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超聲波焊頭

一只(zhi)焊(han)頭的使用壽命關鍵決定于兩(liang)個方面：

一、材料，
二、工藝

材(cai)料(liao)方面：超聲(sheng)波焊接要求(qiu)金屬(shu)材(cai)料(liao)有柔順(shun)性(xing)好（聲(sheng)波傳遞過(guo)程(cheng)中(zhong)機械損(sun)耗小）好的(de)(de)特(te)點，所以 常用的(de)(de)材(cai)料(liao)為鋁合(he)金及鈦合(he)金，但(dan)超聲(sheng)波金屬(shu)焊接要求(qiu)焊頭耐磨損(sun)（要求(qiu)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)硬度），使材(cai)料(liao)的(de)(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)變(bian)得比較(jiao)困難(nan)，因為硬度和韌性(xing)似乎是(shi)天生(sheng)對立的(de)(de)，這(zhe)(zhe)就(jiu)要求(qiu)我們(men)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)非常高(gao)(gao)要求(qiu)的(de)(de)材(cai)料(liao)，我們(men)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)的(de)(de)優質(zhi)鋼(gang)村料(liao)能(neng)夠(gou)比較(jiao)好地解(jie)決(jue)這(zhe)(zhe)個(ge)矛盾(dun)，使焊頭的(de)(de)有效壽(shou)命(ming)盡量地提高(gao)(gao)。

工(gong)藝方面(mian):包括有加(jia)工(gong)工(gong)藝及(ji)后(hou)續(xu)(xu)處理(li)工(gong)藝，加(jia)工(gong)工(gong)藝在前面(mian)已詳細描述過，后(hou)續(xu)(xu)處理(li)包括熱(re)(re)處理(li)及(ji)參數的(de)修整，基于我 選擇的(de)材料，我們有獨創的(de)熱(re)(re)處理(li)工(gong)藝去保(bao)證(zheng)；在每(mei)一個焊頭制作完成后(hou)，單獨都要進行參數的(de)測定及(ji)調(diao)整，以(yi)保(bao)證(zheng)出品

 
超(chao)聲波焊頭(tou)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)相當重要。國內(nei)有(you)(you)不(bu)(bu)少超(chao)聲波設備供應商自行生產焊接工(gong)裝(zhuang)(zhuang)，但是他們中(zhong)(zhong)有(you)(you)相當一部分是仿(fang)制(zhi)已有(you)(you)，然后不(bu)(bu)斷的(de)(de)(de)(de)修整工(gong)裝(zhuang)(zhuang)、測(ce)試(shi)，通過(guo)(guo)這種反復調(diao)整的(de)(de)(de)(de)方法(fa)達到(dao)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)與(yu)設備頻率(lv)協(xie)調(diao)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。 通過(guo)(guo)有(you)(you)限(xian)元方法(fa)，在(zai)設計(ji)(ji)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)時就能把頻率(lv)確(que)定(ding)(ding)，制(zhi)造(zao)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)測(ce)試(shi)結果與(yu)設計(ji)(ji)頻率(lv)誤差不(bu)(bu)過(guo)(guo)1％。同時，引入DFSS（Design For Six Sigma）的(de)(de)(de)(de)理念(nian)，對工(gong)裝(zhuang)(zhuang)進(jin)行優化(hua)(hua)和(he)健壯設計(ji)(ji)。設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)理念(nian)是在(zai)設計(ji)(ji)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)充分收集(ji)客(ke)戶心(xin)聲進(jin)行針對性的(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)；并且預(yu)先考(kao)慮(lv)生產過(guo)(guo)程可(ke)能出(chu)現的(de)(de)(de)(de)偏差，保證(zheng) 終產品的(de)(de)(de)(de)質量分布在(zai)合理的(de)(de)(de)(de)水平內(nei)。設計(ji)(ji)流(liu)程如圖(tu)二所示，從制(zhi)定(ding)(ding)設計(ji)(ji)指標開始，先根據(ju)已有(you)(you)經驗(yan)初步設計(ji)(ji)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)結構和(he)外型(xing)尺寸，在(zai)ANSYS中(zhong)(zhong)建立參數(shu)(shu)化(hua)(hua)模型(xing)，然后通過(guo)(guo)仿(fang)真實驗(yan)設計(ji)(ji)（DOE）方法(fa)確(que)定(ding)(ding)模型(xing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)重要參數(shu)(shu)，根據(ju)健壯要求(qiu)，確(que)定(ding)(ding)數(shu)(shu)值，接著對其他參數(shu)(shu)用(yong)子(zi)問題法(fa)進(jin)行尋優。考(kao)慮(lv)到(dao)工(gong)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)制(zhi)造(zao)和(he)使用(yong)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)材料、環境參數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，還對其進(jin)行了公差設計(ji)(ji)，滿足(zu)制(zhi)造(zao)成本的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。 后是制(zhi)造(zao)、測(ce)試(shi)檢驗(yan)理論設計(ji)(ji)和(he)實際的(de)(de)(de)(de)誤差，滿足(zu)設計(ji)(ji)指標即交(jiao)付(fu)使用(yong)。

超聲波模具ansys分析金屬點焊機焊頭頻率分析
 
超聲波焊頭分析
每顆焊頭3D設計都經過有限元分析,保證產品焊接部位超聲波焊頭振幅的一致性，以達到 均勻、 穩定的塑件焊接效果。
紅色部分(fen)代表超聲波焊頭振幅的分(fen)布情況，以及 大振幅輸(shu)出點。

超(chao)聲(sheng)波技術已(yi)經(jing)廣泛應用(yong)于金屬(shu)、塑(su)料(liao)焊(han)接工(gong)(gong)藝中。焊(han)接工(gong)(gong)裝(zhuang)（Horn），因其對結(jie)(jie)構動力(li)學方面的(de)高性能要求，傳統的(de)仿造、修(xiu)模(mo)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)方法已(yi)不能適應塑(su)料(liao)產品多變(bian)的(de)要求。超(chao)聲(sheng)波焊(han)接的(de)原(yuan)理入手，通過有限元法進行(xing)固(gu)有頻率(lv)和(he)模(mo)態分(fen)析，設(she)(she)(she)計(ji)(ji)新(xin)型工(gong)(gong)裝(zhuang)，滿(man)足有效傳遞(di)和(he)均(jun)勻分(fen)配(pei)振動能量的(de)功能要求。在設(she)(she)(she)計(ji)(ji)過程中結(jie)(jie)合ANSYS的(de)參數(shu)化建模(mo)、 因子實驗(yan)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)優化（DOE）和(he)概率(lv)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)系統（PDS）模(mo)塊(kuai)，進行(xing)參數(shu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)和(he)健壯(zhuang)性設(she)(she)(she)計(ji)(ji)，調整(zheng)幾何(he)尺寸，使得工(gong)(gong)裝(zhuang)的(de)固(gu)有頻率(lv)和(he)超(chao)聲(sheng)波頻率(lv)匹配(pei)，對應的(de)模(mo)態在工(gong)(gong)作面振幅均(jun)勻，減(jian)少了(le)局部結(jie)(jie)構應力(li)集(ji)中的(de)問題，同時對材料(liao)和(he)環境的(de)參數(shu)變(bian)化有較(jiao)好的(de)適應性。所設(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)工(gong)(gong)裝(zhuang)一(yi)次加工(gong)(gong)完(wan)成(cheng)投入使用(yong)，避免了(le)反復修(xiu)整(zheng)工(gong)(gong)裝(zhuang)所帶來的(de)時間和(he)成(cheng)本上的(de)浪費。