Pêşgotin
Bi pêşkeftina teknolojiya ultrasonic re, serlêdana wê pirtir û berfirehtir e, ew dikare were paqij kirin da ku parçeyên qirêjên piçûk paqij bike, û ew jî dikare ji bo welding metal an plastîk were bikar anîn. Bi taybetî di hilberên plastîk ên îro de, welding ultrasonic bi piranî tête bikar anîn, ji ber ku strukturên screw ji holê rabûye, xuyang dikare bêkêmasî be, û fonksiyona ava vexwarinê û fonksiyona avdanê jî were peyda kirin. Sêwirana hirçê weldingê ya plastîk li ser kapasîteya hilberîna welding ya paşîn bandorek girîng heye. Di hilberîna metreyên nû yên elektrîkî de, pêlên ultrasonic ji bo faskirina rûyên jorîn û jêrîn bi hev re têne bikar anîn. Lêbelê, di dema karanîna de, tê dîtin ku hin amûrên li ser makîneyê hatine saz kirin û têkçûn û têkçûnên din di demek kurt de pêk tê. Hin hilberên weldingê yên amûrên rêjeya kêmasiyê zêde ye. Xeletiyên cihêreng bandor li ser hilberînê heye. Li gorî têgihiştinê, dabînkerên alavên ji bo amûran xwedan kapasîteyên sêwirandî hene, û bi gelemperî bi tamîrên dubare ji bo bidestxistina nîşanên sêwiranê. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku hûn taybetmendiyên teknolojîk ên xwe bikar bînin da ku amûrên durust û rêbazek sêwirana maqûl pêşve bibin.
2 prensîba welding plastîk ya ultrasonic
WELATUSTACLACTIC PLASTASONIC Methodek pêvajoyê ye ku di navbêna thermoplastics-ê de bi kar tîne - frequency vibration, û rûyên welding li hember hevdû zêde bikin. Ji bo ku bigihîjin encamên welding ultrasonic ên baş, alavên, materyal, materyal û parametreyên pêvajoyê hewce ne. Ya jêrîn li ser prensîba xwe danasînek kurt e.
2.1 Pergala Welding Plastîk a Ultrasonic
Figure 1 nêrînek skematîkî ya pergala weling e. Enerjiya elektrîkê bi navgîniya nîşana nîşanê û amplifikasyona hêzê re derbas dibe ku nîşanek elektrîkê ya alternatîf a frekansa ultrasonic (> 20 kHz) ku li ser veguherîner (seramîk a piezoelectric) tê sepandin. Bi veguherîner, enerjiya elektrîkê dibe enerjiya vibrasyona mekanîkî, û ampûla vibrasyona mekanîkî ya ku ji hêla ampûla xebatê ya guncan ve tête guheztin, û dûvre bi navgîniya materyalê di têkiliya xwe de (amûrên welding). Rastiyên têkiliyê yên her du materyalên welding têne bilind kirin - Frequency Vibration bi zorê. Piştî sarbûnê, materyal têne hev kirin ku bigihîjin welding.
Di pergalek welding de, çavkaniya îşaretê perçeyek cerdevaniyê ye ku di navbêna amplifikasyona hêzê de ye ku aramiya sabetê ya frekuence û kapasîteya ajotinê bandor li ser performansa makîneyê dike. Materyal termopek e, û sêwirana rûyê hevbeş hewce dike ku meriv çawa bi lez û bez germ bike. Veguheztin, serê hir û amûran dikare hemî ji bo analîzkirina hêsan a hevoka vibrasyonên wan were hesibandin. Di welding plastîk de, vibration mekanîkî di forma pêlên dirêj ên dirêj de têne veguheztin. Meriv çawa bi bandor bi bandor veguhezîne û ampûla amplitude sereke ya sêwiranê ye.
