超聲波焊頭實驗設計(確定重要參數(shù))
為解決實際工程問題而產生的,它不追求有效、使用設計。抓住主要矛盾,同時要求設計對環(huán)境變異有相當?shù)牡挚鼓芰?,因此,在做目標參?shù)優(yōu)化前應行篩選,挑出對結構有重要影響的尺寸,根據原則確定它們的數(shù)值。
E 參數(shù)設置和進行實驗設計
設計參數(shù)是工裝外型和 U 型槽的尺寸位置等,共8個。目標參數(shù)是一階軸向振動頻率,因為它
對焊接影響大,而大集中應力和工作面振幅差異作為狀態(tài)變量來限制。根據已有經驗,假設參數(shù)對結果的影響是線性的,因此每個因素只設置高、低兩個水平。參數(shù)和對應的名字列表下:表一:優(yōu)化設計參數(shù)對照表
使用面建立的參數(shù)化模型 ANSYS 中進行 DOE 。由于軟件限制,全因子 DOE 多只能使用7個參數(shù),而模型有8個參數(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,因為聚甲醛收縮率很高。
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,熔體強度達到材料的90%。
熱空氣適用,達到材料強度的20%~30%
感應/電磁適用到良好。
旋轉焊接適用到良好,材料強度的50%~70%
超聲波焊接附近區(qū)域,良好;遠端,適用到良好;點焊,適用;模鍛,適用到良好。
振動焊接良好甚至優(yōu)異;但剪切連接困難。
超聲波熔接條件不當?shù)囊蛩兀?
產品實施無法達到水、氣密,除了超音波導熔線、治具定位、產品本身定位等因素外,超聲波設定的條件也是一項主因。我們在此更深入探討影響水氣密的另一原因(熔接條件),在我們實施超聲波焊接作業(yè)時,求效率求快是基本目標,但往往也忽略了其求效率的要領。
我們將從下面二個條件來探討:
1、下降速度、緩沖太快:此一形成的速度,使動態(tài)壓力加上重力加速度將把超聲波導熔線壓扁,使導熔線無法發(fā)揮導熔的作用,形成假相熔;
2、熔接時間過長:塑料產品因接收過長時間的熱能,不僅使塑料材質熔化,更進而造成塑料組織焦化現(xiàn)象,產生砂孔,水或氣即由此砂孔滲透而出。這是一般生產技術者不易發(fā)現(xiàn)之處。
焊接產品要達到想到的水、氣密的密封性時一定要按以上的要求嚴格執(zhí)行。
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