超音波技術は、金属、プラスチックの溶接プロセスで広く使用されています。構造ダイナミクスに対する高い性能が要求されるため、模倣や金型修理の従来の設計方法では、プラスチック製品の変化しやすい要件に適応できなくなりました。このホワイト ペーパーは、次の原則から始まります。超音波プラスチック溶着、有限要素法による固有振動数とモード解析を実行し、新しいツールを設計し、効果的な伝達と均一な分布の振動エネルギー関数の要件を満たします。ANSYS パラメトリック モデリング、実験の設計最適化係数 (DOE) および確率的設計システム (PDS) モジュールと組み合わせた設計プロセスでは、パラメータ設計とロバスト設計、ジオメトリ サイズの調整、ツーリングの作成、固有振動数の超音波周波数の一致、対応するモーダル振幅が面内で均一であり、応力集中の局所構造問題を軽減します。同時に、材料および環境パラメータの変化に対する優れた適応性を備えています。設計された超音波ツール1 回の加工で使用できるため、金型の再研磨による時間とコストの無駄を省くことができます。
間の接触インターフェースとして超音波プラスチック溶接機超音波ツールヘッドの主な機能は、縦方向の機械的振動を振幅変換器から材料に均等かつ効果的に伝達することです。使用される材料は通常、高品質のアルミニウム合金またはチタン合金です。プラスチック材料のデザインが変わるため、何千もの異なる外観、ツールヘッドも変わります。作業面の形状は、振動時にプラスチックを損傷しないように、材料とよく一致させる必要があります。同時に、一次縦振動の固定周波数は、溶接機の出力周波数と調整する必要があります。そうしないと、振動エネルギーが内部で消費されます。ツールヘッドが振動すると、局所的な応力集中が発生します。これらの局所構造をどのように最適化するかも設計上考慮すべき問題です。このホワイト ペーパーでは、ANSYS 設計ツール ヘッドを使用して設計パラメータを最適化する方法について説明します。
のデザイン溶接ホーンと治具は非常に重要です。国産が多い超音波機器サプライヤー独自の溶接機を生産するが、それらのかなりの部分は既存の模倣品であり、その後、ツールと機器の周波数調整の目的を達成するために、この繰り返し調整方法を通じて、常にツールをドレスアップし、テストします。この論文では、アセンブリを設計する際に、有限要素法によって周波数を決定できます。製造された金型のテスト結果と設計周波数の誤差は 1% 未満です。同時に、このホワイト ペーパーでは、ツーリングを最適化してロバストに設計するための DFSS (Design For Six Sigma) の概念を紹介します。6シグマ設計のコンセプトは、設計プロセスで顧客の声を十分に収集して、ターゲットを絞った設計を実行することです。さらに、最終製品の品質が妥当なレベルで配布されるように、製造プロセスの可能な逸脱を事前に考慮する必要があります。
投稿時間: Sep-22-2022