I de sidste nyheder blev en designmetode med ultralydssvejsning af plastiksvejsning i stor størrelse foreslået og verificeret ved eksperimenter.For det første er strimmelsvejsehornet rimeligt opdelt i flere enheder, således at designet af slidset svejsehorn med kompleks struktur omdannes til designet af en simpel svejsehornenhed.Derefter sammenlignes ledelementet med halvbølgeoscillatoren med lige stor sektion under hensyntagen til koblingsvibration.Frekvensligningen for leddet opnås ved at bruge begrebet ækvivalent mekanisk impedans.
Endelig blev indflydelsen af slidsnummer, slidsbredde og slidslængde på vibrationsegenskaberne af svejsesamlinger undersøgt ved at bruge ligningen.Ifølge denne metode blev flere grupper af strimmelriller i stor størrelse designet og bearbejdet.Forsøgsresultaterne viser, at de målte og teoretiske værdier af resonansfrekvensen af de svejste samlinger stemmer godt overens.
Som vist i figuren nedenfor.Længden, bredden og tykkelsen af svejsehornet er henholdsvis L, B og T.Antag z-aksen som excitationsretningen for transduceren.Ved arbejdsfrekvensen vil den rektangulære svejsesamling frembringe førsteordens langsgående vibration i Z-retningen.For båndsvejsesamlinger kan L≥2T, B og L sammenlignes, så den tværgående vibration af svejsesamlingerne i X-retningen kan ignoreres.
Fordi den tværgående vibration i y-retningen har stor indflydelse på den langsgående vibration, simuleres den normalt ved slidsning.Svejsehornet er opdelt i (n+1) enheder ved ensartet at åbne n slidser i Y-retningen.Bredden og længden af hver spalte er henholdsvis W og L2, og spalterne er adskilt fra indgangs- og udgangsender af henholdsvis svejsehornet 11 og L3.For at sikre, at hver enhed er fuldstændig ens, bør riller med bredde W/2 åbnes i begge ender af det tværgående svejsehorn.Hver svejseformenhed er således et sammensat trapezformet horn med en rektangulær sektion.Forudsat at bredden i begge ender og i midten af hver enhed er D1 og D2, kan det ses af ovenstående: L= L1 + L2 +L3
På grund af det samme mønster mellem elementerne vil udgangsamplituden af svejsningen også vibrere mønsteret, og i kombination vil ultralydshornet også have dette mønster, således at designet af ultralydsstøbeformen bliver forenklet til designet af evt. element.Derudover er den forholdsvis ensartet.For effektivt at undertrykke den tværgående vibration og sikre, at svejsehornet har en fast stivhed, er bredden af svejsehornsenheden divideret med rillen generelt inde!/ 8 ~!/ 4 (! Er bølgelængden af den første ordens langsgående vibrationstilstand af svejsehornet), og den ideelle bredde af slidsen er ca.!/ 25 ~!/20[7], kan rilleantallet af svejsesamlinger bestemmes i henhold til ovenstående kriterier.Fordi svejsehornenhedens bredde generelt ikke overstiger!PI /4, så det kan tilnærmelsesvis analyseres ved en-dimensionel teori.Enhver svejseenhed i enhed 1 kan betragtes som bestående af tre rektangulære udligningsstænger.
Aluminiumslegering 7075 (Youngs modul E=7,17*1010N/M2 densitet ρ=2820kg/m3, Poissons forhold V =0,34) blev valgt til svejsehorn.Ligning (1) ~ (3) og (6) blev brugt til at beregne antallet n, længde L2 og bredde W af forskellige spalter.Når strimmelsvejsehornets resonanslængde L ændres med bredden B, ændres strimmelsvejsehornets resonanslængde L med bredden B. Den beregnede resonansfrekvens f=20kHz, L1=L3 for nemheds skyld.Når slidlængden og -bredden er konstant, ændres resonanslængden med svejsehornets bredde, når slidsnummeret er forskelligt.L2 = 60 mm, B = 10 mm.Som det kan ses af fig.2, for det slidsede svejsehorn vist i fig.1 er førsteordens resonanslængde mindre end for det u-slidsede svejsehorn beregnet i henhold til en-dimensionel teori (126 mm), og svejsehornets resonanslængde øges med stigningen af svejsehornets bredde, men stigningen aftager gradvist.Når resonansfrekvensen og svejsebredden er konstante, falder resonanslængden af svejsningen desuden med stigningen i spaltetallet.
Derudover blev tre svejsede samlinger af forskellig tykkelse bearbejdet med aluminiumslegering 7075 (samme materiale som ovenfor).Tykkelsen T af disse tre svejsede samlinger og den målte harmoniske vibrationsfrekvens FM blev givet.Når svejsehornets tykkelse er mindre end en fjerdedel af bølgelængden (her er 63 mm), er afvigelsen mellem den målte frekvens og designfrekvensen mindre end 2 %, hvilket kan opfylde kravene til tekniske applikationer.
Den lange strimmel ultralyds-plastsvejsesamling var rimeligt opdelt i flere lige store elementer, og frekvensligningen for samlingselementet blev udledt ved overføringsmatrixmetoden.Hvis bredden og mængden og størrelsen af spalten er kendt, kan ligningen bruges til at designe båndsamlingen bekvemt og således tilvejebringe et teoretisk grundlag for konstruktionen af båndsamlingen.Dette papir analyserer også indflydelsen af slidsnummer, slidsbredde og slidlængde på svejsesamlingsstørrelsen gennem eksempler.Det ses, at denne metode også har en vis indflydelse på optimeringsdesignet af svejsefugen
Split rille efter vibrationsanalyse af båndsvejsehorn, svejsehornet kan opdeles i endeenhedens krop og midterste enhedscelle ved hjælp af metoden til tilsyneladende elasticitetsmetode og effekt af transmissionsledningen, længden af de fire forskellige enheder er angivet hhv. retning af den høje grad af frekvensligning, kan frekvensligningen bruges til at designe et svejsehorn med lang stang, men designprocessen er kompliceret. Udvælgelsen af nogle parametre afhænger af erfaring og er ikke praktisk til teknisk anvendelse.I dette papir er båndsvejsesamlingen opdelt i flere lige store elementer ved rimelig slidsning, og frekvensligningen for svejsefugeelementet opnås ved transfermatrixmetode, som giver et teoretisk grundlag for udformningen af båndsvejsesamlingen.Designet har enkel teoretisk beregning og åbenlys fysisk betydning, hvilket giver en enkel og nem metode til teknisk design af bånd
svejsesamling.
Indlægstid: 17-mars-2022