2.2 Head Tool (Amûrên Welding)
Serê amûrê wekî têkiliya têkiliyê di navbera makîneya weldasonic ultrasonic û materyalê de xizmet dike. Fonksiyona wê ya sereke ev e ku vibrasyona mekanîkî ya dirêjkirî ya ku ji hêla varyan ve bi rengek wekhev û bi bandor li gorî materyalê ve hatî derxistin. Materyona ku tê bikar anîn bi gelemperî alloyek aluminium ya kalîteya bilind an jî alloyek titaniumê ya hêja ye. Ji ber ku sêwirana materyalên plastîk gelek diguheze, xuyang pir cûda ye, û serê amûrê jî heye ku li gorî xwe biguheze. Pêdivî ye ku şêwaza xebata rûtê bi materyalê re baş be, da ku gava ku vibrating zirarê nede plastîk. Di heman demê de, yekem - Pêşniyara Fibrasyonê ya dirêjkirî divê bi frekansa hilberîna makîneya welding-ê were hevber kirin, wekî din dê enerjiya vibrasyonê di hundurê de were vexwarin. Dema ku amûrên serê xwe vibrat, hebûna stresê ya herêmî pêk tê. Meriv çawa xweşbînîkirina van strukturên herêmî jî nêrînek sêwiranê ye. Ev gotar li ser Sernavên Sêwiranê Sêwiran Bipirse Meriv Serhildanên Sêwiran Ji bo Hilbijartina Parametreyên Damezrandî û Hilberîna Hilberîner.
3 sêwirana amûrên welding
Wekî ku berê tê gotin, sêwirana amûrên welding pir girîng e. Li Chinaînê gelek amûrên amûrên ultrasonic hene ku amûrên welding yên xwe hilberînin, lê beşek girîng a wan imitations in, û hingê ew bi domdarî trim û ceribandin in. Bi vê rêbaziya birêkûpêkkirinê ya dubare, koordînasyona amûr û amûrên alav û amûran pêk tê. Di vê kaxezê de, rêbaza elementa qedandî dikare ji bo destnîşankirina frekansê dema ku amûrê sêwirandinê destnîşan bike. Encama testê ya amûrê û xeletiya frekansa sêwiranê tenê 1% ne. Di heman demê de, ev kaxez têgeha DFSS (sêwirana ji bo şeş sigma) ji bo xweşbînîkirin û sêwirana rohnî ya amûrê. Têgiha 6 - Sigma Design e ku bi tevahî dengê Mişterî di pêvajoya sêwiranê de ji bo sêwirana armanckirî berhev bike; û berî pêşangehên mimkun ên di pêvajoya hilberînê de piştrast bikin ku hûn qalîteya hilbera paşîn di astek maqûl de têne belav kirin. Pêvajoya sêwiranê di Figure 2 de tê nîşandan. Ji pêşketina pêşkeftina nîşanên sêwiranê, struktur û dimenên amûran di destpêkê de li gorî ezmûna heyî hatine sêwirandin. Modela parametrîkî di bersivan de tête damezrandin, û hingê modela ji hêla Methana Simulation Sêwirana Simulation (Doe) ve tête destnîşankirin. Parametreyên girîng, li gorî pêdiviyên hêja, nirxê diyar bikin, û dûv re jî rêbazê bikar bînin da ku pîvanên din xweşbîn bikin. Di dema çêkirina amûr û karanîna amûran de bandora materyalan û karanîna jîngehê digirin, ew jî bi toleransan re hatî çêkirin da ku hewcedariyên lêçûnên çêkirinê bicîh bîne. Di dawiyê de, çêkirina teoriya çêkirinê, ceribandin û testê û xeletiya rastîn, da ku nîşanên sêwiranê yên ku hatine radest kirin bicîh bînin. Gaveya jêrîn - ji hêla - Gavek danasîna berbiçav.
