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超声波焊接机模具设计_一个设计者的经验总结

超声波焊接机模具设计


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超声波模具设计是一个十分复杂的工作,需要根据模具材料,尺寸以及机器频率,声学原理等因素综合考虑。你所提到的模具是因为焊接部位对然不宽但是比较长,因此模具的宽度已经超过了声波在材料中的1/2波长,因此需要开两根槽来保证模具出力均匀,这主要是根据声学原理来考量。


至于模具为什么要做成上下宽度不一样,主要是考虑增加出力,原理类似于将声波出力放大。试想一根水管如果进水段和出水段的直径不一样,那么出水的速度就会快于进水的速度,这是流量守恒决定的,同理,超声波其实在金属中传播就类似于水流在水管中流动,因此才加工成上宽下窄的形状!


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其实一个良好的模具是需要经过严格的fea分析(有限元),需要在有限元环境中模拟其材料最大应力和出力是否均匀等情况。


一个好的模具是焊接稳定的最重要前提,如果模具设计不好会导致一些列焊接问题,如焊接不均匀,模具发热,噪音,甚至开裂等等!


这些知识是在任何学校和书本学不到的!


超声波模具其实从图像来看,开槽位置并未选择在将模具宽度三等分的位置,这种设计也有,但是其实并非最佳设计,有很多更好的方法可以避免这种设计。



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