超聲波焊頭實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(確定重要參數(shù))
為解決實(shí)際工程問題而產(chǎn)生的,它不追求有效、使用設(shè)計(jì)。抓住主要矛盾,同時(shí)要求設(shè)計(jì)對環(huán)境變異有相當(dāng)?shù)牡挚鼓芰Γ虼耍谧瞿繕?biāo)參數(shù)優(yōu)化前應(yīng)行篩選,挑出對結(jié)構(gòu)有重要影響的尺寸,根據(jù)原則確定它們的數(shù)值。
E 參數(shù)設(shè)置和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)參數(shù)是工裝外型和 U 型槽的尺寸位置等,共8個(gè)。目標(biāo)參數(shù)是一階軸向振動(dòng)頻率,因?yàn)樗?
對焊接影響大,而大集中應(yīng)力和工作面振幅差異作為狀態(tài)變量來限制。根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn),假設(shè)參數(shù)對結(jié)果的影響是線性的,因此每個(gè)因素只設(shè)置高、低兩個(gè)水平。參數(shù)和對應(yīng)的名字列表下:表一:優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對照表
使用面建立的參數(shù)化模型 ANSYS 中進(jìn)行 DOE 。由于軟件限制,全因子 DOE 多只能使用7個(gè)參數(shù),而模型有8個(gè)參數(shù)
嵌件 超聲波嵌件是一種相對較好的辦法。熱安裝也很好。壓入、自動(dòng)攻絲以及螺旋線圈嵌入也可以使用。模塑嵌件則不考慮采用,因?yàn)榫奂兹┦湛s率很高。
壓力配合良好。
卡扣配合優(yōu)異。
溶劑不推薦使用。
立鍛/模鍛熱,良好;熱空氣/冷鍛,很差。超聲波,適用到良好。
可焊接性
熱口模/熔接適用到良好,熔體強(qiáng)度達(dá)到材料的90%。
熱空氣適用,達(dá)到材料強(qiáng)度的20%~30%
感應(yīng)/電磁適用到良好。
旋轉(zhuǎn)焊接適用到良好,材料強(qiáng)度的50%~70%
超聲波焊接附近區(qū)域,良好;遠(yuǎn)端,適用到良好;點(diǎn)焊,適用;模鍛,適用到良好。
振動(dòng)焊接良好甚至優(yōu)異;但剪切連接困難。
超聲波熔接條件不當(dāng)?shù)囊蛩兀?
產(chǎn)品實(shí)施無法達(dá)到水、氣密,除了超音波導(dǎo)熔線、治具定位、產(chǎn)品本身定位等因素外,超聲波設(shè)定的條件也是一項(xiàng)主因。我們在此更深入探討影響水氣密的另一原因(熔接條件),在我們實(shí)施超聲波焊接作業(yè)時(shí),求效率求快是基本目標(biāo),但往往也忽略了其求效率的要領(lǐng)。
我們將從下面二個(gè)條件來探討:
1、下降速度、緩沖太快:此一形成的速度,使動(dòng)態(tài)壓力加上重力加速度將把超聲波導(dǎo)熔線壓扁,使導(dǎo)熔線無法發(fā)揮導(dǎo)熔的作用,形成假相熔;
2、熔接時(shí)間過長:塑料產(chǎn)品因接收過長時(shí)間的熱能,不僅使塑料材質(zhì)熔化,更進(jìn)而造成塑料組織焦化現(xiàn)象,產(chǎn)生砂孔,水或氣即由此砂孔滲透而出。這是一般生產(chǎn)技術(shù)者不易發(fā)現(xiàn)之處。
焊接產(chǎn)品要達(dá)到想到的水、氣密的密封性時(shí)一定要按以上的要求嚴(yán)格執(zhí)行。
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