3,1 sêwirana geometrîkî (damezrandina modela parametrîkî)
Damezrandina amûrên welding yekem yekem şêwaza geometrîkî û avahiya xwe ya nêzikî diyar dike û ji bo analîzên paşê modelek parametrîkî saz dike. Hêjmar 3 a) sêwirana amûrên welding-ê ya herî gelemperî ye, ku tê de hejmarek U - Groovesên şikestî di rê de vibrasyonê li ser materyalek bi qasî kuboid têne vekirin. Dirêjiyên giştî dirêjahiya x, y, û z, û dimenên paşîn ên x û y bi gelemperî bi mezinahiya xebatê ve girêdayî ne. Dirêjahiya Zê bi navê teoriya ultrasonic re wekhev e, ji ber ku di teoriya vibrasyonê ya klasîk de, yekem frekansa axayî ya ji hêla dirêjahiya wê ve tête destnîşankirin, û nîv - bi dirêjahiya avê ya acoustic re hevber e. Ev sêwiran hate dirêj kirin. Bikar bînin, ji ber belavbûna pêlên dengê sûd werdigire. Armanca U - Grooveya Shaped ev e ku windakirina vibrasyona lateral ya amûran kêm bike. Helwest, mezinahî û hejmar li gorî mezinahiya giştî ya amûran têne destnîşankirin. Meriv dikare di vê sêwiranê de were dîtin, kêmtir parameter hene ku dikarin bi azadî bêne rêve kirin, ji ber vê yekê me li ser vê bingehê başkirin. Hêjmar 3 b) amûrek nû ya sêwirandî ye ku ji sêwirana kevneşopî ye: rijandina arcê ya herî mezin a ku ji bo rûxandina xebata plastîk a ku ji bo veguhastina enerjiya vibrasyonê ye û ji zirarê diparêze. Ev modela bi rêkûpêk di bersivan de ye, û paşê sêwirana ezmûnî ya din.
3.2 Daxuyaniya Doe Doe (destnîşankirina Parametreyên Girîng)
DFSS ji bo çareserkirina pirsgirêkên endezyariyê pratîkî tête afirandin. Ew bêkêmasî nade, lê bi bandor û berbiçav e. Ew ramana 6 - Sigma, nakokiya sereke digire, û "99.97%" digire, dema ku pêdivî ye ku sêwiran ji guhertina jîngehê re pir berxwedêr be. Ji ber vê yekê, berî ku hûn xweşbîniya parameterê armanc bikin, divê pêşî li ser bingehê strukturek girîng hebe, divê nirxên wan li gorî prensîba robust were destnîşankirin.
3.2.1 DOE Mîhengên Parameter û Doe
Parametreyên sêwiranê şeklê amûrê û pozîsyona pîvanê ya U - groove, heştê, heşt. Parzûna armancê yekem e - Frequency vibration a axial ji ber ku bandora herî mezin a li ser weld, û stresê ya berbiçav û cûdahiya di amplitionê ya xebatê de ye wekî guherbarên dewletê sînorkirî ne. Li ser bingehê ezmûnê, tê texmîn kirin ku bandora parameteran li ser encaman linear e, ji ber vê yekê her faktor tenê li du astê, bilind û kêm tê danîn. Navnîşa parameter û navên têkildar wiha ye.
Doe di bersivan de tête kirin ku bi karanîna modela parametrîkî ya berê hatî saz kirin. Ji ber sînorkirinên nermalavê, FACTOR DOE dikare bi 7 pîvanan re bikar bîne, dema ku modela xwedan 8 parameter e, û analîzên DOE-ê wekî profesyonel 6 - Nermalava Sigma-ê ne pêkan e. Ji ber vê yekê, em Apdl bikar tînin da ku loopek Doe binivîsin da ku encamên bernameyê hesab bikin û piştre daneyên li Minitab ji bo analîzê bixin.
3.2.2 Analîzkirina encamên DOE
Analîziya Doe ya Minitab di Figure 4 de tê nîşandan û di nav analîzên analîzasyona analîzasyona analîzasyona navborî de jî tê de tê nîşandan. Analîzkirina faktora sereke ji bo destnîşankirina kîjan guherbarên guherbar ên sêwiranê li ser guherbar a armancê, bi vî rengî nîşan dide ku guherbarên sêwirana girîng in. Piştra danûstendinê di navbera faktoran de tê analîz kirin ku asta faktoran diyar bike û asta hevokê di navbera guherbarên sêwiranê de kêm bike. Dema ku faktorek sêwiranê pir an nizm e, asta guhertina faktorên din berhev bikin. Li gorî Axiom serbixwe, sêwirana çêtirîn ne ji hevdû re ne hevdû, ji ber vê yekê asta ku bi rengek kêmtir e hilbijêrin.
