振動摩焊模具設計要點

要完成一套好的振動摩擦焊工藝，首先要從產品焊接結構開始規劃，通過專業角度來分析摩擦焊筋支承力計算、粘合拉撥力要求、氣密性要求、自由落體跌破力要求，根據這些要求來定義產品材料、產品結構、焊接筋強度、焊點截面設計、焊接時是否有虛位、所有虛位是否在設計模具能否實現支撐，等這些基本設計要求在產品結構設計時一定要全面到位的考慮，否則焊接結構件出來后，進行焊接模具分析時過不了關，那可是頭疼的大事，所以在結構件設計時，一定要讓振動摩擦焊模具工藝工程師參與設計意見，結合現場經驗，進一步優化提升產品結構設計的不足，節省試模后來改產品結構的可能性。

產品結構出來后，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工藝參數

　　1、頻率

　　振動摩擦焊接機有兩種工作頻率，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

　　可調整范圍區間大，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，會導致大量熔體流出焊縫區域，熔體層下方的了冷態塑料進行粘接形成冷焊縫，大大減少焊接強度。

　　一般來說，焊縫強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，應盡可能限制或減少熔體流動。因為熔體的橫向流動，會導致玻纖排布方向發生改變，減少焊縫的焊接強度。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（固態摩擦階段）的粉塵數量。

　　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

　　決定焊縫強度最重要的因素是焊接深度。當焊接深度超過一個臨界閥值，即達到第三階段（穩態流動階段）的最小深度，焊接強度就能夠達到母體材料強度。當焊接深度小于這個臨界閥值時，焊接強度減少。焊接深度大于這個臨界閥值時，對于同種塑料之間的焊接，不會增大焊接強度。對于不同塑料之間的焊接，卻可以增大焊接強度。

　　只要達到這個臨界閥值，焊接強度對焊接頻率和振幅大小不敏感。當處于恒定閥值（高于臨界閥值）時，壓力增大，焊接強度降低。

          一個成功的產品裝配，必須先期下很多功夫做調研，如果在設計初期不借鑒成功經驗，那無疑就成功的機率不高，如果你有什么不明白的問題，可以聯系本公司首席設計師周小華微信號18936157168，當然也歡迎來電咨詢。