Nas últimas noticias, propúxose e comprobouse mediante experimentos un método de deseño de unión ranurada de soldadura de plástico por ultrasóns de tiras de gran tamaño.En primeiro lugar, o corno de soldadura de tiras divídese razoablemente en varias unidades para que o deseño do corno de soldadura ranurado con estrutura complexa transfórmese no deseño dunha unidade de corno de soldadura simple.A continuación, o elemento de unión compárase co oscilador de media onda con sección igual tendo en conta a vibración de acoplamento.A ecuación de frecuencia da unión obtense mediante o concepto de impedancia mecánica equivalente.
Finalmente, estudouse a influencia do número de ranura, o ancho e a lonxitude da ranura nas características de vibración das unións soldadas mediante a ecuación.Segundo este método, deseñaron e mecanizáronse varios grupos de sucos de tiras de gran tamaño.Os resultados experimentais mostran que os valores medidos e teóricos da frecuencia de resonancia das unións soldadas están en boa concordancia.
Como se mostra na figura a continuación.A lonxitude, o ancho e o grosor do corno de soldadura son L, B e T respectivamente.Supón que o eixe z é a dirección de excitación do transdutor.Na frecuencia de traballo, a xunta de soldadura rectangular producirá vibracións lonxitudinales de primeira orde na dirección Z.Para as unións de soldadura en tiras, pódense comparar L≥2T, B e L, polo que se pode ignorar a vibración transversal das unións de soldadura na dirección X.
Dado que a vibración transversal na dirección y ten gran influencia na vibración lonxitudinal, adoita simularse mediante ranuras.A bocina de soldadura divídese en (n+1) unidades abrindo uniformemente n ranuras na dirección Y.O ancho e a lonxitude de cada ranura son W e L2 respectivamente, e as ranuras están separadas dos extremos de entrada e saída do corno de soldadura l1 e L3 respectivamente.Para garantir que cada unidade sexa completamente igual, débense abrir ranuras de ancho W/2 nos dous extremos da bocina de soldadura transversal.Así, cada unidade de molde de soldadura é un corno trapezoidal composto cunha sección rectangular.Asumindo que o ancho nos dous extremos e no medio de cada unidade é D1 e D2, pódese ver polo anterior: L= L1 + L2 + L3
Debido ao mesmo patrón entre os elementos, a amplitude de saída da soldadura tamén fará vibrar o patrón e, cando se combina, o corno ultrasónico tamén terá este patrón, polo que o deseño do molde ultrasónico simplificarase ao deseño de calquera elemento.Ademais, é relativamente uniforme.Para suprimir eficazmente a vibración transversal e garantir que o corno de soldadura teña unha rixidez fixa, o ancho da unidade do corno de soldadura dividido pola ranura é xeralmente en!/ 8 ~!/ 4 (! É a lonxitude de onda do modo de vibración lonxitudinal de primeira orde do corno de soldadura), e o ancho ideal da ranura é de aproximadamente!/ 25 ~!/20[7], o número de ranuras das unións de soldeo pódese determinar segundo os criterios anteriores.Porque o ancho da unidade de corno de soldadura xeralmente non supera!PI /4, polo que pode ser analizado aproximadamente pola teoría unidimensional.Calquera unidade de soldadura da unidade 1 pódese considerar que consta de tres barras equiseccionales rectangulares.
Seleccionouse a aliaxe de aluminio 7075 (módulo de Young E=7,17*1010N/M2 densidade ρ=2820kg/m3, relación de Poisson V=0,34) para a corna de soldadura.Utilizáronse as ecuacións (1) ~ (3) e (6) para calcular o número n, a lonxitude L2 e o ancho W de diferentes ranuras.Cando a lonxitude de resonancia L da bocina de soldadura de tiras cambia co ancho B, a lonxitude de resonancia L da bocina de soldadura de tiras cambia coa anchura B. A frecuencia de resonancia calculada f=20kHz, L1=L3 para simplificar.Cando a lonxitude e o ancho da ranura son constantes, a lonxitude resonante cambia co ancho da corna de soldadura cando o número de ranura é diferente.L2 = 60 mm, W = 10 mm.Como se pode ver na FIG.2, para a bocina de soldadura ranurada mostrada na FIG.1, a lonxitude de resonancia de primeira orde é menor que a do corno de soldadura sen ranuras calculada segundo a teoría unidimensional (126 mm), e a lonxitude de resonancia do corno de soldadura aumenta co aumento da anchura do corno de soldadura, pero o aumento diminúe gradualmente.Ademais, cando a frecuencia de resonancia e o ancho da soldadura son constantes, a lonxitude de resonancia da soldadura diminúe co aumento do número de ranuras.
Ademais, mecanáronse tres unións soldadas de diferente grosor con aliaxe de aluminio 7075 (o mesmo material que o anterior).Deuse o espesor T destas tres unións soldadas e a frecuencia de vibración harmónica medida FM.Cando o grosor do corno de soldadura é inferior á cuarta parte da lonxitude de onda (aquí é de 63 mm), a desviación entre a frecuencia medida e a frecuencia de deseño é inferior ao 2%, o que pode cumprir os requisitos das aplicacións de enxeñaría.
A unión de soldadura de plástico ultrasónico de tira longa dividiuse razoablemente en varios elementos iguais e a ecuación de frecuencia do elemento de unión deduciuse polo método da matriz de transferencia.Se se coñece o ancho e a cantidade e tamaño da ranura, a ecuación pódese usar para deseñar a unión da tira de forma conveniente, proporcionando así unha base teórica para o deseño da unión da tira.Este traballo tamén analiza a influencia do número de ranura, o ancho e a lonxitude da ranura no tamaño da unión de soldadura mediante exemplos.Pódese ver que este método tamén ten unha certa influencia no deseño de optimización da unión de soldadura
Ranura dividida despois da análise da vibración do corno de soldadura en tiras, o corno de soldeo pódese dividir no corpo da unidade final e a cela da unidade media, utilizando o método de elasticidade aparente e o efecto da liña de transmisión, a lonxitude das catro unidades diferentes dáse respectivamente e o dirección do alto grao de ecuación de frecuencia, a ecuación de frecuencia pódese usar para deseñar un corno de soldadura de barra longa, pero o proceso de deseño é complicado, a selección dalgúns parámetros depende da experiencia e non é conveniente para a aplicación de enxeñaría.Neste documento, a unión de soldadura de tiras divídese en varios elementos iguais mediante unha ranura razoable, e a ecuación de frecuencia do elemento de soldadura de soldadura obtense mediante o método de matriz de transferencia, que proporciona unha base teórica para o deseño da unión de soldadura de tiras.O deseño ten un cálculo teórico sinxelo e un significado físico obvio, o que proporciona un método sinxelo e sinxelo para o deseño de enxeñería de tiras.
unión de soldadura.
Hora de publicación: 17-mar-2022