Encamên analîzên amûrên welding di vê kaxezê de ne: Parametreyên sêwiranê yên girîng radius arc arc û dirêjahiya slot a amûrê. Asta her du parameteran "bilind" e, ew e, radius di doe de nirxek mezintir digire, û wiya govendê jî nirxek mezin digire. Parametreyên girîng û nirxên wan hatin destnîşankirin, û hingê gelek parametreyên din ji bo xweşbînîkirina sêwiranê di bersivan de hatine bikar anîn da ku frekansa amûrê li hev bikin. Pêvajoya optîmîzasyonê wiha ye.
3.3 Optimîzasyona Parameter (Frequency Tooling)
Mîhengên Parameterê yên Optimîzasyona sêwiranê ji yên Doe re dişibin hev. Cûdahî ev e ku nirxên du parametreyên girîng hatine destnîşankirin, û sê parameter bi taybetmendiyên materyalê re têkildar in, ku wekî dengek têne hesibandin û nayê dîtin. Sê parametreyên mayî yên mayî yên ku dikarin bêne sererast kirin, pozîsyona axayî ya slotê, dirêjî û firehiya amûrê. Optimîzasyonê rêbaziya jîngehê ya subproblem di bersivan de bikar tîne, ku di pirsgirêkên endazyariyê de rêbazek berbiçav e, û pêvajoya taybetî ji holê radibe.
Hêjayî gotinê ye ku bi karanîna frekansê wekî ku guherbara hedef hewce dike ku di operasyonê de jêhatîbûnek piçûktir hewce dike. Ji ber ku gelek parametreyên sêwiranê û cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr hene, modên vibrasyonê yên amûran gelek in di qada frekansa berjewendiyê de ne. Heke encama analîzên modal rasterast tête bikar anîn, ji bo dîtina yekem e, ji ber ku mêjûya modêlê tê dîtin, dibe ku gava ku parametreyan biguheze, ew e, rêza dravdana xwezayî ya ku li gorî guherînên moda xwerû ye. Ji ber vê yekê, ev kaxez yekem analîzên modaliyê dipejirîne, û dûv re rêbaza superposition modal bikar tîne da ku meriv bersiva bersivê ya frekansê bistîne. Bi dîtina nirxa pez ya bejna frekansê, ew dikare frekansa modal a têkildar piştrast bike. Ev di pêvajoya xweşbîniya otomatîk de pir girîng e, pêdivî ye ku hewce bike ku hûn modêlê bi destan diyar bikin.
Piştî ku optimîzasyon qediya, sêwirana sêwirana amûrê dikare pir nêzîkî frekansa armancê be, û xelet ji nirxa toleransê ya ku di xweşbînbûnê de hatî destnîşankirin kêmtir e. Di vê qonaxê de, sêwirana amûrê bi bingehîn tê destnîşankirin, li pey çêkirina toleransên ji bo sêwirana hilberînê.
3.4 sêwirana tolerans
Sêwirana avahiya giştî qediya ye Mesrefa rastîn ya kêm jî kêm dibe, lê şiyana hevdîtina metrîkên sêwiranê ji bo hesabên hêja hejmartinên statîstîkî hewce dike. Pergala sêwirana PDSê ya PDS-ê di bersivan de dikare têkiliya di navbera parameterê de bi toleransa parameterê û hedefa parameterê re analîz bike, û dikare pelên raporta têkildar a bêkêmasî çêbikin.
3.4.1 Mîhengên Parameterê PDS û hesaban
Li gorî ramana DFSS, analîzên toleransê divê li ser pîvanên girîng ên sêwiranê were kirin, û toleransên din ên gelemperî dikarin bi empirîkî werin destnîşankirin. Rewşa di vê kaxezê de pir taybetî ye, ji ber ku li gorî jêhatîbûna makîneyê, çêkirina berhema parametreyên sêwirana geometrîkî pir piçûk e, û bandorek piçûk li ser frekansa amûrên dawîn heye; Dema ku pîvanên madeyên xav ji ber peydakiran pir cûda ne, û bihayê materyalên xav ji zêdetirî 80% ji lêçûnên pêvajoyên amûrên amûran hesab dike. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku ji bo taybetmendiyên materyalê rêzikek maqûl were saz kirin. Taybetmendiyên materyalê yên têkildar li vir dendik, modulusê elasticity û leza bileziya dengbêjiyê ye.
