Ультразвуковое проектирование пресс-форм - очень сложная задача, которую необходимо всесторонне рассматривать в зависимости от материала пресс-формы, размера, частоты станка и акустических принципов. Проще говоря, цель ультразвуковой обработки канавок в пресс-форме - уничтожить поперечные волны, генерируемые при передаче ультразвука. Обычно канавка составляет 1/2 длины волны поперечной волны, что в основном считается основанным на принципах акустики. Что касается того, почему форма должна быть разной ширины между верхом и низом, основное внимание уделяется увеличению выходной мощности, а принцип аналогичен усилению выходной мощности звуковых волн. Хорошая форма - важнейшее условие стабильной сварки. Плохая конструкция пресс-формы вызовет ряд проблем со сваркой, таких как неравномерная сварка, нагрев пресс-формы, шум и даже растрескивание!

Продольная резонансная частота ультразвуковой формы - это ее рабочая частота. Она должна соответствовать резонансной частоте системы вибрации преобразователя, в противном случае эффективность работы системы вибрации в продольном направлении снизится. Боковой резонанс инструмента необходимо максимально подавить. Вибрацию пресс-формы можно разделить на следующие три состояния:

(1) Поперечный размер ультразвуковой формы намного меньше продольного размера, и обычно требуется более чем в 2 раза, то есть l, ≥2lx, l, ≥21y, а частота поперечного резонанса намного выше, чем его продольный размер. резонансная частота. Следовательно, поперечная вибрация не влияет на продольную вибрацию. Почему вибрация ультразвукового инструмента для нарезания канавок похожа на одномерные продольные колебания тонкого стержня в направлении Z? В настоящее время можно использовать одномерную теорию для разработки ультразвуковой формы, отвечающей практическим требованиям к точности.

(2) Два горизонтальных размера инструмента сопоставимы с продольными размерами. В это время поверхность излучения звуковой волны инструмента представляет собой большую поверхность короткой формы с небольшими различиями в длине и ширине. Продольная резонансная частота инструмента и две его поперечные резонансные частоты относительно близки. В этом случае из-за влияния эффекта Пуассона, когда инструмент резонирует в продольном направлении, он также производит сильные колебания в двух своих поперечных направлениях. Комбинация продольной и поперечной вибрации изменяет состояние продольной вибрации инструмента. В настоящее время, если одномерная теория все еще используется для расчета и проектирования инструмента, в теории и эксперименте будут большие ошибки. Следовательно, необходимо использовать вышеуказанное. Подробная теория вибрации изучает трехмерную когерентную вибрацию инструментов. А чтобы гарантировать эффективность работы инструмента и равномерность распределения смещения на поверхности излучения, необходимо эффективно подавлять боковую вибрацию в двух направлениях.

(3) Среди двух поперечных размеров формы один из них намного меньше продольного размера формы, то есть удовлетворяет требованиям 12) 21 (или l,), но другой поперечный размер формы равен большего размера, который близок к продольному размеру пресс-формы или превышает его. В это время поверхность излучения звуковой волны представляет собой длинную и узкую прямоугольную поверхность, и боковыми колебаниями в направлении, соответствующем меньшему размеру, можно пренебречь, но частота поперечного резонанса и частота продольного резонанса в направлении, соответствующем большие размеры относительно близки. взаимодействие. Следовательно, поперечная вибрация в этом направлении имеет большее влияние на продольное направление. В настоящее время одномерная теория больше не применима, и для анализа, исследования и проектирования таких систем необходимо использовать гибридную теорию вибрации, и эту боковую вибрацию следует подавлять.

Чтобы эффективно подавить поперечную вибрацию инструмента, продольные и поперечные резонансные частоты ультразвуковой формы должны быть сначала рассчитаны с использованием частотного уравнения, а мода поперечных колебаний, наиболее близкая к основной частоте продольной вибрации ультразвуковой формы, должна подавляться нарезанием канавок. Прорезь должна быть расположена в узле режима поперечных колебаний ультразвуковой формы, а размер прорези должен быть выбран разумно. Чтобы быть экономичным и эффективным, следует подавлять сильнейшую поперечную вибрацию. Только таким образом можно эффективно подавить поперечную вибрацию крупногабаритных инструментов и улучшить равномерность распределения смещения поверхности акустического излучения ультразвуковой формы, повысить эффективность продольной работы ультразвуковой вибрационной системы и достичь идеального эффект ультразвуковой сварки.