）和概率设计系统（PDS）模块，进行参数设计和健壮性设计，调整几何尺寸，使得工装的固有频率和超声波频率匹配，对应的模态在工作面振幅均匀，减少了局部结构应力集中的问题，同时对材料和环境的参数变化有较好的适应性。所设计的工装一次加工完成投入使用，避免了反复修整工装所带来的时间和成本上的浪费。
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