超声波模具开槽的原因

超声波模具开槽的原因，简单的说就是为了破坏超声波模具的横振现象，众所周知，超声波模具中超声波是需要以纵波形式来传输的，因此一定尺寸的尺寸会出现横波现象。一个好的模具是焊接稳定的前提，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、开裂甚至会损坏超声波换能器等等。

超声波模具开槽大多是设计大尺寸超声波模具时需要考虑的，设计超声波模具重要的指标包括频率间隔性、谐振频率、振幅均匀度。超声波模具纵向长度、槽宽度及槽长度为设计变量,纵向谐振频率和频率间隔值为状态变量,振幅均匀度为目标函数,利用有限元软件ANSYS的参数化分析技术,对大尺寸立方体超声塑焊开槽工具头进行了优化设计。结果表明,该优化方法能很好地解决大尺寸超声波模具的设计问题,既提高了设计效率,也降低了设计成本。

超声波模具因焊件形状不同而不同,焊头类型很多,需要专门设计。就焊头形状而言,常见的有长方形、立方形及圆柱形。对超声波模具的基本要求是在其工作频率上,焊头处于纵向振动模态,且其输出端面要有均匀的振幅分布。

为了有效地抑制超声波模具的横向振动, 必须首先利用频率方程求出超声波模具的纵向及横向谐振频率, 对接近超声波模具纵向振动基频的横向振动模式进行开槽抑制。开槽必须位于超声波模具横向振动模式的节点处, 并且合理选择开糟尺寸, 为了达到经济有效, 应该对强的横向振动加以抑制,只有这样, 才能有效地抑制大尺寸工具的横向振动, 并且改善超声波模具声波辐射面的位移分布均匀程度,提高超声波振动系统的纵向工作效率,取得理想的超声波焊接效果。