1. 研究目的与意义
当代社会,塑料的各种制品已渗透到人们日常生活的各个领域传统的加工工艺,已不能适应现代塑料工业的发展需要。超声波焊接是一种快捷,干净,有效的装配工艺,用来装配处理热塑性塑料配件,及一些合成构件的方法,它取代了溶剂粘胶,机械固定及其它的粘接工艺,是一种先进的装配技术。
超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。超声波塑料焊接机在焊接塑料制品时,既不要填加任何粘接剂、填料或溶剂,也不消耗大量热源,具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:该毕业设计是对两用型超声波塑料焊接机的设计与实验研究,按要求设计出两用型超声波塑料焊接机的总体结构,升降机构以及核心部件压电换能器的有限元模态分析并逐个试验各工艺参数对于预期效果的影响,使用数据分析软件matlab对两用型超声波塑料焊接机装置实验数据进行分析并优化。
预期目标:设计一种两用型超声波塑料焊接机,既可以用于手持式塑料焊接,又可以用于台式下压型塑料焊接,焊接工作频率为:20-50khz,最大输出功率为1kw,焊接时间选为1-5秒,可用于塑料产品特别适合焊接hdpe、pp、pe、abs、pvc、pc、eva、pmma、ps、pp、pbt、petg等塑料,还可对纤维棉、化纤、金属硬件在铆接、切割、封口、焊接、点焊、压花、定位文件进行熔化焊接。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:利用autocad和solidworks设计两用型超声波塑料焊接机的总体结构,设计每一个零部件并逐个试验各工艺参数对于预期效果的影响,使用数据分析软件matlab对焊接机装置实验数据进行分析并优化,设计出与预期效果最接近的两用型超声波塑料焊接机。
执行步骤:1.设计出两用型超声波塑料焊接机装置的cad草图(确定总体设计方案、及换能器ansys分析);2.运用solidworks画出零件,并模拟装配(考虑加工,装配的可行性,并改进装置);3.组装零件;4.车床模拟:装夹到车床上调试运行;5.采用固定变量法研究各工艺参数对加工效果的影响;6.利用matlab分析得出最佳加工工艺参数。
4. 参考文献
主要参考资料:
[1]陆晓燕,超声波塑料焊接机的振动系统设计,装备制造技术,2010,(04)
[2]刘川,超声波塑料焊接机理和工艺试验研究,大连理工大学硕士学位论文,2003,(03)
5. 计划与进度安排
1、3月2日-3月6日:查阅资料,对超声波塑料焊接机技术进行原理分析;
2、3月7日-3月10日:查阅资料;
3、3月11日-3月18日:设计两用型超声波塑料焊接机的总体装置结构;