Analîzên toleransê simulasyona Monte Carlo ya li bersivan bikar tîne da ku Metoda Hypercube ya Latînî nimûne ji ber ku ew dikare belavkirina xalên nimûneyê bêtir yekalî û maqûl çêbike, û bi kêmtir xalên baştir bistîne. Vê kaxezê 30 xalên dide. Bawer bikin ku toleransên sê parametreyên materyalê li gorî Gauss têne belav kirin, di destpêkê de sînorek jorîn û jêrîn tê dayîn, û piştre jî di bersivan de têne hesibandin.
3.4.2 Analysis of Encamên PDS
Bi navgîniya hesabkirina PDS, nirxên guherbar ên armanckirî yên ku ji 30 xalên nimûneyê têne dayîn. Dabeşkirina guherbarên armanckirî ne diyar e. Parameter dîsa bi karanîna nermalava Minitab ve têne çêkirin, û frekansa bi bingehîn li gorî belavkirina normal tê belav kirin. Ev bi teoriya analîzên toleransê ya statîstîkî ve piştrast dike.
Hesabê PDS ji guherbara sêwiranê ya ji bo berfirehbûna berbiçav a guherbara armancê dide: Li ku derê guherbar armanc e, x e, c hevpişka têkildar e, û ez hejmar guherbar e.
Li gorî vê yekê, toleransa armancê dikare ji bo her cûrbecûr sêwiranê were veqetandin da ku peywira sêwirana toleransê temam bike.
3.5 Verastkirina ezmûnî
Parçeya pêşîn pêvajoya sêwiranê ya tevahiya amûrê welding e. Piştî bidawîbûnê, materyalên xav li gorî toleransên materyal ên ku ji hêla sêwiranê ve têne destûr kirin têne kirîn, û piştre teslîmî hilberînê kirin. Frequency û ceribandina modal piştî çêkirinê qediya, û rêbaza testê bikar anîn rêbaza testê ya sniper ya herî hêsan û bandor e. Ji ber ku nîşana herî têkildar yekem e - Frequency modal a axial e, sensorên bilez ve girêdayî ye, û dawiya din jî li ser rêgezê axayî tê lêdan, û frekansa rastîn dikare bi analîzên spektîf were wergirtin. Encama simulasyonê ya sêwiranê 14925 Hz e, encama testê 14954 Hz e, çareseriya frekansê 16 Hz e, û xeletiya herî zêde ji% 1 e. Ew dikare were dîtin ku rastbûna simulasyona elementa paşîn di hesabkirina modal de pir zêde ye.
Piştî ku ezmûna ezmûnî derbas kir, amûrek li ser makîneya weldasonic welding ultrasonic hilberîn û civînê tê danîn. Rewşa reaksiyonê baş e. Karê ji nîvê salê zêdetir stabîl e, û rêjeya qayîlbûna welding bilind e, ku ji sê - meha karûbarê meha ku ji hêla hilberînerê alavên giştî ve hatî sozdan. Ev nîşan dide ku sêwiran serfiraz e, û pêvajoya çêkirinê dubare ne hate guhastin û sererastkirin, dema xilaskirinê û hêzan.
4 encam
Ev kaxez bi prensîbê welding plastîk a ultrasonic dest pê dike, kûrahiya teknîkî ya welding, û têgeha sêwirana sêwiranê pêşniyar dike. Dûv re fonksiyona simulasyona hêzdar bikar bînin da ku sêwirana sêwiranê analîz bikin, û 6 - Sigma Design Fikra DFSS-ê bi navgîniya sêwirana sêwiranê û analîzên Toleransê yên PDS-ê kontrol bikin da ku sêwirana ROBUST bistînin. Di dawiyê de, amûrek bi serfirazî hate çêkirin, û sêwiran ji hêla testa frekansê ya ezmûnî û verastkirina hilberîna rastîn ve maqûl bû. Di heman demê de îsbat dike ku ev seta metodên sêwiranê gengaz e û bandorker e.
Demjimêra paşîn: Nov - 04 - 2020