O projeto de molde ultrassônico é uma tarefa muito complexa, que precisa ser considerada de forma abrangente de acordo com o material do molde, tamanho, frequência da máquina e princípios acústicos. Simplificando, o objetivo da ranhura ultrassônica do molde é destruir as ondas transversais geradas na transmissão ultrassônica. Geralmente, a ranhura está na metade do comprimento de onda da onda transversal, que é principalmente considerada com base no princípio da acústica. Quanto ao motivo pelo qual o molde deve ser feito com larguras diferentes entre a parte superior e inferior, a consideração principal é aumentar a saída, e o princípio é semelhante a amplificar a saída das ondas sonoras. Um bom molde é o pré-requisito mais importante para uma soldagem estável. Se o projeto do molde não for bom, ele causará uma série de problemas de soldagem, como soldagem irregular, aquecimento do molde, ruído e até mesmo rachaduras!

A frequência de ressonância longitudinal do molde ultrassônico é sua frequência de trabalho. Deve ser consistente com a frequência de ressonância do sistema de vibração do transdutor, caso contrário, a eficiência de trabalho longitudinal do sistema de vibração diminuirá. A ressonância lateral da ferramenta deve ser suprimida tanto quanto possível. A vibração do molde pode ser dividida nos seguintes três estados:

(1) A dimensão transversal do molde ultrassônico é muito menor do que a dimensão longitudinal e geralmente requer mais de 2 vezes, ou seja, l, ≥2lx, l, ≥21y, e a frequência de ressonância transversal é muito maior do que sua longitudinal frequência de ressonância. Portanto, a vibração transversal não tem efeito sobre a vibração longitudinal. Por que a vibração da ferramenta de canal de molde ultrassônica é semelhante à vibração longitudinal unidimensional de uma haste delgada ao longo da direção Z? Neste momento, a teoria unidimensional pode ser usada para projetar o molde ultrassônico para atender aos requisitos práticos de precisão.

(2) As duas dimensões horizontais da ferramenta são comparáveis ​​às dimensões longitudinais. Neste momento, a superfície de radiação de onda sonora da ferramenta é uma superfície de formato curto e grande, com pouca diferença de comprimento e largura. A frequência de ressonância longitudinal da ferramenta e suas duas frequências de ressonância transversal relativamente próximas. Neste caso, devido à influência do efeito Poisson, enquanto a ferramenta ressoa longitudinalmente, também produz fortes vibrações em suas duas direções transversais. A combinação de vibração longitudinal e vibração lateral altera o estado de vibração longitudinal da ferramenta. Neste momento, se a teoria unidimensional ainda for usada para calcular e projetar a ferramenta, haverá grandes erros na teoria e no experimento. Portanto, o acima deve ser usado. A teoria detalhada da vibração estuda a vibração tridimensional coerente das ferramentas. E para garantir a eficiência de trabalho da ferramenta e a uniformidade da distribuição do deslocamento na superfície da radiação, a vibração lateral nas duas direções deve ser efetivamente suprimida.

(3) Dentre as duas dimensões laterais do molde, uma delas é muito menor que a dimensão longitudinal do molde, ou seja, satisfaz 12) 21, (ou l,), mas a outra dimensão lateral do molde é maior, que está próximo ou ultrapassa a dimensão longitudinal do molde. Neste momento, a superfície de radiação da onda sonora é uma superfície retangular longa e estreita, e a vibração lateral na direção correspondente ao tamanho menor pode ser ignorada, mas a frequência de ressonância lateral e a frequência de ressonância longitudinal na direção correspondente a os tamanhos maiores são relativamente próximos. interação. Portanto, a vibração lateral nesta direção tem maior influência na direção longitudinal. Neste momento, a teoria unidimensional não é mais aplicável e a teoria da vibração híbrida deve ser usada para analisar, pesquisar e projetar tais sistemas, e essa vibração lateral deve ser suprimida.

A fim de suprimir efetivamente a vibração transversal da ferramenta, as frequências ressonantes longitudinais e transversais do molde ultrassônico devem primeiro ser calculadas usando a equação de frequência e o modo de vibração transversal mais próximo da frequência fundamental da vibração longitudinal do molde ultrassônico deve ser suprimido por ranhuras. A fenda deve estar localizada no nó do modo de vibração transversal do molde ultrassônico e o tamanho da fenda deve ser selecionado de maneira razoável. Para ser econômico e eficaz, a vibração transversal mais forte deve ser suprimida. Somente desta forma a vibração transversal de ferramentas de grande porte pode ser efetivamente suprimida e melhorar a uniformidade da distribuição de deslocamento da superfície de radiação acústica do molde ultrassônico, melhorar a eficiência de trabalho longitudinal do sistema de vibração ultrassônica e alcançar o ideal efeito de soldagem ultrassônica.