La conception de moules à ultrasons est une tâche très complexe, qui doit être considérée de manière globale en fonction du matériau du moule, de la taille, de la fréquence de la machine et des principes acoustiques. En termes simples, le but du rainurage de moules par ultrasons est de détruire les ondes transversales générées lors de la transmission des ultrasons. Généralement, le rainurage est à 1/2 de la longueur d'onde de l'onde transversale, ce qui est principalement considéré selon le principe de l'acoustique. Quant à savoir pourquoi le moule doit être fabriqué avec des largeurs différentes entre le haut et le bas, la principale considération est d'augmenter la sortie, et le principe est similaire à l'amplification de la sortie des ondes sonores. Un bon moule est la condition préalable la plus importante pour un soudage stable. Si la conception du moule n'est pas bonne, cela entraînera une série de problèmes de soudage, tels qu'un soudage inégal, un échauffement du moule, du bruit et même des fissures !

La fréquence de résonance longitudinale du moule à ultrasons est sa fréquence de travail. Elle doit être cohérente avec la fréquence de résonance du système de vibration du transducteur, sinon l'efficacité de fonctionnement longitudinal du système de vibration diminuera. La résonance latérale de l'outil doit être supprimée autant que possible. La vibration du moule peut être divisée en trois états suivants :

(1) La dimension transversale du moule à ultrasons est beaucoup plus petite que la dimension longitudinale et nécessite généralement plus de 2 fois, c'est-à-dire l,≥2lx, l,≥21y, et la fréquence de résonance transversale est beaucoup plus élevée que sa fréquence longitudinale fréquence de résonnance. Par conséquent, la vibration transversale n'a aucun effet sur la vibration longitudinale. Pourquoi la vibration de l'outil de rainurage de moule à ultrasons est-elle similaire à la vibration longitudinale unidimensionnelle d'une tige mince le long de la direction Z ? À ce stade, la théorie unidimensionnelle peut être utilisée pour concevoir le moule à ultrasons afin de répondre aux exigences de précision pratiques.

(2) Les deux dimensions horizontales de l'outil sont comparables aux dimensions longitudinales. A ce stade, la surface de rayonnement des ondes sonores de l'outil est une surface de grande taille et de forme courte avec peu de différence de longueur et de largeur. La fréquence de résonance longitudinale de l'outil et ses deux fréquences de résonance transversales Relativement proches. Dans ce cas, du fait de l'influence de l'effet Poisson, alors que l'outil résonne longitudinalement, il produit également de fortes vibrations dans ses deux directions transversales. L'inter-combinaison de vibrations longitudinales et de vibrations latérales modifie l'état de vibration longitudinale de l'outil. À l'heure actuelle, si la théorie unidimensionnelle est toujours utilisée pour calculer et concevoir l'outil, il y aura de grandes erreurs dans la théorie et l'expérience. Par conséquent, ce qui précède doit être utilisé. La théorie détaillée des vibrations étudie la vibration cohérente tridimensionnelle des outils. Et afin d'assurer l'efficacité de travail de l'outil et l'uniformité de la distribution du déplacement sur la surface de rayonnement, la vibration latérale dans les deux directions doit être efficacement supprimée.

(3) Parmi les deux dimensions latérales du moule, l'une d'elles est beaucoup plus petite que la dimension longitudinale du moule, c'est-à-dire qu'elle satisfait 12) 21, (ou l,), mais l'autre dimension latérale du moule est plus grand, qui est proche ou dépasse la dimension longitudinale du moule. À ce stade, la surface de rayonnement de l'onde sonore est une surface rectangulaire longue et étroite, et la vibration latérale dans la direction correspondant à la plus petite taille peut être ignorée, mais la fréquence de résonance latérale et la fréquence de résonance longitudinale dans la direction correspondant à la plus grande taille sont relativement proches. interaction. Par conséquent, la vibration latérale dans cette direction a une plus grande influence sur la direction longitudinale. À l'heure actuelle, la théorie unidimensionnelle n'est plus applicable et la théorie des vibrations hybrides doit être utilisée pour analyser, rechercher et concevoir de tels systèmes, et cette vibration latérale doit être supprimée.

Afin de supprimer efficacement la vibration transversale de l'outil, les fréquences de résonance longitudinale et transversale du moule à ultrasons doivent d'abord être calculées à l'aide de l'équation de fréquence, et le mode de vibration transversale le plus proche de la fréquence fondamentale de la vibration longitudinale du moule à ultrasons doit être supprimé par rainurage. La fente doit être située au niveau du nœud du mode de vibration transversale du moule à ultrasons, et la taille de la fente doit être choisie de manière raisonnable. Afin d'être économique et efficace, la vibration transversale la plus forte doit être supprimée. Ce n'est qu'ainsi que la vibration transversale des outils de grande taille peut être efficacement supprimée et améliorer l'uniformité de la distribution du déplacement de la surface de rayonnement acoustique du moule à ultrasons, améliorer l'efficacité de fonctionnement longitudinal du système de vibration à ultrasons et atteindre l'idéal effet de soudage par ultrasons.