档案下载:
| 编号 档名 |
class 版本 |
标题 叙述 |
建立时间 上次更新 |
状态 | 下载 |
| 22III-T38 MBU-陆毅刚-超声波塑料焊接的动态接触分析.pdf |
超声波塑料焊接的动态接触分析 |
2022-11-15 10:59:19 2022-11-15 10:59:19 |
需登入才能下载 | 下载 |
超声波塑料焊接的动态接触分析
2022.11.15分析的目的和背景
“超声波塑料焊接法”用于汽车零部件、家用电器、医疗设备、封装产品等广泛领域，作为热塑性塑料的粘接方法，通过超声波喇叭对塑料部件施加超声波振动，在接头处产生表面摩擦和材料内部摩擦产生的热量，从而熔化接头接触面附近进行焊接。 然而，根据塑料部件的形状和焊接装置的驱动频率，焊接部分的气密性和强度可能不够，因此，如果能够预测和评估在预施加超声波振动时接头的动态行为，则可以在原型设计之前更改部件形状和驱动频率，从而有效地进行焊接。
由于超声波焊接方法中使用的焊接设备使用超声波喇叭共振，因此其驱动频率仅限于离散值，如 15kHz、20kHz 和 25kHz，通过预测和评估预先施加超声波振动时的接头动态行为，可以为相应的焊接样品选择具有高焊接效果的驱动频率。
超声波塑料焊接大致分为直接焊接（近距离焊接）和传递焊接，通过传递振动到焊接样品进行焊接，在这里我们介绍传递焊接，随着焊接应用范围的扩大，对传递焊接的需求不断增加。 由于传递焊接通常涉及复杂的塑料零件形状，并且由于零件变形，接头的动态行为可能很复杂。因此，在实验中评估接头动态行为难度较大，限制比较多，所以需要构建能够详细评估接头动态行为的分析方法。
在这里，我们使用有限元方法对圆柱形塑料零件进行动态接触分析，以预测接头的动态行为。 结合实际焊接实验结果，讨论了焊接压力（静态压力）对实际焊接中重要超声波焊接部件的影响，以及焊接部件动态行为因驱动频率而异的原因。
焊接实验
图 1 显示了此分析示例的分析目标。 将一个塑料部件放在底座上，将另一个塑料部件（Upper Part）放在底座上。 然后，将超声波喇叭 （Horn） 推动Upper Part，通过气缸中的喇叭对Upper Part施加焊接压力（静态压力）。 当超声波振动通过喇叭施加静态压力时，在部件之间的接头接触面上产生摩擦，在接触面附近产生内部热量，导致接触面附近的塑料熔化从而焊接接头。
完整资料请登入会员下载PDF
