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超声波焊接机模具设计_一个设计者的经验总结

超声波模具设计是一个十分复杂的工作，需要根据模具材料，尺寸以及机器频率，声学原理等因素综合考虑。你所提到的模具是因为焊接部位对然不宽但是比较长，因此模具的宽度已经超过了声波在材料中的1/2波长，因此需要开两根槽来保证模具出力均匀，这主要是根据声学原理来考量。

至于模具为什么要做成上下宽度不一样，塑料管焊接工具厂家，主要是考虑增加出力，原理类似于将声波出力放大。试想一根水管如果进水段和出水段的直径不一样，那么出水的速度就会快于进水的速度，这是流量守恒决定的，同理，超声波其实在金属中传播就类似于水流在水管中流动，因此才加工成上宽下窄的形状！

其实一个良好的模具是需要经过严格的fea分析（有限元），需要在有限元环境中模拟其材料应力和出力是否均匀等情况。

一个好的模具是焊接稳定的重要前提，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，甚至开裂等等！

这些知识是在任何学校和书本学不到的！

超声波模具其实从图像来看，开槽位置并未选择在将模具宽度三等分的位置，这种设计也有，但是其实并非就是很好的设计，有很多更好的方法可以避免这种设计。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家***生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

修复超声波“堆叠”快速参考指南

　超声波喇叭裂纹由于：

　　金属与金属喇叭接触。

　　随着时间的推移疲劳。

　　原始设计不佳（尖角，槽设计和表面处理，塑料管焊接工具厂家咨询，横截面剧烈变化以及调整到不正确的频率，即径向与轴向）。

　　选择不正确的喇叭材料。

　　由助推器驱动太高，导致超过喇叭材料的弹性极限，导致更快的疲劳。

　　过度拧紧助推器上的喇叭。

　　过度拧紧螺柱。

　　喇叭材料中的缺陷。

　　对喇叭面施加不均匀的焊接压力。

　　助推器失败的原因是：

　　与上述喇叭故障相同的原因，以及：

　　操作设计不良和/或调整频率不正确的超声波喇叭。

　　不平衡的喇叭或对喇叭施加不均匀的焊接压力。

　　传感器因以下原因而失败：

　　掉落传感器并打破陶瓷。

　　喇叭设计不佳和/或频率不高的喇叭。

　　过度紧固助推器。

　　空气管道中的水分渗入住房。

　　来自应用程序的冲击（插入）。在没有换能器保护的旧设备上更可能发生这种情况。

　　在换能器前塞上没有扳手扳手的情况下拧紧助力器或喇叭。

　　热量由已经列出的问题产生。

　　修复超声波堆栈

　　定期检查堆栈以确保组件处于良好的工作状态非常重要。此外，您可以采取几个步骤来重新调整堆栈：

　　1.拆卸换能器/助推器/喇叭组，并用干净的布或纸巾擦拭配合表面。

　　2.检查表面。如果它们看起来状况良好，请跳至步骤9.如果任何表面被腐蚀或显示深色硬沉积物，则应对其进行修复（步骤3 - 8）。如果任何组件的配合表面显示出隆起，任何其他不平整状况的迹象，请联系超声波行业***人士寻求建议。配合表面中非常小的，孤立的凹坑通常不是严重的问题。

　　3.如有必要，请卸下安装螺栓。

　　4.将干净的＃400（或更细）砂布片粘贴在干净，光滑，平整的表面上。一块平板玻璃通常是合适的。

　　5.将组件保持在其下端，并在金刚砂布上沿一个方向小心地抚摸它。不要施加压力，因为单独的组件重量就足够了。注意：请特别小心，以避免倾斜组件。界面表面的平整度损失可能导致焊接系统不起作用。

　　6.执行第二次行程，然后将零件旋转三分之一圈并重复。

　　7.将零件转动到后的三分之一并执行相同的两个笔划。确保在每个位置执行相同数量的笔划（两个）。

　　8.重新检查配合表面，并重复步骤5到7，直到大部分污染物被清除。这不应该超过两次或三次完整旋转。

　　9.在重新插入螺柱之前，请检查螺栓以确保螺纹没有损坏。使用干净的布或毛巾清洁螺柱螺纹和螺纹孔中的所有***，油脂和油。

　　10.用制造商特定的螺栓更换磨损或损坏的螺柱。普通钢制螺钉未经过适当的热处理，不能用作叠钉。

　　11.用高压硅油脂轻轻涂抹扁平配合表面或插入高温聚合物薄膜垫圈（不是两者）以促进超声波的良好传输并防止堆叠组件“包覆”在一起。

　　12.正确扭矩螺栓和配合表面，如附表中所示，显示了堆叠组件装配的正确扭矩值。松动的螺柱或接头会导致过载或间歇性操作，而过度拧紧会导致材料变形，从而缩短部件的使用寿命。

　　13.将电池堆安装在焊机中并测试超声波操作。

　　关于平整度的注记

　　超声换能器/助推器和助推器/喇叭之间的配合面必须平坦且平行。如果仍然存在气隙，则会导致功率输出和效率的损失。耦合可能很差，以至于不能启动超声波叠层。

　　过度隆起或接触表面不均匀的情况通常仅通过接触表面的螺栓区域周围的抛光外观来证明。这表明构件之间的接触仅发生在抛光区域而不是表面周围。

平坦度公差：

　　换能器：20 kHz时为0.0005英寸，40 kHz时为0.0005

　　对于增强器：20 kHz时为0.0010英寸，40 kHz时为0.0005

　　对于喇叭：对于20 kHz为0.0010英寸，对于40 kHz为0.0010英寸。

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