超聲波模具的重要性

   超聲波模具是超聲波技術中最具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發經驗，我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出最好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性完美的結合起來，設計出最符合客戶需要的產品。

　　超聲波模具的設計相當重要。國內有不少超聲波設備供應商自行生產超聲波模具，但是他們中有相當一部分是仿制已有，然后不斷的修整工裝、測試，通過這種反復調整的方法達到工裝與設備頻率協調的目的。我司通過有限元方法，在設計工裝時就能把頻率確定，制造出來的工裝測試結果與設計頻率誤差不過1％。同時，引入DFSS（Design For Six Sigma）的理念，對模具進行優化和健壯設計。設計的理念是在設計過程中充分收集客戶心聲進行針對性的設計；并且預先考慮生產過程可能出現的偏差，保證最終產品的質量分布在合理的水平內。

　　超聲波模具從制定設計指標開始，首先根據已有經驗初步設計超聲波模具的結構和外型尺寸，在ANSYS中建立參數化模型，然后通過仿真實驗設計（DOE）方法確定模型中的重要參數，根據要求，確定數值，接著對其他參數用子問題法進行尋優。考慮到工裝在制造和使用過程中材料、環境參數的影響，還對其進行了公差設計，滿足制造成本的要求。最后是制造、測試檢驗理論設計和實際的誤差，滿足設計指標即交付使用。

    每顆超聲波焊頭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，以達到最均勻、最穩定的塑件焊接效果。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。

　　你可能經常會有這樣的想法：超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導，當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭，將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果，甚至更嚴重的會直接導致換能器或發生器的損壞。

    因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單，相反需要很多的專業知識和技能——如何保證焊頭能夠最經濟的工作？如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上，形成持續穩定的焊接——在恒波超聲，我們的工程師將每一個環節都考慮得非常充分。

    我們生產的每一套超聲波焊頭和超聲波模具，不管是標準產品還是根據客戶要求定制的，都是用最好的材料制成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數經過多次試驗，能符合最為嚴格的標準，超聲波焊頭和超聲波模具能夠達到最完美的匹配。     

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