지난 뉴스에서는 대형 스트립 초음파 플라스틱 용접 슬롯 조인트의 설계 방법을 제안하고 실험을 통해 검증했습니다.첫째, 스트립 용접 혼을 여러 유닛으로 합리적으로 분할하여 복잡한 구조의 슬롯 용접 혼의 디자인을 단순한 용접 혼 유닛의 디자인으로 변형시킨다.그런 다음 결합 요소는 결합 진동을 고려하여 동일한 단면의 반파 발진기와 비교됩니다.조인트의 주파수 방정식은 등가 기계적 임피던스의 개념을 사용하여 얻습니다.
마지막으로, 용접 이음부의 진동 특성에 대한 슬롯 수, 슬롯 폭 및 슬롯 길이의 영향을 식을 사용하여 연구하였다.이 방법에 따라 여러 그룹의 대형 스트립 홈이 설계 및 가공되었습니다.실험 결과는 용접 조인트의 공진 주파수의 측정값과 이론값이 잘 일치함을 보여줍니다.
아래 그림과 같이.용접 혼의 길이, 너비 및 두께는 각각 L, B 및 T입니다.변환기의 여기 방향으로 z 축을 가정합니다.작동 주파수에서 직사각형 용접 조인트는 Z 방향으로 1차 세로 진동을 생성합니다.스트립 용접 조인트의 경우 L≥2T, B 및 L을 비교할 수 있으므로 X 방향의 용접 조인트 횡방향 진동을 무시할 수 있습니다.
y 방향의 횡방향 진동은 종방향 진동에 큰 영향을 미치므로 일반적으로 슬로팅에 의해 시뮬레이션됩니다.용접 혼은 Y 방향으로 n개의 슬롯을 균일하게 열어서 (n+1) 단위로 분할됩니다.각 슬롯의 너비와 길이는 각각 W와 L2이고, 슬롯은 용접혼(l1, L3)의 입력단과 출력단에서 각각 분리되어 있다.각 장치가 완전히 동일하도록 하려면 가로 용접 혼의 양쪽 끝에서 너비 W/2의 홈을 열어야 합니다.따라서 각 용접 몰드 유닛은 직사각형 단면을 가진 복합 사다리꼴 혼입니다.각 유닛의 양단과 중간의 폭을 D1과 D2라고 가정하면 위에서 보면 L= L1 + L2 + L3이다.
요소 사이의 동일한 패턴으로 인해 용접의 출력 진폭도 패턴을 진동시키고 결합될 때 초음파 혼도 이 패턴을 가지므로 초음파 몰드의 설계가 임의의 설계로 단순화됩니다. 요소.또한 비교적 균일합니다.가로 진동을 효과적으로 억제하고 용접 혼이 고정된 강성을 갖도록 하기 위해 용접 혼 유닛의 너비를 홈으로 나눈 값은 일반적으로 in!/ 8~!/ 4 (!는 용접 혼의 1차 종방향 진동 모드의 파장임), 슬롯의 이상적인 너비는 대략!/ 25 ~!/20[7], 위의 기준에 따라 용접 이음의 홈 수를 결정할 수 있습니다.용접 혼 유닛의 너비는 일반적으로 초과하지 않기 때문에!PI /4이므로 1차원 이론으로 대략적으로 분석할 수 있습니다.장치 1의 모든 용접 장치는 3개의 직사각형 등단면 막대로 구성된 것으로 간주할 수 있습니다.
알루미늄 합금 7075(영률 E=7.17*1010N/M2 밀도 ρ=2820kg/m3, 푸아송 비 V=0.34)가 용접 혼용으로 선택되었습니다.방정식 (1) ~ (3) 및 (6)은 다른 슬롯의 수 n, 길이 L2 및 너비 W를 계산하는 데 사용되었습니다.스트립 용접 혼의 공진 길이 L이 폭 B에 따라 변하면 스트립 용접 혼의 공진 길이 L은 폭 B에 따라 변한다. 계산된 공진 주파수 f=20kHz, 단순화를 위해 L1=L3이다.슬롯 길이와 너비가 일정할 때 슬롯 번호가 다를 때 공진 길이는 용접 혼 너비에 따라 변경됩니다.L2 = 60mm, W = 10mm.도 1에서 알 수 있는 바와 같이.도 2에 도시된 슬롯형 용접 혼에 대해도 1에 도시된 바와 같이, 1차 공진 길이는 1차원 이론에 따라 계산된 비슬롯 용접 혼의 길이(126mm)보다 작고, 용접 혼의 폭이 증가함에 따라 용접 혼의 공진 길이가 증가하지만, 증가가 점차 감소합니다.또한, 공진 주파수와 용접 폭이 일정할 때 용접부의 공진 길이는 슬롯 수가 증가함에 따라 감소한다.
또한, 두께가 다른 3개의 용접 조인트를 알루미늄 합금 7075(위와 동일한 재질)로 가공했습니다.이 3개의 용접 조인트의 두께 T와 측정된 고조파 진동 주파수 FM이 제공되었습니다.용접 혼 두께가 파장의 4분의 1 미만(여기서는 63mm)일 때 측정된 주파수와 설계 주파수 사이의 편차는 2% 미만으로 엔지니어링 애플리케이션의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
긴 스트립 초음파 플라스틱 용접 조인트는 여러 등가 요소로 합리적으로 분할되었으며 조인트 요소의 주파수 방정식은 전달 매트릭스 방법으로 추론되었습니다.슬롯의 너비와 수량 및 크기를 알면 방정식을 사용하여 스트립 조인트를 편리하게 설계할 수 있으므로 스트립 조인트 설계에 대한 이론적 근거를 제공할 수 있습니다.이 논문은 또한 예제를 통해 용접 조인트 크기에 대한 슬롯 번호, 슬롯 너비 및 슬롯 길이의 영향을 분석합니다.이 방법도 용접 조인트의 최적화 설계에 일정한 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다.
스트립 용접 혼 진동 분석 후 스플릿 그루브 용접 혼은 겉보기 탄성 방법과 전송 라인의 효과를 사용하여 엔드 유닛 본체와 중간 유닛 셀로 나눌 수 있으며 4개의 다른 유닛의 길이가 각각 주어지며 높은 주파수 방정식의 방향, 주파수 방정식은 긴 막대 용접 혼을 설계하는 데 사용할 수 있지만 설계 프로세스가 복잡하고 일부 매개 변수의 선택은 경험에 따라 다르며 엔지니어링 응용 프로그램에 편리하지 않습니다.본 논문에서는 스트립 용접 이음매를 합리적인 슬로팅에 의해 여러 개의 등가 요소로 나누고, 용접 이음 요소의 주파수 방정식은 스트립 용접 이음 설계에 대한 이론적 근거를 제공하는 트랜스퍼 매트릭스 방법에 의해 얻어진다.디자인은 단순한 이론적 계산과 명백한 물리적 의미를 가지고 있어 스트립의 엔지니어링 설계를 위한 간단하고 쉬운 방법을 제공합니다.
용접 조인트.
게시 시간: 2022년 3월 17일