In het laatste nieuws werd een ontwerpmethode voor het ultrasoon lassen van ultrasone kunststof lassen van grote afmetingen voorgesteld en door experimenten geverifieerd.Ten eerste is de striplashoorn redelijk verdeeld in verschillende eenheden, zodat het ontwerp van een sleuflashoorn met een complexe structuur wordt omgezet in het ontwerp van een eenvoudige lashoorneenheid.Vervolgens wordt het verbindingselement vergeleken met de halfgolfoscillator met gelijke doorsnede, rekening houdend met koppelingstrilling.De frequentievergelijking van het gewricht wordt verkregen door het concept van equivalente mechanische impedantie te gebruiken.
Ten slotte werd de invloed van sleufnummer, sleufbreedte en sleuflengte op de trillingskarakteristieken van lasverbindingen bestudeerd met behulp van de vergelijking.Volgens deze methode werden verschillende groepen stripgroeven van groot formaat ontworpen en bewerkt.De experimentele resultaten laten zien dat de gemeten en theoretische waarden van de resonantiefrequentie van de lasverbindingen goed met elkaar overeenkomen.
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.De lengte, breedte en dikte van de lashoorn zijn respectievelijk L, B en T.Neem de z-as als de excitatierichting van de transducer.Bij de werkfrequentie zal de rechthoekige lasverbinding eerste-orde longitudinale trillingen in de Z-richting produceren.Voor striplasverbindingen kunnen L≥2T, B en L worden vergeleken, zodat de dwarstrilling van de lasverbindingen in de X-richting kan worden genegeerd.
Omdat de dwarstrilling in y-richting grote invloed heeft op de langstrilling, wordt deze meestal gesimuleerd door middel van sleuven.De lashoorn is verdeeld in (n+1) eenheden door gelijkmatig n sleuven in de Y-richting te openen.De breedte en lengte van elke sleuf zijn respectievelijk W en L2, en de sleuven zijn gescheiden van de invoer- en uitvoeruiteinden van respectievelijk de lashoorn l1 en L3.Om ervoor te zorgen dat elke eenheid volledig gelijk is, moeten groeven met een breedte W /2 aan beide uiteinden van de dwarslashoorn worden geopend.Elke lasmatrijseenheid is dus een samengestelde trapeziumvormige hoorn met een rechthoekige doorsnede.Ervan uitgaande dat de breedte aan beide uiteinden en in het midden van elke eenheid D1 en D2 is, blijkt uit het bovenstaande: L= L1 + L2 +L3
Vanwege hetzelfde patroon tussen de elementen, zal de uitgangsamplitude van de las ook het patroon trillen, en wanneer gecombineerd, zal de ultrasone hoorn ook dit patroon hebben, zodat het ontwerp van de ultrasone mal zal worden vereenvoudigd tot het ontwerp van elke element.Bovendien is het relatief uniform.Om de dwarstrilling effectief te onderdrukken en ervoor te zorgen dat de lashoorn een vaste stijfheid heeft, is de breedte van de lashoorneenheid gedeeld door de groef over het algemeen in!/ 8 ~!/ 4 (! Is de golflengte van de eerste-orde longitudinale vibratiemodus van de lashoorn), en de ideale breedte van de sleuf is ongeveer!/ 25 ~!/20[7] kan het aantal groeven van lasverbindingen worden bepaald volgens de bovenstaande criteria.Omdat de breedte van de lashoorneenheid over het algemeen niet groter is!PI /4, dus het kan bij benadering worden geanalyseerd door eendimensionale theorie.Elke laseenheid in eenheid 1 kan worden beschouwd als bestaande uit drie rechthoekige staven met gelijke doorsnede.
Aluminiumlegering 7075 (Young's modulus E=7.17*1010N/M2 dichtheid ρ=2820kg/m3, Poisson's ratio V=0.34) werd geselecteerd voor lashoorn.Vergelijkingen (1) ~ (3) en (6) werden gebruikt om het aantal n, lengte L2 en breedte W van verschillende slots te berekenen.Wanneer de resonantielengte L van de striplashoorn verandert met de breedte B, verandert de resonantielengte L van de striplashoorn met de breedte B. De berekende resonantiefrequentie f=20kHz, L1=L3 voor de eenvoud.Wanneer de sleuflengte en -breedte constant zijn, verandert de resonantielengte met de lashoornbreedte wanneer het sleufnummer anders is.L2 = 60 mm, B = 10 mm.Zoals kan worden gezien uit FIG.2, voor de van sleuven voorziene lashoorn getoond in FIG.1, de eerste-orde resonantielengte is kleiner dan die van de niet-gegroefde lashoorn berekend volgens eendimensionale theorie (126 mm), en de resonantielengte van de lashoorn neemt toe met de toename van de breedte van de lashoorn, maar de toename neemt geleidelijk af.Bovendien, wanneer de resonantiefrequentie en de lasbreedte constant zijn, neemt de resonantielengte van de las af met de toename van het sleufnummer.
Bovendien werden drie lasverbindingen van verschillende dikte machinaal bewerkt met aluminiumlegering 7075 (hetzelfde materiaal als hierboven).De dikte T van deze drie lasverbindingen en de gemeten harmonische trillingsfrequentie FM werden gegeven.Wanneer de dikte van de lashoorn minder is dan een kwart van de golflengte (hier is 63 mm), is de afwijking tussen de gemeten frequentie en de ontwerpfrequentie minder dan 2%, wat kan voldoen aan de vereisten van technische toepassingen.
De lange strip ultrasone kunststof lasverbinding was redelijk verdeeld in verschillende gelijke elementen en de frequentievergelijking van het verbindingselement werd afgeleid door de transfermatrixmethode.Als de breedte en de hoeveelheid en grootte van de sleuf bekend zijn, kan de vergelijking worden gebruikt om de stripvoeg gemakkelijk te ontwerpen, waardoor een theoretische basis wordt verschaft voor het ontwerp van de stripvoeg.Dit document analyseert ook de invloed van sleufnummer, sleufbreedte en sleuflengte op de lasnaadgrootte door middel van voorbeelden.Het is te zien dat deze methode ook een zekere invloed heeft op het optimalisatieontwerp van de lasverbinding
Gespleten groef na trillingsanalyse van de striplashoorn, de lashoorn kan worden verdeeld in het eindeenheidlichaam en de middelste eenheidscel, met behulp van de methode van de schijnbare elasticiteitsmethode en het effect van de transmissielijn, de lengte van de vier verschillende eenheden wordt respectievelijk gegeven en de richting van de hoge mate van frequentievergelijking, de frequentievergelijking kan worden gebruikt om een lange staaflashoorn te ontwerpen, maar het ontwerpproces is gecompliceerd. De selectie van sommige parameters hangt af van ervaring en is niet handig voor technische toepassingen.In dit artikel wordt de striplasverbinding verdeeld in verschillende gelijke elementen door redelijke sleuven, en de frequentievergelijking van het lasverbindingselement wordt verkregen door de transfermatrixmethode, die een theoretische basis biedt voor het ontwerp van de striplasverbinding.Het ontwerp heeft een eenvoudige theoretische berekening en een duidelijke fysieke betekenis, wat een eenvoudige en gemakkelijke methode biedt voor het technische ontwerp van de strip
lasverbinding.
Posttijd: 17 maart-2022