振動摩焊模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
要完成一套好的振動摩擦焊工藝，首先要從產(chǎn)品焊接結(jié)構(gòu)開始規(guī)劃，通過專業(yè)角度來分析摩擦焊筋支承力計(jì)算、粘合拉撥力要求、氣密性要求、自由落體跌破力要求，根據(jù)這些要求來定義產(chǎn)品材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、焊接筋強(qiáng)度、焊點(diǎn)截面設(shè)計(jì)、焊接時是否有虛位、所有虛位是否在設(shè)計(jì)模具能否實(shí)現(xiàn)支撐，等這些基本設(shè)計(jì)要求在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時一定要全面到位的考慮，否則焊接結(jié)構(gòu)件出來后，進(jìn)行焊接模具分析時過不了關(guān)，那可是頭疼的大事，所以在結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)時，一定要讓振動摩擦焊模具工藝工程師參與設(shè)計(jì)意見，結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足，節(jié)省試模后來改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可能性。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)出來后，要做如下基本分析
筋位支承力分板
還要掌握振動摩擦焊接機(jī)工藝參數(shù)
1、頻率
振動摩擦焊接機(jī)有兩種工作頻率，一種是高頻振動模式200-240Hz，另一中是低頻振動模式80-120Hz。選擇哪一種頻率取決于上模具重量和高度。頻率對焊縫質(zhì)量無顯著影響。
2、振幅
對于高頻工作模式（如240Hz），輸出振幅（峰值到峰值）0.5-1.8mm。對于低頻工作模式（如100Hz），輸出振幅2-4mm，見圖1。通常，當(dāng)零件之間的間隙限制在小于1.5mm時，使用高頻振動。振幅越大，焊接時間越短，不過清潔度會變差。
3、焊接壓力
可調(diào)整范圍區(qū)間大，從0.5到20MPa。常用范圍0.5-2.0MPa。較高壓力能減少焊接時間。值得注意的是，焊縫壓力過大，會導(dǎo)致大量熔體流出焊縫區(qū)域，熔體層下方的了冷態(tài)塑料進(jìn)行粘接形成冷焊縫，大大減少焊接強(qiáng)度。
一般來說，焊縫強(qiáng)度對振動頻率和振幅不是非常敏感。對于含有玻璃纖維的材料，應(yīng)盡可能限制或減少熔體流動。因?yàn)槿垠w的橫向流動，會導(dǎo)致玻纖排布方向發(fā)生改變，減少焊縫的焊接強(qiáng)度。高粘度材料能承受較高的焊接壓力。但較高的壓力會增加第一階段（固態(tài)摩擦階段）的粉塵數(shù)量。
4、焊接時間
振動摩擦焊接過程有兩種控制方式：時間控制和深度控制。一般常用焊接深度控制方式。
5、焊接深度
決定焊縫強(qiáng)度最重要的因素是焊接深度。當(dāng)焊接深度超過一個臨界閥值，即達(dá)到第三階段（穩(wěn)態(tài)流動階段）的最小深度，焊接強(qiáng)度就能夠達(dá)到母體材料強(qiáng)度。當(dāng)焊接深度小于這個臨界閥值時，焊接強(qiáng)度減少。焊接深度大于這個臨界閥值時，對于同種塑料之間的焊接，不會增大焊接強(qiáng)度。對于不同塑料之間的焊接，卻可以增大焊接強(qiáng)度。
只要達(dá)到這個臨界閥值，焊接強(qiáng)度對焊接頻率和振幅大小不敏感。當(dāng)處于恒定閥值（高于臨界閥值）時，壓力增大，焊接強(qiáng)度降低。
一個成功的產(chǎn)品裝配，必須先期下很多功夫做調(diào)研，如果在設(shè)計(jì)初期不借鑒成功經(jīng)驗(yàn)，那無疑就成功的機(jī)率不高，如果你有什么不明白的問題，可以聯(lián)系本公司首席設(shè)計(jì)師周小華微信號18936157168，當(dāng)然也歡迎來電咨詢。
