초음파 금형 설계는 금형 재료, 크기, 기계 주파수 및 음향 원리에 따라 종합적으로 고려해야 하는 매우 복잡한 작업입니다. 간단히 말해서 초음파 금형 홈 가공의 목적은 초음파 전송에서 발생하는 횡파를 파괴하는 것입니다. 일반적으로 그루빙은 횡파의 1/2 파장으로 주로 음향 원리에 기초하여 고려됩니다. 금형을 상하의 폭을 다르게 하여 제작해야 하는 이유는 출력을 높이는 것이 주된 고려사항이며 원리는 음파의 출력을 증폭시키는 것과 유사합니다. 좋은 금형은 안정적인 용접을 위한 가장 중요한 전제 조건입니다. 금형 설계가 좋지 않으면 용접 불균일, 금형 가열, 소음 및 균열과 같은 일련의 용접 문제가 발생합니다!

초음파 금형의 세로 공진 주파수는 작동 주파수입니다. 변환기 진동 시스템의 공진 주파수와 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 진동 시스템의 세로 작업 효율이 감소합니다. 공구의 측면 공진을 최대한 억제해야 합니다. 금형의 진동은 다음 세 가지 상태로 나눌 수 있습니다.

(1) 초음파 몰드의 가로 치수는 세로 치수보다 훨씬 작고 일반적으로 2배 이상, 즉 l,≥2lx, l,≥21y가 필요하며 가로 공진 주파수는 세로 치수보다 훨씬 높습니다. 공진 주파수. 따라서 횡방향 진동은 종방향 진동에 영향을 미치지 않습니다. 초음파 금형 홈 가공 공구 진동이 Z 방향을 따라 가는 막대의 1차원 세로 진동과 유사한 이유는 무엇입니까? 이때 1차원 이론을 사용하여 실제 정확도 요구 사항을 충족하도록 초음파 금형을 설계할 수 있습니다.

(2) 도구의 두 수평 치수는 세로 치수와 비슷합니다. 이때, 공구의 음파 방사면은 길이와 폭의 차이가 거의 없는 큰 사이즈의 짧은 형태의 표면이다. 공구의 종방향 공진 주파수와 두 개의 횡방향 공진 주파수가 상대적으로 가깝습니다. 이 경우 푸아송 효과의 영향으로 도구가 세로로 공진하는 동안 두 가로 방향에서도 강한 진동을 생성합니다. 종방향 진동과 횡방향 진동의 상호 조합은 공구의 종방향 진동 상태를 변경합니다. 이때 여전히 1차원 이론을 사용하여 도구를 계산하고 설계한다면 이론과 실험에 큰 오류가 있을 것입니다. 따라서 위의 사항을 사용해야 합니다. 상세한 진동 이론은 도구의 3차원 일관된 진동을 연구합니다. 그리고 공구의 작업 효율과 복사면의 변위 분포의 균일성을 보장하기 위해서는 양방향의 횡방향 진동을 효과적으로 억제해야 합니다.

(3) 금형의 2개의 측면 치수 중 하나는 금형의 세로 치수보다 훨씬 작습니다. 즉, 12) 21, (또는 l,)을 만족하지만 금형의 다른 측면 치수는 다음과 같습니다. 금형의 길이 방향 치수에 가깝거나 초과하는 더 큽니다. 이때, 음파의 방사면은 길고 좁은 직사각형면이며, 작은 크기에 해당하는 방향의 횡진동은 무시할 수 있지만, 에 해당하는 방향의 횡방향 공진주파수와 종방향 공진주파수는 더 큰 크기는 상대적으로 가깝습니다. 상호 작용. 따라서 이 방향의 측면 진동은 길이 방향에 더 큰 영향을 미칩니다. 이때 1차원 이론은 더 이상 적용할 수 없으며 하이브리드 진동 이론을 사용하여 이러한 시스템을 분석, 연구 및 설계해야 하며 이러한 횡진동을 억제해야 합니다.

공구의 횡방향 진동을 효과적으로 억제하기 위해서는 먼저 초음파 몰드의 종방향 및 횡방향 공진 주파수를 주파수 방정식을 사용하여 계산해야 하며, 초음파 몰드의 종방향 진동의 기본 주파수에 가장 가까운 횡방향 진동 모드는 반드시 홈 가공에 의해 억제됩니다. 슬롯은 초음파 몰드의 횡진동 모드의 절점에 위치해야 하며 슬롯의 크기는 합리적으로 선택되어야 합니다. 경제적이고 효과적이려면 가장 강한 횡진동을 억제해야 합니다. 이러한 방식으로만 대형 공구의 횡방향 진동을 효과적으로 억제할 수 있으며 초음파 몰드의 음향 방사면의 변위 분포의 균일성을 개선하고 초음파 진동 시스템의 종방향 작업 효율을 개선하며 이상적인 결과를 얻을 수 있습니다. 초음파 용접 효과.