超聲波模具的重要性

   超聲波模具是超聲波技術(shù)中最具有技術(shù)深度的一個方面。即使已經(jīng)擁有幾年的設(shè)計和開發(fā)經(jīng)驗，我們還是堅信只有通過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出最好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學(xué)特性和機(jī)械特性完美的結(jié)合起來，設(shè)計出最符合客戶需要的產(chǎn)品。

　　超聲波模具的設(shè)計相當(dāng)重要。國內(nèi)有不少超聲波設(shè)備供應(yīng)商自行生產(chǎn)超聲波模具，但是他們中有相當(dāng)一部分是仿制已有，然后不斷的修整工裝、測試，通過這種反復(fù)調(diào)整的方法達(dá)到工裝與設(shè)備頻率協(xié)調(diào)的目的。我司通過有限元方法，在設(shè)計工裝時就能把頻率確定，制造出來的工裝測試結(jié)果與設(shè)計頻率誤差不過1％。同時，引入DFSS（Design For Six Sigma）的理念，對模具進(jìn)行優(yōu)化和健壯設(shè)計。設(shè)計的理念是在設(shè)計過程中充分收集客戶心聲進(jìn)行針對性的設(shè)計；并且預(yù)先考慮生產(chǎn)過程可能出現(xiàn)的偏差，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量分布在合理的水平內(nèi)。

　　超聲波模具從制定設(shè)計指標(biāo)開始，首先根據(jù)已有經(jīng)驗初步設(shè)計超聲波模具的結(jié)構(gòu)和外型尺寸，在ANSYS中建立參數(shù)化模型，然后通過仿真實驗設(shè)計（DOE）方法確定模型中的重要參數(shù)，根據(jù)要求，確定數(shù)值，接著對其他參數(shù)用子問題法進(jìn)行尋優(yōu)�？紤]到工裝在制造和使用過程中材料、環(huán)境參數(shù)的影響，還對其進(jìn)行了公差設(shè)計，滿足制造成本的要求。最后是制造、測試檢驗理論設(shè)計和實際的誤差，滿足設(shè)計指標(biāo)即交付使用。

    每顆超聲波焊頭3D設(shè)計都經(jīng)過有限元分析,保證產(chǎn)品焊接部位超聲波焊頭振幅的一致性，以達(dá)到最均勻、最穩(wěn)定的塑件焊接效果。紅色部分代表超聲波焊頭振幅的分布情況，以及最大振幅輸出點。

　　你可能經(jīng)常會有這樣的想法：超聲波模具的設(shè)計和生產(chǎn)一定是非常的簡單。千萬不要被誤導(dǎo)，當(dāng)使用一個加工不當(dāng)或是未經(jīng)過調(diào)諧的焊頭，將給你的生產(chǎn)帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果，甚至更嚴(yán)重的會直接導(dǎo)致?lián)Q能器或發(fā)生器的損壞。

    因此超聲波模具的設(shè)計絕不像它的外形那樣簡單，相反需要很多的專業(yè)知識和技能——如何保證焊頭能夠最經(jīng)濟(jì)的工作？如何保證焊頭能夠?qū)�換能器轉(zhuǎn)換的機(jī)械振動能有效地傳遞到工件上，形成持續(xù)穩(wěn)定的焊接——在恒波超聲，我們的工程師將每一個環(huán)節(jié)都考慮得非常充分。

    我們生產(chǎn)的每一套超聲波焊頭和超聲波模具，不管是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品還是根據(jù)客戶要求定制的，都是用最好的材料制成的同時經(jīng)過反復(fù)的測試。焊頭的外形、強(qiáng)度以及音頻等各種參數(shù)經(jīng)過多次試驗，能符合最為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，超聲波焊頭和超聲波模具能夠達(dá)到最完美的匹配。     

　　超聲波技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金屬、塑料焊接工藝中。超聲波焊接模具（Horn），因其對結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面的高性能要求，傳統(tǒng)的仿造、修模設(shè)計方法已不能適應(yīng)塑料產(chǎn)品多變的要求。從超聲波焊接原理入手，通過有限元法進(jìn)行固有頻率和模態(tài)分析，設(shè)計新型工裝，滿足有效傳遞和均勻分配振動能量的功能要求。在設(shè)計過程中結(jié)合ANSYS的參數(shù)化建模、全因子實驗設(shè)計優(yōu)化（DOE）和概率設(shè)計系統(tǒng)（PDS）模塊，進(jìn)行參數(shù)設(shè)計和健壯性設(shè)計，調(diào)整幾何尺寸，使得工裝的固有頻率和超聲波頻率匹配，對應(yīng)的模態(tài)在工作面振幅均勻，減少了局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的問題，同時對材料和環(huán)境的參數(shù)變化有較好的適應(yīng)性。所設(shè)計的工裝一次加工完成投入使用，避免了反復(fù)修整超聲波模具工裝所帶來的時間和成本上的浪費。