超☆声波焊接模具的开槽是为了破坏超声波传输过程中产生的横波,通常位于1/2横波的波长位置,主要基于声学原理。对于超声波焊接模具为什么要使宽度不同,主要是考虑增加力,原理类似于声学力放大。
超声波焊接模具的纵向共振频率是其工作频率,必须与换能器振动系ζ 统的共振频率一致。否则,振动系统的纵向工作效率会下降。必须尽可『能抑制刀具的横向共振。超声波焊接模具的振动可分为三种状态:
1.超声波焊︽接模具的横向尺寸远小于纵向尺寸,一般要求不小于2倍,即l2lx、l21y,横向共振频率远远高于纵向共振频率。超声波焊接模具开槽刀具的振动为什么要类似于细长杆沿z方向的一维纵向振动?此时,一维理论可用于╲超声波焊接模具的设计,以满足实际的精度要求。
2.工具的两个横向→尺寸可以与其纵向尺寸进行比较,此时卐工具的声辐射面是一个大尺寸的短形表面,长↙度和宽度差别不大。这种情况∏下,由于泊松效应的影响,刀具在纵向产生共振,同时在其两个横◤向也产生强烈的振动。纵向振动和横向振动的交织改变了刀具的纵向振动状态。这时候如果还是用一维理论来计∞算设计工具,理论和实验会有很大的误差。因此,必须用上述精细振动理论来研究【刀具的三维重合振动。此外,为了保证刀具的工作◇效率及其辐射面上位移分布的均匀性,必须有效抑〖制两个方向的横向振动。
3.在超声波∩焊接模具的两个横向尺寸中,有一个比⌒ 超声焊接模具的纵向尺寸小得多,即12)21(或L),但另一个横向尺寸更大,接近或超过超声焊接模具的纵☆向尺寸。此时,声波的辐射面为窄矩形表面,较小尺寸的横向振动可以忽略,而较大尺寸的横向共振频率接近纵向共振频率。所以这※个方向的横向振动对纵向影响很大。
开槽必须位于超声ぷ波焊接模具横向振动模态的节点处,开槽尺寸应选择合理。为了实现经济性和¤效率,应该抑制最强的横向振动。只有这样,才能有效抑制大型工具的横向振动,提高超声焊接模具声辐射面的位移分布均匀性,提高超声振动系统的纵向工作效率,达到理想的超声焊接效果。